基于GIS的測量資料數(shù)據(jù)庫管理研究

祁洪霞 張明山 王元超

摘要：基于GIS平臺分類存儲(chǔ)和管理測量資料，利用GIS強(qiáng)有力的分析工具，實(shí)現(xiàn)測量資料的數(shù)據(jù)庫管理，實(shí)現(xiàn)“一張圖”統(tǒng)攬全局。

關(guān)鍵詞：GIS；數(shù)據(jù)庫；一張圖

引言

隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，測繪項(xiàng)目越來越多，隨之產(chǎn)生的測量資料也越來越多，尤其是水電站項(xiàng)目設(shè)計(jì)周期長，同一地區(qū)需要重復(fù)進(jìn)點(diǎn)測量不同比例尺地形圖，所以測量資料呈現(xiàn)出三大特點(diǎn)，時(shí)間跨度長、資料種類多、數(shù)據(jù)海量級，多份數(shù)據(jù)成果，在實(shí)際使用過程中，檢索效率降低、更新困難、重復(fù)工作多，測繪成果管理混亂，不方便查詢和調(diào)閱，更容易引起差錯(cuò)，數(shù)據(jù)量迅猛增加，傳統(tǒng)的管理方式顯然已經(jīng)無法滿足當(dāng)前的需求，需要高效的管理測繪成果資料，進(jìn)一步提升服務(wù)水平。

擺在面前的現(xiàn)實(shí)問題需要我們將這海量級的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)一的管理，讓零散的資料集中起來并分類管理，利用已有的4D產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)“一張圖”統(tǒng)攬全局，一目了然的清楚各資料之間的空間關(guān)系、資料的基本信息，避免重復(fù)測量，讓已有地形圖資料和控制資料最大限度的發(fā)揮其作用，實(shí)現(xiàn)從圖形到屬性和從屬性到圖形的雙向查詢模式。目前利用GIS技術(shù)建立基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，在測繪行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用，充分利用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理和分析的手段，實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化信息處理。

1.管理模式分析

經(jīng)過資料的收集和研究，對海量資料的管理可以有以下幾種模式：文件夾管理模式、Excel表管理模式、CAD管理模式、GIS管理模式，針對這幾種管理模式，分別進(jìn)行分析對比，并在對比分析各種模式優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上確定最佳管理模式。

1.1管理模式的對比

上面談到的四種管理模式的主要區(qū)別在于空間特征、屬性特征、空間定位、統(tǒng)計(jì)分析四個(gè)方面，我們就從這四個(gè)方面對四種管理模式進(jìn)行逐項(xiàng)分析。①文件夾管理模式?jīng)]有空間關(guān)系而言，也沒有辦法進(jìn)行空間定位，屬性特征只能是簡單的顯示項(xiàng)目名稱，統(tǒng)計(jì)分析也只能是根據(jù)文件夾的多少統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目的多少。②Excel表管理模式，完全沒有空間信息而言，看不到資料之間的任何空間關(guān)系，沒辦法進(jìn)行空間定位，屬性信息的多少取決于進(jìn)行資料整理時(shí)整理人員對信息的整理情況的多少，能實(shí)現(xiàn)一部分統(tǒng)計(jì)，但其正確性受到人工干預(yù)無法保證。③CAD管理模式，可以準(zhǔn)確無誤的表達(dá)資料之間的空間關(guān)系，包括方位關(guān)系、鄰接關(guān)系、包含關(guān)系等等。屬性信息是CAD自動(dòng)生成的，但CAD屬性字段有限。可以進(jìn)行精準(zhǔn)的空間定位，但過程是復(fù)雜的，其一是在清楚各資料方位關(guān)系的情況下可以選擇漫游式的定位，其二是在知道概略坐標(biāo)的情況下，通過坐標(biāo)查找資料的具體位置，無論是哪一種方法都不能實(shí)現(xiàn)這一秒想哪里，下一秒就在那里。能實(shí)現(xiàn)一部分統(tǒng)計(jì)，但統(tǒng)計(jì)信息的多少依賴于其屬性字段中能統(tǒng)計(jì)信息字段的多少。④GIS管理模式中，空間關(guān)系表達(dá)一目了然，屬性字段的管理和編輯不受限制，無論是添加、修改還是刪除都帶有隨意性和靈活性，基本信息可以分類存放、分類顯示。其屬性表可以存儲(chǔ)海量信息，因此可以通過其屬性表實(shí)現(xiàn)資料的快速定位。GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)可視化、空間數(shù)據(jù)庫管理、空間分析功能，為數(shù)據(jù)庫的管理提供了強(qiáng)有力的工具，可以通過平臺本身強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析功能進(jìn)行深度的數(shù)據(jù)挖掘、疊加分析與顯示、鄰近性分析等。

