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在电子商务网站设计的应用在设计电子商务网站的时候,首选就需要帮助销售商对客户行为的了解,这样才能使得站点的使用效率得到有效提高,此时就需要应用数据挖掘技术,这样网络管理员就可以根据客户在上网过程中所浏览的网站页面及其数据信息归纳分析经常访问该站点的用户类型,及其访问途径和通过怎样的方式完成交易等内容,这样才能让建立的网站更吸引客户,同时也为网站结构的进一步优化、站点访问量和效果的提升提供有利的依据。整个电子商务网站的设计包括三个步骤,分别为数据信息的采集、分析以及提供个性化服务。
1.数据信息的采集
因为只有将客户相关的数据信息收集起来,才能在分析之后,将个性化的服务提供给客户,也就是说电子商务网站向客户提供个性化服务是基于说数据信息采集的。销售商能够得到客户在注册过程中保存的信息,即客户的基本信息,包括姓名、籍贯、家庭住址、出生日期以及爱好等,同时还能根据客户所浏览的网页和商品等信息,对客户关注和倾向的商品进行判断,进而为客户建立相应的服务档案。而且客户人员还能在计算机的数据库中存储客户与自身交流时的数据信息。当客户完成订单和付款之后,可以对其收货地址信息加以确定,进而掌握客户的所在地等信息,进而进一步完善客户对应的信息数据库。同时还能够对客户的投诉和评价进行分类整理,使客户的服务档案得到不断的完善,以此为网站的优化提供更加有利的数据资料。与此同时还会将数据挖掘技术引入到网络服务器中,进行一个可以对客户浏览途径和页面以及点击产品信息加以记载的数据库系统,实现各企业资源共享的目标,并且还不会对网络服务器的访问速度产生影响。
2.数据信息的分析
想要设计出一个成功的电子商务网站,就应该在保持对客户完全透明的基础上,及时、快速、准确的分析客户资料及其访问行为,进而保证客户访问页面的处理时间不被占用的条件下,为客户提供一个可以更方便、快捷的进行网购、网上交易等商务活动环境。首先,就要分析客户行为和登录方式,对网站客户群进行划分归类;其次在进行内容设计的时候重点考虑客户群的年龄、爱好和特点等方面,将网站内容加以归类,并针对不同类别的客户群,展示客户感兴趣的商品信息,最后再根据客户的访问、浏览信息以及订单信息,为客户的行为资料进行及时修改和完善。
3.个性化服务
这就是通过挖掘网络数据信息,了解和掌握客户的需求和兴趣,准确的向客户提供个性化的产品推荐,这不但要根据客户的诸多方面对其提供满足其需求的信息,而且还是主动为客户提供所需信息,使网站的个性化服务的特点更为突出,进而吸引更多的客户。并且为了使得客户类型更加稳定和准确,就需要优先臭氧统计具有较长注册时间、较多浏览记录以及产品购买数量大的客户。
二、结束语
作为通过远程连接的方式实现网络资源的共享是大部分用户均会使用到的,不管这样的连接方式是利用何种方式进行连接,都难以避开负载路由器以及交换机的系统网络,这是这样,这些设备存在着某些漏洞极容易成为黑客的攻击的突破口。从路由器与交换机存在漏洞致因看,路由与交换的过程就是于网络中对数据包进行移动。在这个转移的过程中,它们常常被认为是作为某种单一化的传递设备而存在,那么这就需要注意,假如某个黑客窃取到主导路由器或者是交换机的相关权限之后,则会引发损失惨重的破坏。纵观路由与交换市场,拥有最多市场占有率的是思科公司,并且被网络领域人员视为重要的行业标准,也正因为该公司的产品普及应用程度较高,所以更加容易受到黑客攻击的目标。比如,在某些操作系统中,设置有相应的用于思科设备完整工具,主要是方便管理员对漏洞进行定期的检查,然而这些工具也被攻击者注意到并利用工具相关功能查找出设备的漏洞所在,就像密码漏洞主要利用JohntheRipper进行攻击。所以针对这类型的漏洞防护最基本的防护方法是开展定期的审计活动,为避免这种攻击,充分使用平台带有相应的多样化的检查工具,并在需要时进行定期更新,并保障设备出厂的默认密码已经得到彻底清除;而针对BGP漏洞的防护,最理想的办法是于ISP级别层面处理和解决相关的问题,假如是网络层面,最理想的办法是对携带数据包入站的路由给予严密的监视,并时刻搜索内在发生的所有异常现象。
2交换机常见的攻击类型
2.1MAC表洪水攻击
交换机基本运行形势为:当帧经过交换机的过程会记下MAC源地址,该地址同帧经过的端口存在某种联系,此后向该地址发送的信息流只会经过该端口,这样有助于节约带宽资源。通常情况下,MAC地址主要储存于能够追踪和查询的CAM中,以方便快捷查找。假如黑客通过往CAM传输大量的数据包,则会促使交换机往不同的连接方向输送大量的数据流,最终导致该交换机处在防止服务攻击环节时因过度负载而崩溃.
2.2ARP攻击
这是在会话劫持攻击环节频发的手段之一,它是获取物理地址的一个TCP/IP协议。某节点的IP地址的ARP请求被广播到网络上后,这个节点会收到确认其物理地址的应答,这样的数据包才能被传送出去。黑客可通过伪造IP地址和MAC地址实现ARP欺骗,能够在网络中产生大量的ARP通信量使网络阻塞,ARP欺骗过程如图1所示。
2.3VTP攻击
以VTP角度看,探究的是交换机被视为VTP客户端或者是VTP服务器时的情况。当用户对某个在VTP服务器模式下工作的交换机的配置实施操作时,VTP上所配置的版本号均会增多1,当用户观察到所配置的版本号明显高于当前的版本号时,则可判断和VTP服务器实现同步。当黑客想要入侵用户的电脑时,那他就可以利用VTP为自己服务。黑客只要成功与交换机进行连接,然后再本台计算机与其构建一条有效的中继通道,然后就能够利用VTP。当黑客将VTP信息发送至配置的版本号较高且高于目前的VTP服务器,那么就会致使全部的交换机同黑客那台计算机实现同步,最终将全部除非默认的VLAN移出VLAN数据库的范围。
3安全防范VLAN攻击的对策
3.1保障TRUNK接口的稳定与安全
通常情况下,交换机所有的端口大致呈现出Access状态以及Turnk状态这两种,前者是指用户接入设备时必备的端口状态,后置是指在跨交换时一致性的VLAN-ID两者间的通讯。对Turnk进行配置时,能够避免开展任何的命令式操作行为,也同样能够实现于跨交换状态下一致性的VLAN-ID两者间的通讯。正是设备接口的配置处于自适应的自然状态,为各项攻击的发生埋下隐患,可通过如下的方式防止安全隐患的发生。首先,把交换机设备上全部的接口状态认为设置成Access状态,这样设置的目的是为了防止黑客将自己设备的接口设置成Desibarle状态后,不管以怎样的方式进行协商其最终结果均是Accese状态,致使黑客难以将交换机设备上的空闲接口作为攻击突破口,并欺骗为Turnk端口以实现在局域网的攻击。其次是把交换机设备上全部的接口状态认为设置成Turnk状态。不管黑客企图通过设置什么样的端口状态进行攻击,这边的接口状态始终为Turnk状态,这样有助于显著提高设备的可控性。最后对Turnk端口中关于能够允许进出的VLAN命令进行有效配置,对出入Turnk端口的VLAN报文给予有效控制。只有经过允许的系类VLAN报文才能出入Turnk端口,这样就能够有效抑制黑客企图通过发送错误报文而进行攻击,保障数据传送的安全性。
3.2保障VTP协议的有效性与安全性
VTP(VLANTrunkProtocol,VLAN干道协议)是用来使VLAN配置信息在交换网内其它交换机上进行动态注册的一种二层协议,它主要用于管理在同一个域的网络范围内VLANs的建立、删除以及重命名。在一台VTPServer上配置一个新的VLAN时,该VLAN的配置信息将自动传播到本域内的其他所有交换机,这些交换机会自动地接收这些配置信息,使其VLAN的配置与VTPServer保持一致,从而减少在多台设备上配置同一个VLAN信息的工作量,而且保持了VLAN配置的统一性。处于VTP模式下,黑客容易通过VTP实现初步入侵和攻击,并通过获取相应的权限,以随意更改入侵的局域网络内部架构,导致网络阻塞和混乱。所以对VTP协议进行操作时,仅保存一台设置为VTP的服务器模式,其余为VTP的客户端模式。最后基于保障VTP域的稳定与安全的目的,应将VTP域全部的交换机设置为相同的密码,以保证只有符合密码相同的情况才能正常运作VTP,保障网络的安全。
4结语
城市轨道交通信号系统的DCS网络包含有线部分和无线部分。有线网络部分是指轨旁设备之间的数据通信,为信号系统提供专用有线信息传输,为控制中心、车站、场段之间提供有线传输通道,建立局域网连接。无线部分主要是列车上的移动无线设备和地面轨旁无线单元之间建立的车地双向通信。如上所述,在信号系统的DCS网络中,可以根据不同的组网方式,构建不同的网络结构,形成连接信号系统相关设备的通信网。而在这样的网络中,传递的信息就包含大量的管理信息、行车数据信息、ATS信息、维护信息、数据记录信息等。DCS系统网络连接设备一般连接方式需要说明的是DCS网络结构是多样的,随着实际地铁线路情况、所连接的设备情况、以及技术发展和应用情况有不同变化。从图1中可以看出,信号系统DCS网络具有连接设备类型多、数量大,信息传输种类繁多的特点。如果在DCS网络中信息没有合理的传输定义,使网络中任何一个数据帧的传输都要遍及整个网络,导致所有与网络连接的设备都接收到,这样就会严重的消耗掉网络整体带宽。因此,在DCS网络传输信息量较大时(如早、晚运行高峰时等),如不对网络进行合理设置,就可能产生网络风暴。网络风暴发生时,与网络连接的部分设备也可能会由于无法应对网络流量的大幅波动导致故障,进而引发故障面扩大的情况发生,对运营产生严重影响,这就需要对网络中的信息传输进行合理优化。
2VLAN技术特点及在DCS网络中的应用
