寧夏地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李 珊，陳 麗

寧夏國(guó)土資源地理信息中心，寧夏銀川 750002

寧夏地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李 珊，陳 麗

寧夏國(guó)土資源地理信息中心，寧夏銀川 750002

寧夏地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)庫(kù)管理與應(yīng)用系統(tǒng)是綜合性的數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用系統(tǒng)，此系統(tǒng)涵蓋多方面的數(shù)據(jù)普查結(jié)果，其中包括建立數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)的分發(fā)與管理、提取與更新、展示與應(yīng)用等。以地理國(guó)情普查成果為管理對(duì)象，為統(tǒng)計(jì)分析、專(zhuān)題產(chǎn)品制作、成果展示與應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。本文主要介紹寧夏地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、概念模型和邏輯模型、物理存儲(chǔ)設(shè)計(jì)以及功能設(shè)計(jì)等內(nèi)容。

地理國(guó)情普查；數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；功能設(shè)計(jì)

地理國(guó)情普查實(shí)質(zhì)上是對(duì)本國(guó)國(guó)情與國(guó)力的綜合調(diào)查，其存在具有重大意義。首先，通過(guò)地理普查能夠獲取國(guó)情的地理信息數(shù)據(jù)；其次，能夠幫助人們了解地表的自然環(huán)境與生態(tài)環(huán)境，掌握人類(lèi)活動(dòng)的基本情況；再次，能夠促進(jìn)生成地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)信息，發(fā)布測(cè)繪的地理數(shù)據(jù)信息。地理國(guó)情普查具有以下特點(diǎn)：普查工作的綜合性強(qiáng)；對(duì)技術(shù)要求高；涉及作業(yè)的范圍廣；對(duì)時(shí)間要求緊迫。2014年11月國(guó)務(wù)院頒發(fā)《第一次全國(guó)地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)技術(shù)設(shè)計(jì)》，根據(jù)此文件，建設(shè)寧夏全區(qū)范圍地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理、及時(shí)更新及分發(fā)應(yīng)用；實(shí)現(xiàn)對(duì)地形地貌、地表覆蓋、國(guó)情要素等地理國(guó)情信息的基本統(tǒng)計(jì)分析以及高效展示，為后續(xù)普查成果應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。

1 總體設(shè)計(jì)

寧夏地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)庫(kù)，主要面向地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)集成管理和統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)用需要。數(shù)據(jù)建庫(kù)的目的一方面是為了實(shí)現(xiàn)成果數(shù)據(jù)的集成管理，另一方面是為了方便開(kāi)展地理國(guó)情統(tǒng)計(jì)與分析工作，同時(shí)預(yù)測(cè)未來(lái)地理國(guó)情監(jiān)測(cè)情況。除此之外，這也是對(duì)外提供普查數(shù)據(jù)成果的需要。

2 建設(shè)地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)庫(kù)分析

2.1設(shè)計(jì)理念

地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)庫(kù)管理包括以下7類(lèi)數(shù)據(jù)，其中涵蓋地形地貌數(shù)據(jù)與遙感影像數(shù)據(jù)、地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)與專(zhuān)題數(shù)據(jù)、遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)與地表覆蓋分類(lèi)數(shù)據(jù)，以及地理國(guó)情統(tǒng)計(jì)分析成果數(shù)據(jù)。

多尺度DEM數(shù)據(jù)和DEM數(shù)據(jù)能夠產(chǎn)生地形地貌數(shù)據(jù)，其中包括地形地貌的坡度數(shù)據(jù)與坡向數(shù)據(jù)、高度數(shù)據(jù)與坡度分帶數(shù)據(jù)。遙感影像數(shù)據(jù)包括控制點(diǎn)數(shù)據(jù)、原始影像數(shù)據(jù)、正射影像數(shù)據(jù)等。地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)主要包括道路數(shù)據(jù)與水域數(shù)據(jù)、構(gòu)筑物數(shù)據(jù)與地理單元數(shù)據(jù)，以及派生構(gòu)建的路網(wǎng)數(shù)據(jù)與水網(wǎng)數(shù)據(jù)。專(zhuān)題數(shù)據(jù)中涵蓋社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、相關(guān)行業(yè)的專(zhuān)題數(shù)據(jù)等多個(gè)方面。遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)，主要包括照片收集、遙感樣本數(shù)據(jù)、樣本采樣點(diǎn)等。地表覆蓋分類(lèi)數(shù)據(jù)主要由以下10類(lèi)數(shù)據(jù)構(gòu)成，包括耕地與林地?cái)?shù)據(jù)、園地與草地?cái)?shù)據(jù)、建筑房屋與道路數(shù)據(jù)、人工堆掘地與構(gòu)筑物數(shù)據(jù)、水體與裸露地表數(shù)據(jù)。地理國(guó)情統(tǒng)計(jì)分析成果數(shù)據(jù)主要包括兩類(lèi)數(shù)據(jù)，即基本統(tǒng)計(jì)分析成果數(shù)據(jù)與綜合統(tǒng)計(jì)分析成果數(shù)據(jù)。

