深圳市人口统计信息系统技术方案.doc

深圳市人口统计信息系统技术方案

项目设计和集成方案

Xx有限公司

二零零七年七月二十一日
232

目录
目 录

第一部分 技术方案 6
第1章 项目背景 6
第2章 系统需求分析 7
2.1 总体目标 7
2.2 具体目标 8
2.2.1 数据标准要求 8
2.2.2 空间数据加工要求 9
2.2.3 数据整合要求 9
2.2.4 软件系统开发要求 10
2.2.5 系统安全性要求 11
2.2.6 系统开放性及扩展性要求 11
第3章 系统建设原则与标准 12
3.1 系统建设原则 12
3.2 建设依据与标准 14
3.2.1 空间数据标准 14
3.2.2 统计行业规范 14
3.2.3 计算机行业标准 15
第4章 系统总体设计 16
4.1 系统整体架构 16
4.2 运行环境设计 16
4.2.1 系统硬件环境 16
4.2.2 系统软件环境 17
4.3 软件系统架构设计 27
4.3.1 业务架构设计 27
4.3.2 技术架构设计 27
4.4 数据整合及数据中心的建立 30
4.4.1 数据库管理平台 30
4.4.2 数据库组织结构 30
4.4.3 数据整合策略 30
4.5 系统设计特点及思路小结 30
4.5.1 以数据仓库的思想建立“数据中心” 30
4.5.2 充分考虑系统与数据库的可扩充性 31
4.5.3 建立系统与数据的安全机制 31
4.5.4 实现统计数据与地理数据的关联 31
4.5.5 数据的更新维护与交换机制 31
第5章 数据采集建库 32
5.1 概述 32
5.2 空间数据采集建库 32
5.2.1 基础地理数据采集 33
5.2.2 统计地理数据采集 38
5.2.3 城市地标（标志建筑物）数据采集 38
5.2.4 其它重要地物信息的采集 39
5.2.5 数据采集与质量控制 40
5.2.6 空间数据编辑 41
5.2.7 空间数据检查审核 43
5.3 统计数据整合建库 43
5.3.1 简单变换 44
5.3.2 清洁和刷洗 45
5.3.3 集成 45
5.3.4 小结 46
5.4 数据入库 46
第6章 C/S/S应用系统 48
6.1 环境配置 48
6.1.1 统计数据字典 48
6.1.2 地理编码字典 49
6.2 数据关联 50
6.2.1 空间数据关联 50
6.2.2 空间统计数据关联 53
6.3 数据更新维护 53
6.3.1 数据库扩充 53
6.3.2 统计数据添加更新 54
6.3.3 地理数据更新 54
6.3.4 两种比例空间建筑物数据的同步更新 55
6.4 数据导入导出 56
6.4.1 统计数据导入导出 56
6.4.2 空间数据导入导出 60
6.5 系统管理 60
6.5.1 权限管理 61
6.5.2 日志管理 63
6.5.3 备份与恢复 63
6.5.4 系统运行状态监控 64
第7章 B/S/S应用系统 65
7.1 人口数据采集及报送系统 65
7.1.1 统计数据采集 65
7.1.2 统计数据编辑 66
7.1.3 统计数据检查审核 67
7.1.4 数据入库 68
7.2 人口抽样调查系统 68
7.2.1 抽样方式 68
7.2.2 抽样分析 69
7.3 人口统计信息处理系统 70
7.3.1 数据处理 70
7.3.2 数据查询汇总 71
7.3.3 数据上报 71
7.4 人口地理信息系统 72
7.4.1 图层管理 72
7.4.2 地图操作 73
7.4.3 查询统计 74
7.4.4 专题图输出 76
7.4.5 空间统计分析 77
7.4.6 专题数据导出 79
7.5 人口数据库查询系统 79
7.5.1 数据查询 79
7.5.2 历史数据查询 82
7.5.3 统计汇总 83
7.5.4 数据专题展示 84
7.6 人口统计报表系统 85
7.6.1 报表设计与管理 85
7.6.2 数据报表输出 86
7.7 决策支持系统 87
7.7.1 与人口数据类别相关的专业分析： 87
7.7.2 一般的数学分析方法 88
7.7.3 与GIS功能相关的分析 89
第8章 人口信息接口系统 89
8.1 信息交换内容 89
8.2 数据处理 90
8.2.1 简单变换 90
8.2.2 清洁和刷洗 91
8.2.3 集成 92
8.3 XML方式的数据更新 92
第9章 数据库总体设计 95
9.1 数据库设计原则 95
9.2 数据标准 96
9.2.1 空间数据标准 96
9.2.2 统计数据标准 98
9.3 数据库逻辑设计 99
9.3.1 概述 99
9.3.2 空间数据子库 100
9.3.3 统计数据子库 119
9.3.4 元数据子库 129
9.3.5 系统维护数据子库 132
9.4 数据库物理设计 134
9.5 数据库设计中的关键技术 134
9.5.1 数据仓库与元数据管理 134
9.5.2 先进数据模型 135
9.5.3 历史数据管理 136
9.5.4 数据扩充 138
9.5.5 数据查询速度 138
9.5.6 数据安全性 139
第10章 系统安全策略 142
10.1 网络安全 142
10.2 系统安全 143
10.3 数据安全 144
第二部分 项目实施方案 146
第1章 项目组织与实施策略 146
1.1项目实施策略与原则 146
1.2项目组织结构 146
1.2.1项目管理小组 147
1.2.2采购方组织结构 147
1.2.3供应方组织结构 148
1.3 项目进度与实施计划 150
1.3.1软件开发进度 151
1.3.2数据加工进度 153
1.4人员组织安排 155
第2章 项目质量管理 156
2.1 质量保证与控制依据 156
2.2 质量保证与控制措施 157
2.2.1质量保证 157
2.2.2技术评审 158
2.2.3测试 159
2.2.4 数据生产质量控制 160
第3章 技术文档及培训计划 161
3.1 成果提交 161
3.2 培训计划 161
3.2.1 培训目标、范围与评估 161
3.2.2本地培训 162
第4章 售后服务策略 164

