淺析數(shù)字城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)措施

李　艷（常德市國土資源規(guī)劃測繪院，湖南 常德 415000）

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淺析數(shù)字城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)措施

李艷（常德市國土資源規(guī)劃測繪院，湖南 常德 415000）

近年來，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，數(shù)字城市建設(shè)受到了人們的廣泛關(guān)注，在數(shù)字城市建設(shè)過程中，城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)具有重要的作用，且其主要組成部分包括城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的建立、維護(hù)等方面的工作。此情況下，本文首先分析了數(shù)字城市與基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫組成，其次對數(shù)字城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫建設(shè)措施進(jìn)行了一定的闡述，最后對某城市地理信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)建設(shè)實(shí)例進(jìn)行了相應(yīng)的探討，以供參考。

數(shù)字城市；基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫；建設(shè)方法

1　引言

近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，數(shù)字城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫受到了相關(guān)人員的高度關(guān)注，其能夠?yàn)閿?shù)字城市地理信息公共服務(wù)平臺提供良好的基礎(chǔ)，并且還可促進(jìn)數(shù)據(jù)庫管理與維護(hù)系統(tǒng)、政務(wù)地理信息服務(wù)平臺等開發(fā)建設(shè)工作的順利進(jìn)行，此情況下，對數(shù)字城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)進(jìn)行深入的研究具有重要的意義。

2　數(shù)字城市概念與基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫構(gòu)成分析

2.1數(shù)字城市概念分析

“數(shù)字城市”系統(tǒng)主要是指一個人地（地理環(huán)境）關(guān)系系統(tǒng)，其能夠較好的體現(xiàn)出人與人、地與地、人與地之間的相關(guān)關(guān)系與作用，同時，該系統(tǒng)還涉及政府、企業(yè)、市民與地理環(huán)境等多方面內(nèi)容，是由一種相對獨(dú)立但又緊密關(guān)聯(lián)著的子系統(tǒng)構(gòu)成的。在實(shí)際生活中，政府的管理活動、企業(yè)的商業(yè)活動、市民的生產(chǎn)生活都能夠較好的體現(xiàn)出城市的這種人地關(guān)系。

近年來，CUDI國際城市發(fā)展研究院認(rèn)為城市信息化本質(zhì)為城市人地關(guān)系系統(tǒng)的數(shù)字化，其能夠突出人的主導(dǎo)地位，且其主要是通過城市信息化方式，對城市系統(tǒng)運(yùn)動狀態(tài)與規(guī)律進(jìn)行全面的掌握，并在此基礎(chǔ)上，對城市人地關(guān)系進(jìn)行一定的調(diào)控，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化的目的，將城市建造為一個有利于人們生存與可持續(xù)發(fā)展的空間。此外，城市信息化主要包括地球表面測繪與統(tǒng)計(jì)的信息化、政府管理與決策的信息化、企業(yè)管理與決策及服務(wù)的信息化、市民生活的信息化，具體來說就是數(shù)字調(diào)查與地圖、數(shù)字政府、數(shù)字企業(yè)與數(shù)字城市生活，這四個方面的信息化進(jìn)程共同構(gòu)成了數(shù)字城市。

2.2基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫構(gòu)成分析

對于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫，其主要由基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、管理系統(tǒng)與支撐環(huán)境構(gòu)成，現(xiàn)勢庫與歷史庫是其主要內(nèi)容。其中，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫中具有關(guān)鍵性作用，且按照類型分類，可將其分為大地測量數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)、數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)與數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)這五方面數(shù)據(jù)庫。

同時，對于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫分庫，依據(jù)比例尺與分辨率變化情況，可將其細(xì)分為子庫，而子庫又能夠依據(jù)要素分為若干層。此外，管理系統(tǒng)與支撐系統(tǒng)是確保數(shù)據(jù)存儲、管理與運(yùn)行維護(hù)工作順利運(yùn)行的軟硬件與網(wǎng)絡(luò)條件。

3　數(shù)字城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)措施探討

3.1更新理論

通過對數(shù)據(jù)庫更新理論與基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)關(guān)系進(jìn)行充分的考慮，通常需要做好以下措施：在完成了數(shù)據(jù)庫建設(shè)之后，通常需要不斷更新與完善其內(nèi)容，以確保基礎(chǔ)地理信息的實(shí)時性，這也是建設(shè)數(shù)據(jù)庫的根本目的。對于一些較大比例尺數(shù)據(jù)地形圖，其主要是在基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫的建設(shè)過程中得以生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)的，而測繪單位在建設(shè)過程中，還需要集中管理數(shù)據(jù)的更新。

