上海电信GIS项目建议方案(草稿)复习课程.doc

上海电信GIS项目建议方案(草稿)

精品文档
通用GIS数据平台建设内容
1.1. 概要分析
上海电信公司地理信息系统建设涉及的数据十分丰富，即包括复杂的空间（图形，属性）数据，又包括庞杂的统计信息数据，因此数据的整理、转换及管理是一项复杂且专业的工作。做好这项工作必须仔细分析各种数据的来源、格式、处理目标和方法等内容，建立满足项目要求的数据体系并且进行相应的管理与应用的研究。
根据该项目的特点，以数据为核心进行分析，整个工程建设将主要由3部分工作构成：数据整理与规范化；系统数据库建设；应用系统建设。
主要工作内容如图1所示：
图形数据
属性数据
基础资源信息数据库建设
地理空间数据库
通信网资源数据库
数据库管理与维护
系统开发
数据整理、规范化
数据标准规范制定

图1 建设内容
1.2. 数据整理与规范化
数据整理与规范化是数据库建库的准备工作。组织完善的地理信息、通信网络资源信息和其他相关统计信息是建立信息系统的前提和基础。
1.2.1. 数据获取与分析
通信企业的GIS项目建设所涉及的信息内容庞杂，需要对这些数据进行仔细分析，确定最终需要转入的数据。同时，如果存在部分非电子化数据还需要进行数据电子化工作，保证所有数据的标准化与规范化。
在数据获取工作中，数据内容并非越多越好。考虑到未来信息系统运行的效率，所有数据的选取在充分考虑到系统应用的需要同时，必须非常的慎重。同时，在数据收集过程中必须有目的的收集整理同所收集数据有关的各方面信息，对于有条件整理的数据信息可以在本次数据整理过程中进行相应的数据收集整理工作，例如：公共服务设施等。通过这些外延性工作建立相关统计信息数据库。
在数据的横向整理及分析工作外，还必须整理收集相关的历史信息数据，供信息系统在最终运行过程中提供参考辅助数据。
1.2.2. 统一的空间数学基础
通过采用统一的空间数学基础，将多种地理空间数据与通信网络资源数据在空间关系上实现关联。
1.2.3. 统一的编码及数据标准
地理空间数据和通信网络资源数据必须采用统一的编码标准和数据标准。标准的选取采用国家、行业、地方的次序来选择，如果不存在既有标准，则可以根据企业的具体情况独立设定标准。
1.2.4. 数据的动态更新机制
结合各类数据的不同来源和特点，分别需要采用不同的更新机制。数据更新包括地图数据更新和各项统计数据及其指标的数据更新。
1.3. 基础资源信息数据库建设
1.3.1. 数据库设计思路
系统采用主流关系型数据库 ＋ ArcGIS Server Basic(ArcSDE)的模式设计、组织系统数据。空间数据采用ESRI ArcSDE空间数据引擎进行管理，统计信息数据以及相关可能存在的各类业务数据直接使用关系型数据库建库、进行管理。多种类型的数据通过内部关联码实现数据的关联，最终建立一个开放、灵活的海量空间信息系统数据库。
1.3.2. 数据库设计
基础资源信息数据库在逻辑设计上必须做好空间数据与统计数据的统一协调的组织和管理。
① 空间数据的组织
空间数据使用ArcSDE空间数据引擎管理。通过ArcSDE实现空间数据的海量管理，多类型、多尺度、多时态数据的统一管理，实现空间数据的快速检索及查询等功能。
② 统计数据的组织
为了保障统计信息数据的开发性，所有统计信息数据不直接存放在SDE表空间中，而是根据不同统计信息的各自特点建立独立的数据库进行存储。通过创建内部关联码实现同空间数据的关联。
③ 空间数据同统计数据的关联
传统的地理信息系统将非图形数据放入属性文件，通过标识码（ID 号）进行链接，从而实现图文互查和相关的空间分析。这些属性数据往往是对图形的文字（数字）描述，涉及具有相对不多的内容。
上海电信公司地理信息系统还涉及丰富的非图形信息，采用创建内部关联码的办法可以有效的实现空间数据统计数据的关联关系，最终快速应用于服务于最终应用系统。
1.3.3. 统计分析模型的设计
根据系统需求，上海电信公司地理信息系统建设需要建立相应的统计分析模型。统计分析模型主要在于建立一种数据分析数学模型，通过集成不同形式的数据，并为数据分析提供开放性应用。通过统计分析模型的建立为不同来源的数据提供一致的数据视图，一经与数据挖掘、联机分析处理等数据分析方法相结合，能使数据得到更充分的利用。
统计分析模型以系统所涉及的地理空间、通信网络资源及相关统计数据为源数据，按一定的规则构建专用数学模型。数据字典按一定的标准和分类规则对数学模型进行全面描述，支持数据的有效管理、开发和应用。联机分析处理和数据挖掘技术将结合空间分析、统计分析等方法作为决策支持模块的数据处理和分析工具。
1.3.4. 数据字典