深圳市人口统计信息系统
第一部分 技术方案
第1章 项目背景
随着深圳市国民经济的飞速发展，深圳人口总量不断扩大，尤其是流动性较强的暂住人口总量的不断扩大，人口结构、收入变化以及人口流动等现象日趋复杂。传统的基于表格的人口统计制度与方法已不足以满足新形势下政府和社会各界对于统计的要求。主要表现：
一是不够全面，每年人口总量数据可依靠暂住人口抽样调查与公安部门的数据推算，而反映人口自然特征、社会经济特征、生育特征等结构数据中的某些数据因没有正常的统计工作制度的支撑和统计渠道去收集而欠缺；
二是不够及时，特别是不能及时反映暂住人口的变动情况。深圳市定期开展的暂住人口统计调查制度主要是为推断总人口收集参数，因为样本量少且每年只进行一次，因而无法动态地掌握暂住人口变动信息；
三是不够规范，因各有关部门提供的统计数据在时点、口径、方法等方面的标准不一，在数据推算过程中越来越难以整合，并产生了多种数据及多种数据出口的现象。在对外来人口统计监测工作上，对比北京、上海等城市存在一定的差距。总体来说，深圳市的人口统计工作与党政领导和社会各界日益增长的对人口统计信息的需求不相适应。
为了解决深圳市人口统计工作中存在的种种实际问题，提高对统计数据在时间系列和空间系列统计分析的水平，更好的完成各种统计工作和提供更好的统计服务，深圳市统计局经与市发展和改革局共同研究后确定：加强人口统计工作，在全国率先走人口统计信息化道路。即在整合各相关部门基层力量及人口数据的基础上，以市统计局为主体，相关部门相互配合，采用当前先进的计算机软件、硬件、网络技术，开发“深圳市人口统计信息系统”。

