全国基础测绘中长期规划明确，到2020年建立起高效协调的基础测绘管理体制和运行机制，强调了基础地理信息的时效性，凸显了基础测绘工作业务流程信息化的重要性。鉴于基础测绘所处的技术、政策和需求环境的变化，推进基础测绘向新型基础测绘转型升级发展势在必行，新型基础测绘具有新产品、新服务、新业务、新流程的特点，研究新型基础测绘规范性流程，智能化系统在提高新型基础测绘效率上具有一定优势^[1]。

新型基础测绘规范化业务流程的信息化系统不仅能够打破各环节壁垒、实现数据共享、提高工作效率，解决了传统基础测绘纸质登记方式导致的生产信息共享困难问题，而且能够发掘不合理的业务环节，优化基础测绘工作流程，提升基础测绘工作规划管理的合理性。

为加强基础地理信息更新管理工作，提高工作时效，实现业务流程，在充分调研新型基础测绘业务化流程的基础上，本文设计并实现了新型基础测绘业务信息化管理系统，实现了业务在线登记和发布。

1 系统设计 1.1 系统体系结构设计

系统服务器端利用Java EE平台，采用3层结构设计思想，将系统在逻辑上分为表示层、业务逻辑层、数据访问层, 进行系统体系结构设计。3层体系结构架构利用逻辑层分离表示层与数据访问层，减少数据访问层入口点，屏蔽了很多系统功能，具有更高的安全性^[2-3]。如图 1所示。

1) 表示层标识用户与系统的交互界面，通过HTML、CSS和JavaScript进行前端界面设计，使用JQuery和Bootstrap插件进行界面美工^[4-5]，实现信息查询界面及业务登记数据上传界面；利用Java EE平台，将前端数据信息传输到业务逻辑层或将后台数据显示到前端。

2) 业务逻辑层主要完成业务登记流程的逻辑实现，负责表示层与数据访问层的数据传递和业务逻辑方法的处理。系统通过http协议传输访问接口，实现前后台数据的对接，将用户的登记信息存入数据库，存储并解析用户上传的元数据文件。

3) 数据访问层利用Java EE平台，为业务逻辑层设计提供面向对象的应用程序接口(application program interface，API)，根据业务逻辑层的指令操作数据库中的数据，将处理结果返回到业务逻辑层。

1.2 业务流程设计

系统依托3层体系结构架构，以测绘的业务流程为基础，根据基础测绘的增量更新模式^[6]，以增量更新包(以下简称为增量包)为主线，根据实际需求调研，设计系统业务流程，流程图如图 2所示。系统依托Java EE平台实现业务流程从数据请求、数据服务到数据存储的过程，具体设计为数字线划地图(digital line graphic，DLG)基础库体数据(主要为基础地形图数据)的签发、增量包的生产与提交、增量信息与基础信息的融合、增量包信息推送和质检站质检5大流程模块。为方便描述，分别命名为生产库签出、增量包提交、增量包融合、增量包推送以及质检站质检。

系统将生产经营与测量内、外业及质量检查等职能部门统一管理，并对项目流程的每一个环节都在线上记录登记，以记录每个流程的流转状况，实现了测绘生产项目管理的无纸化、流程化和自动化，有效的提高工作时效，增强了基础测绘工作规划管理的合理性。

1) 生产库签出模块。该功能由基础地理信息数据管理部门发起生产库签出，将DLG库体数据作为生产库签发给生产部门，DLG库体数据主要为基础地形图，采用线下交付，同时进行在线登记。线上登记记录签出库的信息，并实现对生产库关键信息的自动提取作业，提取的信息自动保存到数据库中。登记完成后信息流转到生产部门，生产部门能依托系统看到当前增量包业务流转信息, 且系统自动短信提醒相关部门人员。

2) 增量包提交模块。生产部门根据生产需求和时间要求，在从基础地理信息数据管理单位获取生产更新的生产库后，随即基于所收集到的地物变化发现信息开展基础地形图的快速更新生产作业。完成地理要素增量更新或全要素更新后，线下提交增量包到基础地理信息数据管理单位，线上进行增量包的元数据信息提交登记，系统即可自动获取增量包中相关的元数据信息(ShapeFile格式数据的压缩包)，并存储于数据库中。系统自动从数据库表中选取名称、单位、状态等信息，以列表的形式展现在系统界面上，方便用户的查看，且系统自动短信提醒相关部门人员。提交完毕后，增量包信息流转到基础地理信息数据管理部门，变成待融合状态。

3) 增量包融合模块。基础地理信息数据管理部门线下对生产部门提交的增量包进行融合，系统自动获取生产部门提交的增量包中相关元数据信息，并线上对增量包融合进行登记，自动保存到数据库中。该批次信息及时流转、推送到质检管理部门、数据交换中心，且自动短信提醒相关部门人员。

4) 质检站质检模块。质检管理部门即质检站，线下对基础地理信息数据管理部门增量包融合后形成的最新成果数据进行动态巡检，提出成果巡检意见，线上登记动态巡检成果，反馈给生产单位，完成巡检记录、质检报告的上传，并将结果保存至数据库表中。

5) 增量包推送模块。基础地理信息数据管理部门将融合后的增量包根据生产部门或交换中心等部门的需求进行推送，并对增量包推送信息进行线上登记，且系统自动短信提醒相关部门人员。

