宜昌市基础地理信息数据库的设计与实现

刘荣强，卢立

(宜昌市测绘大队，湖北宜昌 443000)

宜昌市基础地理信息数据库的设计与实现

刘荣强∗，卢立

(宜昌市测绘大队，湖北宜昌 443000)

基础地理信息数据库是其他地理信息系统以及数字城市建设基本且必要的组成部分，随着近几年数字城市的大力推广，基础地理信息数据的作用也显得越来越重要。本文结合宜昌市基础地理信息数据库，阐述了基础地理信息数据库建设的建库内容、数据组织、数据库设计、数据库功能、数据库建库原则等进行了分析和探讨，对基础地理信息数据库的系统功能作了重点介绍。

基础地理信息；数据库；地理信息系统

1 引 言

近些年，随着信息技术的发展，信息化已成为推动经济和社会发展的重要因素。“地理信息是人们认知世界、利用自然不可缺少的媒介，是经济社会发展的基础性、战略性资源”。城市的基础地理信息数据库作为数字城市建设的基本组成部分，如何更好地组织、调度、存储与管理海量的空间数据，满足国内数字化生产和国家基础地理信息产业建设就显得更为重要[1]。

2 基础地理信息概况

基础地理信息数据库建设是遵照计算机信息系统、测绘、地理信息等国家标准，按照规范的数据分层编码规定和数据结构，经过数据采集、数据生产、数据处理、数据整合和数据检查等一系列生产过程形成DLG、DEM、DOM、DRG基础空间数据库，并建立基础地理信息数据库管理系统，实现多尺度、多数据源的海量基础空间数据的科学存储与规范管理，实现空间数据的快速浏览、查询检索、统计分析、制图输出以及检查更新等应用。

大部分城市的基础地理信息数据源于测绘部门的长期积累，宜昌市测绘大队自1995年成立至今，随着测绘技术手段的不断进步，也经历了由手工测绘向数字化测绘的转变过程，并在这个过程中，积累了大量的基础测绘成果。包括:现有建成区范围约300 km2的1∶500地形图数据、约300 km2的1∶2 000地形图数据(1∶500缩编而成)以及约1 200 km2的1∶2 000正射影像图数据、大地控制测量成果等。

为了更好地对数据成果进行组织管理以及深层次发挥这些数据成果的作用，就需要结合宜昌市的实际情况建立一个基础地理信息数据库。宜昌市采用MS SQL Server搭建基础地理信息的核心数据库与，使用清华山维软件对地理信息数据库进行数据处理及数据库的管理。

3 系统目标

城市基础地理信息数据库建设主要就是为了整合日常测绘工作中所生产的基础地理信息成果，并对这些数据进行有效的管理[2]。

基础地理信息数据库的建设，不仅仅是为了满足本部门的需求，也应该为政府及综合管理部门开展的信息化建设项目、数字城市、地理空间信息平台、电子政务建设等工作的实施奠定基础。这就需要所建立的基础地理信息数据库应该是一个采用数字城市地理空间框架建设相关标准，多数据源、多尺度、多数据类型、多时态的空间数据库[3，4]。

为了便于基础地理信息数据库的完善和扩展，系统应采用国内外空间数据库建设的最新技术及成果，并能够积极创新，采用面向地理信息应用的建设思路。基础地理信息数据库建成后，应满足实时地为用户提供各种方式的基础地理信息浏览、查询、分析数据分发等需求，并能为其他地理信息系统建设提供统一的基础地理信息数据框架[5，6]。

4 系统设计

4.1 数据库设计

基础地理信息数据库的核心是包括DOM、DLG、DEM等空间数据，根据基础地理信息数据库的建设目标，基础地理信息数据在逻辑和物理上分为现势数据库和历史数据库。其中:现势数据库主要存放经过数据整理和数据检查之后的现势性成果、历史数据库主要存放现势数据发生更新所形成的历史数据库；现势数据库与历史数据库是一个单向的流转过程。数据库总体框架如图1所示。