VLAN技术是将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段,从而实现虚拟工作组数据交换。由于VLAN设置是在交换机上按逻辑来划分,而不是传统上的只能从物理上划分,因此VLAN技术的出现,可以满足根据实际应用情况,将同一物理局域网内不同用户逻辑地划分成不同的广播域需求。在设计VLAN并实现应用时,首先要确定如何划分VLAN。较为常见的VLAN划分方式包括:按照端口划分,按照MAC地址划分、基于网络层划分、以及基于IP广播和基于规则等方式。其中应用最为广泛、也是最有效的,是按照端口划分的方式,这种划分方式是根据以太网交换机的交换端口来划分的,将交换机上的物理端口分为若干个组,每个组构成一个虚拟网。由于基于端口划分VLAN的优点是定义VLAN成员非常简单,只要在接入交换机上进行相关设置即可,操作相对简单,适合任何大小的网络。同时,这种配置方式适用于网络环境比较固定的情况,与DCS网络构建后即在运营中不会轻易改变的实际情况较为符合,因此在地铁信号系统DCS网络交换机的配置中,一般都可以使用按照端口划分VLAN的配置方式。以赫斯曼交换机为例,按照端口划分VLAN,为不同端口赋予不同ID后的界面显示情况综上所述,为了有效避免信号系统DCS网络风暴的发生,可以将交换机端口划分到不同VLAN中。其原理为:在不同端口发出的所有数据帧上增加一个代表所属VLAN编号的ID,各个交换机端口只有在接收到所属VLANID的信息时,才会对该信息进行拆分处理,而在收到标有其他VLANID信息时,只会将该信息按照目的地址进行转发。这样就实现了通过在DCS网络交换机上应用VLAN技术,有效控制网络流量、降低网络风暴发生概率的目标。并且通过在交换机上进行VLAN的划分,可以起到减少项目建设的设备投资成本、简化DCS网络管理、提高网络安全性的作用。这里需要提出的是,有必要找到适合于信号DCS网络的划分原则,结合实际应用情况,将不同级别的信息进行合理区分。
3适用于DCS的VLAN划分原则
由于地铁信号系统DCS网络具有连接设备数量、类型较多,信息传输种类繁多的特点,在按照端口划分的VLAN配置方法对信号DCS网络交换机等进行配置时,需要寻找到合适的原则,将信号系统DCS网络中不同设备、不同信息类型进行全网的统一配置,既能有效避免网络风暴,又有利于维护人员进行维修检查。这就需要根据网络端口是否有用、该端口在网络中的作用、所传输的信息内容和特点等特征,将网络端口有序划分。例如,在网络的列车自动控制(ATC)信息、列车自动监控(ATS)信息、维护管理信息等带有不同功能及目地的信息,划分到不同的VLAN中。在信息有效传输的同时,也可以提高网络的安全性能。建议按照以下原则进行层层划分。
1)由于信号系统涉及列车行车安全,因此可先将交换机上多余端口统一划入“无用端口”的VLAN中,这样即使有其他设备接入到该端口上,也不会对有用端口间的网络通信造成影响。
2)进一步将有用端口进行分类,如该端口在信号DCS网络中只做收发,不对信息进行拆分和处理,即可将其划入“管理类”的VLAN中。
3)在DCS网络中,与“管理类”信息对应的是“业务类”信息,在此类信息中,建议先将涉及到列车控制安全的ATC信息独立划分出来,同时由于此类信息较为重要,需设计两路,可以划分至两个不同的VLAN中。
4)另外,“业务类”信息还包含其他非ATC信息,也就是非安全信息。对这类信息的划分,首先将其中的ATS信息独立划分出来,同样建议为两路。
5)同时,非安全类的信息也包含维护管理类信息,如维护支持、电源监控类等信息也需要划分到单独一个VLAN中,此类信息可以不进行冗余设置。
6)其他非安全类信息也可以通过实际情况进行VLAN设置,可以独立VLAN,也可统一划入一个VLAN,根据实际情况进行设置即可。建议的VLAN划分原则,以及该原则对应在信号系统中的传输内容示意。
4总结
1.对资料管理重视不够,图书资料管理工作基础较差。纵观大部分的企业,普遍存在对资料管理工作忽视的问题。企业的管理层往往认为这项工作无足轻重,不会对企业的发展产生影响。较低的重视度使得企业对图书资料管理要求宽泛,在工作人员、工作内容以及工作制度等方面没有加以重视和关注,使得工作人员工作积极性不高、专业性不强,工作内容模糊,工作制度缺失等问题出现。另外,企业对图书资料管理工作资金投入较少,使其软硬件基础设施落后。以上因素都使得图书资料管理工作基础变得薄弱,不能完全发挥自身职能去服务企业。
2.图书资料利用率不足,利用效果不明显。图书资料在企业的发展中起着信息交流、互相沟通的作用,特别是在企业制定发展战略时候能够提供参考、借鉴和考证等方面的帮助。但是,对于大多数的企业而言却没有充分利用图书资料这些特点。主要原因在于文书资源的管理缺乏网络化和现代化,再加上对图书资料的整理编排不科学等,当企业需要借助相关资料进行分析决策时,面对庞杂的图书资料工作者不能及时地将对方所需的资料提取出来,给对方工作造成不便,打击了企业其他部门取用图书资料的积极性,造成了企业虽然占有大量的文书资源但是其他部门不充分利用的现状。
3.图书资料工作与档案管理工作协调性差,工作漏洞时常存在。在企业里会出现图书资料工作和档案管理工作的对接偏差,使两者间的协调性受到了严重地削弱,进而不能及时提供有效、全面的信息资源。造成两者间工作协调性差的原因主要在于双方不能明确各自的工作范围和内容,不能够做好相互的衔接工作。图书资料工作与档案管理工作不能够很好地配合会导致一些漏洞的发生,如在图书资料工作中,文种使用不当、初始稿件丢失、档案收集工作不及时等;在档案管理工作方面,存在着操作不规范,主要体现在对档案的装订、添加附件、编号等工作上。
4.图书资料管理软硬件建设投入不足,制约了信息化管理进程。图书资料管理软硬件投入不足主要是指企业在其硬件设备以及人员配备方面没有给与足够的资金投入,使之不能够满足工作的需要,制约了信息化的管理进程。主要体现为现有的办公设备较为成旧,在开展信息化建设时不能够提供硬件支持。另外,人员配备方面也存在缺陷,表现为现有的工作人员素质较低,也没有高素质的专业人员的引入。
二、大数据时代图书资料信息化管理工作发展的建议
针对上述问题,应当从以下几个方面出发对其进行改进:
1.做好图书资料管理的基础工作,加强企业部门之间资料管理的协调。为了更好地做好图书资料管理的基础工作,加强部门之间与图书资料管理的沟通合作。企业需要对图书资料工作人员加以规范和约束,督促其做好本职工作,诸如搜集,分类,鉴别,整理等,还要增强其服务意识。在提高重视度的同时还要针对图书资料管理工作的性质制定完善的管理制度和工作方法、流程等。最后在加强基础性工作方面还要对其进行有效的、全方位的监管,确保工作的准确性、全面性、及时性。另外,在部门协调方面,负责图书资料管理的部门也应加强和企业内部其他部门的联系与互动,及时将搜集处理好的信息及时地提供给企业内部需要的部门,以帮助企业在制定目标或战略时及时做出判断,切实发挥自身的基础性作用,在一定程度上也能够增强企业对图书资料管理的重视度。
2.实现图书资料管理的数字化,简化手动、整理和归档的过程。为了提高图书资料的利用率,使之更加方便地为其他部分提供服务,企业应对现有的图书资料管理模式进行改革创新。图书资料管理部门要逐步实现图书资料管理的数字化,即在原有纸质资料基础上引入数字化处理技术。在对纸质资料进行整理、编号、储存的同时,将大数据时代的技术优势应用于图书资料的管理工作中,将图书资料进行数字化处理,建立数据库,从而简化手动、整理和归档资料的过程,也能够在很大程度上方便需要者查阅。数字化、网络化的介入将彻底改变图书资料传统的处理方式,将不必要的、过于繁琐的步骤和工作进行删减和革新,不仅能够提高了图书资料管理者的工作效率,减轻了其工作负荷,还提高了图书资料的利用效率。
3.强化员工管理意识,科学梳理图书资料工作与图书资料管理工作的配合度。为了增强图书资料工作和图书资料管理工作的配合度,企业应当对这两项工作进行科学地梳理。首先,要对图书资料工作和图书资料工作各自的工作范围和内容加以明确,要以条文的形式对其各自的职责进行规范,特别在涉及两者工作衔接时的各项工作项目的归属加以明确。其次,要确保两者在各自的工作中恪尽职守,严格按照各自的制度和规范要求来开展工作,避免因自己的工作疏忽或者漏洞给对方的工作带来不便,进而影响两者点的协调。再者,还要在意识方面对双方加以增强,使之不仅能够明确自身工作的重要性,还能够充分认识到对方工作的重要性以及自身的工作对对方工作的影响力。总之,要使图书资料工作和档案管理工作双发充分了解图书资料和档案资料之间的重要关系,明确两者是相辅相成,相互依托的,只有这样才能够促进两者间的有效配合。
4.加强资料管理的软硬件建设,提供资料信息化管理支撑。在加强资料管理的软硬件建设方面,企业需要做到以下几点:1)加大对基础设施的精力和财力投入。为了适应信息化的发展,企业要对现有的基础设施加以升级或者更换,使之在办公中满足网络搜索引擎、网络信息平台等各项信息化建设的需要。2)加大对现有的工作人员的培训力度。企业要通过公共课、视频教学、网络会议、外派学习等手段对员工进行专业、服务意识等方面的培训,提高其综合素质。3)引进专业化的高素质人才。企业应适当提高图书资料工作人员的任用门槛,聘用更多经过专业知识学习或经过专业培训的人员,借助这些专业人员的力量来对现有的图书资料工作进行信息化管理方向的创新和转变。
三、结语
关键词:土地信息系统、数据质量、误差、分辨率、坐标变换、矢量数据、栅格数据、拓扑
Abstract:DataisveryimportantforLandInformationSystem,AkeytoLandinformationthesystem''''sdevelopmentssuccessiswhetherthedataquantityisaccuracy.ThispaperwillStudythedataquantitytheprobleminLandinformationthesystemestablishtheprocess.
Keywords:LandInformationSystems;DataQuality;Error;Accuracy;RemoteSensing;Digitize;Resolution;CoordinateTransformation;VectorData;RasterData;Topological.
