基于ArcSDE的CoGIS在地理数据库中的应用研究.pdf

第25卷第1期2023年3月测绘技术装备Geo ma to esTeeh n o a o gya n d Eq u o pmen tVo l.25 No.1Ma e.2023基于AeSDE的CoG in在地理数据库中的应用研究杨楠杨楠，贺 英贺 英，罗 晨罗 晨，翟珊珊翟珊珊(自然资源部第一地形测量队，陕西西安710054)摘 要摘 要：基于Ar c GIS空间数据库引擎(Ar c Spa tia l Da ta ba se En gin e,Ar c SDE&支持数据库管理系统的 多元化发展，通过Ar c SDE为数据库管理系统连接提供通道，实现多人协同编辑操作的模式。本文 研究了一种基于Ar c SDE地理数据库的多人协同编辑操作新模式，并应用于测绘生产项目，取得了 高效性、协同性的目标效果，为多人协同编辑的地理数据库测绘生产项目提供了新思路。关键词关键词：空间数据库引擎;数据库管理系统;地理数据库；多人协同编辑中图分类号中图分类号:P208DOI：10.20006/j.c n k i.61-1363/T.2023.01-017Appl ic at ion of CoGII basee on Arc SDE in Geodat abaseYANG Nan,HE Ying,LUO Ch en,ZHAI Sh ansh an(Th c Fir st To po v r a ph ic Su r v eyin g Br ifa a c o f Pc Min istr y o f Na tu r a l Reso u r c es,Xia n,Sh a a n x i 710054,Ch in a)Abst rac t:Ar c SDE su ppo is th e d iv v r sifed d ev el o pmen t ot d a ta ba se ma n a gemen t system,a n d 0 pr o v id es a eh a n n ea to eth eeo n n eeto o n o td a ta ba sema n a gemen tsystem a n d ea n eea a o eeth emo d eo tmu a to peeso n c o l l a bo r a tiv e ed itin g o per a tio n.Th is pa per stu d ies a n ew mo d e o f mu l ti-per so n c o l l a bo r a tiv e ed itin g o pera to o n ba sed o n AeeSDEGeo d a ta ba se,a n d u seso to n su ev eyo n ga n d ma ppo n gpeo d u eto o n peo ieets,a n d get h o gh eto eo en eya n d eoaa bo ea io v eia egeieteei,wh o eh peo v o d esa n ewo d ea to eih esu ev eyo n ga n d ma ppo n g peo d u eio o n peo ieeio tmu a io peeso n eoaa bo ea io v eed o io n g.Keywords:spiiO d a ta ba se en gin e；d a ta ba se ma n a gemen t system；Geo d a ta ba se;mu l ti-per so n c o l l a bo r a-io vMMdo io n g1引言协同地理信息系统(Co o per a tiv e GIS,Co GIS)是 GIS与计算机支持协 同工作(Co mpu Pr Su ppo sed Co o per a tiv e Wo r k,CSCW)技术结合产生的新研究领 域，可以让不同专业领域的用户在相同时间、不同空 间协同参与GIS工作,对同一地理信息数据进行同 步分析思考和编辑处理。这是一种能从底层改变基 于地理信息数据的工作群体之间的协同工作方 式，使得GIS系统实现从面向人机交互到人人交 互的巨大转变当前，国内已有学者进行了 Co GIS 的相关研究。孙亚琴等2构建了基于消息传递的 实时协同GIS系统方案；胡强3提出了一种基于 WebGIS的室内地图协同编辑系统;李锐等构建 了基于多媒体视频通讯技术的虚拟交流协同GIS工 作平台及其基本构架;胡新谱等5依据协同理论,实时显示了不同部门的防汛指挥相关动态信息;陈 福江6提出了 Co GIS的动态、协同感知与并行等特 性;张道春等参照并行工程理念,提出了一种面 向对象多层次化思想的协同模型 上述研究成果直接推进了 Co GIS领域的发展。