图1 数据库总体框架图

4.2 数据处理

宜昌市测绘大队长期积累了大量的基础地理信息数据，其中影像数据格式比较统一，可以直接入库进行管理，但DLG数据就包含多种数据格式包括:CAD数据和CASS数据，就需要对这些数据进行格式转换和数据处理之后才能入库进行管理和使用。

(1)CASS数据格式的转换

宜昌市基础地理信息数据库要求的数据格式为.edb，CASS数据不能直接入库进行管理和使用。根据CASS数据的特点，宜昌市测绘大队形成了自己的一套转换模式对CASS数据进行数据格式转换。具体过程如图2所示。

图2 CASS数据处理流程

(2)CAD数据格式的转换

CAD数据的格式与CASS数据一致，均为DWG数据，但数据存储的形式又不太一样，CASS数据对地物、地貌有自己的编码，可以形成编码的对应，但CAD数据只是简单地对不同地物、地貌进行数据分层，并未对数据进行编码。这就使得转换CAD数据要比CASS麻烦得多，需要人工对数据进行编辑处理。具体过程如图3所示。

图3 CAD数据处理流程

(3)数据质量检查

对基础地理信息数据进行分析处理是建立在基础地理信息数据正确的基础上，因此在对基础地理信息进行入库操作前需要对这些数据进行严格的数据检查。通过清华山维的平台软件对获取的基础地理信息数据进行数据质量检查，主要的检查内容包括以下15项，如图4所示。

而平模机器的优点在于耗能小，机动性大，适合农村居民小规模应用，不适合工厂企业的大规模运作。其缺点在产量低，压力小，成型质量差。其工作面如加宽后，压辊和平模的磨损又不均衡，达不到更大的产量，配件拆装繁琐、维护麻烦。

图4 数据检查内容

4.3 系统功能实现

系统总体按照规范化的信息分类标准和统一的地理空间关系，对各项基础地理空间数据进行科学存储与管理，实现数据调用，图层顺序、符号自动匹配，快速浏览，图层控制，查询检索，统计分析以及数据检查更新，制图输出等基础地理数据应用。

(1)数据库用户权限管理系统

数据库用户权限管理系统针对数据库不同的使用者赋予不同的权限，方便对数据库的管理和使用，并对每一次的数据库操作进行记录，便于后期对数据库的扩展和维护。系统功能主要包括:用户管理、日志管理等，如图5所示。

图5 数据库用户管理系统结构图

(2)数据库管理系统

数据库管理系统主要实现用户对主体数据库的浏览、查询、数据下载等功能。便于用户直观了解数据库的数据状况，并能根据需要将需要的数据下载到本机进行操作。如图6、图7所示。

图6 数据库管理系统结构图

图7 数据库管理系统界面

为了防止用户登录数据库对数据库中数据的误操作，用户登录数据库系统不能对数据库中的数据进行修改，需要将数据库中的数据下载到本地，使用EPS地理信息工作站进行修改，然后对数据进行入库操作，对数据库中的地形图数据、影像数据等进行更新。

该部分系统功能包括:不同格式地理信息数据之间的格式转换、数据的编辑与整理、数据质量检查、数据统计分析、不同坐标系之间的转换、模版定制等功能。具体菜单栏如图8所示。

图8 地理信息工作站菜单栏

5 结 论

基础地理信息数据库几乎是所有与地理信息有关的行业所采用的空间定位和空间分析的基础地理单元，基础地理信息数据库的质量，对这些地理信息系统的、数字城市的应用和推广至关重要。本系统采用的是清华山维软件，基于SQL Server数据库对数据库进行管理和应用。该基础地理信息数据库经过近几年的运行，对宜昌市现有的地形图进行了很好的管理，先后对宜昌市300多平方公里的1∶500地形图、200多平方公里的1∶2 000地形图、600多平方公里的DOM进行了入库，并对矢量地形图进行了实时的更新和维护。在对数据管理方面起到了积极的作用。本系统也有一定不足，比如:缺少对三维数据的操作模块。随着宜昌市数字城市建设的推进，逐步会将三维数据的管理也纳入到本基础地理信息数据库中。

[1] 张新长，曾广鸿，张青年.城市地理信息系统[M].北京:科学出版社，2001.