数据字典是用来管理数据库信息的。数据字典记录着数据的说明及有关背景信息。在由微观数据库向宏观数据库转换，建立利于分析的数学模型中，通过一系列的规则或模型进行数据的抽取和转换工作的，需要数据字典来完成这一工作，另外系统还采用了一些高效简洁的编码，也需要其对其作进一步详细的说明以便日后的更新与维护，同时数据字典也有助于系统的开发和功能的实现，如查询检索和统计分析等。
1.3.5. 用户管理
根据系统服务对象的不同，需要分类别进行有效的用户权限管理。用户分类主要有系统维护用户、党政机关内部用户、通信网络管理专业用户、通信网络业务开发专业用户、普通公众用户等。
以数据为核心，根据对数据应用的不同要求及对数据安全保密的要求，要求这些用户拥有不同的系统访问权限与应用权限。
1.3.6. 数据安全
系统数据安全主要通过三个方面来进行控制：
Ø 系统访问日志管理
Ø 系统运行实时状态监控
Ø 数据库数据的备份与恢复。
1.4. 应用系统建设
典型的地理信息系统侧重于空间数据的管理、分析和表达；待建信息系统不仅以空间数据为基础，还涉及通信网络生产数据和其他相关统计数据，相对于GIS系统，本系统更侧重于后者的管理和分析应用。针对这一特点，系统以空间数据为框架来组织综合数据、以地理信息系统为平台来管理、分析和应用上述数据。
按照集团公司的产品规划，号码百事通业务分为四大类，共计17个产品，具体如下：
1、行业首查类（5 项）
行业首查、实名查询、临时报号、查询信息分析、品牌查询
2、查询转接类（3 项）
查询转接、短信/传真报号、话务呼转
3、信息发布类（5 项）
语音广告、指路服务、网址查询、多条件查询、产品介绍
4、通信助理类（4 项）
语音号簿、自动转存、自动转接、企业总机
1.4.1. 业务功能实现
（详细设计方案待议）
1.5. 现有应用系统的整合
现有应用系统均为单机运行模式，在新的信息系统运行环境下，原有系统的地位是一方面作为专业应用的数据提供者，另一方面则作为基础空间数据及通信网络资源数据的使用者。保障原有系统的正常运行需要从两个方面提供支持：
u 运行支撑
主要指在新的信息系统的网络化运行环境中，建立实时有效的运行机制及运行规范，重点是如何保障在多个单机运行模式下，不同桌面系统间、桌面系统同网络系统间的数据协调与管理协调。
u 数据支撑
主要指如何在新的信息系统中实现原有系统同新系统间数据的实时有效的更新，核心是建立空间数据、统计数据的交换标准与交换接口。支持空间数据外业数字化采集，包括矢量及影像信息的收集与整理。
ArcGIS数据互操作扩展模块可以解决多种不同数据的兼容使用问题，可以保证对CAD及MapInfo等数据的支持。
1.6. 系统网络结构
根据服务对象的特点，该信息系统要求采用Client / Server 与Browse / Server 相结合的网络结构模式。
其中Client / Server结构主要针对上海电信公司内部应用需求，提供最为强大的应用服务功能。系统中许多核心功能都是基于局域网的系统应用模式开发。系统采用的系统操作平台、数据库平台和地理信息系统应用平台都直接支持客户/服务器结构。
采用Browse / Server结构运行的WebGIS系统运行在上海电信公司的Intranet 的子网上。在Intranet子网上，通过高速的网络互联为用户提供高质量的数据服务，同时也有益整个系统在全公司范围内得到广泛的应用。
同时面向社会公众服务的WebGIS系统则运行在Internet上，根据《计算机信息系统国际联网保密管理规定》：涉及国家秘密的计算机信息系统，不得直接或间接地与国际互联网或其它公共信息网络相联接，必须实行物理隔离。
1.7. 平台安全性
通过多台服务器间的网络负载均衡(NLBS)技术实现高可用性。在应用服务层，服务服务器通过群集技术提供了冗余性和扩展性，它允许群集中的所有服务器都能通过网络访问服务 Server数据库服务器。一旦群集中的一台服务器发生故障，其它服务器就会简单地接管并继续访问数据库服务器。因为群集中所有服务器都不在本地磁盘上在存储工作数据，所以这样做是可能的。
整个应用软件系统能够连续7×24小时不间断工作。系统运行每1000小时中可用时间至少不小于999小时，故障间隔时间应大于1000小时。系统要保证数据的一致性，完整性，准确性要求达到99.99%。

1.8. 平台可扩展性
1.8.1. 平台硬件的扩展性
通过运用网络负载均衡(NLBS)技术和群集技术，使包括数据库服务器、应用服务器、接口服务器、WEB服务器在内的所有类型服务设备均采用多台群集配置。访问平台的客户使用单一的 IP 地址访问群集。网络负载平衡通过将进入的网络通信分布在一个或多个指定到网络负载平衡群集的虚拟 IP 地址来实现性能的可伸缩性。群集中的主机可同时响应不同的客户请求，即使是同一主机的多个请求也是如此。在处理能力受限时，可通过扩展群集中的服务器能力或数量达到提高处理能力的目的。