深圳市人口统计信息系统
第2章 系统需求分析
2.1 总体目标
系统根据深圳市人口管理工作的业务现状和业务要求而开发，其主要目标是利用先进的信息化技术，建立符合国家统计政策要求的深圳市人口信息管理系统，以人口普查数据、基本单位普查数据、经济普查数据、各统计专业年报数据为主要依据，利用计算机科学技术和先进成熟的地理信息系统平台，融合人口学，统计学，社会学，经济学等多学科理论知识对统计信息进行丰富的，全面的统计与分析，实现深圳市人口统计管理信息化，将人口数据，基本单位数据等各类数据与地理信息紧密结合，以全新的方式来管理和利用各类普查数据，全面提高人口信息资源共享和数据分析挖掘，为实现深圳市人口管理工作、以及相关政策的制定、以及为国家人口统计提供全面、准确、快速的信息支持和服务。
1) 按照国家统计制度的要求，对人口基础数据的收集、存储、汇总、查询和分析，为各级领导部门对进行各种决策和制定人口政策、人口管理工作进行评估分析、促进人口管理工作的发展提供真实准确的依据。实现与相关接口部门的信息交换和信息共享。
2) 依据统计法，规范基层人口管理工作人员的人口统计行为，规范人口统计范围、口径和方法，落实“三为主”工作方针，变被动管理为主动管理和服务，实现人口信息的采集和统计的信息化。
3) 创新人口统计制度和方法，实现人口统计的信息化、网络化，降低行政成本，提高工作效率。
4) 为人口目标责任制考核提供有效手段。从系统获得数据来动态评估该地区人口管理的执行情况，工作水平以及工作人员的工作状况。
5) 为流动人口管理这一难题提供一种行之有效的解决办法和管理措施。
6) 适应全国规范化管理的需要，为全国人口管理的网络建设和全国统一的流动人口管理打下坚实的基础。为全国范围进行人口预测、编制人口计划、进行大规模的调查提供基础数据。
系统的目标结构图如下所表示：

2.2 具体目标
根据对系统总体目标及采购文件的理解，本系统项目的建设内容包括以下几方面：
2.2.1 数据标准要求
数据标准是数据整合的前提，数据标准包括空间数据编码标准、统计数据标准及数据加工质量控制标准等。在空间数据加工整理之前，首先应设计一套科学合理的地理编码体系，为各类数据的空间定位提供统一的标准。地理编码体系要求以楼为最基本单元，并包含普查小区、居委会、街道等不同的层次。
2.2.2 空间数据加工要求
从国土部门获取深圳市大比例尺电子地图，首先对购买的地图数据进行整理，信息查漏补缺；在此基础上，对全区的建筑物按地理编码体系进行唯一编码，并给出附加属性及其它重要地物信息的采集，包括机关、商场、公园、图书馆、文化馆、学校、体育场馆、宾馆、酒店、电影院等的名称和对应的地理位置。
空间数据最终应实现与统计数据的匹配，如人口数据与普查小区的匹配，基本单位数据与楼宇的匹配等。
2.2.3 数据整合要求
针对于统计局现有的人口普查数据、基本单位普查数据、各统计专业的年报和月报、各类专项调查数据以及将来购买加工的空间地理数据，建立起一整套完善的、合理的数据库体系，以数据仓库的思想建立统计局的“数据中心”，主要要求体现在：
1． 数据模型要求
l 设计先进的数据模型，能够较好的体现多维数据的思想；
l 解决历史数据问题：数据带有时间标签，能够进行历史数据的变化对比，给出历史数据的存储和管理策略；
