湖南省河湖管理范圍劃定成果數據庫結構設計

孫鐵軍 任偉

文章編號：1672-5603（2018）02-005-7

摘 要 本文從河湖管理范圍劃定成果的實際應用需求出發，根據相關技術規范和數據標準，科學地設計了湖南省河湖管理范圍劃定數據庫結構。湖南省河湖管理范圍劃定試點建庫實踐表明：數據庫結構設計是合理的，從總體上能夠很好地滿足管理業務的需要，能夠確保劃界成果與國土資源部門正在開展的不動產統一登記及自然資源統一確權登記工作有效銜接，能夠為全省以及國內其他省內即將全面開展的河湖管理范圍劃定工作提供參考。

關鍵詞 水資源管理；河湖管理范圍劃定；自然資源統一確權登記；河長制；空間數據庫

中圖分類號：TV211 文獻標識碼：B

Structural Design of Results Database for Delimiting River and Lake Management Domain in Hunan Province

Sun Tiejun1， Ren Wei2

（1.The Second Survey and Mapping Institute of Hunan Province，Changsha Hunan 410118 ；

2.The Third Survey and Mapping Institute of Hunan Province，Changsha Hunan 410118）

Abstract： In this paper， starting from the actual demand in the river and lake management， the structure of results database for delimitingriver and lake management domain in Hunan provinceis scientifically designed according to the relevant technical specifications and data standards.The experience of pilot work shows that the database structure designed in this paperis reasonable and can meet the needs of management business in general，ensure that the results could be effectively connected with relevant work of land and resources departments，such as unified registration of real estate， unified registration of natural resources rights and so on， could provide reference for upcoming work of mapping management domain of river and lake inside and outside Hunan Province.

Keywords： water resources management；mapping management domain of river and Lake； Unifying and confirming the right of natural resources； river management system； spatial database

0引言

水資源是一種重要的自然資源，劃定河湖管理范圍是加強河湖管理和水資源保護的一項重要基礎工作，是落實國務院機構改革方案和全面推行河長制、湖長制的重要任務[1，2]。湖南省省委省政府、水利部先后印發了《關于開展河湖管理范圍和水利工程管理與保護范圍劃定工作的通知》（水建管[2014]285號）、《湖南省自然資源生態空間統一確權登記工作實施方案（2015-2020年）》（湘辦發[2016]2號）、《自然資源統一確權登記辦法（試行）》（國土資發[2016]192號）、《關于全面推行河長制的實施意見》（湘辦[2017]13號）等文件，要求盡快完成全省河湖管理范圍劃定，推進建立范圍明確、權屬清晰、責任落實的河湖管理與保護責任體系[3，4]。湖南省水系發達，河湖管理范圍劃定工作量大，共有流域面積50平方公里及以上河流1301條，總長度為46011公里；常年水面面積1平方公里及以上湖泊156個，水面總面積3370.8平方公里（不含跨省界湖泊境外面積）。事實上，河湖管理范圍劃定并不是一項全新的工作，早在2000前后，國內部分地區就提出并開展了管理范圍劃定工作，但由于技術條件、工作模式等原因，各地劃界成果基本都是鎖在檔案柜中，沒有按照信息化的要求建立統一、規范的空間數據庫。目前，國家層面雖然全面部署了該項工作，但仍然缺乏指導性技術文件，要求各地因地制宜地開展該項工作，國內眾多省內啟動了劃界試點，2016年底湖南省選擇了湘江株洲段、麻林河路口鎮段、撈刀河水塘垸段、老溈水河靖港段等河段開展試點，筆者所在單位是技術承擔單位。鑒于湖南省在已有基礎資料、政策環境等方面與外省有一定的差異，在試點過程中，研究設計了全省河湖管理范圍劃定成果數據庫的結構，本文在總結試點工作經驗的基礎上，對數據庫結構進行了完善。

1河湖管理范圍劃定成果內容

河湖劃界相關數據類型繁多、結構復雜，數據內容主要包括：

（1）數字正射影像圖：是劃界的工作底圖，主要采用1：2000 50×50 cm標準分幅，格式為非壓縮GEOTIFF格式。

（2）劃界成果數據：包括管理范圍界樁、告示牌位置、管理范圍線，以及基于管理線生成的、用于面積統計計算的管理范圍面、管理范圍預留地等面狀要素。

（3）劃界輔助數據：包括無堤防河段和水庫的設計或歷史洪水位線、農村集體土地所有權權屬范圍線、從全省不動產統一登記基礎數據1：2000數字線劃圖中提取的相關地物要素。

2數據庫設計原則

河湖劃界成果數據后續查詢、統計、綜合分析、輔助決策等日常管理工作中的實用性與數據庫結構設計密切相關。因此，地理信息數據庫的建庫必須遵循以下原則，以達到滿足用戶高效、便捷檢索與使用數據庫的目的：

（1）科學合理地分類分層。數據庫結構設計要按照一定的原則對繁亂的數據進行分類與分層， 正確反映客觀現實的合理關系對象，以便于對數據進行有效的組織與存儲，通過對數據進行分類分層次進行管理，能夠實現不同類別之間和不同層次之間的數據互訪，能夠綜合考慮管理部門后續對水資源管護的業務需求。

（2）規范化和標準化：數據庫結構設計應按國家和行業內已有地理空間數據標準來確定空間數據的分類、編碼和命名規則， 充分考慮關系數據庫的規范化理論，使數據結構規范化，以便于數據共享以及數據庫的跨平臺調用。

（3）低冗余度、高共享度：要盡量減少數據存儲的冗余量，提高存儲、讀取和管理效率；要充分考慮數據庫從整體角度看待和描述數據的特點，數據不再是面向某個特定應用，數據可以被多個應用或者用戶共享。

