宜昌市基礎地理信息數據庫的設計與實現

劉榮強，盧立

(宜昌市測繪大隊，湖北宜昌 443000)

宜昌市基礎地理信息數據庫的設計與實現

劉榮強?，盧立

(宜昌市測繪大隊，湖北宜昌 443000)

基礎地理信息數據庫是其他地理信息系統以及數字城市建設基本且必要的組成部分，隨著近幾年數字城市的大力推廣，基礎地理信息數據的作用也顯得越來越重要。本文結合宜昌市基礎地理信息數據庫，闡述了基礎地理信息數據庫建設的建庫內容、數據組織、數據庫設計、數據庫功能、數據庫建庫原則等進行了分析和探討，對基礎地理信息數據庫的系統功能作了重點介紹。

基礎地理信息；數據庫；地理信息系統

1 引 言

近些年，隨著信息技術的發展，信息化已成為推動經濟和社會發展的重要因素。“地理信息是人們認知世界、利用自然不可缺少的媒介，是經濟社會發展的基礎性、戰略性資源”。城市的基礎地理信息數據庫作為數字城市建設的基本組成部分，如何更好地組織、調度、存儲與管理海量的空間數據，滿足國內數字化生產和國家基礎地理信息產業建設就顯得更為重要[1]。

2 基礎地理信息概況

基礎地理信息數據庫建設是遵照計算機信息系統、測繪、地理信息等國家標準，按照規范的數據分層編碼規定和數據結構，經過數據采集、數據生產、數據處理、數據整合和數據檢查等一系列生產過程形成DLG、DEM、DOM、DRG基礎空間數據庫，并建立基礎地理信息數據庫管理系統，實現多尺度、多數據源的海量基礎空間數據的科學存儲與規范管理，實現空間數據的快速瀏覽、查詢檢索、統計分析、制圖輸出以及檢查更新等應用。

大部分城市的基礎地理信息數據源于測繪部門的長期積累，宜昌市測繪大隊自1995年成立至今，隨著測繪技術手段的不斷進步，也經歷了由手工測繪向數字化測繪的轉變過程，并在這個過程中，積累了大量的基礎測繪成果。包括:現有建成區范圍約300 km2的1∶500地形圖數據、約300 km2的1∶2 000地形圖數據(1∶500縮編而成)以及約1 200 km2的1∶2 000正射影像圖數據、大地控制測量成果等。

為了更好地對數據成果進行組織管理以及深層次發揮這些數據成果的作用，就需要結合宜昌市的實際情況建立一個基礎地理信息數據庫。宜昌市采用MS SQL Server搭建基礎地理信息的核心數據庫與，使用清華山維軟件對地理信息數據庫進行數據處理及數據庫的管理。

3 系統目標

城市基礎地理信息數據庫建設主要就是為了整合日常測繪工作中所生產的基礎地理信息成果，并對這些數據進行有效的管理[2]。

基礎地理信息數據庫的建設，不僅僅是為了滿足本部門的需求，也應該為政府及綜合管理部門開展的信息化建設項目、數字城市、地理空間信息平臺、電子政務建設等工作的實施奠定基礎。這就需要所建立的基礎地理信息數據庫應該是一個采用數字城市地理空間框架建設相關標準，多數據源、多尺度、多數據類型、多時態的空間數據庫[3，4]。

為了便于基礎地理信息數據庫的完善和擴展，系統應采用國內外空間數據庫建設的最新技術及成果，并能夠積極創新，采用面向地理信息應用的建設思路?；A地理信息數據庫建成后，應滿足實時地為用戶提供各種方式的基礎地理信息瀏覽、查詢、分析數據分發等需求，并能為其他地理信息系統建設提供統一的基礎地理信息數據框架[5，6]。

4 系統設計

4.1 數據庫設計

基礎地理信息數據庫的核心是包括DOM、DLG、DEM等空間數據，根據基礎地理信息數據庫的建設目標，基礎地理信息數據在邏輯和物理上分為現勢數據庫和歷史數據庫。其中:現勢數據庫主要存放經過數據整理和數據檢查之后的現勢性成果、歷史數據庫主要存放現勢數據發生更新所形成的歷史數據庫；現勢數據庫與歷史數據庫是一個單向的流轉過程。數據庫總體框架如圖1所示。