l 建立元数据驱动的数据模型，配有先进的元数据管理机制，能够浏览、编辑各种元数据。
2． 数据转换要求
l 能有机的、无损的将现有人口数据、基普数据、年报月报数据、各类专项调查数据与空间地理数据加以整合；
l 提供强大的数据转换服务工具，除了能够支持各类商用关系数据库格式外，还需要支持SARP格式。
3． 数据结构要求
l 充分考虑空间地理数据与人口、经济数据的关联；
l 各类数据之间实现低耦合，便于将各类数据以不同格式导出、上报到省局相关部门；
l 数据库结构必需是良性的，结构清晰，便于管理的；
l 充分体现数据的内在联系，加强数据联结，减少数据“孤岛”，数据“垃圾”，实现数据的完整性和一致性。
4． 数据的扩展性要求
l 数据中心需具备良好的开发性和可扩展性，以适应不断增加的数据需求。
5． 数据的检索要求
l 提供良好的数据检索性能，用户可以同时检索各类数据，并保证检索速度的快捷。
6． 数据的安全性要求
l 保证数据的安全性，主要考虑越权读取和数据丢失的情况。
2.2.4 软件系统开发要求
1. 构建与GIS和统计业务相适应的数据中心系统。完成对现有各类基础业务数据的整合入库，为数据的各类统计、分析应用建立数据源基础。
2. 人口数据采集及报送系统。采集辖区的人口个案，并录入人口基础数据库。
3. 人口信息接口系统。从公安、人口计生、劳动保障、教育、租赁办等部门和单位的人口管理信息中，定期抽取信息进行抽取、清洗、转换、传输，形成动态的人口统计信息。
4. 人口抽样调查系统。用于对现存人口、新增人口按调查设定的标志进行网上抽样设计和网上调查。
5. 人口统计信息处理系统。对深圳市人口个案信息和抽样调查进行整理、汇总、上报。
6. 人口地理信息系统。构件人口地理信息系统平台，提供按行政区域、楼房、街道的直观性人口数据管理和查询。
7. 人口数据库查询系统。全面、动态、准确地掌握现居住地人口的基本情况，实现信息检索和汇总功能。
8. 人口统计报表系统。对人口相关数据进行统计、分析，产生各种规范报表，同时可以根据需求对人口数据进行多种分析。
9. 人口决策支持系统。提供基于人口信息的分析问题、建立模型、模拟决策过程和方案的环境。
在实现方式上，包括C/S和B/S两部分，其中C/S模式的子系统主要偏重于统计部门内部的数据维护、后台管理等功能；B/S模式的子系统主要偏重于数据采集和信息处理、应用等功能。
2.2.5 系统安全性要求
由于统计数据具有较高的保密性要求，因此，系统对安全性要求较高。主要体现在：
1. 系统的安全权限管理：具有良好的安全性和灵活的权限管理机制，能够划分出统计局内部使用、市领导查询、同级政府部门查询、社会公众查询多个使用层次；
2. 数据库的安全权限管理：采用用户－角色—权限三级访问机制，通过角色对权限的控制，达到对数据的安全操作。
2.2.6 系统开放性及扩展性要求
系统的开放性与扩展性同样体现在以下两个方面：
1. 系统具有良好的开放性和可扩展能力，能满足系统功能和数据的维护升级需要，日后不改变系统总体结构的前提下，能够对系统的功能不断追加；
2. 数据库的可扩展性：数据中心需具备良好的开发性和可扩展性，以适应不断增加的数据需求；实现与其它多种统计数据的接口，能方便的实现日常工作中的统计数据与地理数据的匹配和入库管理。

