山西省國土資源生態(tài)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害衛(wèi)星遙感動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)

□陰振聲

（山西省遙感中心，山西太原030001）

山西省國土資源生態(tài)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害衛(wèi)星遙感動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)

□陰振聲

（山西省遙感中心，山西太原030001）

地理信息系統(tǒng)作為科學(xué)高效的管理方式，在各行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，本文從作為地理信息系統(tǒng)后臺的數(shù)據(jù)庫入手，介紹了專題地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)的技術(shù)流程和主要內(nèi)容，為更多行業(yè)的推廣應(yīng)用提供示范。

數(shù)據(jù)庫;國土資源;生態(tài)環(huán)境;地質(zhì)災(zāi)害

引言

山西省是全國重要的能源重化工基地。近些年，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對資源開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)處置不當(dāng)，致使經(jīng)濟(jì)發(fā)展同國土資源開發(fā)、生態(tài)環(huán)境之間的矛盾日益突出，其中存在的主要問題有：違法、違規(guī)占用耕地；私挖亂采現(xiàn)象導(dǎo)致礦產(chǎn)資源流失、礦難頻發(fā)；采礦引起的地面塌陷、植被破壞、地表水破壞以及山體崩塌、滑坡、泥石流、水土流失等。

利用資源衛(wèi)星對一定規(guī)模的國土資源、生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)災(zāi)害開發(fā)狀況進(jìn)行監(jiān)測已被眾多的應(yīng)用成果所證實。我國先后成功地發(fā)射了三顆資源衛(wèi)星，所獲取的數(shù)據(jù)空間分辨率和光譜分辨率都達(dá)到了世界先進(jìn)水平，資源衛(wèi)星獲取的影像信息為開展此項工作提供了有力的保障。

通過建立山西省國土資源生態(tài)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害衛(wèi)星遙感動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對現(xiàn)實存在問題的科學(xué)高效管理，是比較合理的方法，其中數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，作為重要實現(xiàn)環(huán)節(jié)，體現(xiàn)了地理信息技術(shù)上的巨大優(yōu)勢。

1.數(shù)據(jù)庫建設(shè)原則

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)遵循以下原則：

（1）同一分辨率的數(shù)據(jù)邏輯無縫：分幅數(shù)據(jù)在邏輯組織上應(yīng)該是一個整體，可以自由查詢和漫游。

（2）統(tǒng)一坐標(biāo)系：空間數(shù)據(jù)在同一個數(shù)據(jù)庫中管理要求擁有相同的空間坐標(biāo)系，無論是地理坐標(biāo)系還是平面坐標(biāo)系。在平面坐標(biāo)系的情況下，要考慮地圖投影系統(tǒng)的選擇，用高斯-克呂格投影時要盡可能在相同的投影帶中，否則可用其他的投影系統(tǒng)，如圓錐投影等，以保證地物要素在數(shù)據(jù)庫中的連續(xù)。

（3）統(tǒng)一編碼體系：相同的地物要素用相同的編碼體系，否則數(shù)據(jù)庫間、圖幅之間就會出現(xiàn)無法接邊的邏輯錯誤。

（4）基于GIS的體系結(jié)構(gòu)：空間數(shù)據(jù)庫建立的目的主要是進(jìn)行空間分析和輔助決策支持，所以數(shù)據(jù)的組織應(yīng)以GIS數(shù)據(jù)庫的要求來建立。

（5）安全體系：空間數(shù)據(jù)庫的安全關(guān)系到國家機密和謹(jǐn)防數(shù)據(jù)被破壞和丟失，訪問權(quán)限是解決上述問題的重要方法之一，不同的用戶擁有不同的訪問權(quán)限以確保系統(tǒng)的信息安全。

2.數(shù)據(jù)庫建設(shè)流程

數(shù)據(jù)庫建庫主要包括以下步驟：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)檢查、數(shù)據(jù)整理和轉(zhuǎn)換、投影轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)合并、數(shù)據(jù)庫設(shè)置、數(shù)據(jù)入庫等。具體建庫流程如圖1-1所示。

圖1-1 數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作流程

（1）數(shù)據(jù)檢查

對入庫前的數(shù)據(jù)進(jìn)行100%檢查，重點檢查數(shù)據(jù)的完整性；數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)；拓?fù)錂z查；數(shù)據(jù)精度檢查；接邊檢查；元數(shù)據(jù)文件檢查。

（2）數(shù)據(jù)整理和轉(zhuǎn)換

進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)整理，統(tǒng)一命名、統(tǒng)一格式，將入庫數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為Shape格式。

（3）投影轉(zhuǎn)換

在統(tǒng)一的平面投影坐標(biāo)系統(tǒng)下，進(jìn)行坐標(biāo)換帶，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一的投影帶上。

