地理國情監測下的城市地理信息數據庫建設研究

盤貽峰

摘 要：目前地理國情監測的主要工作就是對城市地理信息數據庫的建設，這是一項長期持續的覆蓋全國的工作，且過程中需要建立獲取大量的像控點。要實現統一管理像控點的入庫，得到像控點資源在不同區域空間和不同時間隨時共享，節約人力物力資源，就必須建設像控點管理系統和數據庫。

關鍵詞：地理國情監測；像控點；城市地理信息數據庫

國家城市地理信息作為國家經濟發展的基礎性資源和戰略性資源，對國家社會的經濟發展、國防建設和人民生活意義非凡。我國近年來的地理測繪工作已經由服務于國家重大工程、重大戰略逐漸向建設國家信息化轉移。目前的地理監測資源和服務特點已經逐漸不能滿足社會各界的逐漸增長的管理業務需求。基于以上綜合因素，國家地理測繪積極響應政府和社會各界的需求，從而開展地理國情監測，以求順應社會發展、拓展業務服務、提高業務水平的服務戰略，最終滿足甚至超過服務社會、民生的各項需求。

1像控點數據庫

1.1 設計數據結構

試驗區對采集的像控點數據及時分析，其具體數據根據不同內容可劃分為空間坐標、概略、影像和像控點選取四類信息數據。空間坐標信息數據主要包括平面和大地坐標信息，以及例如經緯度、東坐標、北坐標等相關的基礎信息。概略信息數據主要包括類型、展點圖和采集設備等基礎相關輔助信息。影響信息數據主要包括左右影像以及抓獲其左右影像的時間、色彩和分辨率等相關信息。像控點信息數據主要包括采集像控點人員的基本信息以及采集地點及詳細說明、采集時間等信息。

1.2 設計物理儲存

像控點相關數據可以根據它們的儲存方式來進行分類，主要可分為圖形、文件和屬性數據三大類。圖形數據主要包括經緯度信息，并且這部分信息不但被記錄在屬性表，而且另外還以空間數據的格式進行備份儲存，以便展現更加形象可觀的像控點位置信息。文件數據主要包括照片、視頻和展點圖等數據，這些數據通常以文件格式進行儲存，并且通過一定的路徑平臺與屬性數據實行關聯。屬性數據主要包括空間坐標、概略信息、像控點選取等信息數據，這些數據通常以屬性表進行儲存，并且通過一定的路徑平臺與文件數據實行關聯。

2 像控點數據管理

輸入輸出像控點數據和及時糾正高分辨率影像等服務是像控點數據庫管理的主要服務對象，主要用戶包括項目管理者、像控點采集員等。

像控點數據庫管理系統可根據設計和管理需求、系統功能量中分類方式進行分類。按照數據庫設計和管理需求，可分為文件數據和數據庫兩大部分；按照功能劃分，可分為數據的輸出、查詢、輸入和瀏覽四個功能，同時增加了第五個功能即數據檢查功能，以至于確保數據的完整與準確。系統結構如圖1所示。

針對操作系統的實現，由于操作人員包括項目管理者、像控點采集人員、高分辨率影響糾正作業員等，他們的相關技術水平的熟練程度參差不齊，因此對操作系統要求操作簡單明了、步驟簡單。系統操作界面以大家最為熟悉的Arc-Map界面為主，如圖2所示。

3 城市地理信息數據庫的建設

為更好服務于政府對社會的宏觀管理和重點規劃決策，我國地理國情監測主要工作分三步走（圖3所示）。

首先，建設城市地理信息數據庫。主要內容包括有對基礎和具專題性質的兩種地理基礎信息數據的建設。其次，基于數據庫建立共享信息平臺，通過改變傳統服務方式，及從傳統的拷貝硬數據轉變提升為提供在線共享地圖應用、發布數據信息等信息的服務，從而大大提升地理監測對社會各界對地理監測信息的不同程度的需求。最后，為了根據各項地理監測數據提供國情監測數據報告，最終為政府作出重大宏觀決策提供科學準確數據依據，需要根據相關開發接口建立不同專題的相關應用系統。