深圳市人口统计信息系统
第3章 系统建设原则与标准
3.1 系统建设原则
在系统设计及建设中，应把握以下原则：
1． 先进性原则
在满足系统功能要求的基础上，尽可能降低资金投入的同时，满足技术先进性的要求，选用大型数据库和功能强大的地理信息系统平台，采用先进的图形处理技术，将地理图形数据和统计数据完美地组合起来，通过合理的体系架构和先进的软硬件及网络技术，满足深圳市统计局目前乃至未来几年内发展的管理需求，并保持其技术的先进性和实用性。
2． 高性能原则
由于系统涉及到的数据量大、动态更新快，因此，系统设计时应考虑数据访问和操作的响应速度，在硬件设施合理配置的情况下满足使用需求，普通宽带用户的操作反应时间也有约定的要求，如一般情况下反应时间低于7秒，高性能是系统设计时必须考虑的基本因素之一。
3． 稳定性原则
系统的稳定性主要体现在：一方面，系统在提交前应该经过反复测试，在可能的情况下，把“Bug”减少到最少的程度，保证系统长期的正常运转；另一方面，系统必须有足够的健壮性，在发生意外的软、硬件故障等情况下，能够很好地处理并给出错误报告，并且能够得到及时的恢复，减少不必要的损失，允许用户在一定范围内操作失误，通过操作效验，使系统具有自我修复功能。
4． 安全性原则
统计数据的安全性要求很高，在系统设计中，首先必须建立基于授权的访问控制模式，防止越权读取，抵御可能的黑客攻击；其次要逐步完善信息安全保障体系，要结合具体情况，按照不同的业务内容，采取不同的安全策略，处理好发展与安全、建成与效益的关系，使安全措施成为保障信息资源系统正常运行的重要手段。并在网络安全、操作系统安全、数据库管理系统安全、通用安全、管理安全等方面符合国家关于计算机信息系统安全保护的相关要求。
5． 开放性原则
系统的开放性主要体现为功能的开放性和数据的开放性：功能的开放性指系统设计时要考虑支持行业标准、提供与常用的应用程序的接口，支持与其它应用的集成，如可以方便地将地图功能与应用系统的功能集成；数据的开放性则指提供外部数据导入接口，可以方便地集成用户自有的地图数据，可以将地图数据与任何属性数据集成，并可以对任何属性数据进行可视化的查询、统计、分析。
6． 扩展性原则
系统的扩展性一是要考虑到用户数据量的增长及数据类型的增加；二是要考虑到在用户的管理水平和信息技术应用水平进一步提高之后，会对系统的性能和功能提出新的要求。因此，系统应从软硬件平台选择上符合工业标准，保证其具有良好的兼容性与可扩充性；在设计中应采用较为灵活的多层架构及组件式开发等技术，确保系统可方便扩充，以适应后续工程以及信息技术的发展变化。
7． 集成性原则
系统可以以统一的地图平台集成和支持多种不同的应用，保证地图数据的共享和统一性。
8． 标准性原则
由于本系统是一个开放的系统，系统建立是按照统一的数据编码与规范，实现数据格式标准化。在信息的收集、处理、汇总和传递过程中建立统一的数据接口，保证各层次之间形成高效规范的体系，确保对各种信息的高效收集和利用，最终达到与其它应用系统的资源共享。
9． 可管理性和可维护性原则
为了保证系统的可管理性与可维护性，系统应提供运行性能分析、访问量分析、系统管理和维护工具，保证整个应用系统的可管理性和可维护性。
除此之外，由于数据对本系统的运行至关重要，因此，系统也应该提供良好的数据维护手段，系统应针对数据尤其是空间数据的维护，提供多种数据的维护手段，最大程度保证系统数据的现势性。
10． 实用性与方便性原则
实用性是直接影响系统的运行效果和生命力的最重要因素之一，也是一个严谨的系统开发者要无条件遵循的原则，其中界面是软件与用户交互的最直接的层，界面的好坏决定用户对软件的第一印象，因此，在所有功能模块中，采用全中文化、图形化、快捷化的统一用户界面，界面设计要灵活、人性化，如工具栏、对话框位置可以调整，提供上下文敏感的右键快捷菜单，界面的风格可以定制等，通过将系统的各个流程工序巧妙地结合起来，达到“傻瓜式”的操作，使用户使用起来方便实用。B/S系统能够在不同的操作系统、不同的浏览器上运行；当用户适用时不需下载（或下载过程对用户透明）、不需设置，直接在浏览器中进行操作，操作指令在服务器端执行，只将结果传回客户端。
11． 实时性与共享性
可以随时、随地访问系统，实现各类数据的实时发布、查询和分析，同时最大程度地实现数据共享。
3.2 建设依据与标准
由于该系统项目建设涉及到的内容包括空间数据采集、数据整合与软件开发等，因此，系统建设的依据与标准包括：
3.2.1 空间数据标准
l 编码体系和代码标准
l 各数据库与文件命名标准
l 元数据标准
l 符号标准
l 数据格式与交换标准
l 数据质量标准
l 数据处理标准
l 建库作业流程与技术规定
l 建设验收标准
3.2.2 统计行业规范
l 《第二次全国基本单位普查法人单位及产业活动单位划分规定》
l 《广东省组织机构代码编制规则》
l 《广东省行政区划代码标准》
l 《统计上使用的县以下行政区划代码编制规则》
l 《国民经济行业分类与代码》
l 《企业登记注册类型与代码》
l 《大中小型工业企业划分标准》
l 《现货商品交易市场类别代码》
3.2.3 计算机行业标准
l 《计算机软件工程国家标准汇编2000》（包括全部现行有效的计算机软件工程规范及相关的国家标准）
l GB/T9385—1988 计算机软件需求说明编制指南
l GB/T9386—1988 计算机软件测试文件编制指南
l GB/T12504-1990 计算机软件质量保证计划规范
l GB/T12505-1990 计算机软件配置管理计划规范
l GB/T15532-1995 计算机软件单元测试
l GB/T15538-1995 软件工程标准分类法
l GB/T16680-1996 软件文档管理指南
l 参照计算机行业标准，供应方制定的CMMI3级有关规范文档
深圳市人口统计信息系统
第4章 系统总体设计
4.1 系统整体架构
软件系统架构设计
数据整合与数据中心的建立
数据整合策略
数据库管理平台
系统软件环境
数据整合与数据中心的建立
数据库组织结构
软件架构设计
系统软件环境搭建
系统硬件环境
服务器
绘图仪
业务架构设计
技术架构设计
系统网络环境
系统网络与硬件环境搭建
图形工作站
其它
GIS平台
操作系统
数据库平台
应用服务器
系统开发工具
其它