一、前言
土地是人类的宝贵财富,是人类社会进行物质生产所必需的基本条件和自然基础。如何科学、合理地利用有限的土地资源,如何及时了解与掌握土地利用变化数量和空间特点,对于保持耕地总量动态平衡和土地持续利用具有十分重要的意义。
随着社会经济的日趋多样化,土地部门的业务工作及范围也在不断扩大,原有的靠手工操作,图纸管理的模式已经越来越不能满足高效率的需求。为强化土地管理,满足社会对土地资源信息更多、更细、更完善的服务要求,各土地管理部门纷纷加入信息化、数字化的改革大潮。特别是在市场经济条件下,因土地管理部门工作的严肃性、准确性、科学性和规范化要求,管理中任何规定的确定和变更都需要完成大量的信息收集、分析、综合、决策和评估等工作,土地管理也只有强有力的信息技术(IT)的支持下,才能做到真正的科学决策和管理。
土地信息系统(LIS)是地理信息系统的一个分支,是一种基于宗地[以宗地(地块)为单位]的计算机管理信息系统。是一种利用计算机技术及其属性数据进行采集、处理、管理、查询、分析、应用和维护更新的空间信息系统,是土地管理的现代化工具,是土地规划和管理定量化、科学化的方法、手段。但是,在土地信息系统的建设过程中,还存在许多问题,给土地信息系统的建设及发挥带来一定困难。这里仅对土地信息系统建设中的数据质量问题进行探讨。
二、对LIS数据质量的认识
数据是一种未经加工的原始资料,是客观对象的表示,它可以是数字、文字、符号、图像,数据是信息的具体表达形式。一个LIS系统包括空间数据、属性数据、空间数据之间的关系以及空间数据与属性数据之间的关联。
人们往往以为计算机为基础的信息系统的数据质量是可靠的,很少怀疑利用信息系统产生的分析结果在数据质量方面会有问题,但事实远非如此。在某些情况下,由于多种原因,计算机分析的结果甚至会比手工分析的误差更大。这里除软件、硬件的质量问题,计算方法上的问题,以及分类、编码、输入、操作的明显疏忽外,数据本身的质量是重要的原因。
众所周知,数据是LIS的“血液”,是组成系统的重要元素。数据质量的好坏是土地信息系统成功与否的关键所在;数据质量的高低优劣,都直接影响到土地信息系统的经济效益和社会效益,决定了系统应用价值的大小;数据的可靠,质量的好坏将直接影响到整个系统的成败。系统如果不能提供正确、可靠的信息,这个系统也就失去了存在的价值。
数据质量的好坏是一个相对概念,并具有一定的针对性。衡量其好坏主要有以下几个指标:误差、数据的准确度、数据的精度和不确定性[1]。数据质量是数据整体性能的综合体现。
统而言之,数据的质量问题主要表现在两个方面:一是数据是否及时反映了现实世界;二是数据是否保持了一致性和完整性。
土地信息系统的数据量大,数据来源广,数据采集的任务重,在数据库建立过程中会出现许多人为和系统的误差,甚至还有可能产生数据错误,最后采集的数据无法准确反映规划和管理的实际状况,建立在此数据库基础上的系统往往也就达不到管理自动化辅助决策的目的,而只不过是“看看而已”的一种“摆设”罢了。
数据库(包括空间数据库和非空间数据库)是土地信息系统最基本、最重要的组成部分,也是投资比重最大的部分。数据质量的好坏,直接影响系统的功能和应用。不仅要根据技术规程衡量数据质量,还要从数据使用角度分析数据质量问题。数据质量通常是指数据的可靠性和精度,它主要用数据的误差来度量的。现就土地信息系统建立过程中的数据质量问题作进一步的探讨。
三、数据源质量的问题
土地信息系统的数据源指建库中所需要的各种数据类型的来源。它是土地信息系统最基本、最重要的组成部份。土地信息系统的数据源多种多样,主要包括有:地图,地图是系统最主要的数据源,因为地图是地理数据的传统描述形式,是具有共同参考坐标系统的点、线、面的二维平面形式的表示,内容丰富,图上实体间的空间关系直观,而且实体的类别和属性可以用各种不同的符号加以识别和表示。土地信息系统其图形数据大部分都来自地图,土地信息系统的属性数据主要有地籍图、宗地图、土地详查图、土地利用现状图、行政区划图、专题图、乃至地形图等各种图件的矢量化地图数据。二是遥感影像数据,遥感影像数据是一个极其重要的信息源。通过遥感影像可以快速、准确地获得大面积的、综合的各种专题信息,航天遥感影像还可以取得周期性的资料,这些都为土地信息系统提供了丰富的信息。三是统计数据,包括土地的分类、面积、权属、分布及质量、等级状况、利用状况、非法占地等统计资料。四是实测数据,包括GPS点位数据、地籍测量数据等。五是数字数据,包括数字图形数据和属性数据。数字数据主要有地籍号、档案卷宗号、地类号、图号、手簿号、宗地界址点点号及坐标控制点坐标,宗地面积,面积中误差、年代、日期等等。属性数据包括图形、图像以外的各种文字、数字信息。其中文字信息主要是与宗地档案,文件档案组成相关的各种检索和查询信息(如:土地权利人姓名或单位各称、土地座落,文件档案的标题、发文机关、公文字号等等),以及土地登记、地籍调查、权属审核、登记发证各办公流程中的各种键盘输入信息。六是各种立法文件和文字档案,主要有地籍档案、文件档案等具有法律效力或需要经常查阅的原始文件材料,它们是土地信息的重要组成部分,在土地的规划管理中起着很大的作用。
数据源质量问题指数据的采集和录入中可能产生的误差,建库所需的各种类型的数据的可靠性和精度。
从土地信息系统建立的过程来看,它的主要因素有:各种测量数据,地图和遥感数据等的误差;调查和统计造成的属性数据误差,以及文档数据的错误等,数字化前的预处理、手扶踀自动化的分辨率和矢量化精度。
1、遥感数据
地理信息系统、遥感和计算机辅助制图是现代地理学的重要技术手段。遥感作为一种获取和更新空间数据的强有力手段,能及时地提供准确、综合和大范围进行动态监测的各种资源与环境的信息,因此遥感数据是土地信息系统的一个重要数据源。
所谓遥感(RemoteSensing)就是遥远感知的意思,也就是不直接接触目标物和现象,在距离地物几公里到几百里、甚至上千里的飞机、飞船、卫星上,使用光学或电子仪器接受地面物体或发射的电磁波信号,并从图像胶片或数据磁带形式记录下来,传送到地面,经过信息处理,判读分析和野外实地验证,最终服务于有关部门的规划决策[2]。土地管理部门可以运用遥感技术快速获取现状空间的信息。
尽管遥感技术有很多好处,但因其自身特性,获取的遥感数据可能存在一些误差。如:不同的高度引起的问题,由于传感器的结构及稳定性产生的问题,对信号进行数字化产生的误差。传
感器在航线、航向上出现的误差,大气辐射产生的误差,地形和地貌等因素产生的误差等等。在遥感资料的获取时,有些误差是可以控制的,有些则不可控。因此必须对原始数据进行预处理,包括利用地面控制对原始数据进行几何校正,图像增强和分类。对获取的遥感数据进行光谱校正,特征提取,自动识别分类、自动成图等处理[3]。
2、测量数据
各种原始的测量数据是土地信息系统的主要来源之一。包括宗地的权属界线、位置、形状、数量、面积、各级行政界线、地形图测量等。由于人和环境的因素,测量数据不可避免地受到人为误差(对中、读数、平分等误差)、仪器、环境的影响。来源于地面测量的数字数据中含有控制测量和碎部测量误差。其中控制点误差又受控制网的参考基准、网形和观测精度以及观测费用等因素的影响。碎部点误差除了继承了控制点的误差外,还受自身观测方法,观测精度和地界的人为判断,以及地物地貌的取舍等因素的影响。当然原始数据误差受观测仪器、观测者和外界环境三种因素影响。除此之外,还有测量数据的实时性以及数据老化,采集数据的密度不合理,或概括取舍不合理,选取测量规范标准不一致或精度等级不一致造成测量数据的不一致的影响。
地籍要素是构建土地信息系统极为关键的一步,其测量数据的精度高低决定了系统功能能否得到正确和充分发挥。
从地籍测量成果的有效性和土地管理的可能性来考虑,为了保证各权属单元之间的界线清晰,边界无争议,并且双方都能接受而不损害他人和国家的利益,地籍测量要达到一定精度。因此,必须要有相应的数据采集方法作为保证。地籍要素的采集方法目前主要有两种,一种是传统的模拟式外业测图方法,另一种是野外全数字化数据采集方法。传统方法的主要作法是在地籍控制测量的基础上,用解析法测量出权属界址点坐标,以控制点或以界址点为基础施测成地籍图,要形成入库数据信息,则要通过对原图数字化来实现。用传统数据采集方法形成地籍要素数字信息其误差影响因素较多,主要误差来源为:测站点误差m1,量距误差m2,在测图板上描绘方向线误差为m3,刺点误差m4,数字化仪采点误差m5等。按有关专著论述,一般情况下,m1≈±0.12mm,m2≈±0.2,m3≈±0.1mm,m4≈±0.14mm,这四项误差为野外采集误差。数字化m5的影响因素比较复杂,误差产生首先与图形要素有关,要素本身的复杂程度对数字化精度有显著影响,数字化仪本身的精度更应引起重视。正常情况下,用常规数字化仪进行数字化时,精度一般可达到±0.13mm。综合上述得,地籍要素采集精度m采为:
m采=±
=±
=±0.02mm
按1:500比例尺来考虑,实地误差将达到±10cm,由此可见,按传统方法施测,则拟入库的地籍要素信息很难达到规定的±5cm的精度标准[4]。
采用野外全数字化方法,界址点野外数据采集一般采用直接测定坐标法,即将全站仪或测距仪置于测站点上,对界址点上的移动棱镜进行水平角和距离测定,电子手薄记录计算。此种方法的主要误差来源为水平角测角误差mβ和测距误差mD,测角中误差角保守为±5″,测距误差主要来自移动棱镜偏离界址点位置误差,其偏离值按2cm考虑。测距平均边长取100m,按点位误差精度估算公式m2=来计算,则m≈±2cm,即便考虑测站误差和其他偶然的联合影响,点位精度也肯定在规定范围内,所以地籍要素信息数据的野外全数字化有利于提高界址点精度,从而保证地籍数据的质量。
3、调查、统计、文档数据问题
土地信息系统的建设过程中,涉及大量的调查统计数据,这些资料尚存在许多不足之处,为土地信息系统的建设带来了一定困难。
建立土地信息系统,必须首先进行土地基本信息的搜集,开展地籍调查工作,核实宗地权属,掌握土地利用状况,获得宗地位置、形状及其面积的准确数据,为建库奠定基础。
现就地籍调查工作加以探讨,众所周知,权属调查的工作之一是填写地籍调查表。由于权属调查技术性强,工作量大,参与人员多且水平不同等原因,填写后的地籍调查表或多或少会出现下面一些问题。在填土地使用者名称时,单位本应填写全称,可出现了类似这样的情况:某林业局有3宗地,而在3份地籍调查表上出现了xx林业局、县林业局、林业局等名称。按这样的名称录入建立信息系统,将导致不能正确地自动的归户。在填写土地使用者性质时,本应该写“全民”或“集体”或“个体”或“个人”,而出现了“国营”或“国有”或“私营”这样的名词。在填写宗地四至时应说明权属界线所经地物名称及归属、位置、与誰接壤。但出现了东(南、西、北)至xx,而未填出接xx。且有的四至填写错误,如两宗地共用一堵墙时,则只能出现两宗都至墙中,或一宗至墙内另一宗至墙外,但填出了两宗都至墙外或墙内等情况。在填写界址标示处的界址线位置时也有类似错误,有的表填写字迹潦草,或使用简化字,让人难以辨认。有的内容还可以猜出,但户主的姓名、调查员、勘丈员的签名等内容实在难辩;有的表中该填的内容而未填,任意涂改。
