省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫整合升級

楊艷靜

新疆兵團(tuán)勘測設(shè)計院（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 新疆 烏魯木齊 830002

引言

新疆兵團(tuán)建設(shè)于1954年，是我國唯一的黨政軍企為一體的特殊組織，在國家實施計劃單列，享有計劃單列市各項經(jīng)濟(jì)管理權(quán)限。兵團(tuán)機(jī)關(guān)設(shè)在烏魯木齊，包括14個生產(chǎn)建設(shè)師，179個農(nóng)牧團(tuán)場，在新疆地區(qū)的14個地市內(nèi)。近年來。我國省級基礎(chǔ)地理信息逐漸完善。在2006年兵團(tuán)國家的相關(guān)政策，陸續(xù)開建新疆兵團(tuán)基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)。因為之前兵團(tuán)在基礎(chǔ)地理信息方面并未涉及，因此在建設(shè)中存在一定的困難。經(jīng)過幾年時間，通過兵團(tuán)不斷的努力，最終構(gòu)建新疆兵團(tuán)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫，同時完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)錄入。文章綜合新疆兵團(tuán)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫整合升級工作的具體狀況，主要介紹此項目的技術(shù)難點與處理對策，為更高比例的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫整合工作提供理論參考。

1 技術(shù)問題

1.1 數(shù)據(jù)分類與標(biāo)準(zhǔn)未統(tǒng)一

新疆兵團(tuán)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫在國家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制下綜合新疆特色陸續(xù)設(shè)計出相關(guān)地區(qū)數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)范。在2006年以前，國家運用舊分類編碼機(jī)制，近年來基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)成果在收集數(shù)據(jù)以及體現(xiàn)方式上存在區(qū)別。

1.2 數(shù)據(jù)模型與結(jié)構(gòu)不一致

在整合之前，新疆兵團(tuán)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)包含多種數(shù)據(jù)格式。不同數(shù)據(jù)在分層結(jié)構(gòu)、屬性以及值域方面缺少統(tǒng)一性。

1.3 數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性具有一定的差異

目前基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)包含近年來的各個年度數(shù)據(jù)結(jié)果，數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性缺少統(tǒng)一性在，造成不接邊，對使用成效產(chǎn)生很大的影響。數(shù)據(jù)結(jié)果不一致、格式不一致等對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)運用具有非常的難度，更不能達(dá)到信息化建設(shè)的高標(biāo)準(zhǔn)。所以對其整合升級勢在必行[1]。

2 技術(shù)路線分析

對于新疆兵團(tuán)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)以及地區(qū)條件以及數(shù)據(jù)結(jié)論的運用范疇，設(shè)置其整合升級技術(shù)路線。見圖1所示。重點運作程序包括當(dāng)前數(shù)據(jù)分析、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、數(shù)據(jù)整合、結(jié)果檢測入庫等。首先，數(shù)據(jù)現(xiàn)況分析與標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。在對相關(guān)數(shù)據(jù)格式以及以往數(shù)據(jù)分析的前提下，綜合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，設(shè)置此次數(shù)據(jù)整合升級的有關(guān)規(guī)范、技術(shù)流程以及系統(tǒng)設(shè)計等。其次，整合數(shù)據(jù)與轉(zhuǎn)換坐標(biāo)。根據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)展開當(dāng)前數(shù)據(jù)的整合構(gòu)建，同時把所有結(jié)果坐標(biāo)系進(jìn)行統(tǒng)一。最后，結(jié)論檢測與入庫。按照此次數(shù)據(jù)整合升級標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建新疆統(tǒng)一數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)和以圖庫一體化的綜合管理平臺，對于整合完成后的數(shù)據(jù)信息展開檢測與入庫工作[2]。

圖1 技術(shù)路線圖

3 數(shù)據(jù)庫整合升級構(gòu)建

此項工作運用整合、升級分層執(zhí)行方案，僅對當(dāng)前結(jié)果進(jìn)行整合分析，在滿足實施條件時按照具體運用需求展開數(shù)據(jù)升級，陸續(xù)達(dá)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)整合構(gòu)建

