ArcGIS企业级GIS解决方案

ArcGIS企业级GIS解决方案1GIS的作用和意义GIS是可以将所有与地理位置相关的信息集成在一起的系统，通过建立人类活动与地理位置之间的关系并帮助我们理解这种关系，我们得以做出更加科学的决策。GIS作为一种强有力的解读地理信息并提供决策依据的工具，目前已经深入到社会生产的各个行业。一般来说，GIS的作用一方面是将地理数据组织起来，使得业务数据可以和地理数据有效集成，另一方面将业务数据用直观的“地图”表现形式叠加于地理数据之上，形成清晰明了的可视化效果，在这两方面基础上，运用各种和地理相关的分析方法和手段提供决策信息。例如，一个市场分析员想了解本市各个营业厅的业务状况和周边地区的关系，他可以通过GIS软件将业务数据置于基础地图之上，并从统计部门获取本地区的人口，经济数据，分析营业厅的业务与周围一定区域的消费关系，并通过专题地图的形式表达分析结果，形成分析报告。相对于纸质地图，GIS的地图是交互的，这也是GIS的明显优势之一。在计算机屏幕上，使用GIS地图的用户可以用各种方式浏览地图，用户可以选择是否显示道路，可以选择显示多少条道路以及用什么符号来显示，用户也可以选择显示在这些道路上包含的其它信息，比如电缆，线杆，人井和医院。GIS完全可以嵌入到各种领域的应用中去，从简单的位置查找到复杂的灾害预测和模拟，GIS可以帮助我们更好的理解世界，帮助我们更高效，更准确的处理现实问题。2什么是企业级GIS2.1企业级GIS的概念一般来说，企业级GIS都是比较大型的地理信息系统，伴随着比较高的投资额度。所谓企业级GIS，是指集成了多种可互操作的组件，在多部门间应用的系统，它可以在一个通用的框架下部署GIS应用，向用户广泛的提供空间数据，由此带来显著的经济效益。企业级GIS有两种类型的含义：一是以空间应用为核心，用户的所有业务都围绕地理信息展开，其二是GIS作为基础组件，可以部署到所有其它业务系统中去。2.2企业级GIS的优势在企业内部极大的减少数据冗余，降低对数据的投资提高地理信息的整合度和表达精度提高共享数据的效率提升全企业的知识管理水平和决策支持能力提高GIS和非GIS应用之间的互操作能力更有效的利用GIS部门的技术和资源降低对GIS的整体维护和支持费用3企业级GIS的关键技术3.1数据集中管理以往分布式的数据存储结构是历史的原因造成的，它在当时是最佳的选择。面对WTO的挑战，许多企业开始重视规模化经营。为了在竞争中生存并超越对手，IT也必然需要采用高度的集中和可管理的结构。它也是内部业务集中管理的必然要求，数据的集中不只是一个技术上的项目，除了它的高科技含量外，它是一个强有力的、策略性的业务项目。数据的集中就是将分布在各个分支机构和部门的业务数据及其他一些相关的数据实现集中。事实上，数据集中管理是依靠科技手段，实现数据的集中和数据的整合，并通过对数据深层次的挖掘，对企业的客户数据、业务数据进行系统分析和评价，推动企业整体向决策科学化方向迈进，全面提高企业的管理水平和工作效率。3.2互操作互操作性可以看作是一种能够通行于不同供应商所提供的功能各异的机器里各种软硬件环境的共享数据的能力。地理信息系统的用户随时都会需要这种互用性，以便通过不同供应商所提供的GIS技术进行数据的覆盖、分析等操作。3.3SOA框架和WebServices现在进行建设的IT架构有着这样一个新的趋势，利用基于服务的架构以融合不同种类的应用逻辑，以发展基于WEB的计算应用。其中提到一个面向服务架构(SOA)的概念，它将用来进行现有信息系统的集成以便在机构内部和机构之间实现自动的商业实践，工作流和信息流。SOA是由IBM，微软以及其它一些处于IT业内领先地位的厂商组织共同进行开发的标准，它支持建立一套把现有的计算机技术集成到解决方案系统中的应用。GIS是其中关键的一部分。3.4安全如何最大程度的保护自己企业的利益不受到损害，如何让企业的信息化网络拥有电路安全、信道安全、网络安全和应用安全，已经是每个企业不容忽视的问题。