地圖印刷監管體系設計

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本文作者：朱運超1,2楊春成3魏斌1程飛4史瑞鵬4作者單位：1.信息工程大學2.757111部隊3.西安測繪研究所4.61361部隊

20世紀80年代，桌面出版系統DTP的應用浪潮推動了印刷生產流程中原稿頁面內容的數字化，人們對印刷生產流程的自動化要求愈發高漲，并在20世紀90年代中期提出了“數字化工作流程”的概念。印刷數字化工作流程就是以數字化的生產控制信息將印前處理、印刷和印后加工3個分過程整合成一個不可分割的系統，使數字化的圖文信息完整、準確地傳遞，并最終加工制作成印刷成品［1］。目前，隨著各類制圖出版軟件的研發應用、地圖數據庫的建立、數字印前系統和數字化印刷印后設備的引進，國內有些地圖生產單位已經把印刷數字化工作流程引入地圖印刷生產和管理實踐。即以數字化的流程管理信息將地圖原稿的印前處理、地圖的制版印刷和地圖的印后加工整合到一個統一集成的地圖印刷流程管理系統中，使數字化的地圖印刷作業信息完整、準確、順暢地傳遞，并最終印制出地圖。

基于CIP4組織的JDF規范以及海德堡流程軟件的組件能夠與第三方管理信息系統連接的特性，設計和構建了地圖印刷流程管理系統。通過系統生成包含地圖頁面圖文信息、流程控制信息和管理信息的JDF格式地圖印刷作業文件，實現地圖生產單位的印刷作業網絡中數字印前系統、印刷機和印后設備控制系統的數據傳輸和信息共享，能夠減少地圖印刷生產中間環節，為地圖印刷提供更高效便捷的流程管理機制。

1地圖印刷流程管理系統的構建

1．1系統需求分析

地圖印刷數字化流程由地圖圖文內容的數字化處理和地圖印刷流程的數字化管理兩部分組成。其中數字化管理是用數字化方式描述和控制地圖產品的制作過程。目前在國內，由于現代印刷設備的應用使地圖生產單位能對地圖原稿圖文內容進行數字化處理，但對地圖印刷流程的數字化管理還面臨著一些困難。而在國外，一些印刷流程解決方案已較好地解決了上述問題［2］。但是由于國外印刷廠商的全套流程設備和軟件售價十分昂貴，且在核心技術方面對外保密，目前國內并沒有企業引進用于生產。這導致國內地圖生產單位雖然購置了海德堡數字印前系統和四色膠印機等硬件設備，但地圖印刷生產管理技術手段仍然落后，各流程中的工序操作相互隔離和獨立，無法實現印刷作業信息的順暢傳遞和有效管理，嚴重阻滯了地圖生產中印刷質量和生產效率的提高。

1．2系統的構建

管理信息系統是一個由人、計算機及其他外圍設備等組成的，能進行信息的收集、存貯、加工、傳遞、維護和使用的系統［3］。構建地圖印刷流程管理系統，是將管理信息系統應用于地圖印刷生產管理，加強印刷作業信息的數字化控制，提高地圖印刷作業效率。相對于數字印前系統和印刷印后設備控制系統，地圖印刷流程管理系統可視為第三方管理信息系統，即構建一個包括印前、印刷、印后過程控制與管理的印刷集成管理系統。如圖1所示，使用熱文件夾和網絡通訊方式實現與數字印前系統、印刷印后設備控制系統的連接，以JDF格式的地圖印刷作業文件承載印刷作業流程中信息的傳遞、控制與管理，實現地圖印刷作業數據準確快捷的信息交換，驅動地圖印刷作業流程的進行。

地圖印刷流程管理系統將在地圖印刷生產流程中扮演JDF規范所賦予的（Agent）、控制器（Controller）和管理信息系統（MIS）3種角色。作為，它能夠根據地圖印刷具體任務需求和工藝設備狀況創建JDF格式地圖印刷作業文件，或者根據作業調整情況對現有的地圖印刷作業文件進行修改。作為控制器，它能夠將地圖印刷作業文件在適當的條件下傳送到適當的設備。作為管理信息系統，它可確保與各流程軟件和設備保持信息溝通，用于實時查詢各工序的作業狀態并分析任務完成情況，監控整個生產作業的進程。