共用宗的处理,一个地块被几个权属单位共同使用,而其间又难以划清权属界线,这样的地块称为共用宗[5]。不少县(市)是这样处理的:有多少土地使用者就填多少份地籍调查表,表上的内容按各分宗填写。这样做的好处是所填的内容详细,调查表和土地登记申请书、审批表形成一一对应的关系。但其弊端也是显而易见的,其一较大地增大了填表的工作量,其二增大了复杂程度,在填写四至时,如遇一个土地使用者使用几个地块则不得不写清几个地块的四至;为填清界址指标,又得设置内部界址点,增加了宗地草图和地籍图的负荷量,填表时如不小心还会造成表与表之间的相互矛盾。为了和地调表统一,有的在形成宗地界址点成果表时,除了有宗地界址点成果表外,还有分宗的界址点成果表。如果内部界址点是在纸图上图解的,则将该宗地的宗地界址点和内部界址点和计算机展点后,会出现界址线混乱的情况。在土地信息系统建库时,这些内部点是不能当界址点录入进库的。如进库则在面积统计时,这种内部界址点所围成的区域的面积就被多统计了一次。
建立完备的信息系统,必须具备这样的条件:大比例的地形图或地籍图;野外测量的界址点数据;宗地的属性数据(土地登记申请书、地籍调查表、审批表等)。全省在进行大大规模的城镇地籍时,由于受当时的条件限制,自动化程度低,各作业单位作业水平的不同,或多或少出现一些问题。在建库时所发现的问题主要是界址点的坐标成果与地籍上的位置不吻合;相邻宗的同一界址点坐标不同;界址边长、宗地面积计算有误。某些县(市)为了进行土地登记,由于多方面的原因,在进行初始地籍调查时,只作权属调查,不作规范的地籍测量。为了计算面积,用皮尺或钢尺丈量界址边长及相关尺寸,用几何图形法计算出宗地面积,而不测址点坐标和地籍图。这样做不利于信息化的管理。
4、图形数字化
影响数据质量的因素是多方面的,有相当一部分来自于建库过程中的数字化过程。建库过程中的数据质量,包括数字化前的预处理,纸张变形、手扶跟踪数字化精度或扫描数字化的分辨率和矢量化精度。
(1)数字化前的预处理
用于数字化作业的地形图(工作底图)一般采用聚酯薄膜图,其变形一般小于0.2‰。采用纸质图纸时,图纸的尺寸随湿度和温度的变化而变化,温度不变的情况下,温度由0%增至25%,则纸的尺寸可能改变1.6%[6]。因为纸的膨胀率和收缩率不相同,即使温度回到原来的大小,图纸也不能恢复原来的尺寸。因此在数字化时要适当的比例因子,通过仿射变换进行几何纠正,以减小工作底图变形产生的位置误差,达到相应的精度。
对不同种类和比例的工作底图
进行数字化时,应注意它的投影方式是否一致,比例是否匹配。对于不同投影方式应在数字化后及时变换为系统要求的投影方式。对于不同比例应将比例尺和精度记录到元数据中,以便估记由此可能产生的误差。
(2)跟踪数字化
手扶跟踪数字是一种自动化精度较低的数字化方式,其数字化精度也因操作员及其工作的疲劳程度而异,操作员的劳动强度较高。随着大幅面扫描仪的成本不断降低,扫描和矢量化技术不断完善,这种数字化方式可能成为自动扫描数字化的一种补充。
手扶数字化是从地形图输入空间数据的最广泛采用的输入方法。把地形图放置于数字化桌上,用手持设备,跟踪每一个地图特征、数字化设备精确量测鼠标的位置,产生数据形式的坐标数据。
影响跟踪数字化数据质量的因素很多;主要有:数字化底图中地理要素的宽度、密度和复杂程度对数字化结果的质量有着显著影响。数字化仪的分辨率和精度对数字化数据质量有着直接的决定性的影响。《地形图数字化规范》规定,数字化仪的分辨率不能小于每厘米394线(约1000dpi),精度不低于0.127mm(0.005英寸)。常见数字化仪在分辨率方面通常能满足要求,而在精度方面却有相当一部分不能达到要求。在选择数字化仪时要特别注意其精度指标,以满足LIS工程的需要。数字化操作员的技能与经验不同而引入的人为因素误差是不同的,由于操作员视力、操作习惯,熟练程度和疲劳程度的不同,最佳采样点位值判断,十字丝与目标点重合程度的判断会有一定程度的差异,影响数字化的质量。操作方式(如曲线采点方式和采点数目)也会影响数字化数据的质量。
假定各种误差影响符合误差传播规律,手扶跟踪数字化的综合精度应按下式求得:[7]
m数=±
其中:m数表示手扶跟踪数字化的综合精度;m定表示工作底图定向误差,m仪表示数字化仪精度,m人表示人为因素误差。
(3)、扫描数字化
扫描数字化用高精度扫描仪将图像等扫描并形成栅格数据文件进行处理,将之转化矢量图形数据。规范规定:图形定位控制点扫描误差不大于0.1mm,相对于工作底图,矢量化后的扫描点误差不大于0.15mm,线划误差不大于0.2mm。影响扫描数字化质量的因素除原图质量外,还包括:扫描精度、定向精度、矢量化精度损失等。
①扫描仪的分辨率和精度
扫描仪的分辨率和精度对扫描数字化质量的影响是至关重要的。因此,要根据具体情况选择适当的扫描仪。目前,大幅面扫描仪大致有,滚筒式(drum),平板式(flatebed),直进式(directfeed)3种。这些扫描仪能够输出一种或多种形式栅格数据文件(二值、灰度和彩色)。
滚筒式扫描仪精度较高价格较贵,能以较高的分辨率扫描AO或更大的图纸。
平板式扫描仪与滚筒式一样精度高、价格贵、分辨率很高,但一般幅面不会超过A1幅面。由于平板式扫描仪幅面小,扫描后多需进行拼接,从而增加了工作难度,引入了更多的误差源。LIS工程一般不选用这种扫描仪。
直接式扫描仪精度较低,价格也较便宜。通常能够满足一般LIS工程的需要。
目前,需要的大幅面扫描仪品牌有:CONTEX、VIDER、ANATECH等。
在选择扫描仪时,应注意其是否采用硬件消蓝。光学分辨率代表了扫描仪的分辨率能力,而经销商往往只是给出插值分辨。同时,应注意扫描仪的歪斜失真,歪斜失真的大小与扫描仪的走纸方式有关。
②栅格数据矢量化的精度损失
在土地信息系统中,栅格数据与矢量数据各具特点与适用性,为了在一个系统中可以兼容这两种数据,以便有利于进一步分析处理,常常需要实现两种结构的转换。
栅格的矢量转换处理的目的,是为了将栅格数据分析的结果,通过矢量绘图装置输出,或者为了数据压缩的需要,将大量的面状栅格数据转换为由少量数据表示的多边形边界,但是主要目的是为了能将自动扫描仪获取的栅格数据加入矢量形式的数据库。
在栅格数据矢量的过程中的细化、跟踪等均可能引入一些误差。复杂图形全自动化矢量化效果极差,会产生众多的交叉线,导致多边形跟踪错误。对此,应采用交互式矢量化方法。因此在选择矢量化软件时不应仅仅关心自动化程度(全自动矢量化软件价格往往很高)。还要特别注意是否具有以下功能:智能去斑,裁剪,扭曲较正,比例控制,水平校正,光栅编辑和交互式矢量化等。
③扫描数字化方法误差
扫描数字化的几何分辨率是扫描数字化方法误差中最重要的误差源,减小这种误差的唯一方法就是提高扫描仪的几何分辨率。但是,随着分辨率的提高,栅格数据量以平方级速度增长。这往往造成计算机存储资源耗尽,数据处理时间平方级延长。以300dpi(约每mm12个点)的分辨率扫描时,独立点间距离的相对精度为1.4/1000左右。全自动矢量化细化过程所产生的点位误差为1~2个像素点,而交互跟踪矢量化最大点位误差可以控制在一个像素点。按300dpi计,每个像素点相当于图上0.01mm。扫描数字化综合精度可按下式计算:
M扫=±
其中:M扫表示扫描数字化的综合精度;M定表示底图定向误差;M仪表示扫描仪精度;M矢表示矢量化误差。这里,M定取±0.12mm,按300dpi计算M仪取±0.09mm,M矢取±0.1mm。则M扫=±0.180[8]。
四、数据处理质量
土地信息系统的数据库建立后,其中已经包含了数据源和数据库建库所引入的误差。数据库中的多源数据,经过系统的各种分析处理后,在形成新的数据和最后产品的过程中还会产生新的数据质量问题。这些问题包括:几何改正,坐标变换和比例变换,几何数据的编辑、属性数据的编辑、空间分析,数据格式的转换等。
1、空间分析
空间分析是对分析空间数据的技术的通称。从客观上区分,可归纳为:空间的图形数据的拓扑运算;非空间属性数据的运算;空间和非空间属性的联合运算等[9]。空间分析赖以进行的基础是空间数据库,土地信息系统的空间数据分析,是实现土地资源信息系统的实际运用的重点途径。
空间分析中的叠加分析是土地信息系统中十分常用的一种分析方法,是用户经常用以提取数据的手段之一。通过同一地区不同内容的多幅地图的叠加组合,产生新的图形和属性信息。在这个过程中往往产生拓扑匹配、位置和属性方面的数据质量问题。由于叠加时多边形的边界可能不完全重合,从而产生若干无意义多边形。对这些无意义多边形进行处理的结果往往会改变界线的位置,叠加后形成的新的多边形的属性值也可能存在由于属性组合带来的误差。
2、坐标变换
土地信息系统数据来源较多,各种数据输入信息系统应便于系统对数据进行图形显示,叠加查询,统计分析处理。LIS要实现这些功能,一个首要和基本的前提就是各种不同来源的数据在系统内必须在一致的地形图坐标系下。但是,在实际的数据采集过程中,大量的数据坐标并不一定属于系统用户所要求的坐标系,原始数据为一种坐标系,系统要求的数据为另一种地图坐标系,有的数据坐标根本没有地理意义,对此情况,必须提供从一种地图坐标系到另一中坐标系的坐标变换。
在具体的操作过程中,有可能产生新的误差。在不同比例尺下对坐标数据的重新设立产生误差,进行投影变换和/或基准面变换时产生的误差。生产实践中为提高数据质量,确保系统的数据精度和可靠性,通常用仿射变换和相似变换等模型来进行数据处理,以减小或消除误差。
坐标变换的实质是建立两个平面点之间的一一对应关系,现有一般GIS(LIS是GIS的专题)软件大都提供了以下两种模型实现坐标变换。
一是仿射变换:仿射变换也称六参数变换,其变换公式为:[10]
x´=Ax+By+C(Ⅰ)
y´=Dx+Ey+F(Ⅱ)
其中,x´、y´为地图输出坐标系中的坐标点对;x、y为输入坐标中的坐标点时;A,B,C,D,E,F为方程参数。参数在坐标系空间上
的几何意义为:A和A分别确定点(x,y)在输出坐标中x方面和y方向上的缩放尺度。B和D确定旋转角度,C和F分别确定在x方向和y方向上的水平移尺寸。
二是相似变换:当式(Ⅰ)、(Ⅱ)中的参数满足条件A=E=Scos@,B=-D=Ssin@时,则得到四参数的相似变换公式:
x´=Ax+By+B(Ⅲ)
y´=-Bx+Ay+D(Ⅳ)
式中,x´、y´为输出地图坐标系中的坐标点对;x、y为输入地图坐标中的坐标点对;A、B、C、D为方程参数,相似变换实质上也是坐标系间的平移,旋转和缩放尺度的变换,式中C和D分别为坐标在x轴和y轴上的平移大小,为缩放比例,@=arctg(B/A)为旋转角度。
为了求出以上公式中的参数,建立两种坐标之间的仿射(或相似)转换关系,至少需要三个(或两个)已知的控制点坐标。而实际上,应选择多于三个(或两个)控制点,方能按照最小二乘法原理进行平差,得出系数值,代入上述方程即建立输入和输出坐标系之间的仿射(或相似)变换数学模型。
可以看出,仿射变换和相似变换都为线性函数变换模型,可实现对原图形的平移、旋转和缩放,相比较而言,相似变换不能进行x轴、y轴不均匀缩放的变换,而仿射变换能保证更高的数据精度。
3、数据变换
(1)CAD向GIS的转换