1.8.2. 平台软件的扩展性
平台空间信息服务接口、业务数据处理模型、运维管理、运营管理等子系统之间均基于SOA理念进行构建，采用基于Web Services的开放松耦合架构和组件化设计，系统、模块间相对独立，可单独升级或更新，适应需求的灵活变化和新技术的应用。

1.9. 平台对GIS软件的要求
（1）GIS软件功能平台必须代表当今国际领先技术水平，在大多数主流计算机平台上都能运行，如：windows NT/2000/XP、SUN-Solaris、 HP-UX 、IBM-AIX 、Compaq-Tru64 、SGI-IRIX等；
（2）GIS平台软件应与国家测绘局及各省市测绘局、国家地理信息中心及各省市地理信息中心提供的GIS数据格式标准相一致，便于基础数据的获取。
（3）GIS平台软件应与数字国土工程中使用的主流GIS软件相一致，如E00格式，便于信息共享与信息交换。
（4）GIS软件平台的各模块应功能全面、性能稳定、技术先进，在国内外的各行各业中有很多成熟的应用；软件平台应在中国具有众多的应用单位，保证提供在中国有大量成熟应用的GIS平台软件。
（5）GIS平台软件必须遵循国际主流IT标准，例如网格协议标准TCP/IP、HTTP、SOAP、REST，Web标准XML，对象建模标准UML，元数据标准ISO、FGDC，开发标准支持ActiveX、COM、ASP、.NET、Java、JSP、Java Bean、AJAX、FLEX等。
（6）GIS平台软件应具有面向对象技术、规则库技术，支持UML建模技术，建模结果可存储在任意开放型的通用数据库中，GIS平台软件能免费提供行业UML数据模型。
（7）GIS平台软件应具长事务处理和版本管理技术，提供完整多用户并发编辑状态下的冲突解决机制，具有历史信息的回溯功能。支持基于规则的、动态的多图层间的拓扑关系。
（8）GIS平台软件应具有良好的开放性，支持通用开发语言环境下的应用开发。
（9）GIS平台空间服务器软件应支持海量空间数据管理，在国内有管理上百个GB数据量的成功应用案例。支持包括矢量、栅格、影象、地形在内的各类GIS数据类型；应具有空间数据库引擎技术，并提供高效的空间数据查询及显示功能。
（10）GIS平台软件的空间数据能存储在任意通用关系型数据库中。能同时支持多种大型商业数据库，如：Oracle、SQL Server、 DB2、 Informix等，并支持空间数据库的分布式存储和管理。
（11）GIS平台软件应具有强大的网络分析功能，支持为网络要素赋权重。
（12）GIS平台软件应具有强大的分析功能和制图功能。
（13）GIS平台软件应具有DEM和DTM数字地表模型功能
（14）GIS平台软件应具有三维技术功能，提供专门的三维处理模块。
（15）GIS平台软件应具有栅格分析技术功能，提供专门的栅格分析模块。
（16）GIS平台软件应具有根据高级地理统计分析技术通过离散点内插连续表面功能，如ESDA、克里克预测、距离权重倒数等技术，提供专门的高级地理统计分析模块。
（17）GIS平台软件应具有RIP地图打印技术功能，能将矢量数据自动转换为栅格数据输出绘图，（不需绘图仪扩充内存），提供专门的RIP地图打印模块。
（18）GIS平台软件应具有掌上GIS技术及功能。适用行业用户进行野外作业应用。
（19）GIS平台软件应具有先进的Internet技术，包括：支持矢量和影像传输、图形编辑、客户端之间互动式操作、GIS分析功能、元数据检索等。
（20）GIS平台软件应在C/S结构和B/S结构下都支持基于元数据的空间数据检索。
（21）GIS平台软件应采用空间数据库引擎技术对影像数据进行管理，并具有影像与矢量综合应用功能。
（22）GIS平台软件应具有从上到下多个产品层次，使系统具有良好的可伸缩性。各模块应可伸缩、应用平台统一、严整、完备，使得系统可方便地进一步无缝地扩展和升级。GIS平台软件支持离线编辑功能。
（23）GIS平台软件应保证汉化版本，包括软件汉化、建模工具汉化、手册汉化和培训教材汉化。
（24）GIS平台软件应在中国提供强大的技术支持能力，专职技术支持工程师应有15人以上。
（25）GIS平台软件应在中国具备专门的培训机构（获得原公司授权证），并配备完善的培训师资、设备和中文培训教材。
（26）GIS平台软件应具有良好的安全性（编译型软件）、易用性（可用社会上常用的调试工具和开发工具）和可维护性（不需学习专门的开发语言）
（27）GIS平台软件应具有国际流行的COM组件型结构，支持.net、Java技术。
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