4.2 运行环境设计
4.2.1 系统硬件环境
系统采用全集中处理方式，结合统计局原有资源状况，我们配备2台高性能双路服务器作为数据库服务器和应用服务器，在数据输入和编辑方面配备两台高性能的图形工作站，打印机配备一台A3彩色激光打印机和三台笔记本电脑，利用采购方现有的网络及端口资源，通过配置充分利用这些设备为系统提供硬件和网络支持。
网络拓扑图如下所表示：

4.2.2 系统软件环境
4.2.2.1 GIS平台
推荐使用ESRI公司的ArcGIS平台。
1、平台需求分析
本系统建设的数据包括MAPGIS、ARCINFO格式和其它文件格式的图形与ORACLE、SQL SERVER、ACCESS、FOXPRO等属性数据库文件，具有数据量庞大、数据格式多样等特点，系统的GIS平台需求具有以下特点：
（1）数据管理方面
城市综合管理数据尤其是空间基础数据与城市管理数据庞大，平台要能够管理海量的空间数据及非空间数据，包括矢量数据、遥感影像数据和城市管理属性数据，因此，平台应直接支持ORACLE或者SQL SERVER等大型商业数据库，解决海量数据的存储、管理与应用。
（2）数据转换方面
通过对用户现有数据的分析，存在着多种数据存储方式，包括数据库（ORACLE、SQL SERVER、ACCESS、FOXPRO）存储的、文件方式存储的非空间数据；空间数据有MAPGIS格式、ARCINFO格式和其它文件格式，所有这些数据都要统一到同一种数据库之中。
因此，要求平台能够提供多种常用数据库文件的移植（导入与导出），且要能够对其它流行GIS软件（MAPGIS或ARCINFO）所提供的数据进行格式转换。
（3）数据访问方面
由于本期系统的建设就要涉及到多个用户的使用，而且还要考虑到系统后续建设的多用户的使用，因此系统对数据的多用户并发访问也是应考虑的问题。
（4）数据WEB应用方面
系统要求在网络上提供电子地图及三维虚拟环境的浏览操作，所以对WEBGIS功能要求支持强大的空间数据、三维虚拟数据的网络发布与实时操作。
（5）软件开发方面
根据城市综合管理的特点，在管理过程中，涉及到大量空间数据的编辑、拓扑重建及空间查询、分析等，因此，平台要具有比较强大的编辑与拓扑分析能力。同时，考虑到后续的开发要求，平台软件体系结构应该是开放的，表现为能够无缝集成第三方开发的控件或组件，便于实现系统功能的扩展。这样对GIS软件开发平台的要求当然也应是组件式产品。
2、平台比较
GIS软件选型是GIS应用项目开发中的重要环节。在国内外众多的GIS软件产品中，“没有最好的，只有最合适的”。GIS平台基本分为国内与国外两大类，根据GIS行业的应用的特点，国内平台中较为常用的包括MapGIS、SuperMap等，国外较为常用的包括Mapinfo、ArcGIS等。
以下从功能、性能、二次开发能力和技术支持等多方面剖析ArcGIS、SuperMap GIS、MAPGIS和MapInfo四三套解决方案。
（1）对比软件的解决方案
各GIS软件厂家的系列产品对比如下表：
项目
ArcGIS
SuperMap
MapInfo
MAPGIS
空间数据库技术
ArcSDE/ GeoDatabase
SuperMap SDX+
MapInfo Spatialware
MAPGIS
组件开发平台
MapObjects/ ArcObjects
SuperMap Objects
MapX
MAPGIS
桌面数据管理软件
ArcMap
SuperMap Deskpro
MapInfo
MAPGIS
数据采集软件
直接使用ArcMap
SuperMap Survey
无专业数据采集软件，直接使用MapInfo
MAPCAD
WEBGIS
ARCIMS
SuperMap IS
MAP Xtreme
MAPGIS IMS

（2）空间数据库技术对比
基于关系数据库和对象关系数据库的空间数据库技术是现今大型GIS应用项目中广泛采用的空间数据管理技术，这一点在大型应用项目的GIS软件选型对比中一直受到高度重视。
项目
ArcGIS
SuperMap
MapInfo
MAPGIS
技术名称
SDE(Spatial Database Engine), GeoDatabase
SDX(Spatial Database eXtension)
Spatialware
MAPGIS
支持SQL Server
√
√
√
√
支持Oracle
√
√
√
√
支持Oracle Spatial
√
√
√
X
支持数据类型
支持点、线、面、注记。
点、线、面、注记等。
点、线、面、注记、圆弧、圆、椭圆、曲线等。
点、线、面、注记等。
数据保密与信息安全
利用关系数据库的数据访问权限控制，具有很好的数据安全策略
利用关系数据库的数据访问权限控制，具有较好的数据安全策略
利用关系数据库的数据访问权限控制，具有较好的数据安全策略
利用关系数据库的数据访问权限控制，具有较好的数据安全策略
是否支持拓扑关系
支持
支持
不支持
支持
是否支持数据压缩
√
√
×
×
支持复杂几何对象
√
√
×
×
长事务支持
√
√
√
√
是否支持SQL查询
√
√
√
√

