海南省基礎地理信息數據庫系統關鍵技術研究

陳 慧，姜 銳

（1.國家測繪地理信息局 海南基礎地理信息中心，海南 ?？?570203）

海南省基礎地理信息數據庫系統關鍵技術研究

陳 慧1，姜 銳1

（1.國家測繪地理信息局 海南基礎地理信息中心，海南 ?？?570203）

介紹了海南省基礎地理信息數據庫建設技術路線，闡述了數據庫系統建設中圖庫一體化、數據質檢入庫以及數據動態更新3個方面的關鍵技術，全面描述了海南省基礎地理信息數據庫系統的建設思路與技術方法，為其他數字城市或數字省區的基礎地理信息數據庫系統建設提供一定的借鑒作用。

海南省基礎地理信息數據庫；數據庫系統開發；數據質檢；圖庫一體化；數據動態更新

建立省級基礎地理信息數據庫成為衡量一個省信息化程度的重要指標[1-3]。目前，海南省地理信息數據庫已經建設完成并投入使用，該數據庫實現了海南省基礎地理信息成果數據高效有序的管理，并能夠向各類地理信息應用系統建設提供統一的基礎地理信息數據框架。

1 數據庫系統建設技術路線

1.1 建庫技術路線

海南省基礎地理信息數據庫包括DLG數據庫、DOM數據庫、DEM數據庫、地名數據庫以及元數據數據庫，同時存儲現勢數據和歷史數據。其框架如圖1所示。

圖1 基礎地理信息數據庫框架

海南省基礎地理信息數據庫建庫以Oracle11g為平臺支撐；空間數據模型采用Geodatabase數據模型；數據庫設計采用Visio2010和統一建模語言UML。以數據庫管理系統為工具，在實驗數據入庫的基礎上，以工程化作業模式組織大規模的數據入庫工作，確保建庫效率和質量。影像數據建庫時支持壓縮，無損壓縮采用LZ77算法，有損壓縮采用JPEG算法。

1.2 管理系統開發技術路線

根據數據建庫需求分析及用戶的業務需求，海南省基礎地理信息數據庫管理系統如圖2所示。

圖2 海南省基礎地理信息數據庫管理系統構成

海南省基礎地理信息數據庫管理系統開發采用構件化的設計思想，在需求分析基礎上，先進行軟件功能構件的設計，再根據應用與管理對象的不同，對構件靈活組裝搭建成不同的應用模塊。采用C#作為主要開發語言，Visual Studio 2008．NET作為開發環境，ESRI的ArcEngine 9．3作為GIS平臺。采用IBM的Rational系列軟件為測試工具和缺項管理軟件。

2 數據庫系統建設關鍵技術

2.1 基于DLG數據庫的標準地形圖快速輸出

海南省基礎地理信息數據庫系統將Geoway制圖技術與ArcGIS制圖表達有機結合，綜合運用參數化符號掛接、制圖表達規則和“智能”注記等技術，配合數據生產過程建立的少量輔助信息，實現基于數據庫基本比例尺DLG數據到地形圖的快速制作與輸出，并達到制圖標準，既提高了作業效率也保障了成果質量[4,5]。

參數化符號掛接是通過建立數據中地物編碼（如分類碼或者GB）與相應符號標識碼的一一對應關系，通過配置模板將點、線、面的GIS數據自動符號化為制圖數據。制圖表達規則是實現高級制圖效果的必要手段，制圖效果完全基于制圖表達規則，不依賴于實體數據，可在不改變庫數據空間位置的前提下實現規則覆蓋。Maplex智能標注從標注位置、放置策略、沖突處理3個方面解決點、線、面對象幾乎所有的自動標注問題[4,5]。

2.2 基于規則庫的數據質檢

為了保證建庫數據的完整性、一致性與權威性，海南省基礎庫制定了“規則-模型-方案”的質檢機制，采用工程化組織、多任務并行策略，實現數據檢查自動化，提高數據質量檢查的可靠性和效率[6,7]。

海南省基礎地理信息數據庫系統針對入庫的成果數據提供一整套完善的質檢機制。在數據入庫前，根據質檢數據的數據類型、數據特點進行規則模型整理，建立質檢業務規則庫模型，以供質檢規則庫處理系統智能地進行解析、執行。質檢規則庫是由質檢要求抽象而成的，可根據具體業務需求動態擴展，支撐更全面的數據質檢能力。同時，系統快速生成并導出質檢報告，針對圖形錯誤可定位并導出數據，便于疊加修改，得到滿足建庫質量標準的數據，保證數據的完整性與一致性。

2.3 工程驅動的數據動態更新與歷史數據歸檔

海南省基礎地理信息數據庫系統采用工程方式組織數據更新工作，并在更新過程中記錄不同時期要素的增、刪、改操作，從而對整個數據的變化過程進行歷史回溯與對比分析（圖3）。海南省基礎地理信息數據庫系統歷史數據管理按3個層次進行，分別為數據庫、圖幅、實體要素。

海南省基礎地理信息數據庫系統基于ArcSDE和ArcEngine，設計相應的歷史數據存儲模型，開發數據更新及歷史數據管理模塊，實現歷史數據的有效存儲與回溯展示。

歷史數據存儲模型涉及的空間數據時態模型主要有基態修正模型、序列快照模型、時空立方模型、時空復合模型等。序列快照模型與時空立方模型操作復雜而且數據冗余量很大，而時空復合模型也大都處于理論研究階段，目前相對比較成熟的是基態修正模型[8]?；鶓B修正模型只存儲過去某個時刻的數據狀態(基態)和相對于基態的一系列變化量，對于每一次變化，基態修正模型僅記錄變化的增量，因此數據冗余少，也能充分表達地物的變化情況，可以對任意時間點的歷史數據進行回溯，也可以追溯單個要素的歷史變化情況[8]。

圖3 基礎地理信息數據更新入庫流程

3 結 語

本文通過介紹海南省基礎地理信息數據庫建設的技術路線，闡述數據庫系統關于圖庫一體化、數據質檢入庫以及數據動態更新等3方面的關鍵技術，全面描述海南省基礎地理信息數據庫系統的建設思路與技術方法，可為數字城市或數字省區的基礎地理信息數據庫系統建設提供一定的借鑒。

[1] 李諾夫,陳澤鵬．省級基礎地理信息數據庫的建庫方案[J]．測繪通報, 2002(4):48-49

[2] 穆增光,劉慧慧．基于ArcGIS的省級基礎地理信息數據庫系統研究[J]．測繪與空間地理信息,2012(6):122-124

[3] 葛洪濤．省級基礎地理信息數據庫建設關鍵技術研究[J]．現代計算機:專業版,2011(7):18-20

[4] 菅建華,蔡志剛．基于省級基礎地理信息數據庫制圖的關鍵技術研究[J]．測繪通報,2010(7):49-52

[5] 朱宏斌,陸海英,盛琦,等．城市基礎地理信息數據庫更新方案研究[J]．測繪通報,2011(1):25-27

[6] 余謙,蘇衛波．城市基礎地理信息數據庫質量檢查研究[J]．測繪地理信息,2012(6):46-47

[7] 馮杭建,謝炯,潘雅輝,等．面向規則的智能空間數據質檢模型及實現[J]．浙江大學學報:理學版,2008(1):100-104

[8] 王娜．基于基態修正模型的時態GIS系統的研究與設計[D]．大連:大連理工大學,2006

P208

B

1672-4623（2015）02-0071-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.02.026

陳慧，工程師，主要研究方向為地理信息系統應用、遙感技術應用、數字城市建設。

2013-09-17。