目前我国土地管理中存在一个较为普遍的问题是土地信息系统的构建与图形数据采集较少作用一个整体来通盘考虑,地籍测绘大大超前于信息管理系统构建。中小城市这种问题表现得更为突出。为满足土地确权发证,土地定级估价等需要,1995年前测绘的地籍图等图件因受技术条件的限制绝大部分是采用传统白纸测图方法完成的。随着计算机技术的发展和在测绘工作中的普及应用,1995年之后数字地图逐渐取代传统测绘。但一个不容忽视的事实是,绝大多数测绘图软件是在AUTOCAD上进行二次开发完成的。有些甚至是采用低版本的CAD,有些测绘图软件虽然测的是数字图,但只有非编码的图形文件,不保留信息,或者图形编辑以后,返不成信息。这种数字图说到底仅仅是从传统的白纸图过渡到计算机驱动绘制的白纸图。本质上与传统测绘没有什么区别。有些虽然采用了较高版本的CAD基础软件二次开发成数字测图软件并采用了数字编码技术,但由于较少考虑CAD与GIS的数据共享问题(土地信息系统属于专题GIS)。在着手考虑构建土地信息系统时,遇到的突出问题则是如何充分,有效利用已有数字信息资料,并确保数据转换质量。
对于传统模拟图或难以返成信息的所谓数字图只能采用原图数字化,形成数字信息后方可加以利用,但其精度丢失是不可避免的。
对于采用了编码技术,也能返成信息的数字图,其数字信息可以通过数据转换来实现数据共享,但由于CAD与GIS图形数据之间其数据格式,数据内容甚至数据概念都有很大差异,数据转换时应注意以下三个方面:[11]①数据格式转换。不同的软件有不同的数据格式,有些可以通过通用数据格式如DXF实现转换,但转换过程中的数据丢失也的确令人烦恼。②数据元素转换。CAD与GIS两者之间的图形元素不是一一对应关系,CAD图形中的图形元素种类要比GIS图形文件中的图形元素种类多,GIS中只有点、线、面三类基本图形元素,而CAD中包括有点、线、面、注记、矩形等多种图形元素,在具体转换中,CAD的图形元素哪些转换成GIS的点,哪些元素转换面面,什么元素需要转换成GIS的属性数据,什么元素则不需要转换到GIS中去等。CAD与GIS图形元素之间的对应关系,都需要认真细致地加以技术处理,使空间数据和属性数据在输入系统后正确地连接起来。③拓扑关系的形成。因为CAD的图形元素之间没有拓扑关系,实现CAD向GIS数据转换的一个重要内容就是要将转换后的图形数据按照一定的技术要求经过编辑,在GIS环境下建立几何元素的拓扑关系。
在实际转换中,还会出现许多意想不到的技术问题,会影响数据转换质量,有待进一步解决。
(2)矢量数据结构向栅格数据结构的转换
土地信息系统的建设中,许多数据如行政边界,交通干线,土地利用类型、土壤类型等都是用矢量数字化的方法输入计算机或以矢量的方式存在计算机中,表现为点、线、多边形数据。然而,矢量数据直接用于多种数据的复合分析等处理将比较复杂,特别是不同数据要在位置上一一配准,寻找交点并进行分析。相比之下利用栅格数据模式进行处理则容易得多。加之土地覆盖的叠置复合分析更需要把其从矢量数据的形式转变为栅格数据的形式。
矢量数据的基本坐标是直角坐标(x,y),其坐标原点一般取图的左下角。网格数据的基本坐标是行和列(i,j),其坐标原点一般取图的左上角。两种数据变换时,令直角坐标x和y分别与行与列平行。由于矢量数据的基本要素是点、线、面,因而只要实现点、线、面的转换,各种线划图形的变换问题基本上都可以解决[12]。
矢量数据变成栅格数据的原理与方法并不困难,但由于矢量数据的记录方式各不相同,也会产生一些问题。如多边形之间公共边原来只有一条交界线,转变成网格后成为有一定宽度的界线,产生了一定的近似性。特别是几条线交叉处,一个网格元素中包括了相邻的几种类别,转换时只能用其中的一种类别作为交叉点所在的元素的类别,这种误差应在允许的范围以内。而减小网格尺寸,虽提高了精度,但大大提高了数据的冗余量。
栅格数据结构需要大量的计算机内存来存贮和处理数据,才能达到与矢量数据结构相同的空间分辨率,而矢量结构在某些特定形式的处理中,如象多边形叠置,空间均值处理等尚有大量的技术问题来解决。值得注意的是,无论采用哪种转换方法,转换的结果都会不同程度地引起原始信息的损失。
通过矢量数字化或扫描数字化所获取的原始空间数据,都不能避免地存在错误或误差。属性数据在建库时,也难免会存在错误。诸如:空间数据的不完整或重复,空间点、线、面数据的丢失或重复,区域中心点的遗漏,栅格数据矢量化时引起的断线等,空间数据位置的不准确、线段过长或过短,线段的断裂、相邻多边形结点的不重合及空间数据的变形等。因此,必须对图形数据和属性数据进行一定的编辑。
土地信息系统数据编辑是消耗时间的交互处理工作,对空间数据不完整或位置的误差,主要是利用LIS图形编辑功能,如删除(目标、属性、坐标),修改(平移、拷贝、连接、分裂、合并、装饰)、插入等进行处理。对空间数据比例尺的不准确和变形,可以通过比例尺变换和纠正来处理。
在数据的编辑过程中,由可能产生一些新的问题。如:线段的相关与延伸出现的问题,图形的平移与旋转出现的问题,删除“细部多边形”时产生的误差,数值计算与变化的误差;文件的合并以及形成新文件的问题;属性数据的重新定义和更新的问题。有的问题时可能避免的,有的问题则无法避免。因此,必须进行检核。通过耐心细致的检查,主要误差都能从数据中寻找出来,并有效消除误差。一般采用叠合比较法,目视检查法和逻辑法。
叠合比较法是空间数字化正确与否的最佳检核方法,按与原图相同的比例尺把数字化的内容绘在透明材料上,此后与原图叠合在一起,在透光桌上仔细的观察和比较。一般。对于空间数据的比例尺不准确和空间数据的变形马上就可以观察出来,对于空间数据的位置不完整和不准确则须把遗漏、位置错误的地方明显地标注出来。目视检查指在屏幕上用目视检查的方法,检查一些明显的数字化误差与错误,包括线段过长或过短,多边形的重叠和裂口、线段的断裂等。
5、由计算机引起的问题
在计算机中,数据是由一定字长的编辑数码表示的,由计算机字长可能引起一种误差。这种误差出现在各种数值运算和模型分析中,由这种误差引起的问题很多[13],例如LIS空间数据库中整数编码对面积和周长计算的影响,比例尺变换和旋转变换对拓扑关系的影响等。削弱误差影响的主要方法有:改变数据在计算机中的表示方式,采用合适的算法等。
除了数据处理精度外,数据存储精度也与计算机字长有关。16位的计算机在存储低分辨率的栅格图像时不会出现问题,但存储高精度的控制点坐标或点位精度要求高的地理数据时,则不能胜任。
五、数据应用质量
土地信息数据在使用过程中往往出现一些质量问题,这些问题包括数据的完备程度,时间的有效性,拓扑关系的正确等。
1、数据的完备程度
数据的完备程度指地理数据在范围、内容、及结构方面满足所有要求的完整程度。包括数据范围、空间实体类型、空间关系分类、属性特征分类等方面的完整性。
一般来说,空间范围越大,数据的完整性就越差。在土地信息系统的建库过程中,数据不完整最简单的例子是缺少数据。如计算机从GPS接收机传输位置数据时,由于软件受干扰或其它因素的缘故,只记录下经度而丢失纬度,以至造成数据不完整。另外由于GPS接收机无法收到四颗或更多的卫星信号而无法计算高程数据也会造成数据的不完整。又如某个应用项目需要1:5000的基础底图,但现在的地图数据只覆盖项目区的一部分,底图数据便不完整。
在土地信息系统底建库中,涉及大量的地籍档案。地籍档案来源于土管机关的地籍部门,数量大、形式多、浩繁、零乱,随着时间地推移,以及人为和自然的各种因素地影响,有可能遭到损坏。如档案老化,书写材料低劣、地籍档案变到污染,变色、虫蛀等现象,进而影响到整个系统的质量。
2、数据的现势性
数据的现势指数据反映客观现象目前状况的程度。数据的现势差,反映的客观现象就可能不准确。不同现象的变化频率是不同的。如地形的变化一般来说比人类建设要缓慢,地形可能会由于山崩、雪崩、泥石流、人工挖掘及填海等原因而在局部区域改变。但由于地图制作周期较长,局部的变化往往不能及时地反映在地形图上,对那些变化较快的地区,地形图就失去了现势性。城市地区土地覆盖变化较快,这类地区土地覆盖图的现势性就比发展较慢的农村地区会差些。地形图上记录着所用航空像片获得的年代。若又用其他数据进行过修改(一般是较新的航空像片),也应记录于上。
在土地信息系统建库中,要求地籍信息和地籍图必须具有现势性。地籍信息变更比较频繁,如土地利用类型,权属或宗地的重划,合并等。由于受自然因素和人为作用的影响,土地资源的数量、质量、分布和使用情况都处在经常变化之中。基于这一特点,土地管
理部门提供的数据很难保证现势性,这也是影响数据质量的一个重要方面。
3、拓扑关系
在LIS中,为了真实地反映地理实体,不仅要包括实体的位置、形状、大小和属性,还包括必须反映实体之间的相互关系,这些关系就是指它们之间的邻接关系,关联关系和包含关系,拓扑关系。拓扑关系的核心是建立点、线、面的关联关系。通常有以下几种空间关系:点-点关系、点-线关系、点-面关系、线-线关系、线-面关系、面-面关系。空间数据的拓扑关系,对数据处理和空间分析具有非常重要的意义[14]。
利用拓扑关系,可以确定一种空间实体相对于另一种空间实体的位置关系。利用拓扑关系,可以确定某县有多少耕地,分析土地利用类型及对土地适宜性做出评价等。
在拓扑关系的建立中,拓扑过程中伴随有数据所表达的空间特征的位置坐标的变化,拓扑关系的不正确等情况,导致空间分析的结果错误,给土地管理决策带来一定的影响。
六、结论
数据是LIS最基本和最重要的组成部分,同时也是一个LIS项目中投资比重最大的一个部分。数据质量的好坏,会直接影响到LIS的系统功能和应用质量问题的三个方面(数据源的质量问题、数据处理质量问题、数据应用质量问题)着手,对LIS的数据质量问题进行了一定的归纳总结和初步的探讨。众所周知,LIS的数据质量是影响LIS的一个瓶颈环节,LIS数据量大、数据种类多、数据结构复杂。因此,在LIS的建设过程中,如何在数据采集与建库中实施质量控制,保证数据质量对土地信息系统建设来说显得尤为关键。
七、总结与体会
毕业论文的撰写是一次再学习和锻炼的机会,是对所学知识的一个融会贯通的过程。通过毕业论文的撰写,我对所学的知识有了更深层次领悟和掌握,对自己所学的土地管理专业有了一个整体认识。毕业论文不仅是对所学知识的总结,也是运用所学知识探求新知的方法、手段。既是一次再学习的过程,也是一次深入学习的机会。同时,毕业论文写作,为今后的学习工作奠定了一定的基础。通过毕业论文的写作,我真正懂得理论联系实际的重要性。在撰写毕业论文中,我运用所掌握的基本知识、方法和技能,研究探讨了土地信息系统建立过程中数据质量的有关问题。通过毕业论文的撰写,我进一步完善了自己的知识结构,学习了更多的知识。不仅如此,我对土地信息系统数据质量控制措施与方法方面有了更进一步的认识。
通过毕业论文的写作,不仅强化了我的学习素质、研究素质和创业素质,而且培养了我的创新意识,激发了我探求新知的欲望。认真写作毕业论文,不仅能进一步巩固所学的理论知识,而且还能进一步提高自己的各项基本技能,实践能力和解决问题的能力。
八、谢辞
在论文的写作过程中,玉文龙老师给予了很大的支持和帮助,为论文的写作提出了许多宝贵性的意见和建议;在他的指导下,这篇论文得以顺利完成。在资料的搜集过程中,图书馆工作人员为我们提供了很大帮助,本组同学也给予了很多支持,在此表示衷心感谢。
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[12]边馥苓主编.GIS原理与方法.北京:测绘出版社,1996.
