寧夏地理國情普查數據庫系統設計

李 珊，陳 麗

寧夏國土資源地理信息中心，寧夏銀川 750002

寧夏地理國情普查數據庫系統設計

李 珊，陳 麗

寧夏國土資源地理信息中心，寧夏銀川 750002

寧夏地理國情普查數據庫管理與應用系統是綜合性的數據管理與應用系統，此系統涵蓋多方面的數據普查結果，其中包括建立數據庫，數據的分發與管理、提取與更新、展示與應用等。以地理國情普查成果為管理對象，為統計分析、專題產品制作、成果展示與應用提供數據支持。本文主要介紹寧夏地理國情普查數據庫系統的總體設計、概念模型和邏輯模型、物理存儲設計以及功能設計等內容。

地理國情普查；數據庫系統設計；功能設計

地理國情普查實質上是對本國國情與國力的綜合調查，其存在具有重大意義。首先，通過地理普查能夠獲取國情的地理信息數據；其次，能夠幫助人們了解地表的自然環境與生態環境，掌握人類活動的基本情況；再次，能夠促進生成地理信息數據庫，通過統計分析數據信息，發布測繪的地理數據信息。地理國情普查具有以下特點：普查工作的綜合性強；對技術要求高；涉及作業的范圍廣；對時間要求緊迫。2014年11月國務院頒發《第一次全國地理國情普查數據庫建設技術設計》，根據此文件，建設寧夏全區范圍地理國情普查數據庫系統，實現地理國情普查數據的集中存儲、統一管理、及時更新及分發應用；實現對地形地貌、地表覆蓋、國情要素等地理國情信息的基本統計分析以及高效展示，為后續普查成果應用提供數據支撐。

1 總體設計

寧夏地理國情普查數據庫，主要面向地理國情普查數據集成管理和統計分析應用需要。數據建庫的目的一方面是為了實現成果數據的集成管理，另一方面是為了方便開展地理國情統計與分析工作，同時預測未來地理國情監測情況。除此之外，這也是對外提供普查數據成果的需要。

2 建設地理國情普查數據庫分析

2.1設計理念

地理國情普查數據庫管理包括以下7類數據，其中涵蓋地形地貌數據與遙感影像數據、地理國情要素數據與專題數據、遙感影像解譯樣本數據與地表覆蓋分類數據，以及地理國情統計分析成果數據。

多尺度DEM數據和DEM數據能夠產生地形地貌數據，其中包括地形地貌的坡度數據與坡向數據、高度數據與坡度分帶數據。遙感影像數據包括控制點數據、原始影像數據、正射影像數據等。地理國情要素數據主要包括道路數據與水域數據、構筑物數據與地理單元數據，以及派生構建的路網數據與水網數據。專題數據中涵蓋社會經濟數據、相關行業的專題數據等多個方面。遙感影像解譯樣本數據，主要包括照片收集、遙感樣本數據、樣本采樣點等。地表覆蓋分類數據主要由以下10類數據構成，包括耕地與林地數據、園地與草地數據、建筑房屋與道路數據、人工堆掘地與構筑物數據、水體與裸露地表數據。地理國情統計分析成果數據主要包括兩類數據，即基本統計分析成果數據與綜合統計分析成果數據。

2.2邏輯設計

寧夏地理國情普查數據庫是基于OracleSpatial下的Geodatabase模型進行邏輯設計，使用SDO_GEOMETRY類型字段存儲GIS的空間數據，所有數據統一在2000國家大地坐標系、以度為單位地理坐標下建庫。

數據庫中數據分矢量數據集、柵格數據集、表格數據、文檔數據等幾種形式進行存儲和管理。其中矢量數據集主要包括以下9個數據集：地表覆蓋數據與交通網絡數據、水域網絡數據與構筑物要素數據、地理單元數據與元數據、地理國情概況、專題數據、統計分析成果數據等，柵格數據包括DEM、坡度、坡向、地表覆蓋柵格化數據、DOM等5類數據，普通表格數據包括遙感影像解譯樣本數據、社會經濟統計數據、用戶權限管理、日志管理、數據字典、其他表格數據等；文檔數據包括遙感影像解譯樣本以及普查相關技術文檔。

