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地理信息工作流是当前GIS应用研究的热点,从1996年MathiasWeske明确提出后,由于它具有地理建模和自动执行的能力,已得到GIS研究人员及GIS应用部门的高度重视。一方面工作流技术的优势在于对工作流程的灵活控制,但其本身并没有对大量图形数据的处理能力,在工作流管理系统上建立的应用系统由于受工作流产品自身数据存储、运行环境等独特体系结构的限制,导致应用系统规模和功能庞大、复杂,有些功能显得多余;另一方面地理信息系统又是一个非常专业的信息系统,对于普通用户来讲,其应用过于复杂,其次GIS虽然具有强大的空间分析能力,但是缺乏空间建模的能力,难以满足对工作流程的控制;致使工作流GIS在整体上还只是停留在起步阶段,成熟的工作流GIS产品还需要有很长的路要走。
数字报批系统是地理信息工作流的应用范例,城市规划管理信息系统是大型的GIS应用系统,专业性强,往往会因为数据和流程的变化变得混乱而难于控制,管理人员也无法了解整个项目的进度,不利于普通办公人员掌握。通过地理信息工作流管理系统可以管理空间数据的多个版本,支持GIS应用的可视化地理建模,实现GIS与办公系统无缝集成,辅助大型GIS应用有效的建立、管理和执行。
本文以南京市科技先导计划项目《南京市城市规划管理信息系统》的开发、研制为支撑,针对目前城市规划管理信息系统开发、集成以及应用中存在的问题,沿着“流程设计,理论探讨,技术实现”这样一条思路,提出建立以工作流办公自动化技术为主线,以GIS技术为核心的集成系统的数字报批系统。成功地实现了城市规划管理的地形供图、规划设计、规划管理审批和建库一体化,所有的报建材料、审批过程、审批结果均数字化、网络化;特别对数字报批系统工作流程、过程建模、数据组织及系统设计的有关技术与理论方法进行了较深入的探讨与研究。提出了若干创建性的思想和方法,主要包括:
(1)论文通过对传统规划管理信息系统的分析,提出了基于数字报批的城市规划管理信息系统的概念、框架和流程,界定了其与电子报批以及传统规划管理办公自动化系统的区别和联系,完善了实施数字报批的相关规范和标准。同时针对数字报批中最重要、最难实现、最需要实现的建筑方案设计审查的数字报建问题,论文进行了详细分析和研究,设计了数据结构,开发了实用软件系统,解决了建筑设计方案经济技术指标的计算,打通了设计单位与规划管理部门信息不通的瓶颈,为数字报批顺利实施奠定了基础。
(2)业务过程的建模和分析是实现工作流管理的基础,过程模型的正确性直接影响业务目标的实现,文章在分析工作流管理系统的基础上,对城市规划管理系统进行了深入研究,结合Petri网理论及自己多年的研究,提出了一种基于Petri网的城市规划管理工作流模型,从而为数字报批系统的建模过程提供了高效而严密的数学手段,该建模方法简单、可行,能够保证工作流模型的有效性,而且便于工作流网络的计算机形式化表示,有利于工作流管理系统的实现。
(3)针对规划管理部门业务需求常常需要调整,保证系统具有一定程度的定制,分析了规划管理业务本身各环节的特点,提出了以环节为核心的轻量级工作流引擎,设计了保证其实施的组织模型、信息模型和控制模型,论述了数字报批系统工作流引擎的调度策略。编制了软件,验证了系统的有效性。
(4)空间数据的组织和存储是数字报批系统实现的关键,论文在比较各种空间数据模型的基础上,针对数字报批的特点设计了适应规划管理工作流特征的面向对象的数字报批系统的数据模型,详细论述了其空间数据的存储结构和组织,提出了多级数据库混合存储策略及审批成果库管理的基于金字塔式分层格网的索引思想,满足了数字报批系统工作流中空间数据的管理问题。
(5)多级比例尺数据调度问题是一个比例尺驱动的过程,论文针对数字报批系统中多比例尺数据管理的问题提出了细节分层技术(LevelofDetail,LOD)的解决方案,通过设置不同比例尺数据的LOD值及同一比例尺不同地物的LOD值,来实现规划管理审批中屏幕地图“越近看得越清、内容看得越多”的效果,为海量多尺度空间数据的管理找到有效的途径。
(6)文章详细论述了南京市规划局数字报批系统的设计与实现,特别对系统实施中的数据库的集群、各类数据的标准、数据库建设以及开发实现的相关具体技术(如案卷编号、周期制、权限管理、版本管理、数据转换等)进行了较深入的探讨,得出了具有实用价值的结论,对其它系统开发很有借鉴作用。
本论文提出的基于数字报批的规划管理信息系统的思想是来自于南京市历年规划管理信息系统开发的实践及目前我国城市规划管理信息系统的应用存在的问题的总结,最后又应用于南京市城市规划管理实际中,系统运行近一年,经历了从局域网到城域网的变迁,经历了一次大的机构改革系统自定义,目前系统运行情况良好。表明本文提出的基于数字报批的规划管理信息系统是可行的。随着系统应用的逐步深入,必将发挥更好的社会效益和经济效益。