基础地理数据库设计与建设方法探讨

□ 夏志英

（山西省基础地理信息院，山西太原030001）

基础地理数据库设计与建设方法探讨

□ 夏志英

（山西省基础地理信息院，山西太原030001）

基础地理数据库广泛应用于各级管理部门，其生命力体现在其他应用系统的合理链接上。因此确定数据库结构是完成基础地理数据建设工作的首要任务。本文结合山西省实际情况，在充分利用现有国标基础地理要素数据字典的基础上，确定了数据库结构、建库流程、数据检查方法以及质量控制体系建设过程。

基础地理数据库；数据分层；质量控制

引言

随着数字城市地理空间框架建设的深入开展，地理信息公共服务平台与地理信息应用系统对基础地理信息数据的建设及管理提出了更高的要求。大比例尺地形图矢量数据库（1∶500、1∶1000、1∶2000）在数字城市地理空间框架建设中有着举足轻重的地位。

在数字城市地理空间框架建设中基础地理数据库具有数据无缝衔接、数据量大、集成度高的特点，同时基础地理数据库广泛应用于国土资源管理、城市管理等系统，所以对数据结构提出了很高的要求。通常要求系统具有先进性、高效性、建库与出图并举、建库与更新结合、标准性、规范性等原则[1]。数据库要素的代码、字段设置、要素分类结合山西省实际和类似工程实例，参照GB/T 20258.1-2007《基础地理信息要素数据字典第1部分：1∶500、1∶1000、1∶2000基础地理信息要素数据字典》（以下简称《数据字典》），来进行方案的定制。

1.数据库设计

基础地理数据库应满足各类应用对基础地理数据的共建、共享要求，同时要实现与现有应用系统的充分兼容，故利用ESRI SDE中的Multiuser GeoDatabase作为空间数据存储模型。基础地理数据库必须符合国家地理要素编码要求及各类地形图图式符号要求，以满足各类专题图、地形图的要求。同时基础地理数据库必须是动态的、全方位的，不但要满足各级政府部门对数据的质量要求，同时还要为各类专业部门提供可靠地数据支持。

基础地理信息数据库按照数据类型可分为数字线划图（DLG）数据库、数字高程模型（DEM）数据库和数字正射影像（DOM）数据库以及元数据库四个部分，如图1所示。

图1 基础地理信息数据库

数字线划图数据要首先按照标准分幅的要求进行分幅，每幅图按照数据集分类要求分别入库，同时各图层要经过图形拼接保证图幅的完整性和连续性。针对同一比例尺的图幅要建立拓扑关系，不同比例尺的同一类要素要建立垂直关联关系。数字高程模型数据与数字正射影像数据按标准分幅的要求分块存储，并建立金字塔结构以提高访问速度。

数字线划图（DLG）数据库共分为11个数据集[2]，如图2所示。部分数据集的基础分层见表1，部分基础分层属性结构定义见表2。

图2 数字线划图数据库分层

表2 分层属性表

2.数据库建库流程

数据库建库是将设计的数据库付诸实施的过程，包括数据准备、数据质量检查、数据组织、数据入库、运行测试、系统维护等步骤，建库流程如图3。对于较大的项目区一般划分为几个分区，各分区各自完成数据生产、检查工作以及与相邻分区的接边修改工作。分区生产工作结束后由质检部门完成质检工作，对发现的问题及时反馈给生产单位，生产单位修改后重新提交。

图3 数据库建库流程

3.入库数据检查

针对不同类型的数据，检查方法和内容各不相同，需要制定不同数据的检查规则和检查内容，明确检查的方法，编制检查软件。各类数据检查的重点如下：

3.1 数字线划图（DLG）检查内容

（1）DLG文件命名规则检查；

（2）图幅整饰内容检查，即外图框以外要素检查；

（3）图幅数学基础检查，依据图号及比例尺，确定各内图框图框点坐标是否符合规范；

（4）数据分层检查，即依据分层属性表确定各类数据是否放置在规定的图层上，属性表结构是否符合规定要求，以及属性的逻辑关系是否一致等；

（5）接边检查，接边检查要首先完成图形接边检查，检查接边要素位置是否合理，然后完成属性接边检查，检查接边要素属性是否一致，不一致的是否符合实际；

（6）拓扑关系检查；

（7）元数据检查。

3.2 数字正射影像（DOM）检查

（1）DOM文件命名规则检查；

（2）DOM质量检查，主要通过人工检查的方法，判读DOM影像色调是否均匀，是否存在重影、位移等现象；

（3）DOM数学基础检查，依据分辨率与文件大小，计算影像坐标位置是否与图形信息文件一致；

（4）人工检查DOM的接边情况；

（5）元数据检查。

3.3 数字高程模型（DEM）检查

DEM检查规则在DOM检查规则之上加入了粗差检查，即依据原始高程数据检查DEM数据是否存在粗差。

经过检查的入库数据采用入库软件导入数据库。

4.数据库质量控制体系建设

生产过程的质量控制是生产合格数据的根本保证，在建库过程中建立的质量管理体系主要包括管理机构建设、数据质量管理、入库质量管理三个方面。

4.1 管理机构建设

成立由项目承担单位技术负责人负责的管理机构，技术负责人承担项目进度安排、技术设计等工作。由管理机构确定技术设计的相关内容，并聘请专家充分论证，保证技术设计的合理性。同时管理机构要及时与分组负责人了解项目进度，对发现的问题组织相关技术人员充分讨论，确定解决方案，及时修正技术设计中存在的问题。

4.2 数据质量管理

数据质量管理由数据质检组负责，质检组在充分落实自检、互检、抽检的基础上对发现的问题及时修改，各类数据按照质检流程提供质检报告。

4.3 入库质量管理

在数据入库过程中，入库质量管理组要严格根据技术设计进行检查，符合规定后项目负责人签字确认，数据入库小组进行数据入库，对入库后的数据要利用入库软件的逻辑检查功能完成检查，避免入库过程中出现问题。

5.结语

基础地理数据库是建设“数字城市”的基础，随着我国“数字城市”建设不断推进，基础地理数据库建设工作日益重要，合理的基础地理数据库结构是实现海量数据存储、数据网络化应用、数据更新、保密处理等方面的重要工作，是其生命力的重要体现。本文结合山西省实际，充分利用现有国标基础地理要素数据字典的优势，确定了基础地理数据库的数据结构、建库流程、数据检查方法以及质量控制体系建设过程。

【1】刘士宁.青岛市大比例尺地形图测绘新技术[D].青岛：中国海洋，2011∶42-44.

【2】肖剑平.武汉市系列比例尺地形要素分类编码设计[J].工程勘察，2009（5）∶68-70.

夏志英（1978年——），女，2001年7月毕业于山西大学计算机科学系，工程师，现在主要从事数字城市数据库及平台的建设。

P208

B

2095-7319（2014）03-0040-04