圖1 數據庫總體框架圖

4.2 數據處理

宜昌市測繪大隊長期積累了大量的基礎地理信息數據，其中影像數據格式比較統一，可以直接入庫進行管理，但DLG數據就包含多種數據格式包括:CAD數據和CASS數據，就需要對這些數據進行格式轉換和數據處理之后才能入庫進行管理和使用。

(1)CASS數據格式的轉換

宜昌市基礎地理信息數據庫要求的數據格式為.edb，CASS數據不能直接入庫進行管理和使用。根據CASS數據的特點，宜昌市測繪大隊形成了自己的一套轉換模式對CASS數據進行數據格式轉換。具體過程如圖2所示。

圖2 CASS數據處理流程

(2)CAD數據格式的轉換

CAD數據的格式與CASS數據一致，均為DWG數據，但數據存儲的形式又不太一樣，CASS數據對地物、地貌有自己的編碼，可以形成編碼的對應，但CAD數據只是簡單地對不同地物、地貌進行數據分層，并未對數據進行編碼。這就使得轉換CAD數據要比CASS麻煩得多，需要人工對數據進行編輯處理。具體過程如圖3所示。

圖3 CAD數據處理流程

(3)數據質量檢查

對基礎地理信息數據進行分析處理是建立在基礎地理信息數據正確的基礎上，因此在對基礎地理信息進行入庫操作前需要對這些數據進行嚴格的數據檢查。通過清華山維的平臺軟件對獲取的基礎地理信息數據進行數據質量檢查，主要的檢查內容包括以下15項，如圖4所示。

而平模機器的優點在于耗能小，機動性大，適合農村居民小規模應用，不適合工廠企業的大規模運作。其缺點在產量低，壓力小，成型質量差。其工作面如加寬后，壓輥和平模的磨損又不均衡，達不到更大的產量，配件拆裝繁瑣、維護麻煩。

圖4 數據檢查內容

4.3 系統功能實現

系統總體按照規范化的信息分類標準和統一的地理空間關系，對各項基礎地理空間數據進行科學存儲與管理，實現數據調用，圖層順序、符號自動匹配，快速瀏覽，圖層控制，查詢檢索，統計分析以及數據檢查更新，制圖輸出等基礎地理數據應用。

(1)數據庫用戶權限管理系統

數據庫用戶權限管理系統針對數據庫不同的使用者賦予不同的權限，方便對數據庫的管理和使用，并對每一次的數據庫操作進行記錄，便于后期對數據庫的擴展和維護。系統功能主要包括:用戶管理、日志管理等，如圖5所示。

圖5 數據庫用戶管理系統結構圖

(2)數據庫管理系統

數據庫管理系統主要實現用戶對主體數據庫的瀏覽、查詢、數據下載等功能。便于用戶直觀了解數據庫的數據狀況，并能根據需要將需要的數據下載到本機進行操作。如圖6、圖7所示。

圖6 數據庫管理系統結構圖

圖7 數據庫管理系統界面

為了防止用戶登錄數據庫對數據庫中數據的誤操作，用戶登錄數據庫系統不能對數據庫中的數據進行修改，需要將數據庫中的數據下載到本地，使用EPS地理信息工作站進行修改，然后對數據進行入庫操作，對數據庫中的地形圖數據、影像數據等進行更新。

該部分系統功能包括:不同格式地理信息數據之間的格式轉換、數據的編輯與整理、數據質量檢查、數據統計分析、不同坐標系之間的轉換、模版定制等功能。具體菜單欄如圖8所示。

圖8 地理信息工作站菜單欄

5 結 論

基礎地理信息數據庫幾乎是所有與地理信息有關的行業所采用的空間定位和空間分析的基礎地理單元，基礎地理信息數據庫的質量，對這些地理信息系統的、數字城市的應用和推廣至關重要。本系統采用的是清華山維軟件，基于SQL Server數據庫對數據庫進行管理和應用。該基礎地理信息數據庫經過近幾年的運行，對宜昌市現有的地形圖進行了很好的管理，先后對宜昌市300多平方公里的1∶500地形圖、200多平方公里的1∶2 000地形圖、600多平方公里的DOM進行了入庫，并對矢量地形圖進行了實時的更新和維護。在對數據管理方面起到了積極的作用。本系統也有一定不足，比如:缺少對三維數據的操作模塊。隨著宜昌市數字城市建設的推進，逐步會將三維數據的管理也納入到本基礎地理信息數據庫中。

[1] 張新長，曾廣鴻，張青年.城市地理信息系統[M].北京:科學出版社，2001.

