为了满足对矿业权基本数据的采集、编辑、更新、查询检索、分类、统计分析、图形叠加分析、专题图件制作输出等各种功能的需要，基于ArcGIS与大型数据库研制开发了矿业权实地核查数据库管理软件，实现了对属性数据库和空间数据库一体化的存储与管理。
（一）系统功能模型
全国矿业权管理信息系统主要包括基础数据维护、采矿申请登记管理、采矿权核查数据管理、勘查项目登记管理、探矿权核查数据管理、矿业权核查数据检查处理、矿业权核查空间数据展示、属性数据查询、属性数据统计分析、矿业权空间数据统计分析等子模块（图10-7）。
图10-7 全国矿业权实地核查数据库管理信息系统总体功能框图
（1）基础数据维护：主要包括各种字典数据的基本维护。
（2）采矿申请登记管理：主要包括采矿申请登记的导入、导出、查询、清空等操作。
（3）采矿权核查数据管理：主要包括导入采矿权核查、录入采矿权核查、采矿权核查简单查询、输出对照表、修改采矿权核查、删除采矿权核查、导出采矿权核查、清空采矿权核查等功能。
（4）勘查项目登记管理：主要包括勘查项目登记的导入、查询、清空等操作。
（5）探矿权核查数据管理：主要包括导入探矿权核查、录入探矿权核查、探矿权核查基本查询、输出对照表、修改探矿权核查、删除探矿权核查、导出探矿权核查、清空探矿权核查等功能（图10-8）。
（6）矿业权核查数据检查处理：主要包括数据库内外一致性检查处理、非结构化数据一致性检查、文件标准化处理（统一修改PD F、对照表等文件命名成标准形式）、字符型字段处理、数值型字值处理、日期型字段处理、备注型字段值处理、矿业权重号处理等用例。
（7）属性数据查询：主要包括采矿权核查属性数据查询、探矿权核查属性数据查询两方面，采矿权核查属性数据查询主要包括采矿权核查基本查询、采矿权核查综合查询、采矿权核查属性信息详细显示、采矿权对照表显示、采矿权基本情况说明显示、采矿权过期查询、采矿权登记与核查对比、采矿权快速定位等功能。
图10-8 探矿权核查管理功能框图
探矿权核查属性数据查询主要包括探矿权核查基本查询、探矿权核查综合查询、探矿权核查属性信息详细显示、探矿权对照表查询、探矿权基本情况说明查询、探矿权过期查询、探矿权登记与核查对比、探矿权快速定位等功能。
每一个查询结果均可以随时导出到Excel文件中，而且在查询时可以设置字段的显示情况、是否实现与空间数据的交互。
（8）矿业权属性数据统计分析：主要包括按行政区划统计分析、按矿种统计分析、按发证类别统计分析、按取得方式统计分析、按经济类型统计分析、按开采方式统计采矿权、按勘查阶段统计探矿权、按发证类别与矿种统计分析、按发证类别和开采方式统计分析、按省份与生产规模统计分析、到期矿业权提醒统计分析等多种统计分析功能，每一种统计分析均可以实现实时分析，并且可将统计结果以图形、表格等多种形式输出（图10-9）。
图10-9 矿业权属性统计分析功能框图
（9）矿业权核查空间数据展示：主要包括矿业权核查要素展示、单个采矿权成果查看、单个探矿权成果查看等功能。
矿业权核查要素展示：主要包括采矿权核查点、采矿权核查面、探矿权核查点、探矿权核查面以及基础地理等要素的显示或隐藏、放大、缩小、移动等，以及矿业权核查要素属性查询、空间与属互等。
单个矿业权核查成果查看包括采矿权核查成果查看、探矿权核查成果查看两个方面，各自包括属性数据详细显示、单矿业权核查成果数据自动提取、对照表显示、Au-toCAD格式数据显示、ArcGIS数据装载显示、MapGIS数据显示（如果存在）、基本情况说明显示、图件基本说明显示、PDF成果图显示等功能，而且对于ArcGIS格式数据可以实现放大、缩小、移动等各种操作（图10-10）。
（10）矿业权空间数据统计分析：主要包括矿业权属性数据定位查询、矿业权空间分布查询、坐标重叠分析、按行政区分析、按成矿区带分析等功能。
图10-10 单个探矿权核查成果查看功能框图
（二）系统技术框架
为了实现系统总体架构中各子系统及其功能，系统采用基于组件的分层结构设计（如图10-11所示），主要包括应用层、业务层、数据访问层、网络层和数据库层等。