（4）延續性和繼承性：通過收集獲取的相關基礎資料，其數據結構、編碼與原始數據保持一致。

（5）動態性與可擴充性：數據庫的內容可以根據業務需要進行不斷的更新，要保證其動態更新數據的能力。同時，根據實際情況會不斷有圖形和屬性數據數據需要錄入，因而數據庫必須是可擴充的。

3數據庫組織與分層設計

3.1數據庫總體組織結構設計

按照上述數據庫設計原則，湖南省河湖管理范圍劃界數據庫總體上分為影像底圖和矢量數據兩個子庫，數據庫采用2000國家大地坐標系，影像底圖子數據庫采用鑲嵌數據集模型，矢量數據子庫采用ArcGIS Geodatabase數據模型，包含兩個數據集，一個是輔助數據集，命名為BaseMap，一個是劃界成果數據集，命名為RangeResults，各要素集下均包含多個圖層。

3.2數據庫分層設計

在不動產統一登記基礎數據1：2000數字線劃圖的基礎上增加表1中的要素層。

4屬性結構設計

屬性數據是對空間實體內在特征的進一步描述，用2維表格形式表示。在充分考慮空間實體的圖形和屬性特征的基礎上，按照專業特點并參考相關標準設計劃界數據庫中圖層對應的屬性表結構。保留原不動產統一登記基礎數據建設項目1：2000數字線劃圖已有的屬性字段結構，HYDL（水系線）、HFCL（水系附屬設施線）和HYDA（水系面）等圖層新增屬性字段如表2、表3和表4所示，其它新增圖層屬性結構表按表5至表11所示[5，6]。

5屬性值域及編碼設計

編碼是數據庫中檢索查詢的唯一標識，其設計原則必須具有科學性和唯一性。屬性域值及編碼設計是數據庫設計中最重要的部分，只有科學完善的編碼設計，才能使數據庫中龐大的數據有序可循，才能完成數據的查詢、存儲、編輯等操作。

5.1要素代碼

本文中用于輔助劃界的基礎地理數據要素分類與編碼按照《湖南省不動產統一登記基礎數據建設1：2000數字正射影像圖數字線劃圖數據標準（修訂版）》，集體土地所有權宗地與原始數據保持一致，采用2006010100，HYDL和HYDA圖層的水系代碼與第一次水利普查成果保持一致，其他要素編碼在基礎地理信息要素分類與編碼的基礎上按照統一的規則進行擴展[7，8，9，10]，具體見表12。

5.2級別（GRADE）字段值域

5.3管理范圍界樁編號

1）界樁編號起始點選擇河道源頭或縣級行政界線與河道交叉處，樁（牌）布設順序原則上按河道行洪、排澇方向自下往上，面向下游分左、右編號，特殊河段也可自上而下編號。對于孤立于縣級行政區域內的河段，先按照界樁布設規則對未劃界河段界樁數量進行估算，然后根據估算結果進行編號。

2）編碼規則為“河流編碼-縣級行政區劃代碼-岸別-共樁標識碼-界樁號”，其中岸別編碼“L”代表左岸，“R”代表右岸，“S”代表缺省值，不區分左右岸；0代表非共樁，1代表干河（湖泊、水庫）與支河（出入湖河道、溢洪道）管理范圍共樁，2代表主次河平行（兩河三堤）管理范圍共樁，3代表河道（湖泊）與攔河大壩等水利工程管理范圍共樁，4代表跨縣河道（湖泊）管理范圍共樁。如FE1D0000000H-430221-L0003表示，湘江株洲縣左岸第三根非公用界樁。共樁要在各自劃界單元中分別編碼。當水閘、攔河大壩與河道管理范圍一并劃定時，可以不用公共界樁區分。

3）兩條河道（湖泊）界線交叉點及公共邊界界樁編號以級別高低、平級河道以先勘定的河道（湖泊）界線為準設立界樁。

4）若在已立界樁之間需要加埋界樁時，其界樁編號在上一個原有界樁號后加“-”再加數字序號，保證同一河道（湖泊）界樁編號不重號。

5.4管理范圍線編碼

管理范圍線按照“河流編碼-縣級行政區劃代碼-岸別界線號”格式。如FE1D0000000H-430221–L002表示，湘江株洲縣左岸管理范圍線第二段，根據不同標準或依據劃定的管理范圍線要用獨立線段表示。

5.5管理范圍面編碼

管理范圍按照“河流編碼-縣級行政區劃代碼”格式，如FE1D0000000H- 430221表示，湘江株洲縣管理范圍。

5.6管理范圍告示牌編號

管理范圍告示牌編號按照“河流編碼-縣級行政區劃代碼-岸別順序號”，如FE1D0000000H- 430221 -L003表示，湘江株洲縣左岸第三座告示牌。

6結語

本文立足湖南省河湖管理現狀和已有基礎資料擁有情況，根據相關技術規范和數據標準，科學地設計了全省河湖管理范圍劃定成果數據庫結構，湖南省河湖管理范圍劃定試點建庫實踐表明：湖南省河湖管理范圍劃定成果數據庫結構設計比較合理，從總體上很好地滿足了管理業務的需要，能夠確保劃界數據庫成果與國土資源部門正在開展的不動產統一登記及自然資源統一確權登記工作有效銜接，有利于成果的共享應用，能夠為全省以及國內其他省內即將全面開展的河湖管理范圍劃定工作提供參考。

參考文獻/References

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[10]SL252-2000，水利水電工程等級劃分及洪水標準[S].2000.