一、开发背景

　　随着城市化进程的加快，城市建设所涉及的地质问题也日益凸现；一系列城市地质问题严重影响了城市的可持续发展。城市地质工作是研究和解决现代城市发展进程中面临的一系列地质问题的重要途径，已成为现代地球科学发展与应用的重要前沿。

　　城市地质数据可视化管理与分析是“数字城市”工程的重要支柱，城市地质信息系统通过对城市多源海量数据进行一体化的存储与管理，并在此基础上进行各种专业分析和各类工程地质息的网络发布，从而为制定科学合理的城市发展规划提供基础地质资料和决策依据。因此，市地质信息系统建设是提高城市地质研究水平、有效利用城市地质数据、实现城市地质资面向政府决策、面向公众服务的有效途径。

　　广州中科盛博信息技术有限公司依托中国科学院在科研技术方面的优势，基于SuperMap GIS平台，成功研发了集成GIS、RS、GPS及PDA城市地质信息系统一体化建设解决方案。

二、需求分析

　　城市地质信息系统系统采用B/S、C/S与移动终端设备（PDA）嵌入式系统三种体系结构的集成（如图1所示），实现信息采集、存储、编辑、分析、表现及发布一体化的功能和服务，主要为以下四个层次功能和服务：

　　（1）基于GPS的移动终端设备（PDA）对地质信息采集。主要是利用嵌入式GPS技术实现地质信息的野外采集，采集信息可以存储于PDA里，再进行批量入库。并且可以应用无线传输技术（GPRS/GSM/CDMA）实现数据实时传输到数据库和在地质灾害应急中进行安全监控、导航和调度等，对于地质工作中的防灾减灾起到积极的作用。

　　（2）城市地质及相关数据的有效管理。系统需整合地质多源海量数据，建立城市地质信息综合数据库和信息管理系统，实现地质成果的数字化、成果资料的社会化和数据信息的共享化，为城市地质信息的科学化、网络化管理与服务提供技术支撑。

　　（3）城市地质及相关数据的可视化处理和专业分析。在科学有效地管理城市地质及相关数据的基础上，建立各类地质数据的专业模型，并采用三维数字化技术直观、形象的表达地质数据的时空展布特征，并进行相关专业处理、分析，是平台提供面向专业应用和社会服务的基础。

　　（4）面向公众及专业人员的基于地质数据的基础信息服务。在前两个服务层次的基础上，系统开发辅助决策等综合地质信息服务功能，为政府规划决策和公众需求提供基于城市地质数据的基础和增值信息服务。如提供与城市布局、建设和发展相关的基础地质条件和地质环境质量的评价，提出城市土地综合利用、地下空间资源及地质环境资源合理开发利用、地质灾害防治、地质环境保护和矿产资源开发引起的生态环境整治等方面的对策和建议。



　　　　　　　　　　　　　　　　　图1 系统网络结构

三、体系架构

　　系统采用了部署灵活、扩展性强的三层体系结构，以地质信息模型为核心，应用GIS 技术、移动终端设备的嵌入式技术、三维建模及可视化技术、空间数据库及计算机网络技术建立了融合通用地质地理信息功能与地质灾害应急及预警业务功能的分布式软件系统，实现了地质信息采集、传输、管理、分析、决策、发布的一体化平台。系统结构如图2所示，自底向上可以分为信息源层、管理层、决策层和应用层，由.NET与SuperMap GIS平台为其提供支持。



　　　　　　　　　　　　　　　　图2 系统体系结构
四、软硬件平台选型

1．软件平台选型

　　本方案的GIS平台采用了SuperMap GIS软件平台。该平台由多个软件组成，提供了包括空间数据管理、数据采集、数据处理、大型应用系统开发、地理空间信息发布和移动/嵌入式应用开发在内的全方位的产品，涵盖了GIS应用工程建设全过程，为集成C/S、B/S及移动终端系统（PDA）的城市地质信息系统建设提供一个完整的技术支撑平台：

　　◆ SuperMap SDX+ 5 ：海量地质空间数据管理的大型空间数据库引擎；

　　◆ SuperMap Objects 5：基于C/S城市地质应用系统建设的全组件式GIS开发平台；

　　◆ SuperMap IS .NET 5 ：基于B/S网络地质GIS服务系统的Internet GIS开发平台；

　　◆ eSuperMap 5：基于PDA移动终端设备的嵌入式GIS开发平台。

　　系统采用Microsoft Visual Studio .NET 2003 编程工具为开发环境，利用微软.NET三层分布式的架构进行设计开发。数据库管理系统采用SQL Server 2000。

　　　　　　　　　　　　　　　　　 表1 软件选型

2．硬件设备选型

　　系统的硬件设备选型主要包括GIS服务器、WEB服务器、数据服务器、PDA及GPS卡和工作站。城市地质信息系统运行的网络环境为100MB局域网，后台主服务器采用HP LH　6000高性能服务器，带有磁盘阵列架，由5块硬盘构成一个逻辑驱动器。该服务器担当局域网中的Web发布服务器、DNS服务器、DHCP服务器及SQL Server数据库服务器，数据服务器还保存着大量的图文资料数据。次服务器充当GIS应用服务器，主要用于大图的浏览。移动终端设备采用多普达696i （Window CE操作系统，支持GPRS）和丽台9553XGPS卡，采用GPS方式定位，定位精度10米，通讯采用GPRS方式。

　　　　　　　　　　　　　　　表2 硬件选型小结

五、系统特点

　　基于目前城市规划、建设、管理、服务对城市地质信息的需求和城市地质工作的现状，城市地质信息系统的特点体现在以下几个方面：

　　◇　系统针对于城市地质信息不同应用部门、不同用户的实际需求，结合当前GIS 技术、移动终端设备的嵌入式开发技术、三维建模及可视化技术、空间数据库及计算机网络技术的特点与发展趋势，开发一个集信息采集、输入、数据库管理和城市地质空间数据可视化分析于一体的功能全面、性能稳定、智能化的城市地质信息综合管理平台；

　　◇　实现了对城市地质及相关数据的有效存贮、管理、可视化再现与网络化服务，为管理人员和工程技术人员提供综合化、智能化、规范化的基础应用平台；

　　◇　为城市规划和社会公众信息需求提供标准化、网络化、可视化的服务平台，为政府和社会搭建城市规划和工程建设的地质数据信息快速响应平台，以满足对城市地质数据管理、应用分析的需求。

六、成功案例

　　◇　顺德市城市地质勘查系统

　　◇　顺德区城市地质信息系统