2地圖印刷流程管理系統的詳細設計

2．1系統體系結構

系統采用3層B／S結構，如圖2所示。其體系結構是一種基于Web技術的管理系統模式，它把傳統B／S結構中的服務器分解為一個數據服務器和一個Web應用服務器，構成一個由數據訪問層、應用邏輯層、用戶層組成的3層結構體系。Internet或Intranet連接服務器與客戶端。Web瀏覽器負責與用戶交互，與Web服務器通過網絡信息服務IIS（InternetInformationService）通訊，接受用戶的信息輸入，將用戶信息請求以TCP／IP協議的形式發向服務器端，同時接受服務器端的回傳數據，并按HTTP的格式進行解釋以呈現給用戶。Web服務器端主要負責接受客戶端發來的HTTP格式的請求，并做出相應的處理，然后將處理結果發送回瀏覽器顯示給用戶。應用邏輯層實現業務邏輯處理，向數據庫發送請求，通過數據訪問層從數據庫中查找、獲取、修改和刪除數據。在系統具體設計開發過程中應用邏輯層和數據訪問層的設計是同步進行的。這種結構能使作業人員在不同的地點、以不同的接入方式（如LAN，WAN等）訪問和操作共同的數據庫，也可在單機上建立服務器實現系統功能。

2．2系統功能模塊

系統的主要功能是管理和控制地圖印刷作業流程信息，對其中的各種生產資源（設備、軟件、材料等）進行集成管理，及時正確地收集、存儲、分析和傳輸各種流程管理信息，對作業流程進行調整控制和統計分析，最大限度地將地圖生產與作業管理結合起來。如圖3所示。任務接收模塊接收地圖印刷任務信息，生成描述印刷作業內容的地圖生產任務單。生產計劃模塊從任務接收模塊接收地圖印刷作業文件的作業描述數據，設置作業流程、曬版位置、色數、印數、版式、發往單位、工藝要求、工序信息、分級包裝等相關作業參數，并生成包含流程控制指令的地圖印刷作業單；然后將作業單通過地圖生產單位局域網傳遞給印刷和印后設備執行。流程控制模塊根據地圖印刷作業單對地圖印刷流程中的印前、曬版、打樣、晾裁、印刷、分級、包裝等流程設置作業質量控制基本參數，為相應工序操作提供依據。人員管理模塊是為地圖生產單位的任務實施提供作業人員信息，使管理者能及時了解作業實力和作業人員參與作業分工情況。查詢統計模塊是對某時段整個地圖印刷流程任務完成情況進行查詢，并生成統計圖。聯系幫助模塊為用戶操作系統提供參考幫助。

2．3數據庫設計

數據庫是為了一定目的、在計算機系統中以特定結構組織、存儲與應用相關聯的數據集合，它是MIS的核心。基于SQLServer2005對XML數據的支持，系統選擇關系型數據庫SQLServer2005作為數據管理平臺，設計數據庫表和存儲過程來實現作業數據的保存、查詢和修改等操作。系統設計了用戶信息表、任務接收信息表、地圖生產任務單信息表、地圖印刷作業單信息表和印前作業參數、曬版作業參數、打樣作業參數、晾裁作業參數、印刷作業參數、分級作業參數、包裝作業參數等信息表用于存儲地圖印刷任務及作業流程信息，方便應用邏輯層實現功能調用和操作。各數據表在數據讀取時以作業單編號和任務單編號作為主鍵進行關聯操作。

2．4數據訪問過程及類的設計

在系統使用過程中，用戶通過瀏覽器的Web頁面執行數據輸入和輸出請求，然后通過Intranet向Web應用邏輯層發出數據請求，Web應用層通過ADO．NET訪問數據層，數據層處理查詢請求后，以數據集的形式把結果返回給Web應用層，Web應用層再把結果通過網絡傳送給Web頁面，展示給瀏覽器用戶。ADO．NET庫中包含了可與數據源連接、提交查詢并處理結果的類。其中數據集Dataset是分離存儲和使用關系型數據的基礎［4］，它是一個容器，可以包含一個或多個數據表，而XML是Dataset中數據的標準格式。

考慮到實施地圖印刷生產涉及作業參數較多，系統的數據庫功能接口通過類圖進行建模。系統中類的創建和數據庫設計中的數據表相對應，這是由3層結構中應用邏輯層對數據訪問層的邏輯操作決定的。每個類定義了多種方法用于實現應用邏輯層的功能。