數(shù)字線劃圖簡稱DLG數(shù)據(jù)整合重點內(nèi)容是根據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，把地形要素數(shù)據(jù)分成9個數(shù)據(jù)集以及39個數(shù)據(jù)層。并且根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對數(shù)據(jù)要素展開重新分層命名，同時明確各個圖層結(jié)構(gòu)與屬性項相關(guān)信息。對數(shù)據(jù)組織與表達(dá)形式進(jìn)行統(tǒng)一化，將統(tǒng)一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)坐標(biāo)。①坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。當(dāng)前新疆地區(qū)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)結(jié)論是西安80坐標(biāo)系，通過仿射變換的原理把地理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成2000國家大地坐標(biāo)系統(tǒng)，運用一組坐標(biāo)展開糾正，控制點分布以及精度需要確保數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化之后的精準(zhǔn)性。②格式轉(zhuǎn)換。此次數(shù)據(jù)整合構(gòu)建結(jié)果針對CAD、E00結(jié)果使用的格式轉(zhuǎn)化軟件展開轉(zhuǎn)換，同時對轉(zhuǎn)換之后的結(jié)果數(shù)量與精度上展開檢測。③圖層對照及轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換格式之后結(jié)果根據(jù)圖層參照表對結(jié)構(gòu)以及表達(dá)形式統(tǒng)一化。對數(shù)據(jù)分層方面務(wù)必根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開展。④屬性對照及轉(zhuǎn)換。新疆兵團(tuán)地區(qū)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫構(gòu)建時，主要運用的要素分類代碼包括2006年之前數(shù)據(jù)結(jié)果應(yīng)用5位編碼，之后應(yīng)用6為新編碼。經(jīng)過不同階段、不同要素的參照轉(zhuǎn)化分析，通過軟件不斷展開自動化的轉(zhuǎn)換。⑤要素搜集。因為數(shù)據(jù)模型以及數(shù)據(jù)運用方面的差異性，造成數(shù)據(jù)整合建設(shè)過程中要展開相應(yīng)的搜集與編輯。尤其是CAD數(shù)據(jù)結(jié)果，必須根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)搜集要素骨架線、范疇先以及弧線轉(zhuǎn)多段線。針對E00數(shù)據(jù)結(jié)果要檢測線型要素有向線，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)把封閉現(xiàn)狀要素進(jìn)行構(gòu)面分析等。針對標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范當(dāng)中的地區(qū)名稱要素，搜集生僻字，呈報國家進(jìn)行統(tǒng)一化的處理。⑥拓?fù)渲亟ㄅc檢查。整合之后重建圖形拓?fù)洌瑫r展開拓?fù)錂z查。針對拓?fù)洳痪珳?zhǔn)的必須展開拓?fù)涓纳婆c優(yōu)化。⑦圖幅接邊。在整合之后的信息數(shù)據(jù)結(jié)果，圖幅數(shù)據(jù)結(jié)果間需要一直處于數(shù)據(jù)接邊完善的狀態(tài)。⑧搜集元數(shù)據(jù)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范當(dāng)中對于元數(shù)據(jù)的要求，針對其含義、內(nèi)容、屬性與格式等處理，從而確保新疆全地區(qū)數(shù)據(jù)結(jié)果元數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性。⑨數(shù)據(jù)檢測及入庫。通過整合、檢測完成后的結(jié)果，統(tǒng)一運用數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)展開質(zhì)量檢測、整改，直至質(zhì)量達(dá)到入庫標(biāo)準(zhǔn)，采礦運用數(shù)據(jù)庫管理平臺展開入庫流程[3]。

3.2 數(shù)字線劃圖一體化構(gòu)建

①采集輔助要素。綜合全國基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)整合升級情況，新疆兵團(tuán)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的一體化構(gòu)建。在實現(xiàn)國家結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)的前提下，經(jīng)過搜集一些輔助要素對數(shù)據(jù)圖庫進(jìn)行綜合管理，便于數(shù)據(jù)的采集、管理與運用。因為GLS數(shù)據(jù)符號系統(tǒng)和CAD并不具備統(tǒng)一性，并且為達(dá)到多套標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果的獨立性，把全新搜集的要素均儲存在新添加的要素分層當(dāng)中。在符號化進(jìn)行中，數(shù)據(jù)庫管理平臺以及符號化插件經(jīng)過調(diào)用數(shù)據(jù)做到圖庫一體化的體現(xiàn)。②圖形與屬性的編輯。繪制輔助要素是為實現(xiàn)圖庫一體化需求，在圖形要素以及屬性方面有著相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。重點處理方式包含圖形組合、數(shù)據(jù)方向與添加等等。③制圖符號化與檢測。輔助要素完成搜集與編輯之后，通過符號化插件以及管理平臺展開制圖符號的渲染，是否法全面體現(xiàn)符號化，是否存在覆蓋、錯位的情況，同時展開相關(guān)數(shù)據(jù)的改進(jìn)。④圖庫一體化結(jié)果入庫。把數(shù)據(jù)圖庫一體化的制圖結(jié)果進(jìn)行入庫。