同样对于GIS信息系统的安全问题也成为企业信息网络中不可忽视的一部分。综合网络安全趋势分析和安全实施经验，企业对安全方面的需求主要包含：业务系统与辖内其它信息系统进行充分隔离。辖内网络与互联的其它网络进行充分隔离。全面的病毒防御体系，阻止病毒的传播，恢复已被病毒感染的设备及数据。关键业务数据必须有定期的数据备份与完善的灾难恢复功能。管理员必须对辖内信息系统的安全状况和安全漏洞进行周期性评估，并根据评估结果采用相应措施。关键业务数据和敏感系统在公网上的传输必须加密，防止非法获取和篡改。加强内部人员操作的技术监控，采用强有力的认证系统，代替易被突破的用户名/口令系统授权模式。建立完善的入侵审计和监控措施，监视和记录黑客或者内部人员可能发起的攻击。对整个信息系统进行安全审计，可预见管理和总拥有成本控制。4ArcGIS企业级GIS解决方案4.1基于Geodatabase的数据管理4.1.1Geodatabase的基本概念什么是Geodatabase呢？Geodatabase实际上可以看成是我们在系统中所处理和使用的所有空间数据的一个智能库。物理上，数据被存放在数据库管理系统（DBMS）中，其类型可以是各种各样的，包括：矢量、栅格、地理编码、元数据、拓扑、关系和规则、网络、TIN格网、CAD数据、数据表等。Geodatabase数据模型使现实世界的空间数据对象与其逻辑数据模型更为接近。在geodatabase中，我们定义的不再是传统GIS对空间数据进行抽象后的“点”、“线”、“面”等简单空间要素，而是应用领域中熟悉的对象，如：杆塔、刀闸、电缆、道路、建筑、用地等。更重要的是geodatabase使我们不需要编写任何程序代码即可实现数据对象主要的操作行为。大多数的操作行为都可以通过对象值域（Domain）、子类型（Subtype）、规则等的定义以及ArcInfo提供的应用框架中丰富的其它功能来完成。对特殊应用中必须定义或扩展的空间对象，ArcInfo支持工业标准的统一建模语言（UML）和CASE工具（如：Visio2000Enterprise），通过CASE工具完成对数据对象的定义和扩展。4.1.2Geodatabase的版本化Versioning使得多个用户能够同时编辑一个Geodatabase，而不用去复制数据库或者锁定数据库。一个Geodatabase能够有很多Version，它是对Geodatabase的快照，而不是复制。通过创建Version，多个用户可以同时对一个Geodatabase进行编辑，而且多个用户也可以同时编辑一个Version。在ArcCatalog和ArcMap中，可以像未版本化的数据一样实现数据的查询、浏览和编辑。当用户连接一个多用户的Geodatabase时，通常需要选定连接哪个Version。所有的ArcSDEGeodatabase均具备Default版本，所有版本的最原始的源就是Default版本。能够通过提交更新的方式来维护和更新Default版本，也可以对其直接编辑。用户在创建版本时，可以为版本设定访问权限。对某个版本的编辑只会应用到该版本，而某个版本中Schema的变化则会影响到所有其它的版本。一旦停止编辑，可以将编辑结果提交到任意父版本。首先要Reconcile，即比较提交版本中的数据与父版本是否有冲突，如果有冲突则提供冲突解决办法。然后就是Post，则将编辑结果提交到父版本。在进行数据库处理的时候，有三种选项：RegisteredAsVisionedwithouttheoptiontomoveeditstobase，registeredasvisionedwiththeoptiontomoveeditstobase，notregisteredasversioned.（1）RegisteredAsVisionedwithouttheoptiontomoveeditstobase能够实现的操作包括Undo和Redo操作、长事务编辑、为设计和工程使用命名版本、使用Geodatabase归档、使用数据库复制。