(一)可行性分析
经济方面的可行性。本系统是房屋销售管理信息系统,所以系统的成本主要集中在开发软件的费用上,但是系统投入运行后,就可以减少大量的人力以及物力。耗时短,资金消耗少,实用性强,经济性良好。具有极高的经济方面的可行性。操作方面的可行性。由于该系统是分模块设立的,所以模块间既有一定的独立性,也有一定的联系,适用范围广,操作简单易懂。即便是不精通网络以及计算机的相关工作人员也可以使用,减少了人力物力的投入,提升了管理效率,可操作性强。
(二)需求分析
由于房地产行业大多采取跨地域的经营方式,承包不同省份、不同城市、不同区域的房地产工程。有统一的总部进行分项管理,但是各个项目并没有自己的管理平台,来让总部及时了解相关的状况,因此容易造成资源分配不均衡,不能及时进行调整等状况。所以,房地产企业需要一个可以进行反馈的系统,来及时了解相关状况,来调节相关的决策。在财务方面,各个项目的财务是独立的,因此,为了更好地进行管理,避免账目出现偏差,要将各个项目的财务数据及时反馈,需要一个管理系统来进行这样的工作。也要对客户资源进行很好的管理,并征求客户的意见和建议并咨询客户的满意度,来提升公司形象,并发掘潜在客户以及潜在市场。这需要建立一个系统,来管理并反馈客户的相关信息。房屋销售管理信息系统具体要做到对内部数据信息进行管理,来方便操作人员操作以及查询。由于数据十分庞大,输入的工作量也十分的大,因此系统一定要简单易懂、方便操作、能实现批量操作等。为了实现房地产销售信息无纸化,并运用计算机以及网络技术等,就要建立一个综合性的房屋销售管理信息系统。在进行信息的录入与输出的同时,来对相关的资料进行管理。
(三)功能分析
在系统的功能分析方面,我们从四个板块来研究。房产管理模块,建立一个房屋销售管理信息系统,其最基本最首要的功能便是房产管理。这要求系统可以支持管理者对房屋信息进行修正的一系列操作,如新内容的添加、错误信息的删减、录入以及修改等一系列操作。除此之外,要将查询功能设置的相对便利,来使得客户依照需要对房屋信息进行查询,对所需的房屋进行快速定位。客户管理模块,可以帮助公司更好的管理客户信息,来明确业务方向,增加自己的竞争力。对客户进行合理的分类,来提高管理效率,并根据客户要求以及满意度等信息将客户进行划分,来针对不同的客户提供不同的信息和服务。收费管理板块,用来记录客户的缴费状况等。来方便费用的记录以及催缴,并可以添加物业费等信息,来方便其他有关的单位的工作。售楼管理板块,这是房屋销售管理信息系统的核心部分,在这一板块中,我们可以实现对楼盘销售的情况的管理,让公司统一管理数据,更加容易的了解楼盘的销售状态,更好地进行下一步的操作。
二、系统设计
(一)模块划分与功能设计
房产管理模块,主要是管理各个楼盘内部的相关数据。一定要有添加、修改、查询、删除等相关基础操作的功能。该模块有楼盘信息登记管理、户型信息的登记管理、楼盘、查询、户型信息查询等主要功能。楼盘信息登记管理板块:对各种楼盘信息进行添加、修改、查询、删除等相关基础操作,要有楼盘编号、楼盘报价以及户型编号等信息。户型资料登记管理板块:对户型资料进行添加、修改、查询、删除等相关基础操作。要包括,对户型的基础介绍、平面图、编号、价格、内部结构、实际面积等。楼盘查询板块:实现通过查询楼盘的关键字来对楼盘全面的信息进行查询。包括楼盘的编号、报价,户型的编号等信息。户型查询板块:实现通过查询关键字或关键词,来查询户型的相关信息。包括,户型的编号、设计图、内部结构、面积等信息。客户管理板块,一定要有添加、修改、查询、删除等相关基础操作的功能。还要分为客户资料登记管理板块,客户资料查询管理等几个子版块。客户资料登记管理板块:要求能够实现对客户资料进行添加、修改、查询、删除等相关基础操作的功能的操作。要有相对全面的客户资料。客户资料查询管理板块:要求能够通过查询操作,查询客户资料中的某一项内容,比如按照客户的身份证进行查询、按照客户的姓名进行查询、按照手机号进行查询等,进而出现客户的相对全方面的信息。收费管理模块,实现对收费的数据进行添加、修改、查询、删除等相关基础操作。包括登记管理板块,以及查询管理板块两个子版块。收费登记管理板块:对相关的收费信息进行添加、修改、查询、删除等相关基础操作。包括收费项目编号、楼盘编号、缴费时间、缴费金额、物业费用、公共基础费用、其他费用等。收费查询管理板块:通过查询住户的相关信息,来查看住户的相关缴费情况。包括查询住户所在的住址、住户的的身份证号、姓名等信息,来进一步查询住户的缴费信息。售楼管理模块,这是房地产企业的基本业务,所以这个板块是一个基本版块。业绩直接影响效益,所以这个版块十分重要。要对售楼信息进行添加、修改、查询、删除等相关基础操作。主要包括售楼人员登记管理板块、售楼合同管理板块。楼盘销售人员登记管理板块:对销售人员的各项信息进行添加、修改、查询、删除等相关基础操作。包括,姓名、性别、身份证号、编号、手机号码、电话号码、所属区域等相关信息。售楼合同管理板块:对售楼合同的相关信息进行添加、修改、查询、删除等相关基础操作。包括,合同的状态、编号、所属楼盘的相关资料、购买人相关信息、支付状况等信息。
(二)数据库设计
自二十世纪的发展以来,人类步入了信息时代。计算机硬件技术发展迅速。越来越多的企业以及公司用计算机来对数据信息进行管理,所以计算机管理的数据越来越庞大。为了对数据进行统一便捷的管理,让同一数据来方便更多的应用,便出现了数据库,这一统一管理数据的软件,英文名称Database。数据库可以满足,将数据进行较为合理的存储,并且同一数据可以让多个用户共同使用,冗余度较小。数据库里的数据具有较小的数据冗余度,较高的数据独立性和扩展性,因为数据在数据库中是按照一定的数据模型组织来进行描述和存储的,他们可以在一定的范围内向用户提供数据的多用户共享。由于不同的数据库是按照不同的数据结构进行组织和联系的,由这个特点数据库被分为关系式、层次式、网状式三种数据库。随着技术的不断发展,数据库模型也在不断升级,出现了数据库管理系统,可以实现建立、使用、维护、统一管理、控制数据库等多项功能,并可以保证数据的安全性和完整性。只有用数据库进行管理才能实现数据管理自动化,因此,创建以及设计系统的第一步便是设计以及建立数据库。本房屋销售管理信息系统的数据库是用PowerBuilder9.0本身自带的数据库创建的。创建这个数据库,在D:\bysheji中存放系统的数据库文件。housysm.db为数据库的名字。建立完相关数据库后就可以来建立相关表项了,主要有楼盘、户型、客户、销售员等表项。下表便是表项以及相关内容:1)户型表:户型编号,建筑面积,平面设计图,套内面积,房型,房型简介;2)楼盘信息表:楼盘编号,楼盘报价,户型编码;3)收费记录表:收费项目编号,楼盘编号,收费日期,电视费,电话费,煤气费;4)公用基础设施费,其它费用,预收押金,交款人,收款人;5)售楼人员信息表:售楼人员编号,身份证号码,姓名,性别,联系电话,手机号码,电子邮箱;6)用户登录表:用户编号,用户名称,登录密码;7)客户信息表:客户编号,客户姓名,性别,手机号码,客户职业,联系电话,电子邮箱,邮政编码,备注;8)收款登记表:收款单号,楼盘编号,收款日期,收款金额,付款方式,收款人,交款人;9)合同信息表:合同编号,楼盘编号,买房人身份证号码,销售人员编号,楼盘单价,楼盘折扣金额,付款方式,贷款银行,签订时间,客户交款记录。
(三)数据窗口对象的创建
系统其他界面的设计便不一一介绍了,这里简单介绍一下数据窗口对象的创建。使用PowerBuilder时,其中一个较为重要的工具便是数据窗口对象。由于本系统是使用PowerBuilder设计的,所以一定要注意数据窗口对象的建立,这是连接数据库与客户端的工具。在数据窗口对象中可以对数据进行添加、修改、查询、删除等相关基础操作。还可以指定数据的输入格式和输出格式用数据窗口对象可以较为方便以及快捷的建立相关的较为复杂的数据库应用程序,来为数据窗口对象选择不同的显示风格以及选择不同的数据源,并可以增强它的功能,这就要通过添加各种控件来实现了。要保证数据库与窗口对象是相互连接的,这样才能顺利的通过数据窗口对象对数据进行相关操作,要保证添加、修改、查询、删除等相关基础操作的顺利运行。所以,一定要保证数据窗口对象成功地与数据库相连接。数据窗口对象中数据的来源便是其中的数据源,在本系统的设计中,数据窗口对象的数据源主要有下面两种:快速选择数据源,QuickSelect。通过建立简单的Select语句,来进行数据源的选择,主要通过一个表或者由外键连接的多个表来进行数据列的选择,但是这种方法有一点缺陷,那便是在创建数据窗口对象时不能生成相应的计算列。SQL选择数据源,SQLSelect。SQL选择数据源,SQLSelect数据远远比快速选择数据源,QuickSelect数据源要复杂的多。通过这种方式可以用可视化的方式来建立较为复杂的SQL选择数据源的语句结构来构造数据源,并生成相应的计算列,这是快速选择数据源所做不到的。还可以对数据进行相应的分组排序,还可以进行表的关联等等操作。PowerBuilder中的数据源,功能最全的便是SQL选择数据源,SQLSelect。数据窗口对象显示数据的方式便是数据窗口对象的显示风格。这要求数据窗口对象显示的外观不一定要多么的华丽,但一定要美观、大方、变化多,以此来适用于不同的场景以及场合。本系统的数据窗口的显示风格设定为,Freeform风格和Grid风格这两种风格。创建数据窗口对象的步骤如下:在进入PowerBuilder后,在系统树窗口中查找并打开该应用,找到“File”/“New”进行选择,或者是通过单击工具条上的相关图标,来弹出新建对象窗口。在这里要选择“DataWindow”页,会出现一个界面,在界面上选择显示风格。以“客户信息查询窗口”为例。先选定Freeform的图标,点击确认按钮或双击鼠标左键。弹出对话框,选择数据库中的“客户信息表”,单击下一步,这样就可以建立“客户信息查询窗口”的数据窗口了。然后便可以通过对数据窗口对象进行操作进而对其进行相关操作。
三、总结
1.1恶意的对计算机进行攻击伴随着计算机的软件发展,各种方面的软件、硬件都在出现和更新中。作为计算机最基础的数据统计等功能也进入了开放性越来越强的变新中。在医院的SQL数据库中使用的是局域网,在这个局域网里面的用户基本都可以访问到数据库及应用系统。这样的互享模式如果是在医院内部倒也没什么,只是各种恶意的软件横行,会导致不少来自外界未知的恶意软件对医院的计算机进行攻击。这些都给医院的信息管理系统的安全造成了极大的威胁。一旦医院的数据库信息被泄露,从收费的数据到医疗的信息、从病人隐私的保密到管理信息保密都会处于一个透明的状态,这对于医院的信息管理是一个巨大的冲击,也会带给病人一些重大麻烦。为了避免这类事情发生。需要医院信息管理系统和数据库处在非常安全的环境里。这也是本文研究基于SQL数据库的医院信息管理综合应用平台设计的重心。