（3）二次开发组件对比
组件式开发方式无疑已经成为当前最主流的GIS应用二次开发方式，比较GIS软件的组件开发能力和灵活性在GIS软件选型中至关重要。
软件
ArcGIS
SuperMap
MapInfo
MAPGIS
是否支持可视化设计
√
X
√
X
语言
Visual Basic, Visual C++, Delphi, C++ Builder, Power Builder等
Visual Basic, Visual C++, Delphi, C++ Builder, Power Builder等
Visual Basic, Visual C++, Delphi, C++ Builder, Power Builder等
支持VC++，VB，Delphi等集成开发环境
是否具有通用性
√

√

是否易于与其他技术（如MIS等）集成
√

√

功能
功能强大
功能强大
MapX功能比MapObjects稍强，但仍然属于轻量级客户端
属于轻量级客户端
扩展性
基于标准组件的二次开发，可以与其它组件集成，扩展非常强。
基于标准组件的二次开发，可以与其它组件集成，扩展性较强。
基于标准组件的二次开发，可以与其它组件集成，扩展性较强。
基于标准组件的二次开发，可以与其它组件集成，扩展较强。
伸缩性
组件群庞大，可以根据不同的项目选择不同的组件，有利于降低客户端成本。适合于大型、中型和小型项目应用。
多个组件组成，可自由拆卸组合，有利于降低客户端成本。适合于中型和小型项目应用。
MapObjects只有一个控件，功能弱，满足不了大型应用需求。

MAPGIS功能弱，满足不了大型应用需求。
二次开发文档
开发文档参数说明详细，且常用方法有大量示范代码
参数说明较详细，且常用方法有大量示范代码
参数说明较详细，有一定示范代码。
参数说明简略，有一定示范代码。
综上所述，本次系统建设的是大型项目，而且要考虑到系统工程的后续项目建设，这都对GIS平台的各方面性能特别是空间数据库技术及扩展性要求更强，所以综合考虑，我们建议本次系统建设采用ARCGIS系列产品，包括ARCINFO、ARCSDE、ARCIMS、MapObiects。
3、平台配置方案
投标方建议采购的GIS软件包括ArcSDE、ArcInfo、ArcIMS及MapObjects，各软件在整个系统中的配置角色主要如下：
1、ArcSDE
ArcSDE在多用户和分布式GIS系统中起着基础作用。有了ArcSDE，GIS客户端软件(ArcInfo、MapObjects和ArcIMS等)可以直接处理RDBMS（如Oracle）中的空间数据。在本系统中，ArcSDE在GIS客户端软件和RDBMS之间提供通道，多用户GIS系统通过ArcSDE访问后端Oracle数据库中的空间数据。
本次投标方推荐的ArcSDE配置为标准配置一套，即包括一个服务许可和五个读写连接许可。在实际应用中，应解决招标方多客户端（超过5个）的连接及访问问题。投标方根据其GIS软件开发经验的积累及综合多用户的情况，提出中间件的解决方式，即在ArcSDE和客户端间引入中间件，一个SDE服务许通过中间件连接到数据库服务器后，可在瞬间把所需数据下载到本地机后立即断开此服务许可，此服务许则可同时向其他请求服务方开放。因此，此种方式可提供远远大于5的访问许可。通过测试，在百兆网络环境下，100个用户可在5秒内得到响应，在提高服务许可的利用率的同时也满足了多用户的访问需求。
2、ArcIMS
ArcIMS是一个基于Internet的WebGIS，它允许用户集中建立大范围的GIS地图、数据和应用并将这些结果提供给组织内部的或Internet上的广大用户。ArcIMS为交换在Web上能发布的空间数据和服务建立了一个公共的平台，它扩展了普通站点，使其能够提供GIS数据和应用服务。在本系统中，ArcIMS主要应用于B/S系统的电子地图显示、数据查询、分析及部分的编辑功能。
3、ArcInfo
ArcInfo是ArcGISDesktop功能最丰富的客户端。高端的ArcInfo产品提供ArcView 8.x 和ArcEditor所有功能。在ArcGIS软件家族中，ArcInfo是GIS软件中功能最全面的。在Windows NT和Windows 2000平台上支持内置的VBA以及VB、VC++、Delphi等开发环境，可以对ArcInfo进行定制和二次开发。
在开发中，由于ArcInfo的运行受服务许可的限制，因此，在本次开发中，拟将ArcInfo放于应用服务器端，作为应用服务来使用，而开发的主要工具还是采用MapObjects。ArcInfo除提供高级的GIS分析和应用服务外，还承担C/S系统的后台维护应用，实现地理数据的转换编辑与维护等。
4、MapObjects
MapObjects是一组供应用开发人员使用的制图与GIS功能组件，开发者可以使用MapObjects创建应用程序，包括动态地图和GIS功能。
本系统中，MapObjects用来创建强大的客户端和桌面应用，为现有的应用添加GIS功能，功能包含多种地图显示，地理查询和数据检索。
4、ArcSDE介绍
ArcGIS是一个统一的地理信息系统平台，可以帮助用户获取更丰富的空间数据和资源，是一个强大的、统一的、可伸缩的系统，可以适应广大GIS用户的广泛需求，并为单用户或多用户的GIS 应用提供了框架。海量空间地理数据的管理是地理信息系统的重要特征，为了更好地实现对地理空间数据的管理，空间数据库选用ESRI公司的ArcSDE。
ArcSDE是一个基于关系型数据库基础上的专用的地理数据共享服务器，在数据库管理系统（RDBMS）中存储和管理多用户空间数据库的通路，在一个相互协作的GIS 系统中扮演了一个重要的、基础的角色，它使多用户编辑、对空间数据库的事务处理与多种客户端软件紧密结合，支持对多用户空间数据库的设计，建立，编辑和共享。ArcSDE 支持Oracle、Microsoft SQL Server、IBM DB2和Informix等商业关系型数据库。采用空间索引机制，高效完成空间数据的搜索与管理海量的无缝地理数据。ArcSDE同时提供了大量Java和C的空间分析工具（API），开发商可以利用这些工具来编制自己的客户端，并实现数据的二维或三维分析、数据转换、投影变换等。其结构图如下所表示。