一般情況下，通過城市地理信息數(shù)據(jù)，可確保城市持續(xù)發(fā)展與未來建設(shè)良好運(yùn)行，基于此，在城市地理信息數(shù)據(jù)管理過程中，必須要遵循一定的原則與規(guī)范，主要包括以下內(nèi)容：①在更新地理信息數(shù)據(jù)過程中，需要真實(shí)反映出城市當(dāng)前基本信息，并且還要確保數(shù)據(jù)信息的現(xiàn)勢性，只有這樣，才能更好的為城市發(fā)展提供重要的基礎(chǔ)依據(jù)。②對于城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)更新，不僅需要做好圖形數(shù)據(jù)的更新工作，還要對屬性信息進(jìn)行及時的、同步的調(diào)整，以確保數(shù)據(jù)信息的一致性。③在進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)庫更新工作時，需確保其滿足一致性原則要求。這主要是因?yàn)閿?shù)據(jù)庫之間存在一定的關(guān)聯(lián)性特征，所以，在進(jìn)行數(shù)據(jù)管理工作時，必須確保其滿足相關(guān)規(guī)范要求，以確保數(shù)據(jù)的一致性，只有這樣，才能夠最大限度的確保數(shù)據(jù)信息質(zhì)量。④對于數(shù)字城市地理信息數(shù)據(jù)的匹配，需要確保其精確度，其中，對于數(shù)據(jù)更新時間與未更新的內(nèi)容，也需要進(jìn)行及時標(biāo)注。此外，在進(jìn)行數(shù)據(jù)疊加操作時，還需要小心謹(jǐn)慎，以避免失誤情況的發(fā)生，從而對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度造成一定的影響。

3.2數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)、方法和步驟

在城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)過程中，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)具有關(guān)鍵性作用，并且還是系統(tǒng)建設(shè)的核心內(nèi)容，其主要的任務(wù)為各分層數(shù)據(jù)的表結(jié)構(gòu)及其關(guān)系的設(shè)計(jì)工作。通常情況下，對于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)工作，主要通過SQL Server數(shù)據(jù)庫、Power-Designer、App Modeler與Geo Media的綜合利用形式進(jìn)行。其中，SQL-Server數(shù)據(jù)庫為一種大型商用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，其數(shù)據(jù)庫的表一般能夠存儲多個大二進(jìn)制字段，并且還能夠滿足海量存儲需求。

同時，對于Power Designer App Modeler具有強(qiáng)大緘默作用的設(shè)計(jì)工具，其能夠使得數(shù)據(jù)庫滿足面向?qū)ο竽Ｐ汀I(yè)務(wù)流程模型、概念數(shù)據(jù)模型以及物理數(shù)據(jù)模型的要求，且其主要在客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)應(yīng)用建模設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用。通過將其有效的結(jié)合SQL Server、Geo Media數(shù)據(jù)庫，能夠生成數(shù)據(jù)庫邏輯模型，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)路邏輯與物理模型的設(shè)計(jì)，具體操作步驟如圖1所示。此外，對于Geo-Media數(shù)據(jù)庫，其能夠?yàn)閷傩詳?shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)的一體化存儲與管理提供便利。

圖1　利用Geo media與App Modeler進(jìn)行數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟

3.3數(shù)據(jù)入庫

對于數(shù)據(jù)入庫操作，其主要涉及區(qū)域裁切、區(qū)域更新與歷史庫管理等方面內(nèi)容。主要操作步驟如下：①在CAD原始數(shù)據(jù)中對更新范圍進(jìn)行合理的定義；②依據(jù)轉(zhuǎn)換的更新范圍，在Geodatabase中整體庫中進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟们校虎蹖⒉们泻玫膬?nèi)容保存至歷史庫中，并將有關(guān)信息加入數(shù)據(jù)入庫信息表，為之后歷史庫管理工作提供便利；④依次更新范圍內(nèi)的地形地物。