1.数据库层
数据库层是矿业权实地核查成果数据存储层，可以存储本地数据或网络数据，采用O racle企业级数据库进行存储，充分利用它的面向对象、空间数据、分区等特性。这一层不但包括全国矿业权实地核查汇总数据，还包括每一个单矿业权的原始数据（属性数据、空间数据）。
2.数据访问层
数据访问层是用来完成对后台数据库进行访问为业务处理层提供服务的组件层，由项目组编写的数据访问组件通过ADO.NET、ArcSDE等数据库引擎实现对数据库访问，实现前台管理信息系统对属性数据、空间数据、非结构性数据的查询、插入、修改、删除等操作。
图10-11 技术体系结构
3.业务处理层
业务处理层实现包括各种核查数据（采矿权和/或探矿权）的查询、汇总分析、空间操作、空间查询、空间与属性互操作等业务功能，完成前台客户提交并转换成对业务组件的请求。主要完成对矿业权的属性数据的访问和各种形式的汇总分析、三级成矿区带与矿业权的叠加分析以及空间数据和属性数据互操作等具体业务。
4.Web服务层
Web服务层主要用来实现系统的业务处理调用和数据交换，若不采用SOA 架构的系统则可以去掉本层。所有的W eb服务组件均部署在SOA 服务器上，与空间操作有关的W ebGIS组件均部署在ArcGIS Server上（支持SOA）。Web服务层封装了后台业务组件的功能及业务流程，并对外公布访问具体业务处理的接口，为各种形式的客户提供了统一调用的规范，从而实现了客户端类型和位置无关，并通过应用集成实现了数据集成。具体实现的业务处理有对矿业权数据的查询、分析、汇总等，以及对空间数据或空间数据与属性数据的互操作。接收来自客户端的代理类传来的客户请求，调用业务处理层的相应组件进行处理，完成后返回给客户端代理类实例。
5.网络传输层
网络传输层是前台客户与Web服务交互的通信通道，前台客户请求是基于HTTP、SOAP、TCP/IP等协议的。C/S模式主要是用来可以使用Intranet连接以提高速度，通过网络传到代理实例调用的业务组件或Web服务组件，由业务组件或Web服务组件去具体执行，再将执行结果返回调用的客户端。
6.客户应用层
客户应用层是通过网络调用部署在SOA 服务器上的Web服务组件或业务逻辑组件的客户工具和代理，可以运行在各种形式的设备上。客户端是.NET框架开发的C/S模式的客户端（WinForm）。
（三）开发流程与技术路线
1.开发流程
本系统采用过程控制的软件工程方法，采用阶段式、里程碑式的方法进行开发与管理，基于可扩展的组件式及SOA框架进行开发，与其他系统交互。采用UML的面向对象技术进行系统需求采集、功能建模、域信息建模、系统设计、实现、测试及部署，采用数据驱动、用例驱动和测试驱动组合策略开展工作。
按照收集系统需求、分析业务、定制业务流程、系统设计、编码实现、系统测试、系统部署、系统维护的过程进行开发（图10-12）。开发过程中，在每个阶段结束时均进行阶段性的评审。
图10-12 系统开发流程
2.技术路线与开发工具
以ESRI公司提供的ArcSDE进行统一的空间数据访问，支持面向对象的数据模型，具有灵活高效的海量数据处理能力、多用户并发访问、高安全可靠共享等特点。后台数据库采用关系和对象－关系数据库。
（1）开发工具：选用Windows平台上最流行、最成熟的集成开发工具之一Microsoft Visual Studio 2008 Team Suite进行开发。
（2）开发语言：采用面向对象程序设计语言C＃作为软件开发主语言；
（3）建模工具：采用IBM Rational Developer Platform和Microsoft Visio作为建模工具；
（4）数据库访问引擎：采用ESRI的ArcSDE、微软ADO.NET作为数据访问引擎；
（5）GIS组件：C/S模式应用程序基于ESRI公司的ArcGIS Engine进行二次开发，B/S模式系统则基于ArcGIS Server和IIS进行开发，共享组件使用Web服务组件（数据服务、业务服务和地图服务），统一发布到SOA 服务器上；