1.2被动的进行攻击在不影响正常网络使用的情况下,还会有更高明的窃取破译数据库的方法,这也是所谓的被动的进行攻击。在这种窃取、破译的行为下,当事人医院数据库很难查悉这行为,因此会造成非常重要的机密性文件数据的泄露。医院的数据库是整个医院信息系统的灵魂,很多黑客病毒都会以此为突破点以获得很重要的机密数据。无论是主动的还是被动的攻击方式,都是现今使用的SQL数据库系统的抖动,为了保证医院的计算机信息安全,保证医院和病人的隐私,有必要针对这些缺陷进行改进。基于SQL数据库系统的综合信息应用平台设计可以更贴近实际,防止人为恶意的网络安全的攻击。这也是医院今后采用SQL数据库进行工作时的防范重点。
2SQL数据库在医院信息管理综合应用中的完善
2.1根据具体的需要相应的增加或者减少相应的模块数量医院和个人可以根据自己的具体需要,进行一些简单的维护,将系统的模块进行增加或减少。并且在增减模块的同时注意维护编程的界面,这样才能设计出很友好的系统模块。有了针对性的结构特点,这样的数据库应用平台不仅更符合医院信息管理系统的设计,而且还增大了独立性和独特性,因此也可以整体提高系统的可维护性和可靠性。选用这样模块化的SQL数据库应用平台也是设计结构的特点。
2.2采取开发式结构特点研究基于SQL数据库的医院信息管理综合应用设计就必须要仔细斟酌这数据库的系统硬件的结构设计。这个也是整个信息系统的核心内容。当前采取的数据统计模式执行的是TCP/IP的协议。如果要进一步加强系统给的可靠性,保证医院和病人信息的安全就应当采取开发式结构特点的系统硬件结构设计。采取这样的硬件结构设计可以减少冗余的配置,保证系统可靠性。在整体的医院数据信息系统中,最重要的就是这个系统。在完善机遇SQL数据库的应用设计时自然需要通过增强系统给的整体可靠性,以联合增强SQL数据库的互联网安全机密新能。SQL依然可支持远程的访问,这也是医院信息数据库需要有的特点。因此,虽然可支持远程访问的功能会导致医院的信息保密功能不太安全,却也不能删除。但是可具体根据医疗方面的任务对应的增加远程访问的时间限制、地点限制和次数限制。这也是开发式硬件结构的特点。
2.3系统性能优化SQL数据库历经几年的研究和使用已经近乎完美,因此对数据库的性能进行优化是个非常困难的任务。然而,只要是实际工作有需要的,都应当做出针对性的系统性能优化。为了保证医院信息的安全,也为了保证医院工作的效率,系统性能优化的完善势在必行。在医院日常的工作中,最繁重的就是数据统计和索引了,若性能得到优化,就可以大大加快数据库的反应速度,这样也能使医院的工作和服务得到提升。
3结论
作者:刘臻 任效颖 单位:国土资源部信息中心
空间数据组织本系统选择ArcGIS作为GIS支持平台,采用Geodatabase空间数据模型来完成矿产资源规划管理业务相关的空间数据的组织与管理。对各种类型的数据(如基础地理、基础地质、矿山环境、各类型的地质灾害数据等)采用Geodatabase中的空间要素集来进行组织。采用根据国家标准大类为集合的原则,对数据的存放采用“地理数据库(Geodatabase)要素集(FeatureDataset)要素类(FeatureClass)”三层结构的组织方式。整个管理系统数据库可以理解为一个独立的地理数据库(Geodatabase),一个地理数据库可以包含多个要素类。在ArcSDE中,一个要素类能够包含多个要素集,其中:纯属性要素类表示表格要素,点、线、面、文本要素类表示矢量要素,三维点、线数据表示三维要素,影像要素类表示栅格要素等。要素集是独立的空间数据对象(Feature)的集合,用来存放同一种空间实体。非空间数据组织属性数据主要以关系表的形式存贮于数据库中。Oracle作为当前最为流行普及的数据库管理系统,提供了丰富的数据维护与管理功能,在数据的安全与数据备份与恢复等方面都具有完整的解决方案。
矿产资源规划管理信息系统的总体结构本系统的总体结构分为三个层次:数据服务层、业务处理层和人机交互层(1)业务处理层业务处理层通过人机接口与用户交互,在数据服务层提供的数据、模型、方法、知识等的支持下,实现矿业权管理、矿产资源规划管理、探矿权审查、采矿权审查、系统管理等应用功能。(2)数据服务层数据服务层存储和管理矿产资源规划管理子系统的所有数据,包括空间数据和非空间数据。(3)业务分析层业务分析层是矿产资源规划管理信息系统的核心,由矿产资源规划成果管理子系统、辅助核查子系统以及统计分析子系统组成。(4)人机交互层系统交互界面是系统使用者与应用软件之间的人机接口,总的作用是通过建立总控程序构筑系统运行的软件环境。具体功能包括控制应用软件运行、运行控制参数的输入和运行结果的表达等。系统的开发除了建立各种业务分析模型外,系统交互界面的设计和开发是其主要内容。矿产资源规划管理信息系统运行总的原则是:各功能模块系统之间不进行直接的相互控制,各自独立运行,其间的数据联系通过信息交换缓冲区进行,控制联系通过传递运行通知的方式实现。矿产资源规划管理信息系统界面设计总的原则是:(1)尽量采用直观的图形用户界面技术,信息的表达要形象、直观、简洁明了;(2)以GIS中的电子地图作为系统背景,实现系统的分布式表达和查询;(3)各种业务流程和系统界面控制程序之间的接口要平滑过渡;(4)系统操作要以菜单、图形、图标等形象化的界面元素为基础,大多数操作可以通过鼠标点击完成,对话框的层次不宜过多,使操作更为方便快捷。矿产资源规划管理信息系统的功能设计本系统按照业务职能划分为3个子系统:规划成果管理子系统规划成果管理子系统划分为3大模块:规划文本管理模块、规划附表管理模块、规划图件成果管理模块,实现对各省的矿产资源规划成果数据(文本、附表、附图等)的一体化存储与管理,提供规划文、表、图的分级、分项浏览、查询。辅助核查子系统辅助核查子系统分为8大模块,为提高规划实施管理的效率和质量提供有效的技术手段,(图略)(1)采矿权空间辅助核查模块:根据采矿权项目坐标数据,利用空间分析技术将项目的位置、区域形状再现,并与开发利用规划图等空间数据进行叠置分析,列出分析运算结果,辅助用户判断项目在空间上是否满足规划要求。(2)采矿权矿种辅助核查模块:根据矿产资源规划关于矿种开采部署出发,自动计算采矿权项目所涉矿种规划要求符合性并列出结果,辅助用户判断项目在矿种方面是否符合规划要求。(3)采矿权规模储量辅助核查模块:根据开采规模、总量控制和矿产资源储量等参数和算法,自动计算采矿权项目的规模和开采储量并列出结果,辅助用户判断项目在规模储量方面是否符合规划要求。(4)采矿权指标辅助核查模块:根据矿产资源规划中关于开采总量控制、矿业经济、新建矿山三率规划、新建矿山准入等指标的参数和采矿权项目相关数据进行计算,辅助用户判断项目是否符合规划的各项指标要求。(5)采矿权相关地物辅助核查模块:根据采矿权项目坐标数据,利用空间分析技术将项目的位置、区域形状再现,并根据要求与相关地物进行空间叠置运算,从而得到项目与地物的相关性,辅助用户判断项目是否与其他重大项目(如高速公路、旅游景点、生态保护区等)的规划相冲突。(6)采矿权法律法规辅助核查模块:以矿产资源相关法律法规数据库为基础,方便用户查询调阅各项法规政策,辅助用户判断项目是否符合相关法律法规的要求。(7)探矿权空间区域辅助核查模块:根据探矿权项目坐标数据,利用空间分析技术将项目的位置、区域形状再现,并与勘查规划区和开采规划区等空间数据进行叠置分析,计算项目与规划区的空间相关性,辅助用户判断项目是否符合规划要求和宏观政策导向。(8)探矿权矿种辅助核查模块:根据矿产资源规划关于矿种勘查部署要求出发,自动计算探矿权项目所涉矿种规划要求符合性并列出结果,辅助用户判断项目在矿种方面是否符合规划要求和宏观政策导向。
统计分析子系统统计分析子系统分为2大模块:规划核查项目汇总统计模块、开采总量动态统计分析模块。关键技术的实现ArcGISEngine是开发人员用于建立自定义应用程序的嵌入式GIS组件的一个完整类库,它继承于之前的AO(ArcObjects)组件库,又有其组件布局合理灵活、应用部署方便快捷等自身优势。使用ArcGISENGINE可以创建独立界面版本的应用程序,或者对现有的应用程序进行扩展,为用户提供专门的空间解决方案,同时ArcGISENGINE也提供了COM、.NET等多种应用程序编程接口。基于上述原因,本系统采用ArcGISEngine进行开发。SQL属性选择查看用户通过SQL语句来选择当前地图图层的要素,并查看要素属性信息。算法介绍:由用户选择的节点项得到相应的图层对象。如果没有得到选中的图层对象,退出该功能。如果图层对象是CFileMapLayer的对象,而且该文件是CAD图层类型的文件,则提示无法进行SQL选择查询。如果选中对象是CFileMapLayer的对象(除去CAD图层类型的文件),或者是CIndexLayer,CPhyMapLayer则弹出SQL选择的对话框。具体的实现如下:DimpFeatureLayerAsIFeatureLayerpFeatureLayer=mSelectObj.pLayerIfpFeatureLayerIsNothingThenExitSubDimpSheetAsIComPropertySheetpSheet=NewComPropertySheetDimpPAsesriSystem.ISetpP=NewesriSystem.SetpSheet.Title="定义查询条件"pPset.AddpFeatureLayerpSheet.AddCategoryIDnewUIDDimpQueryPropertyPageAsIQueryPropertyPagepQueryPropertyPage=NewQueryPropertyPagpQueryPropertyPage.Table=pFeatureLayerDimpComPageAsIComPropertyPagepComPage=pQueryPropertyPagepComPage.Title="查询"pSheet.AddPagepComPagepSheet.EditProperties(pPset,0)用户输入SQL查询语句后,得到查询的要素,在视图中高亮显示查询到的要素,并将视图的范围缩放到要素的地图范围。刷新视图。关键的代码如下:DimpFeatureCursorAsIFeatureCursorDimpFeatureAsIFeatureSetpFeatureCursor=pFeatureLayer.Search(pQueryPropertyPage.QueryFilter,False)pFeature=pFeatureCursor.NextFeatureDoWhile(NotpFeatureIsNothing)m_pMap.SelectFeaturepFeatureLayer,pFeaturepFeature=pFeatureCursor.NextFeatureLoop如果选中的对象是其它类型的对象,提示SQL查询只针对矢量图层。