1.3 数据库设计(E-R图)

根据业务逻辑明确需求，对系统进行数据库设计，并将需求转化为概念模型。为描述系统的数据库概念结构，本文采用E-R模型，其不受任何DBMS (database management system)约束，能够直接的表达实体间的相互关系，且具有简单直观的优点^[7-9]。通过对业务信息化管理系统涉及到的业务模型进行分析、梳理，借助专业的概念建模工具，建立以增量包为核心的数据概念模型，绘制E-R图，如图 3所示。该模型主要涉及DLG库体元数据、签出元数据、增量更新元数据、短信包等数据实体，利用签出登记、增量提交、短信推送等关系进行连接。其中，实体DLG库体元数据为DLG基础库体数据在系统流转过程产生的数据实体，以数据库表的形式保存于数据库中，业务流转过程中所记录的签出人、签出单位等作为实体属性一同存储于数据库表中；签出元数据为DLG基础库体数据签发过程中产生的元数据，数据实体内记录数据格式及数据大小等相关属性；增量更新元数据为生产部门对开展基础地形图的增量更新生产作业过程中所获取记录的增量包元数据，该实体包含增量包的几何信息、更新周期等属性；短信包实体主要在系统中向相关人员发送短信，包含短信接收人、接收人号码等属性。实体间通过关系进行连接，DLG库体元数据实体在业务流程生产库签出过程中，通过签出登记与签出元数据建立一对一联系，在业务流程增量包提交过程中，通过增量提交与增量更新元数据建立一对一联系，通过短信推送与短信包实体建立一对一联系。系统采用小型开源数据库MySQL，其具有体积小、速度快、成本低等优点，被广泛应用于中小型Web开发。整个业务登记系统都由增量包为主线贯穿始终，建立增量包表、元数据表、历史表等数据库表，并以增量包表为主表，且元数据表、历史表等都以增量包表标识为外键约束，保证数据库设计的最小冗余。

2 系统实现 2.1 系统开发环境

本系统采用浏览器/服务器(browser/server，B/S)架构，具有“瘦客户端-胖服务”的特点, 根据模型-视图-控制器(model view controller，MVC)模式思想，进行开发。服务器端采用Java EE技术，使用Java语言，Java语言自带垃圾回收机制，不会存在内存泄露的问题，具有安全稳定的优点，使得它被广泛用于服务器端编程。Web前端采用HTML、CSS和JavaScript语言开发，并应用JQuery、Bootstrap等插件进行美工，方便快捷，使界面友好。开发工具使用Intellij Idea，操作系统为win7系统及以上，Web服务器为Tomcat，测试浏览器支持谷歌、火狐、360极速、IE9等主流浏览器。

2.2 系统实现的关键技术

1) 系统利用Web技术实现业务线上登记。前端界面通过HTML、CSS和JS搭建，按业务流程分别设计实现生产库签出界面、增量包提交界面、增量包融合界面、增量包推送界面、质检站质检界面，通过HTTP请求传输到系统后台，后台Web服务器再将HTTP请求传递到Servlet(Servlet是Java动态处理HTTP请求和响应服务的Java类)，通过Java EE技术，对业务逻辑进行处理，最后存储到数据库内。此过程实现了业务流程记录线上登记及文件上传等功能。

2) 元数据解析存储。系统设计的业务流程中涉及两个元数据文件，即签出元数据及增量包元数据文件，文件格式为ShapeFile格式数据的压缩包。ShapeFile文件将空间要素的非拓朴的几何结构和属性信息存储在数据集中，支持点状、线状和面状要素。系统利用ShapeFile文件将增量更新的地理要素存储在文件内，通过文件在线上传方式传输到系统后台，后台利用Java平台对其进行解析。系统实现对签出元数据和增量包元数据文件的解析，将ShapeFile文件内存储的关系属性信息解析提取，并存储到数据库中，将ShapeFile文件内存储的几何属性解析提取，并转换为wkt(well-known text)格式(一种文本标记语言，用于表示矢量几何对象、空间参照系统及空间参照系统之间的转换，由开放地理空间联盟制定)，再存储到数据库中，便于基础地理信息管理部门查看管理。

2.3 应用案例

该系统应用于浙江省测绘与地理信息局。系统 应用上述设计思想进行设计开发，并采用上述业务流程进行浙江省省1:10 000基础地理信息更新管理，实践证明，系统解决了新型基础测绘生产业务流转过程中，限于传统纸质登记手段，生产过程信息仅在上下工序之间的相关直属单位内流转，难以及时有效地传递至间接关联单位等问题，加强了基础测绘项目和质量巡检等业务信息运转的动态监测管理，促进了基础测绘项目运转跟踪机制的形成，为基础测绘生产管理、产品质量控制能力的全面提升提供了有力支撑。

3 结束语

系统按照地理信息系统开发步骤，采用B/S结构，3层结构设计思想，完成了设计与开发。系统解决了新型基础测绘生产业务流转过程中，限于传统纸质登记手段，生产过程信息仅在上下工序之间的相关直属单位内流转，难以及时有效地传递至间接关联单位等问题，建立了新型基础测绘业务信息化数据库，存储业务流转信息及地理信息增量更新元数据，有利于业务信息运转的动态监测、管理，促进基础测绘项目运转跟踪机制的形成，保证各级基础测绘建设的统筹规划和协调一致，提高了工作效率。