2.3物理存儲設計

按矢量數據集與要素層進行對以下幾大類數據進行存儲、組織及分析，其中包括地表覆蓋分類數據和地理國情要素數據、元數據與專題矢量數據、地理國情統計分析成果矢量數據等。圖形數據在數據庫中以物理方式存儲，使用的是 Oracle Spatial中DO_Geometry字段存儲方式。相應屬性按照屬性字段進行物理存儲；正射影像、地形地貌與地表覆蓋柵格化數據等，以柵格數據集形式存儲于數據庫中。對于分幅數據來說，使用鑲嵌數據集方式，對數據進行存儲、組織與分析，同時根據圖幅對數據進行索引與管理。柵格數據根據OracleSpatial的SDO_GeoRaster以及SDO_Raster存儲方式，保存于空間庫中；交通網絡和水域網絡數據以普查要素數據為基礎，通過數據庫管理和應用系統的構網工具構建，網絡數據在數據庫中的存儲方式，是依據Oracle Spatial基礎上的NDM網絡數據模型；遙感影像解譯樣本數據表與社會經濟統計數據表，以及網絡關系數據表等采用Oracle的關系表進行存儲管理；文件數據包括技術文檔以及其他文件形式的存儲數據，具體包括以下內容，影像控制點數據與遙感影像解譯樣本數據、原始影像縮略圖與相關技術文檔數據等。文檔數據采取的存儲方式是 編目與文件系統相結合。

3 地理國情普查數據庫管理與應用系統功能設計

3.1數據預處理

為保證地理國情普查各種成果數據順利入庫，對地理國情普查數據進行入庫前預處理，生成滿足地理國情建庫與統計分析的數據成果。包括投影轉換、屬性結構調整、國情要素對象化處理、元數據處理、數據派生處理、規則地理網格生成等。

3.2數據入庫檢查

通過二級檢查、一級驗收后的地理國情普查各種數據，在數據成果入庫前需要進行入庫檢查，主要檢查影響入庫的數據問題，包括文件與結構一致性檢查、空間拓撲檢查、邏輯一致性檢查、空間參考正確性檢查、數據接邊檢查。

3.3數據入庫與管理

數據入庫與管理模塊提供數據入庫業務和數據管理，能夠進行批量化自動化的數據入庫，并對庫中數據進行基本的配置管理。系統功能包括數據入庫、數據更新、綜合查詢檢索、元數據查詢、數據提取、用戶管理、運行監控、備份與恢復。

3.4基本統計分析系統

基于地理國情普查數據庫，通過訪問權限控制，提供基本統計分析系統訪問數據庫的接口，實現以地理格網單元、行政區劃與管理單元、地形單元為統計單元，對以下數據內容進行統計分析，包括地形與地貌數據、植被覆蓋情況、荒漠化與地表裸露比例、水域數據信息、網絡交通信息數據、居民地與設施覆蓋情況、地理單元的數量與密度、位置與高程、以及地理單元范圍等內容。

3.5成果展示系統

實現普查成果分布范圍展示、統計分析成果展示、二三維一體化展示、單項數據產品展示等功能。實現數據全局視圖展示、數據分類視圖展示、多維度數據的關聯展示。同時還能夠通過普查成果數據的綜合查詢檢索、元數據查詢等手段，實現普查成果數據的快速定位與全方位展示。

3.6成果應用系統

依托于地理國情普查數據庫，通過拓展服務形式提供成果目錄服務、在線數據服務以及數據分發等離線服務進而提升地理國情普查成果綜合應用服務能力的軟件系統。

4 結論

到目前為止，寧夏地理國情普查成果及配套管理軟件系統已經形成，能夠充分利用地理國情普查成果更新基礎測繪相關數據，利用配套管理軟件系統對外提供數據和在線服務。但基于地理國情普查成果的應用相對較少，后期還需拓展地理國情普查成果應用的廣度與深度，進一步提高地理國情普查成果利用率，推進寧夏地理國情監測的進程。

[1]雷瑛，鮑立尚.甘肅省第一次全國地理國情普查數據庫設計[J].測繪與地理空間信息，2016，39（2）：162-163.

[2]國家測繪地理信息局.全國第一次地理國情普查數據庫建設技術設計[G].北京：國家測繪地理信息局，2014.

G2

A

1674-6708（2016）171-0106-02

李珊，寧夏國土資源地理信息中心，主要從事地理國情普查及成果應用研究。陳麗，寧夏國土資源地理信息中心。