空间叠加分析叠加分析是将两层或多层地图要素进行叠加产生一个新要素层的操作,其结果是将原来要素分割生成新的要素,新要素综合了原来两层或多层要素所具有的属性。叠加分析包括叠加求交(Intersect)、叠加求和(Union)。本系统中用到的是叠加求交,通过将项目区域与限制/禁止开采区、限制/禁止勘查区、保护区、面状水系等图层分别进行求交分析,得到不符合规划要求的区域,提示用户需要去除掉。算法步骤如下:(1)由用户选择的节点项得到地图视图中参与求交分析的图层,使用IMAP、IFeatureLayer接口;(2)设置求交分析后输出的数据源及要素类名称,使用IWorkspaceName、IFeatureClassName等相关接口;(3)设置参与求交分析的对象,对其进行求交分析,使用IBasicGeoprocessor接口中的Intersect方法;(4)对求交结果进行坐标提取,使用IFeatureClass、IFeature接口。缓冲区分析缓冲区是指为了识别某地理实体或空间物体对其周围的邻近性或影响度而在其周围建立的一定宽度的带状区。所谓缓冲区分析,是指根据数据库中的点、线、面实体,在其周围建立一定宽度范围的缓冲区多边形。本系统通过缓冲区分析得到公路、铁路、河流等线状地物的缓冲区,再与项目区域求交,即可得到不符合规划要求的区域,提示用户需要去除掉。算法步骤如下:(1)增加要进行缓冲分析的矢量图层①清空列表内容;②从当前地图上得到所有的ILayer对象,开始循环;③判断ILayer对象是否为IFeatureLayer,如果不是,继续循环,否则增加到列表;④结束。(2)得到缓冲多边形SetpTopologicalOperator=m_pSourceGeometrySetpPolygon=pTopologicalOperator.Buffer(dLength)'Outsidebuffer(3)生成预览元素pElement=NewPolygonElementpElement.Geometry=pGeompElemPloygon=pElementpElemPloygon.Symbol=pSymbolpGraCont.AddElementpElemPloygon,0(4)缓冲结果与选择的图层进行相交查询①选择pGeom相交的要素;②判断选中的要素是否在选择的图层里,如果不是取消该要素的选择;③进行相交查询;④对求交结果进行坐标提取。
关键词:单片机电话主叫信息识别FSK数据通信
电话主叫识别信息发送及接收(俗称来电显示),简称CID(CallingIdentifyDelivery),是电信局向被叫电话用户提供的一种服务项目,是指在被叫用户终端设备上显示主叫电话号码、主叫用户姓名、呼叫日期和时间等主叫识别信息并进行存储,以供用户查阅的服务项目。被叫用户根据显示的主叫识别信息而决定是否接听电话,可以避开一些不愿接听或不友好的电话。利用这个功能可以进行FSK信息解码的电话网数据通信,应用于实际生活中。
1电话主叫识别原理和传送协议
实现电话主叫信息识别业务的基本方法是,发端程序交换机将主叫电话号码等信息通过局间指令系统传磅给终端交换机,终端交换机再将主叫识别信息以移频键控FSK(Frequency-ShiftKeying)或双音多频DTMF(DualToneMulti-Frequency)方式,在第一次振铃或第二次振铃间隔期前传送给被叫用户终端设备。我国的通信行业标准明确规定,统一采用FSK方式提供主叫电话来显示服务。在一次呼叫中,若被叫用户申请了CID业务,则电信局的终端交换机就会向该被叫用户传送主叫识别信息数据。传送流程与时序如图1所示。
其中A、B、C、D、E为数据传送时的状态持续时间,各段时间值如表1所列。在数据传送前或传送过程中,如果用户摘机,则传送停止,但呼叫处理正常进行。
表1CID信号传送各段时间值
符号时间值说明
tA1s第一次铃流信号
tB0.5s<tB<1.5s第一次振铃结束与数据传送开始之间的时间间隔
tC≤2.9s传送数据的时间,包括信道占用信号和标志信号
tD≥200ms数据传送结束与第二次振铃开始的时间间隔
tE1s第二次铃流信号
tB+C+D≤3.6s各时段可根据具体情况确定
2主叫识别信息数据格式
FSK主叫识别信息数据的传输格式有两种:单数据消息格式SDMF(SingleDataMessageFormat)和复合数据消息格式MDMF(MultipleDataMessageFormat)。前者的结构简单,可容纳的信息内容较少,如主叫号码、日期和时间;后者的结构比较复杂,可容纳的信息长度较长,除单数据格式内容以外还可以主叫用户的姓名等。本文主要介绍FSK主叫信息数据格式的接收。
单数据消息格式由消息头和消息体组合,消息头由消息类型和消息长度组成,它们均为8位字。消息类型的值来识别消息的特征;消息长度指明后面所跟消息字的长度。消息体包括交换机需传给终端用户的消息。消息体可容纳1~255个8位的消息字。每个字用8位带校验位的7位ASCII编码字符集表示。
一个完事的消息帧由信道占用信号、标志信号、数据信息和校验字组成。信道占用信号和标志信号用来提示电话终端准备接收数据;校验字用来作差错检查,如图2所示。
①信道占用信号。这是发送主叫信息时要首先发出的头标志,由一组300个连续的“0”和“1”交替地组成。其第一个位为“0”,最后一个位为“1”。在通话状态下,此信号不发送。
②标志信号。在挂机状态下,程控交换机向用户发送主叫信息时要先发送的第二个标志信号,由180个标志位(逻辑“1”)组成。在通话状态下,此信号不发送。
③标志位。程控交换机根据线路使用情况随机插入的标志位,由0~10个逻辑“1”组成。
④数据字。主叫信息,每个数据字之前先行一次“0”作起始位,在最后加一位“1”作结束位,每个数字的最低位先发送。这样,实际每个字为10位,即1PXXXXXXX0,其中P为奇偶校验位。
电话主叫信息数据传送时,信道占用信号首先发送,后接标志信号,最后连续发送数据字。根据数据传送情况,间隔地插入一些标志位。一般标志位会加在如下字的传送之间:
a.消息类型字与消息长度之间;
b.消息长度字与第一个参考数字或消息字之间;
c.参数类型字与相应的参数长度字之间;
d.参考长度字与第一个参考字之间;
e.最后一个参数字与下一个参数类型字之间;
f.最后一个参考字或消息字与校验字之间。
单数据消息格式数据传送按消息类型(04H)、消息长度、消息字、月、日、时、分、主叫号码(或“O”或“P”)的顺序排列组成消息进行传送。所有的消息字和参数字都有奇数偶校验位,采用奇偶校验的方式传送。
3电话FSK信息通信电路设计
本文以FSK信息解调器SM8220P芯片与单片机及外电路接口为例,介绍FSK信息的通信接收方法。SM8220P解调器是日本NPC公司生产的双列直插、低功耗CMOS集成电路FSK解调芯片,其解调器的引脚功能如表2所列。
表2SM8220P引脚功能
符号引脚功能
TIP-RING1,2电话信号输入端。信号输入必须隔直流
AGND3模拟地,要通过一个电容接地
RDIN4振铃检测输入。要把振铃信号经衰减后连接到此引脚
RDRC5振铃检测RC延时电路,低电平有效
RDET6振铃检测输出,内部接施密特触发电路。当为低电平时,表明检测到振铃信号输入;不用时应接地
PWDN7掉电控制,平时应保持为低电平。若为高电平,进入掉电工作模式,COSCOUT、CDET和DOUT自动被设置成高电平,AGND、FOUT被设置成高阻抗状态
GND8器件地
OSCIN/CLKIN9振荡放大器输入,外部振荡放入器信号经此引脚输入
OSCOUT10振荡放大器输出,使用外部振荡信号时必须开路
CDET11载波检测输出端,低电平有效。为低电平时,表明此时有FSK载波信号输入
NC12空脚
DOUT13数据输出,平时为高电平。当CDET=0时,表明此时电话经上有一个有效的FSK信号输入,经解调后由该脚输出
DMIN14解调器输入端
FOUT15FSK带通滤波器输出端,通过一个电容耦合连接到DMIN
VDD16电源正极(3~5.5V)
SM8220P遵循Bell202和ITU-TV.23协议标准,以连续二进制脉冲频移键控信号的方式传输,传输速率为1200bps。支持FSK号码显示和姓名显示等多种功能;芯片内部包含电源掉电检测电路、振铃检测电路和载波检测电路;信号输入检测灵敏度高,电源工作电压较宽(3~5.5V),是进行电话FSK信息解码通信的较好的集成芯片。
为实现电话FSK信息的接收,采用P87LPC764单片机控制SM8220P电路,以完成电话FSK信息解码通信的工作。电话FK信息通信具体电路如图3所示。
从图3中可知,对于从电话线上传输来的FSK信号,信号传送在第一次振铃和第二次振铃之间。振铃信号经过整流、分压,加到TIL113光电耦合器件的发射管上,使发射管有电流通过而发光,照射到光敏三极管的基极,臻使光敏三极管饱和导通。在R6上得到大于1V的脉冲信号,输入到单片机外部中断0,唤醒单片机准备接收。0.5s后FSK信号经过C3、C4、R1、C2的隔直和衰减,输入到FSK接收器SM8220P的差分输入端TIP和RING脚,将FSK信号读取解调后从DOUT脚输出ASCII码的串行序列,由P87LPC764单片机接收处理,提取出相应的电话FSK信息,发到多功能LED显示模块MAX7219驱动数码显示和24C64保存。
4FSK信息接收通信软件设计
单片机对SM8220P输出的ASCII码串行序列的识别过程,由接收和数据整合两部分组成。由于FSK信号波特率为1200bps,每发1位的时间是833us,因此,可以设定定时器每833us接收1位,每10位提取出1个数字。如此反复循环,直到接收完全FSK信息。当有电话来时,在第一声振铃后,单片机开始准备检测接收信号,SM8220P开始接收300个由0、1组成的频率为1200Hz的信道占用信号和180个“1”标志信号,紧接着接收主叫号码和时间。每收到1个数字,SM8220P都把它变换成10位(1PXXXXXXXX0)的串行序列,由13脚输出传送给P87LPC764单片机,P87LPC764经过精确的定时编程将其检测整合出相应的FSK号码、时间等数据,完成FSK信息解码、接收通信、接收到的电话号码可以保存在24C64串行E2PROM中,也可以输出到LCD上显示。SM8220P的11脚用来提示电话线上是否有新的FSK信息的输入。若有新的FSK信息输入,此引脚将产生低电平。单片机接收FSK主叫信息可以采用定时中断方式,也可以采用延时查询的办法进行。电话FSK信息接收通信程序流程如图4所示。