（4）數(shù)據(jù)合并

對所有分幅數(shù)據(jù)，按照圖層分類進(jìn)行數(shù)據(jù)合并。

（5）數(shù)據(jù)庫設(shè)置

設(shè)置數(shù)據(jù)庫庫體、數(shù)據(jù)庫坐標(biāo)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)層類別、圖層參數(shù)，影像金字塔等。

（6）數(shù)據(jù)入庫

在地理信息系統(tǒng)軟件支持下，將數(shù)據(jù)按照分層逐一導(dǎo)入到ORACLE數(shù)據(jù)庫中。

3.數(shù)據(jù)庫內(nèi)容

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫是多種數(shù)據(jù)庫的集成，通過對各種數(shù)據(jù)分類、編碼、整理，最終建成數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫、國土資源數(shù)據(jù)庫、生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫、地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫。其中國土資源數(shù)據(jù)庫包含兩個子庫，即土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫和礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫。生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫主要包含三個子庫，即植被數(shù)據(jù)庫、水土流失數(shù)據(jù)庫、地表水與濕地數(shù)據(jù)庫。

3.1 數(shù)字正射影像（DOM）數(shù)據(jù)庫

該數(shù)據(jù)庫用于存儲數(shù)字正射影像，在數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)多種分辨率影像的無縫集成，在數(shù)據(jù)入庫時構(gòu)建影像金字塔，并通過分層分塊建立多級索引結(jié)構(gòu)。具體存儲內(nèi)容包括：一是1∶10000數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)，影像分辨率為2.36米，數(shù)據(jù)源為中巴地球資源衛(wèi)星02B衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)。二是太原市1∶2000數(shù)字正射影像，影像分辨率為20厘米，數(shù)據(jù)源為SWDC數(shù)碼航攝儀影像數(shù)據(jù)。

3.2 數(shù)字線劃地圖（DLG）數(shù)據(jù)庫

該數(shù)據(jù)庫用于存儲和管理1∶10000數(shù)字線劃地圖數(shù)據(jù)，具體要素包括水系、居民地及設(shè)施、交通、境界等矢量數(shù)據(jù)內(nèi)容。

3.3 國土資源數(shù)據(jù)庫

1、土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫

該數(shù)據(jù)庫用于存儲和管理土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)層及結(jié)構(gòu)如表1-1：

表1-1 土地資源現(xiàn)狀層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2、礦產(chǎn)資源開發(fā)利用數(shù)據(jù)庫

該數(shù)據(jù)庫用于存儲和管理全省主要礦產(chǎn)資源分布、勘探及開發(fā)利用數(shù)據(jù)。

具體數(shù)據(jù)層包括：國家規(guī)劃礦區(qū)、各煤種分布、煤炭企業(yè)分布、已占用資源分布等多層數(shù)據(jù)。

3.4 生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫

生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫主要包含三個子庫，即植被數(shù)據(jù)庫、水土流失數(shù)據(jù)庫、地表水與濕地數(shù)據(jù)庫。

1、植被數(shù)據(jù)庫

該數(shù)據(jù)包括用于存儲和管理全省森林、草地植被數(shù)據(jù)。

2、水土流失數(shù)據(jù)庫

該數(shù)據(jù)包括用于存儲和管理全省水土流失數(shù)據(jù)。

3、地表水、濕地數(shù)據(jù)庫

該數(shù)據(jù)包括用于存儲和管理全省地表水和濕地數(shù)據(jù)。

3.5 地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫

該數(shù)據(jù)庫用于存儲和管理地質(zhì)災(zāi)害專題數(shù)據(jù)，具體要素包括巖土類型、地殼穩(wěn)定性、活動斷裂、災(zāi)害點、固體廢棄物、礦山尾礦等數(shù)據(jù)層。

4.數(shù)據(jù)庫管理平臺

由于該監(jiān)測系統(tǒng)所調(diào)用到的數(shù)據(jù)，具有柵格數(shù)據(jù)量大、矢量數(shù)據(jù)條目多的特點，因此存儲軟件選擇了 Oracle 10，通過ArcSDE導(dǎo)入到Oracle 10軟件中，通過ArcGIS二次開發(fā)的系統(tǒng)軟件來管理和調(diào)用，這樣就充分發(fā)揮了專業(yè)軟件的優(yōu)勢，實現(xiàn)效率最優(yōu)化。

5.結(jié)束語

作為本次系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)，實現(xiàn)了矢量要素數(shù)據(jù)全省覆蓋，國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)制作的高精度影像全省覆蓋，國土資源、生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)災(zāi)害三項專題數(shù)據(jù)全省覆蓋，且應(yīng)用最新的地理信息處理技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)高效整合，為后期整個監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)，奠定了良好的基礎(chǔ)。

P208

B

2095-7319（2014）05-0058-03

陰振聲（1979—），男，山西介休人，山西省遙感中心工程師，主要從事地理信息系統(tǒng)、遙感圖像處理方面的工作。