2.2邏輯設(shè)計(jì)

寧夏地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)庫(kù)是基于OracleSpatial下的Geodatabase模型進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)，使用SDO_GEOMETRY類(lèi)型字段存儲(chǔ)GIS的空間數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)統(tǒng)一在2000國(guó)家大地坐標(biāo)系、以度為單位地理坐標(biāo)下建庫(kù)。

數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)分矢量數(shù)據(jù)集、柵格數(shù)據(jù)集、表格數(shù)據(jù)、文檔數(shù)據(jù)等幾種形式進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。其中矢量數(shù)據(jù)集主要包括以下9個(gè)數(shù)據(jù)集：地表覆蓋數(shù)據(jù)與交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、水域網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與構(gòu)筑物要素?cái)?shù)據(jù)、地理單元數(shù)據(jù)與元數(shù)據(jù)、地理國(guó)情概況、專(zhuān)題數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析成果數(shù)據(jù)等，柵格數(shù)據(jù)包括DEM、坡度、坡向、地表覆蓋柵格化數(shù)據(jù)、DOM等5類(lèi)數(shù)據(jù)，普通表格數(shù)據(jù)包括遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、用戶(hù)權(quán)限管理、日志管理、數(shù)據(jù)字典、其他表格數(shù)據(jù)等；文檔數(shù)據(jù)包括遙感影像解譯樣本以及普查相關(guān)技術(shù)文檔。

2.3物理存儲(chǔ)設(shè)計(jì)

按矢量數(shù)據(jù)集與要素層進(jìn)行對(duì)以下幾大類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、組織及分析，其中包括地表覆蓋分類(lèi)數(shù)據(jù)和地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)與專(zhuān)題矢量數(shù)據(jù)、地理國(guó)情統(tǒng)計(jì)分析成果矢量數(shù)據(jù)等。圖形數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中以物理方式存儲(chǔ)，使用的是 Oracle Spatial中DO_Geometry字段存儲(chǔ)方式。相應(yīng)屬性按照屬性字段進(jìn)行物理存儲(chǔ)；正射影像、地形地貌與地表覆蓋柵格化數(shù)據(jù)等，以柵格數(shù)據(jù)集形式存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中。對(duì)于分幅數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，使用鑲嵌數(shù)據(jù)集方式，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、組織與分析，同時(shí)根據(jù)圖幅對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行索引與管理。柵格數(shù)據(jù)根據(jù)OracleSpatial的SDO_GeoRaster以及SDO_Raster存儲(chǔ)方式，保存于空間庫(kù)中；交通網(wǎng)絡(luò)和水域網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)以普查要素?cái)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理和應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)網(wǎng)工具構(gòu)建，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的存儲(chǔ)方式，是依據(jù)Oracle Spatial基礎(chǔ)上的NDM網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型；遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)表與社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表，以及網(wǎng)絡(luò)關(guān)系數(shù)據(jù)表等采用Oracle的關(guān)系表進(jìn)行存儲(chǔ)管理；文件數(shù)據(jù)包括技術(shù)文檔以及其他文件形式的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，具體包括以下內(nèi)容，影像控制點(diǎn)數(shù)據(jù)與遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)、原始影像縮略圖與相關(guān)技術(shù)文檔數(shù)據(jù)等。文檔數(shù)據(jù)采取的存儲(chǔ)方式是 編目與文件系統(tǒng)相結(jié)合。

3 地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)庫(kù)管理與應(yīng)用系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