然而,Co GIS的相关研究工作还不能解决测绘生产 项目中由于地理信息数据的海量性8等导致的低 效问题。为此，本文在分析Co GIS的基本组成、系统模型 与实现机制的基础上,提出了一种基于Ar c SDE的 收稿日期收稿日期：2021-08-02第一作者简介第一作者简介:杨楠，助理工程师，目前从事航测内业工作86测绘技术装备第25卷实时协同编辑系统,并结合全球地理信息资源建设 与维护中的核心矢量DLG生产项目，论述了该系统 在地理数据库中的高效应用及推广前景2 C0GIS的研究内容2.1 Co GIS的基本组成的基本组成Co GIS系统包括协同主体、协同任务、协同环 境、协同机制、协同工具、共享对象和协同事件。1）协同主体是一个具有相同工作目的的小组,小组中每个成员都要与组内其他成员互通信息，相 互协作，直至完成协同工作。2）协同任务是协同工作中所共同完成的协同 目标。3）协同环境包括可共享的地理空间信息数据 与具有协同工作协议的基础设施软件工具。4）协同机制是小组成员在访问共享空间中的 共享信息时要遵守的并发控制、同步机制和安全控 制机制规则。5）协同工具主要是指具有获取、编辑、分析、管 理地理信息等功能的GIS工具。6）共享对象主要是指协同群体正在处理的地 理信息，用于描述系统中数据的协同数据模型是管 理共享对象的基础。7）协同事件由小组成立时的研究GIS事件特 性目的活动产生2.2 Co GIS的系统模型的系统模型Co GIS系统模型采用分层次的逻辑结构，如图1 所示。图1 CoGIS的系统模型Fig.1 Syst em model of CoGIS协同工作支撑平台的基本功能包括提供Co GIS 工作需要的主要机制和工具，例如数据同步机制、群 体协同机制、群体成员管理机制、共享信息管理等,此外还包括多种功能的实时性、交互性服务等;开放 系统的互连环境提供Co GIS协同实现的基础；Co GIS应用接口提供应用程序与开发人员以访问一 组例程的能力;数据共享平台为地理信息数据的共 享提供了平台;Co GIS地理信息服务框架提供基于 地理信息的各项协同服务。在Co GIS中，基于地理 信息的协同服务在协同工作支撑平台上构架。分布的多源异构地理信息知识共享平台使群体成员 在支撑平台和共享平台上对多源异构地理数据进行 融合、集成、可视化，并进行实时交互编辑、协同分 析;在虚拟现实场景协同建模的支持下，支持现场办 公会议及虚拟场景动态模拟;在知识库和逻辑库（10）的支持下,进行地理专家会商;在决策模型的支持 下，在Web上共享各类数据和服务，包括地理数据、模型、知识和地理信息服务;在协同工作时，成员可 以做虚拟辅助决策，并进行指挥挥调度3 基于Ar c SDE的Co GIS在地理数据 库编辑的应用研究3.1实现机制实现机制本次研究利用数据库管理系统（Da ta ba se Ma n-a yemen l System，DBMS）、Ar c SDEA地理数据库等，系 统协同，实现Co GIS，实现机制如图2所示。第1期杨楠，等:基于Ao SDE的Co GIS在地理数据库中的应用研究87图图2 CoGIS的实现实现机制Fig.2 Impl ement at ion mec hanism of CoGIS其中,Ao SDE允许用户在多种DBMS中管理地 理信息数据，从而使得DBMS对于服务器数据、立、使用 护管理功能;Ao GIS服务器地理数据 Ao SDE企业级地理数据 载，支持任数量的用户，并可以在任何规 配置的电脑上运行。为了提高性能并支持大规模、连续的GIS数 据集,企业级地理数据库充分利用了 数据展性、可靠性、全性、数据的完 等性能以支持GIS数据管理。不同用 通 机网表表1服务器数据库设备环境服务器数据库设备环境Tab.1 Dat abase server devic es used in t he st udy中央处理内存形处理器磁盘空间Ar c GIS数据 理In tel-7-4790Sa msu n g 32GNVIDIAQu a d r o 2000SSD：Sa msu n g 500GHDD:Sea ga te 4TAr c GIS Desk to p10.2.2Po styr cSQL-9.1.3-1构建Co GIS过程中，数据库界面与端口连接如图3图5所示%图图3数据库管理数据库管理Fig.3 Dat abase management本研究以欧洲东部某国2018年数字正射 影像为几何配准基础，以经 处理与数据转换的 OSM地理数据库数据为原始数据，两 作为基础的络端口将I连接至企业级地理数据库，实时进行远 程访问、等GIS操作，从 Co GIS的 的。3.2应用研究在全球地理信息资源建设与维护中，核心矢量 DLG数据量巨大 的空间，以往需由作业者裁切数据、数据、接边、数据等完成%其中接边、合图工作量较大,降低了 的效率。