不能做的事：创建拓扑、从拓扑中添加或删除要素、添加和删除拓扑规则、创建几何网络、从几何网络中添加或删除要素类。（2）registeredasvisionedwiththeoptiontomoveeditstobase不能够做的事：编辑参与拓扑和几何网络的要素类、数据库归档、数据库复制（3）notregisteredasversioned是最原始的状态，能够实现复杂数据类型，包括拓扑和几何网络的编辑与更新。因为Default版本是数据库中最关键的，需要经常更新，因此需要对Default版本定期备份。UnregisteredasVersioned将使得用户保留上一次Compress后的数据，而未Compress的数据则将丢失。对于海量的、多用户的数据库，可以使用自动Reconcile和Post的功能。有两种方式可以实现：BatchReconcile和VersionReconcileServices在版本化编辑中，可以多个用户同时编辑一个版本中的数据，也可以多个用户同时编辑同一数据库的不同版本。这两种情况会导致以下两种冲突的发生：（1）多个用户同时编辑一个版本中的数据：当多个用户同时编辑一个Version时，对每个用户都创建一个EditSession，每个用户都不能看到其他用户的编辑状态，只有用户SaveEdits以后，才能够看到其他用户的编辑状态。如果多个用户同时对一个要素做了不同的操作，则会发生Conflicts，在保存编辑结果时，会出现冲突信息，则根据在EditingOptions的Versioning面板上设置的Preferences来处理冲突，看应该保存哪个用户的编辑结果；（2）如果是子版本和父版本的编辑发生冲突，则在Reconcile的时候会出现冲突信息，用户可以手动去解决冲突；如果用户正在查看的版本又被提交了新的内容，则用户只有Refresh以后，才能看到更新以后的内容。4.1.3Geodatabase的分布式数据管理ArcGIS的分布式Geodatabase的复制与同步功能能够在两个或者多个Geodatabase之间实现空间数据的复制与同步。该功能是建立在版本化数据基础之上，支持拓扑与网络等完整的空间数据模型。并且能够在不同类型的数据库之间实现数据的复制与同步，例如，Oracle与SqlServer之间。支持联网和非联网的方式下实现，在非联网方式下，可以把更新的数据内容导出到数据文件中，通过光盘邮寄、ftp方式传递到远端。支持通过本地数据库连接或者是通过Internet连接到空间数据服务的方式下完成，在Internet方式下，通过连接到ArcGISServer提供的空间数据服务，即使在网络连接不是很好的情况下，也可以实现空间数据的复制。Geodatabase的复制功能可以用来创建复制树，也就是支持大型企业级空间数据库的分布式多层结构。空间数据复制信息流可以是单向的也可以是双向的，即保证相关的变化的空间数据信息既可以是从省级数据中心传递到地市级网，也可以是从地市级网上传到省级数据中心。与DBMS自身所带的复制功能相比，Geodatabase复制的优点在于：在通常情况下，DBMS复制要求系统之间是连接，而Geodatabase复制不要求直接连接，我们可以将更新的空间数据以XML方式导出，在离线的状态下完成复制。Geodatabase支持跨数据库平台实现空间数据复制。例如可以在一个基于Oracle的空间数据库和另一个基于SQLServer的空间数据库上完成复制。Geodatabase的复制支持在ArcSDE的某个特定版本上进行。而DBMS的复制必须对ArcSDE的geodatabase整个库进行。Geodatabase的复制支持网络、拓扑等全部的空间数据模型。DBMS的复制不能识别空间数据模型。ArcGIS的空间数据库复制技术可以对大型企业级空间数据库的以下几个方面