建立城市地理信息數據庫作為逐步開展的地理國情監測工作的第一步，是能否成功達到目標的基礎和關鍵。往期的測繪工作內容僅僅定期更新基礎地理信息數據庫，提供的基礎地理信息服務非常有限，專題的地理信息更加匱乏。雖然各自單位和部門擁有屬于自己的專題地理信息數據庫，但各數據庫的建立基于不同的標準，無法達到統一，且無法實現及時共享，存在很大的局限性。然而在新的背景與形式下，應逐步擴大對地理要素的服務范圍，對專題地理信息數據要加大采集力度，從而形成統一、唯一、標準的地理信息數據庫，并根據數據發布平臺、數據管理實現共享數據。

3.1 基礎地理信息數據庫的建立

城市基礎地理信息數據庫分為7個不同分庫（如圖4所示），7個分庫根據比例和分辨率而被細分為子庫。如數字線劃圖，城市區域儲存地圖數據一般以大比例尺進行儲存，如1：2000等。數字線劃圖子庫儲存位置、屬性和形態等信息的主題主要由道路、水系、地貌、植被等人文和自然。每個子庫還會根據多事態數據分別儲存歷史庫與現勢庫。

3.2 專題地理信息數據庫的建設

專題地理信息數據庫是用來專門儲存具體相關業務的地理信息。專題地理信息數據庫可按照不同的行業分為不同的子庫，如國土資源、城市規劃、水利等子庫。它們又可根據業務的不同功能，劃分為具體類別的二級子庫，如水利子庫范疇下的二級子庫可分為水資源、工程建設、防汛等子庫。具體相關業務的功能及范圍大小決定了其子庫的種類多少。

具體業務功能的資源需求是建立專題地理信息數據庫的重要依據。如防汛功能，除了通過河流的專題地理信息來測量其位置意外，還要測量記錄與其本身防汛功能相關的水量、報警水位等信息。

4 以水利行業建設專題地理信息數據庫

城市水系主要由自然河流、池塘、湖泊等組成，常見水利主要有水庫、防洪墻、進出水口等。他們按照業務功能的不同，所需的專題地理信息也不同，水利行業主要業務需求有抗旱、建設水利工程、管理水資源等，因此其所需的專題地理信息服務也應圍繞具體業務而展開。

防洪業務需要預測洪水警戒線和城市水淹警戒等，并且根據第一時間得到的實況數據而分析模擬出不同的預警調度方案，為決策者提供可靠的參考，從而及時有效的知道防洪工作。因此為了滿足防洪業務工作的開展，人工與自然防洪水利工程需要被包含在水利專題地理信息數據庫中。

水利工程又可按照防洪的功能劃分為分洪、蓄水、排水、防護等工程。其中蓄水工程中的典型工程就是水庫，它主要功能是攔蓄洪水、對下游的防洪起減輕作用和消減洪峰等。因此水庫的專題地理信息數據庫中需要包含水面面積、庫容等信息。

5 結束語

建立城市地理信息數據庫現已成為當前我國地理國情監測的主要工作任務，并且工作內容已由傳統的定期更新數據庫，逐漸轉移到對地理信息數據的動態監測，并逐漸擴散服務范圍。我國近年來的地理測繪工作已經由服務于國家重大工程、重大戰略逐漸向建設國家信息化轉移。目前的地理監測資源和服務特點已經逐漸不能滿足社會各界的逐漸增長的管理業務需求。基于以上綜合因素，國家地理測繪積極響應政府和社會各界的需求，從而開展地理國情監測，以求順應社會發展、拓展業務服務、提高業務水平的服務戰略，最終滿足甚至超過服務社會、民生的各項需求。

參考文獻

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