3.1數(shù)據(jù)預(yù)處理

為保證地理國(guó)情普查各種成果數(shù)據(jù)順利入庫(kù)，對(duì)地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫(kù)前預(yù)處理，生成滿(mǎn)足地理國(guó)情建庫(kù)與統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)據(jù)成果。包括投影轉(zhuǎn)換、屬性結(jié)構(gòu)調(diào)整、國(guó)情要素對(duì)象化處理、元數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)派生處理、規(guī)則地理網(wǎng)格生成等。

3.2數(shù)據(jù)入庫(kù)檢查

通過(guò)二級(jí)檢查、一級(jí)驗(yàn)收后的地理國(guó)情普查各種數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)成果入庫(kù)前需要進(jìn)行入庫(kù)檢查，主要檢查影響入庫(kù)的數(shù)據(jù)問(wèn)題，包括文件與結(jié)構(gòu)一致性檢查、空間拓?fù)錂z查、邏輯一致性檢查、空間參考正確性檢查、數(shù)據(jù)接邊檢查。

3.3數(shù)據(jù)入庫(kù)與管理

數(shù)據(jù)入庫(kù)與管理模塊提供數(shù)據(jù)入庫(kù)業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)管理，能夠進(jìn)行批量化自動(dòng)化的數(shù)據(jù)入庫(kù)，并對(duì)庫(kù)中數(shù)據(jù)進(jìn)行基本的配置管理。系統(tǒng)功能包括數(shù)據(jù)入庫(kù)、數(shù)據(jù)更新、綜合查詢(xún)檢索、元數(shù)據(jù)查詢(xún)、數(shù)據(jù)提取、用戶(hù)管理、運(yùn)行監(jiān)控、備份與恢復(fù)。

3.4基本統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)

基于地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)訪問(wèn)權(quán)限控制，提供基本統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的接口，實(shí)現(xiàn)以地理格網(wǎng)單元、行政區(qū)劃與管理單元、地形單元為統(tǒng)計(jì)單元，對(duì)以下數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，包括地形與地貌數(shù)據(jù)、植被覆蓋情況、荒漠化與地表裸露比例、水域數(shù)據(jù)信息、網(wǎng)絡(luò)交通信息數(shù)據(jù)、居民地與設(shè)施覆蓋情況、地理單元的數(shù)量與密度、位置與高程、以及地理單元范圍等內(nèi)容。

3.5成果展示系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)普查成果分布范圍展示、統(tǒng)計(jì)分析成果展示、二三維一體化展示、單項(xiàng)數(shù)據(jù)產(chǎn)品展示等功能。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全局視圖展示、數(shù)據(jù)分類(lèi)視圖展示、多維度數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)展示。同時(shí)還能夠通過(guò)普查成果數(shù)據(jù)的綜合查詢(xún)檢索、元數(shù)據(jù)查詢(xún)等手段，實(shí)現(xiàn)普查成果數(shù)據(jù)的快速定位與全方位展示。

3.6成果應(yīng)用系統(tǒng)

依托于地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)拓展服務(wù)形式提供成果目錄服務(wù)、在線數(shù)據(jù)服務(wù)以及數(shù)據(jù)分發(fā)等離線服務(wù)進(jìn)而提升地理國(guó)情普查成果綜合應(yīng)用服務(wù)能力的軟件系統(tǒng)。

4 結(jié)論

到目前為止，寧夏地理國(guó)情普查成果及配套管理軟件系統(tǒng)已經(jīng)形成，能夠充分利用地理國(guó)情普查成果更新基礎(chǔ)測(cè)繪相關(guān)數(shù)據(jù)，利用配套管理軟件系統(tǒng)對(duì)外提供數(shù)據(jù)和在線服務(wù)。但基于地理國(guó)情普查成果的應(yīng)用相對(duì)較少，后期還需拓展地理國(guó)情普查成果應(yīng)用的廣度與深度，進(jìn)一步提高地理國(guó)情普查成果利用率，推進(jìn)寧夏地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的進(jìn)程。

[1]雷瑛，鮑立尚.甘肅省第一次全國(guó)地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)[J].測(cè)繪與地理空間信息，2016，39（2）：162-163.

[2]國(guó)家測(cè)繪地理信息局.全國(guó)第一次地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)技術(shù)設(shè)計(jì)[G].北京：國(guó)家測(cè)繪地理信息局，2014.

G2

A

1674-6708（2016）171-0106-02

李珊，寧夏國(guó)土資源地理信息中心，主要從事地理國(guó)情普查及成果應(yīng)用研究。陳麗，寧夏國(guó)土資源地理信息中心。