1.2最佳管理模式的選擇

經(jīng)過上述的分析，無論是在一般的測量項(xiàng)目管理上還是航測項(xiàng)目的管理上，GIS平臺足以滿足我們的要求，不僅可以用一個(gè)數(shù)據(jù)庫將全部資料進(jìn)行分類存儲(chǔ)和管理，讓資料使用者和決策者都可以快速的查找相關(guān)資料，調(diào)用相關(guān)資料，而且GIS強(qiáng)大的分析和顯示功能對資料的管理起著重要作用，可以實(shí)現(xiàn)按照年份、比例尺、項(xiàng)目名稱、省份、流域、項(xiàng)目類型等進(jìn)行資料的管理，不僅可以統(tǒng)攬全局資料，也可以實(shí)現(xiàn)某一類資料的分類管理。另外從長遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)入庫上來講，GIS的管理模式是最佳的。

2.最佳管理模式的驗(yàn)證

為了更好的用實(shí)例說明選定的最佳管理模式的優(yōu)越性，在已有的海量數(shù)據(jù)里選取項(xiàng)目比較集中的兩個(gè)地方進(jìn)行GIS管理模式的驗(yàn)證。首先收集了近兩年的50項(xiàng)項(xiàng)目資料，包括其中的地形圖資料、控制資料、影像資料。并且按照地形圖資料主要是整理項(xiàng)目名稱、測圖時(shí)間、測量比例尺、坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)、圖幅數(shù)、測圖方式、項(xiàng)目經(jīng)理、更新備注、DOM、項(xiàng)目類型等基礎(chǔ)資料信息，完成測圖范圍的制作工作；控制點(diǎn)的整理主要是完成表格格式的統(tǒng)一工作，項(xiàng)目名稱、點(diǎn)名、平面等級、標(biāo)石類型、X、Y、H、坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)、測量時(shí)間、作業(yè)員、備注等信息的整理；航測影像的整理，要收集相關(guān)項(xiàng)目內(nèi)所有的影像資料、影像參數(shù)、像控點(diǎn)資料，利用軟件制作了DOM。

在資料收集整理完成的基礎(chǔ)上建立“測量資料數(shù)據(jù)庫”，并在數(shù)據(jù)庫中建立相應(yīng)的圖層，在完成圖形入庫的基礎(chǔ)上完成各圖形的屬性入庫。在完成資料數(shù)據(jù)庫管理的同時(shí)，我們也發(fā)現(xiàn)了一些問題，如圖1所示，由于以前沒有資料的全局管理和預(yù)覽，造成某些地區(qū)的資料存在重復(fù)測量的現(xiàn)象，在實(shí)現(xiàn)了資料的全局管理以后，今后就可以大大的減少和避免這種情況的出現(xiàn)，在某種程度上會(huì)節(jié)省一定的經(jīng)濟(jì)利益。圖2是調(diào)用的地形圖和制作的DOM的結(jié)合，可以看出DOM和地形圖套合的非常好，實(shí)現(xiàn)了相同資料的同時(shí)調(diào)用和套合顯示。

總結(jié)

基于GIS平臺的測量資料數(shù)據(jù)庫管理，為測量資料的快速查找和檢索提供了更便捷的方式，提高了查找效率，加上DOM和地形圖的調(diào)用，為資料的使用人員和公司的決策人員提供了“一張圖”，方便快速的瀏覽、查看、定位和統(tǒng)攬全局，另外也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘工作。雖然只是完成了兩個(gè)小區(qū)域個(gè)別項(xiàng)目的管理，但是從長遠(yuǎn)來看，測量項(xiàng)目越來越多，測量資料也越來越多，GIS平臺能很大程度的提高對海量測量資料的數(shù)據(jù)庫管理。