（6）数据库：采用企业级空间数据库Oraclellg作为后台数据库。
3.系统开发模式
采用MVC（MVC:Model-View-Controller，模型－视图－控制器）模式进行软件开发，并融入DAO（DAO:Data Access Object，数据访问对象）、DTO（DTO:Data Transfer Object，数据传输对象）等经典设计模式，规范化编码、文档、版本管理等。图10-13给出了本系统开发时采用的M VC模式。
图10-13 系统的三层开发示意图
MVC中的M（Model）模型用来处理后台数据及业务逻辑；V（View）视图是用来显示后台的属性数据和空间数据的结合体的界面，也可以发送前台用户要处理的请求；C（Controller）控制器则是视图和模型之间的中介，它负责将视图的请求传给具体的模型并处理，将处理的结果通过视图作出相应的显示改变。其中Model层还可以细分成业务处理层和数据操作层，业务处理层不但可以由标准组件来实现，也可以由Web服务组件承担，通过对Web服务组件的访问，保证了C/S的WinForm和B/S的页面执行同一个请求得到的结果是一致的。
（四）系统静态结构图
根据M VC模式对系统功能进行设计，并采用C＃语言具体编码实现相应的类及方法。图10-14展示了系统的总体静态结构图（类图），给出了系统主要的视图类（用户接口/UI）、控制类、模型类（包括接口、模型、实体类等）。
（五）系统动态结构图
1.序列图
在面向对象分析与设计中，序列图（Sequence Diagram）是一种重要的交互图，以时间顺序显示参与者向系统发起的事件及对象间交互的图，是一个二维图形。序列图是一种强调时间顺序的交互图，其中对象沿横轴排列，消息沿纵轴按时间顺序排列。序列图中的对象生命线是一条垂直的虚线，它表示一个对象在一段时间内存在。主要用来体现参与实现某个用列各对象之间按顺序执行的一种UML图。
图10-14 系统总体类视图
图10-15给出了采矿权核查与登记对比序列图，操作人员在采矿权查询界面中输入许可证号作为查询条件并提交后，系统则创建采矿权对比控制类的一个对象，由控制类对象A创建采矿权核查类的一个对象，并调用这个对象的查询方法，提取采矿权核查表中此采矿权的核查属性信息，创建一个采矿权核查实体CKQCheckEntity的对象，并将此信息保存到这个对象中；由A 创建采矿申请登记类的一个对象，并调用这个对象的查询方法，提取采矿申请登记表中此采矿权登记的属性信息，创建一个采矿权登记实体CKQRegisterEntity对象，并将此信息保存到这个对象中；由控制类对象将返回的核查实体类对象、登记实体类对象逐项进行对比，将对比结果返回并显示在一个新创建的对比窗口中。
2.协作图
协作图（（Collaboration Diagram）也是一种重要的交互图，它强调发送和接收消息的对象之间的组织结构，它体现了系统内部的动态情况。一个协作图显示了一系列的对象和在这些对象之间的联系以及对象间发送和接收的消息。对象通常是命名或匿名的类的实例，也可以代表其他事物的实例，例如协作、组件和节点。图10-16给出了探矿权核查要素定位协作图。
图10-15 采矿权核查与登记对比序列图
图10-16 探矿权核查要素定位协作图
（六）系统界面
系统主界面如图10-17所示。系统登录时即给出了目前数据库中矿业权在各省的分布情况，可以通过工具栏中的相应功能进行查询与统计分析。
图10-17 系统主界面
采矿权属性数据查询界面如图10-18所示。可以根据给出的查询条件进行多种组合，快速查找到符合条件的采矿权核查属性信息，查询结果可以随时导出到Excel中，而且由于查询结果中的字段较多，为了提高显示效果，默认只显示主要字段，通过选择可以显示全部字段。采矿权可以根据所属行政区（省、市或县）、许可证号、发证机关、项目类型、矿山名称、开采主矿种、生产规模、开采方式等多种条件进行查询。