3.3 數(shù)字正射影像圖數(shù)據(jù)整合構(gòu)建

數(shù)字正射影像圖簡稱DOM，整合內(nèi)容包括對超過5m分辨率的DOM數(shù)據(jù)空間坐標(biāo)系、格式以及命名等，陸續(xù)建立多分辨率、多時相數(shù)據(jù)庫。其流程見圖2所示。

圖2 DOM數(shù)據(jù)流程圖

3.4 數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)整合構(gòu)建

數(shù)字高程模型簡稱DEM，對精度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的DEM數(shù)據(jù)處理主要內(nèi)容涵蓋統(tǒng)一坐標(biāo)系、格網(wǎng)大小、數(shù)據(jù)組織以及命名，DEM數(shù)據(jù)之間需要接邊且不可出現(xiàn)縫隙，其格網(wǎng)起算點必須和1:50000數(shù)字高程模型進(jìn)行連接[4]。其整合流程見圖3所示。

圖3 DEM數(shù)據(jù)流程圖

4 數(shù)據(jù)檢測平臺的設(shè)計

省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫檢測平臺包括規(guī)則配置和管理、結(jié)果數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測等兩個方面。規(guī)則配置和管理包含標(biāo)準(zhǔn)字典配置、編碼字典配置以及檢測與評價模型管理。當(dāng)中檢測模型管理包含檢測標(biāo)準(zhǔn)與方式。結(jié)果數(shù)據(jù)檢測包含數(shù)據(jù)庫檢測、圖形屬性統(tǒng)一性檢測與系統(tǒng)運維管理。當(dāng)中數(shù)據(jù)庫檢測包含自動化檢測、任務(wù)管理與成果審核，圖形屬性統(tǒng)一性檢測包含檢測預(yù)處理、檢測設(shè)備以及地圖設(shè)備，系統(tǒng)運維管理包含使用者權(quán)限管理、標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)管理等[5]。

5 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的設(shè)計

省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成包含四個部分，即導(dǎo)入數(shù)據(jù)模塊、查詢信息模塊、配置數(shù)據(jù)模塊以及系統(tǒng)運維模塊。各個模塊又滿足其要求的子模塊構(gòu)成，可以做到數(shù)據(jù)信息入庫管理、運用、配置、更新等需求。

6 技術(shù)難點與處理措施

6.1 多標(biāo)準(zhǔn)的信息數(shù)據(jù)整合構(gòu)建

數(shù)據(jù)的整合與升級因為數(shù)據(jù)庫多元化，所以高標(biāo)準(zhǔn)、高效率的實現(xiàn)多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)整合升級具有一定的難度[6]。在總體升級構(gòu)建過程中，要全面分析對比各個標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制差異的前提下，經(jīng)過各個要素參照構(gòu)建數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型，通過ETL設(shè)備與人工輔助分析相互綜合的方案，做到數(shù)據(jù)整合升級作業(yè)的半自動化運行。

6.2 圖庫一體化的數(shù)據(jù)庫管理

省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)在繪制圖形方面具有更高的標(biāo)準(zhǔn)，可是因為數(shù)據(jù)模型和軟件系統(tǒng)平臺的約束，做到圖庫一體化的管理是當(dāng)前重要的研究課題。此次整合審計構(gòu)建過程中，在項目開展研討中基于整體規(guī)劃以及部署，進(jìn)行頂層設(shè)計，運用GIS數(shù)據(jù)管理平臺與符號化制圖體系，做到圖庫一體化的數(shù)據(jù)庫管理。

6.3 數(shù)據(jù)庫的升級更新管理

數(shù)據(jù)整合升級構(gòu)建運用的方案是總體整合和分層式升級相綜合的形式。在平臺中要全面考量總體和局部升級的功能設(shè)計。針對總體升級更新展開數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換，進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)備份處理；針對局部升級運用圖幅號索引展開轉(zhuǎn)換，進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。全面考量到數(shù)據(jù)組織、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及儲存。

7 結(jié)束語

省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫整合升級，完善并優(yōu)化了相關(guān)技術(shù)方法，對搜集數(shù)據(jù)、優(yōu)化路線進(jìn)行統(tǒng)一，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化成果、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫結(jié)果，從而實現(xiàn)預(yù)期的成效。工程項目成果達(dá)到國家以及省級等平臺的信息共享、協(xié)作互通的標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)部門和社會公眾提供有力的服務(wù)。省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫整合與升級工作具有一定的復(fù)雜性，其順利進(jìn)行與現(xiàn)代信息化技術(shù)密不可分，更需要協(xié)調(diào)相關(guān)資源，秉承需求牽引以及科技發(fā)展的根本原則，在系統(tǒng)設(shè)計的前提下，強化技術(shù)優(yōu)化革新，突顯實用性和先進(jìn)性的充分融合，提升工作的自動化以及成效，減少成本投入。