1∶5萬水利基礎電子地圖數據庫的技術要點是資料收集、數據預處理和數據建設; 建成后,將大大提高水利行業地理空間數據的應用水平。
目前,水利部已完成了覆蓋全國陸地部分的1∶25萬水利基礎電子地圖數據庫,要素包括河流、湖泊、水庫、水閘、堤防、蓄滯洪區、報汛站、水系邊界等多個專題圖層。隨著地理空間數據在水利行業中的應用逐步深入,1∶25萬比例尺電子地圖數據在實際應用中逐漸不能滿足需求,迫切需要建設更大比例尺的水利基礎空間數據庫。與1∶25萬數據庫相比,1∶5萬數據庫的內容更加豐富、精確、直觀、詳盡。在其基礎上建設1∶5萬水利基礎電子地圖數據庫,將大大地提高水利行業地理空間數據的應用水平。
水利基礎電子地圖為防汛抗旱、水資源、水環境、水土保持、水利工程管理等水利領域提供基礎地理空間數據。水利基礎電子地圖數據庫建設作為水利公用信息平臺建設的一個重要內容已經納入《2001~2010年全國水利信息化規劃綱要》中。
對數據分類
1∶5萬水利基礎電子地圖數據庫建設分三步,具體技術流程如表所示。
1.資料收集
資料收集的內容,包括1∶5萬基礎電子地形圖數據、遙感影像、水利工程圖件、防洪工程圖件、數字化測圖資料和其他文字資料的收集。由于1∶5萬基礎電子地形圖數據本身的限制,以及其作為通用性用途而非專門為水利應用設計,所以必須收集水利專題相關資料,并進行加工和補充,才能真正建成完善的水利基礎電子地圖數據庫。
2.數據預處理
數據預處理包括地圖數據和遙感影像數據預處理,重點是對各類數據進行分類整理,搞清數據的測繪與外業調繪時間、坐標系統、地圖投影、數據精度、數據分類體系和屬性編碼。針對不同的數據分類體系,進行必要的轉換處理。對于收集到的水利相關專題信息,需按照要素類別進行歸類,以便能夠從收集的資料中解析工作區域的各類水利工程的空間位置、類別屬性等信息。要素分類和編碼需要遵循相關標準。
遙感影像主要是進行數據導入、格式轉換、幾何校正、波段組合、色相調整、數據融合、圖像鑲嵌和圖像剪裁等預處理工作。遙感影像是水利基礎電子地圖數據庫建設中基礎地理信息和水利專題空間數據修編和更新的重要信息源。
3.水利空間數據圖層加工與建設
水利空間數據圖層加工與建設包括以下內容:
確定數據建設內容列表通過對區域資料的收集和處理,針對各個水利專題圖層,確定需要建到水利基礎電子地圖數據庫中的工程列表,明確工程空間位置和工程屬性的收集范圍。
公共數據圖層建設主要是在基礎地形數據庫的基礎上對數據重新分級分類,部分要素根據遙感影像進行修測,完成圖形要素拓撲關系重建、分幅數據接邊拼接和數據剪裁工作。
水利專題圖層建設依據水利專題數據要素分類,根據基礎地形圖、專題地圖和遙感影像進行工程對象的位置形狀標注和屬性添加; 同時,還需要進行圖形要素空間拓撲關系重建、分幅數據接邊拼接,數據剪裁等操作。
4. 數據庫建立和數據導入
設計水利基礎空間數據庫,包括數據分層、屬性字段結構,然后將數據導入到數據庫中,以數據庫方式對水利基礎電子地圖數據進行管理。
建數據庫目的是服務
通過設計和開發數據庫管理與服務平臺,實現水利基礎電子地圖數據庫管理與維護以及數據服務功能,具體功能描述如下:
1.數據庫管理與維護
數據庫綜合管理主要實現數據的導入導出、管理、查詢、瀏覽和更新維護,同時通過用戶、權限等數據庫安全機制確保數據安全。數據庫管理維護系統采用SuperMap Deskpro和SuperMap Objects組件構建開發,主要對數據本身進行維護管理、更新、增加、刪除等操作,同時用于維護數據的安全、權限認證、數據組織、數據分類等。具體管理功能如下:
數據目錄管理 數據源和地圖采用分級管理的模式,便于用戶找到其關心的數據源或地圖,并且不會發生誤操作。
數據管理 對數據源、數據集、數據集屬性和數據集要素進行管理,實現數據集重建空間范圍、重建空間索引、復制和追加等功能。
元數據管理 為數據源、數據集、地圖、圖層提供元數據,提供元數據子元素的添加、替換、和刪除等功能。
數據輸入輸出 通過系統輸入輸出工具,完成常用數據交換格式之間的輸入輸出,從而充分利用已有數據成果,為水利數據共享、交換提供友好的服務接口。
數據檢查 實現數據的打折、自相交、懸掛點、小銳角、對象相交、公共邊重復、對象包含、對象重合檢查等數據質量檢查功能。
數據維護 數據維護主要實現數據備份和恢復,數據一致性檢查、日志管理等功能。
數據更新 提供數據入庫、歷史版本管理、元數據更新、數據目錄更新、數據檢查、數據編輯等功能。
2.數據服務
在數據庫建設的基礎上,通過設計和開發各類服務,進行多種數據服務,主要包括以下幾個方面。
目錄服務 通過目錄服務獲取系統提供的空間數據分類信息和數據描述信息,并提供按一定條件的圖層元數據查詢。目錄服務有兩個層面的功能,一個是返回數據分類目錄,另一個是返回相應的元數據的屬性信息。
網絡地圖服務(WMS) 網絡地圖服務為外部應用系統提供訪問水利電子地圖數據的接口,該服務接口包括開放地理信息系統(OpenGIS)執行規范中的獲取矢量地圖、獲取矢量地圖、獲取點屬性信息、模糊查詢、緩沖區查詢等 。
影像數據服務 遙感影像服務為外部系統提供指定坐標范圍、指定分辨率、指定數據源的遙感影像數據,用戶獲得影像數據后可以將遙感影像圖片和水利電子地圖數據疊加顯示。
建設完善的1∶5萬水利基礎電子地圖數據庫,將可以大大提高水利基礎電子地圖數據中的信息量,并為防汛抗旱、水土保持、水利工程管理等水利領域服務提供重要的數據支撐。同時,下一步工作中需要進一步完善數據庫中的水利專題內容,提高數據庫詳細程度,并建立數據庫持久的維護更新機制。