[2] 曹建成.城市基础地理信息数据库设计与实现[J].测绘空间信息，2010(2):55～58.

[3] 郝力.城市地理信息系统及应用[M].北京:电子工业出版社，2002.

[4] 荐军.城市基础地理信息平台框架及关键技术研究[D].北京:中国科学遥感应用研究所，2005.

[5] 肖建华，罗名海，王厚之等.城市基础地理信息集成与综合管理[M].北京:测绘出版社，2006.

[6] 虞晖，许云涛.城市地理信息系统基础数据库建库标准化探讨[J].工程勘察，2001(2):47～50.?

上海部署第一次全国地理国情普查和监测工作

2013年7月4日，上海市人民政府印发《上海市人民政府关于本市开展第一次地理国情普查和监测的通知》(沪府发[2013]47号)(以下简称《通知》)，安排部署开展全市地理国情普查和监测工作。

《通知》按照国务院关于地理国情普查的总体安排，进一步强调了开展普查和监测工作的目的和意义，同时明确了普查和监测的对象、内容、成果、时间安排、组织实施、经费保障。《通知》指出，开展普查和监测工作是全国地理国情普查工作的组成部分，也是上海市政府与国家测绘地理信息局签署的《关于共建上海智慧城市地理空间框架》合作协议的任务之一。在时间安排上，上海将同步部署普查和监测工作，计划在2014年完成第一次普查工作，在2015年完成监测工作。在对象和内容上，除了地表自然和人文地理要素外，要求增加相关的地理市情要素。在最终成果上，要求形成符合国家统一标准的普查成果，还要形成上海的地理市情普查报告和监测分析报告，包括普查和监测图表、综合统计分析报告、专项地理市情报告以及相关的地理信息系统，实现普查和监测成果的有效管理和共享。

《通知》同时提出了五点具体要求:一是坚持依法开展。相关工作人员必须严格按照测绘法、保密法、统计法以及测绘成果管理条例等法律法规的规定开展普查和监测工作，确保数据安全。二是确保责任到位。领导小组成员单位要按照实施方案确定的内容和任务，各司其职、各负其责，做好与本部门、本单位相关信息的提供、确认和协调等工作。三是按期保质完成。要依托专业队伍，建立工作岗位责任制和质量控制及检查验收制度，对普查试点、人员培训、底图制作、外业调查与核查、数据整合、数据处理、抽查验收等阶段工作实行全过程质量控制，确保普查和监测工作按计划完成，成果完整、真实、可靠。四是运用先进技术。普查和监测过程中要充分利用已有的基础测绘成果和专题信息资源，采用移动测量采集设备和航天航空遥感、地理信息系统、卫星导航定位、统计分析等技术，提高普查和监测工作的信息化水平和工作效率。五是加强宣传教育。要充分利用报刊、广播、电视和互联网等，广泛宣传普查和监测工作的重要意义和要求以及普查和监测工作中涌现出的先进事迹，报道违法违纪案件查处情况，为普查和监测工作顺利实施创造良好的氛围。

目前，上海正在按照《通知》要求，研究成立第一次地理国情普查和监测领导小组，并组织人员抓紧制定详细的普查和监测实施方案。

(来源:http://www.shsmi.cn)

Design and Im plementation of the Database on the Basis of Geographic Information in Yichang City

Liu Rongqiang，Lu Li
(Yichang City，Surveying and Mapping Detachment，Yichang 443000，China)

The basic geographic information database other geographic information systems and digital city construction and necessary part，with the strong promotion of digital city in recent years，the role of fundamental geographic information data also becomes increasingly important.In this paper，the basic geographic information database of Yichang City，expounded the basic geographic information database construction building a database content，data organization，database design，functionality，database the principle of building a database，analysis and discussion of fundamental geographic information database system functions as highlighted.

fundamental geographic information；database；GIS

1672-8262(2013)04-79-04

P208.2

B

2012—11—09

刘荣强(1975—)，男，工程师，主要从事城市测绘工作。