[2] 曹建成.城市基礎地理信息數據庫設計與實現[J].測繪空間信息，2010(2):55～58.

[3] 郝力.城市地理信息系統及應用[M].北京:電子工業出版社，2002.

[4] 薦軍.城市基礎地理信息平臺框架及關鍵技術研究[D].北京:中國科學遙感應用研究所，2005.

[5] 肖建華，羅名海，王厚之等.城市基礎地理信息集成與綜合管理[M].北京:測繪出版社，2006.

[6] 虞暉，許云濤.城市地理信息系統基礎數據庫建庫標準化探討[J].工程勘察，2001(2):47～50.?

上海部署第一次全國地理國情普查和監測工作

2013年7月4日，上海市人民政府印發《上海市人民政府關于本市開展第一次地理國情普查和監測的通知》(滬府發[2013]47號)(以下簡稱《通知》)，安排部署開展全市地理國情普查和監測工作。

《通知》按照國務院關于地理國情普查的總體安排，進一步強調了開展普查和監測工作的目的和意義，同時明確了普查和監測的對象、內容、成果、時間安排、組織實施、經費保障?！锻ㄖ分赋?，開展普查和監測工作是全國地理國情普查工作的組成部分，也是上海市政府與國家測繪地理信息局簽署的《關于共建上海智慧城市地理空間框架》合作協議的任務之一。在時間安排上，上海將同步部署普查和監測工作，計劃在2014年完成第一次普查工作，在2015年完成監測工作。在對象和內容上，除了地表自然和人文地理要素外，要求增加相關的地理市情要素。在最終成果上，要求形成符合國家統一標準的普查成果，還要形成上海的地理市情普查報告和監測分析報告，包括普查和監測圖表、綜合統計分析報告、專項地理市情報告以及相關的地理信息系統，實現普查和監測成果的有效管理和共享。

《通知》同時提出了五點具體要求:一是堅持依法開展。相關工作人員必須嚴格按照測繪法、保密法、統計法以及測繪成果管理條例等法律法規的規定開展普查和監測工作，確保數據安全。二是確保責任到位。領導小組成員單位要按照實施方案確定的內容和任務，各司其職、各負其責，做好與本部門、本單位相關信息的提供、確認和協調等工作。三是按期保質完成。要依托專業隊伍，建立工作崗位責任制和質量控制及檢查驗收制度，對普查試點、人員培訓、底圖制作、外業調查與核查、數據整合、數據處理、抽查驗收等階段工作實行全過程質量控制，確保普查和監測工作按計劃完成，成果完整、真實、可靠。四是運用先進技術。普查和監測過程中要充分利用已有的基礎測繪成果和專題信息資源，采用移動測量采集設備和航天航空遙感、地理信息系統、衛星導航定位、統計分析等技術，提高普查和監測工作的信息化水平和工作效率。五是加強宣傳教育。要充分利用報刊、廣播、電視和互聯網等，廣泛宣傳普查和監測工作的重要意義和要求以及普查和監測工作中涌現出的先進事跡，報道違法違紀案件查處情況，為普查和監測工作順利實施創造良好的氛圍。

目前，上海正在按照《通知》要求，研究成立第一次地理國情普查和監測領導小組，并組織人員抓緊制定詳細的普查和監測實施方案。

(來源:http://www.shsmi.cn)

Design and Im plementation of the Database on the Basis of Geographic Information in Yichang City

Liu Rongqiang，Lu Li
(Yichang City，Surveying and Mapping Detachment，Yichang 443000，China)

The basic geographic information database other geographic information systems and digital city construction and necessary part，with the strong promotion of digital city in recent years，the role of fundamental geographic information data also becomes increasingly important.In this paper，the basic geographic information database of Yichang City，expounded the basic geographic information database construction building a database content，data organization，database design，functionality，database the principle of building a database，analysis and discussion of fundamental geographic information database system functions as highlighted.

fundamental geographic information；database；GIS

1672-8262(2013)04-79-04

P208.2

B

2012—11—09

劉榮強(1975—)，男，工程師，主要從事城市測繪工作。