4　案例分析

某城市地理信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的建設(shè)是在該市地理空間數(shù)據(jù)集基礎(chǔ)上進(jìn)行的，能夠?qū)崿F(xiàn)多元多尺度矢量和柵格地理信息數(shù)據(jù)的一體化管理和制圖發(fā)布。對于系統(tǒng)開發(fā)內(nèi)容，主要包括后臺數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、前臺客戶端管理、制圖發(fā)布等三個子系統(tǒng)，具體功能為：

4.1后臺數(shù)據(jù)庫構(gòu)建子系統(tǒng)

對于該城市地理信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)建設(shè)涉及的后臺數(shù)據(jù)庫構(gòu)建子系統(tǒng)，其主要具備用戶管理、角色管理、日志管理、數(shù)據(jù)源管理、數(shù)據(jù)目錄管理和數(shù)據(jù)庫備份等功能。

4.2前臺客戶端管理子系統(tǒng)

對于該城市地理信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)建設(shè)涉及的前臺客戶端管理子系統(tǒng)，其主要具備數(shù)據(jù)質(zhì)檢、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)歸檔、數(shù)據(jù)編輯、瀏覽查詢、空間分析、CAD數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出等功能。

4.3制圖發(fā)布子系統(tǒng)

對于制圖發(fā)布子系統(tǒng)，其主要具有符號化制圖（制圖模板分為標(biāo)準(zhǔn)和專題定制）、制圖輸出（打印）、地圖瓦片數(shù)據(jù)發(fā)布等功能。

該城市地理信息數(shù)據(jù)庫形成了一套多尺度、多分辨率、多時相的地理空間框架數(shù)據(jù)庫，主要包括以下數(shù)據(jù)：“3D”數(shù)據(jù)，即數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)（DLG）、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)（DEM）、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)（DOM）；地名地址數(shù)據(jù)，包括行政區(qū)域名、街路巷名、居住小區(qū)或自然村名、門（樓）址、標(biāo)志物名、興趣點(diǎn)名等；三維景觀數(shù)據(jù)，對有特色的標(biāo)志性建筑區(qū)、景區(qū)的進(jìn)行三維立體建模；專題應(yīng)用數(shù)據(jù)，如電子地圖，可通過互聯(lián)網(wǎng)快速查詢到所需公眾興趣信息，包括企事業(yè)單位、體育場館、賓館酒店、旅游景點(diǎn)、交通線路、公園、學(xué)校、醫(yī)院等。

城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，是通用性最強(qiáng)，共享需求最大，幾乎為所有與地理信息有關(guān)的行業(yè)采用，作為統(tǒng)一的空間定位和進(jìn)行空間分析的基礎(chǔ)地理單元，是城市基礎(chǔ)地理框架的主要內(nèi)容，數(shù)字城市的發(fā)展要求作為其核心平臺的基礎(chǔ)地理信息能和專題信息集成，不斷匯集各種各樣的空間信息社會化服務(wù)應(yīng)用，從而產(chǎn)生強(qiáng)大的聚集效應(yīng)，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提升城市整體的信息化水平。在城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，根據(jù)城市建設(shè)實(shí)際，可搭建幾個典型應(yīng)用系統(tǒng)，為政府、部門科學(xué)決策、城市管理、項(xiàng)目選址、防洪減災(zāi)、公共安全、交通旅游、供水供電、環(huán)境保護(hù)等提供基礎(chǔ)資料和便捷服務(wù)，如公安部門的數(shù)字城管系統(tǒng)、天眼工程等。

5　結(jié)語

綜上所述，就目前情況來看，我國城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)已經(jīng)取得了良好的效果，但實(shí)際上，依舊存在諸多問題未得到妥善的解決。此情況下，要想確保數(shù)庫建設(shè)項(xiàng)目的持續(xù)發(fā)展，應(yīng)當(dāng)深入研究成果數(shù)據(jù)檢查、海量數(shù)據(jù)入庫管理、各種比例尺數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)庫移植，從而為數(shù)據(jù)庫建設(shè)項(xiàng)目的發(fā)展提供更好的服務(wù)。

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［2］肖明虹，黃 銘.“數(shù)字城市”地理空間框架中基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建［J］.城市建設(shè)理論研究：電子版，2011（24）：78～80.

［3］史瓊芳，肖 昶，聶小波，等.城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.北京測繪，2012（05）：40～43.

李 艷（1985-），女，工程師，本科，主要從事測繪、地理信息系統(tǒng)工作。

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