针对 题，本文选择DLG核心矢量地理数据 作为本次应用研究的对象。在本次应用中，Ar c GIS作为协同工作支撑平 台，为同工作提供了数据、分析、检查等 基 撑应用;Ao SDE作为地理数据库共享通道,为协同工作提供了数据连通、数据共享等服务;Po styr c SQL作为数据库管理系统，对核心矢量DLG 数据 行 理；同一路 的机即作为开放互通的工作环境，用 通过I地 行服务 数据 的 连，访 服务数据库，地理信息行为等 操作。本研究中，作为服务器数据库的设备环境如表1所示生产要素进行地理信息数据采编曰自Layers Q sd e.DEFAULT(l o c a l h o st)E)回 ROLELS 0 RAILNO 0 ROALNE)0 HYDLN 田回HYDPL图图4服务器数据库服务器数据库Fig.4 Server dat abase核心矢量DLG数据编辑更新工作通常分为4个 阶段，包括数据准备阶段、数据 阶段、数据检查验阶段及成果上交阶段其中DLG 作:OSM的裁切、数据采编、数据接边、综合数据等环节88测绘技术装备第25卷图5连接端口Fig.5 Connec t ion Port s日刍图层0 0 刍 LayersLayersS S 刍 LayersLayers0 0 乡 LayersLayers0 Q sde.l(192.168.18.46)0 Q sde.2(192.168.18.46)日 Q sde.3(192.168.18.46)0 Q sde.4(192.168.18.46)E)0 a.sde.ROLELQ 0 ROLELS ROLELS ROLEL)0 a.sde.ROALN0 RAILNan RAILN0D RAILN0 0 a.sde.RAILNQ 0 ROALNS ROALN国 口 ROALN田 0 a.sde.HYDLN 0 HYDLNQ 0 HYDLN田 0 HYDLN田 0 a.sde.HYDPL田 0 HYDPLS HYDPLE)0 HYDPL端口 1端口 2端口 3端口 4本研究中，如果采用传统作业方法，则需要裁切 数据4个、边 幅12幅、接边要素4 926个、数据4个，但如果采用Co GIS,则不需要进行以上工 作，减了对应的工作量。研究中，传统作业在裁切数据方面耗时 0.2 d,数据接边方面耗时2 d,数据方面耗时 1 d,数据编辑方面耗时15 d、共耗费18.2 d；而 Co GIS作业只存在数据 作量，共耗时15 d%因此，采用Co GIS作业工作耗时减少3.2 d%由此可知，Co GIS在核心矢量DLG的生产中，可以完全不需要进行原始OSM数据的裁切、接边、数据 等生产环节,精简了 的生产流程，优化 了 艺，地减少了工作量与工作时间，并有 效 了接边 中可能会犯的主观错误，切实 提高了 效率 4结束语根据地理信息数据的基础性、海量性、分布性等 特点,Co GIS以其高效的协同性，在地理信息数据中非常大的应用空间本次研究以Ar c SDE对 DBMS功能的支撑为基础,以地理数据库作为服务 器数据载体，以Ar c GIS 作为支撑 搭建Co GIS应用，高效地完成了测，具有一定的研究 义 的应用前景在 的研究工作中,Co GIS还需要在以下方面进行提高：1)需要充分考虑测绘数据 中的 冲突问题，何沟通与处理 2)需要协调协同工作中的权限问题，并进行 宀%参考文献1 胡雪莲，程承旗,孙永军，等.协同GIS-Co GIS概念初 探J.中国图象图形学报,2003(6)：119-124,2 孙亚琴，闾国年,周良辰，等.GIS命令消息在实时协同 GIS系统中的应用研究J.计算机工程与应用,2009,45(27)：1-3.3 胡强.基于WebGIS的室内地图协同编辑系统设计与 实现D.武汉:华中科技大学,2018.4 李锐，徐凤华.基于多媒体视讯技术的协同 GIS平台研究J.微计算机信息,2010,26(13)：9-11.5 胡新谱，冉志海,袁爱建.构建协同GIS在防汛指挥系 统的应用J.河南水利与南水北调,2009(10)：106-107.6 陈福江.同构Co GIS的设计与应用浅析J.测绘与空 间地理信息,2012,35(3)：50-52,7 张道春，刘弘.CSCW中一种多层次协同工作模型研究 J.应用研究,2007,24(3)：59-61.8 葛平.协同GIS中矢量数据编辑问题的研究与实践 D.郑州:解放军信息工程大学,2008.9 李德元，姚文龙,杨二龙,等.基于Ar c SDE文件地理数 据库存储和设计的应用研究J.测绘与空间地理信 息,2016,39(2)：82-84.10孙朝彝，马学民,路轩轩，等.Ar c SDE在基础地理信息 数据库更新中的应用J.测绘与空间地理信息，2016,39(1)：79-81.