3地圖印刷流程管理關鍵技術

3．1地圖印刷作業信息的JDF描述

CIP4推出的作業定義格式JDF具有與生產設備無關、格式統一、可擴展和覆蓋生產全過程的特點［5］。地圖印刷作業流程信息由JDF格式的印刷作業文件來描述，即JDF為描述印刷各流程節點的文件，它是一個樹狀結構的XML文件，文件擴展名為“．jdf”。在JDF印刷作業文件中，＜JDF＞為根元素，它包含資源池、資源鏈接池、稽核池、客戶信息等子元素和元素屬性信息，子元素下面還可有自己的派生元素［6］。稽核池一般包括創建、版本、作者和時間，節點信息用于流程管理計劃調度和信息傳遞的路徑，包括生產過程的起始時間、耗時及執行裝置的地址等。資源池含有資源清單，每一資源都有一個唯一的標記屬性即ID，依不同作業可以有不同的多個派生，資源鏈接池也有派生。資源池中的資源分別與資源鏈接相對應，描述印刷流程各節點的輸入和輸出過程。印刷作業文件中任何一個節點都可以通過資源鏈接的方式獲得地圖用戶的信息資源。

3．2地圖印刷作業文件解析

由于XML文件對象模型DOM是以樹為基礎處理XML文件的一套應用程序接口，它與地圖印刷作業文件中JDF的樹狀結構層次相一致，因此選用DOM解析地圖印刷作業文件。如圖4所示，DOM通過與地圖印刷作業文件結構樹對應的對象模型、對象的方法和屬性等途徑，將地圖印刷作業文件解析成一個節點樹對象，再借助節點之間的路徑關系訪問文件中的數據信息。應用程序根據解析器提供的邏輯結構操作文件中的信息。

3．3地圖印刷作業文件生成

根據DOM解析原理，通過調用．NETFramework的命名空間System．Xml中的類及方法實現地圖印刷流程管理系統中JDF格式地圖印刷作業文件的生成。主要是調用派生于Xml－Writer類的XmlTextWriter類，該類表示一個編寫器，提供一種快速、非緩存和只進的方式來生成包含XML數據的流或文件。具體生成過程是：首先指定或定義地圖印刷作業文件名稱，創建XmlTextWriter類的實例，并設置輸出格式，書寫版本為“1．0”的XML聲明；然后寫出指定的開始標記JDF作為根節點，并將其與給定的命名空間關聯起來，寫出具有指定的本地名稱和值的屬性、元素以及包含指定文本的注釋；接著關閉任何打開的元素或屬性并將編寫器重新設為Start狀態，將緩沖區中的所有內容刷新到基礎流，同時刷新基礎流，再關閉此流和基礎流；最后定義方法ReadXml讀取經過編寫的XML文件的所有內容，即生成JDF格式的地圖印刷作業文件。

3．4系統的網絡通訊和作業文件傳輸

3．4．1系統的網絡通訊

系統基于MicrosoftVisualStudio2005和SQLServer2005進行開發，建立在地圖生產單位印刷車間計算機聯網工作站的網絡環境上。基于TCP／IP協議的計算機聯網工作站將印刷生產的印前處理、制版印刷、印后加工各流程網絡集成，并以高性能的中央處理器為基礎，使用穩定的WindowsXP，MacOS等操作系統，再加上準確高效的采集、存儲、輸入／輸出等子系統，滿足了印刷流程專業軟件運行的需求，支撐起整個印刷作業流程的網絡通訊。

3．4．2印刷作業文件傳輸的實現

系統設置一個熱文件夾，用來自動加載印刷作業文件或從一個已存在的作業中自動創建一個新作業文件。熱文件夾是一種網絡共享的文件夾，它有輸入文件渠道和輸出文件渠道，用來監控輸入數據并可傳遞輸出［7］。如圖5所示，把要處理的文件存放到熱文件夾中，然后文件的需求方通過熱文件夾讀取所需要的文件信息。熱文件夾可通過文件系統的流來實現。

4結語

基于印刷數字化工作流程的思想，從地圖印刷作業的JDF描述、地圖印刷作業文件的解析和生成、系統的網絡通訊和文件傳輸等方面進行了研究。設計了基于網絡的地圖印刷流程管理系統作為第三方管理信息系統。通過文件交換和網絡傳輸實現與數字印前系統、印刷機和印后設備控制系統的連接，將地圖印前處理、制版印刷、印后加工各子過程中的地圖頁面圖文信息、流程控制信息和管理信息納入系統管理。以便能夠有效地獲取、存儲和操作印刷流程參數信息，達到地圖印刷生產與作業管理的有機結合。