采用ArcSDE管理地理信息数据，使得GIS的共享，安全，和维护和数据处理能力方面大大超过老一代地理信息系统。其主要特点表现为：
1. ArcSDE是专用的地理数据共享服务器
采用数据库技术和Client/Server体系结构，地理数据以记录的形式存储，数据可以共享。要实现共享，必须解决并发访问冲突问题，与数据文件共享不同的是，数据记录由ArcSDE服务器端统一锁定，不会产生重复锁定或死锁。基于文件的数据共享要么依赖操作系统对文件的锁定功能，只能锁定整个数据库，降低了数据共享性，要么由自己锁定，不能保证客户端遵循锁定规则，产生无效锁定，以及不能正常解锁产生死锁。
使用这种共享机制，任何网络上的客户端都可以合法地共享数据。在网络上只需要集中维护一份数据，不会产生因为相同数据在不同地方修改不同步而导致无法使用的现象。
使用ArcSDE可以实现数据管理的集中和分布，实现网络化的数据管理。可以根据各个部门数据需求分为一个或几个数据中心来集中或分布管理。
由于采用数据库管理地理信息数据，地理信息和其他信息的数据管理方式一致起来，可以更大程度地实现地理信息系统应用和其他系统应用的集成。
2. ArcSDE可以管理海量的无缝地理数据
由于数据库的强大的数据处理能力加上ArcSDE独特的空间索引机制，每个数据集的数据量不再受到限制，ArcSDE可以处理海量的无缝地理数据，与传统的地理数据存储方式不一样的是，数据不用根据地理位置分割管理，用户和客户端只要指定数据的类型，而不需要指定所在的人为指定的图号。分块的数据管理在处理范围超出数据分割范围或不一致的情况下往往需要把数据重新进行拼接处理，而这种情况是经常会发生的，所以这大大影响了系统的易用性和效率。实际上这种数据几乎是无法使用的。
ArcSDE数据海量数据管理能力使数据的集中管理成为可能，降低了数据维护费用，大大推动了GIS的数据共享和应用，你将更有希望找到你所需要的，更详细的数据。
3. ArcSDE是一个高效的地