国土空间规划中多源数据整合研究探讨

张海珍

摘要：在对国土空间规划涉及的多源数据的异构型进行分析的基础上，提出国土空间规划多源数据整合方案，并对空间数据、非空间数据整合的关键技术进行分析，为国土空间规划多源数据的集成管理提供一定的参考。

关键词：国土空间规划;多源数据;数据整合

Abstract： Based on the analysis of the heterogeneous types of multi-source data involved in national spatial planning， a multi-source data integration plan for national spatial planning is proposed， and the key technologies for integration of spatial and non-spatial data are analyzed， which provides a reference for the integrated management of multi-source data of national spatial planning.

0  引言

多源數据的整合就是将收集到的彼此孤立的数据纳入到统一模型下，使用统一管理手段、统一编码、统一数据结构，使集成后的数据达到一定的完整性，同时降低数据冗余和不一致性，实现多源数据的统一及动态管理。

近年来，对多源异构数据的研究和探索从来没有间断过，从已有的成果来看，主要集中在两个方面：一是数据集成方法研究及数据集成应用。如陈传彬提出的将GML技术与空间数据集成技术相结合的方法以解决网络黄江下地理信息资源相互不兼容的问题（陈传彬，2005）。周顺平针对空间数据交换、数据互操作和直接操作存在的一些不足，提出一种GIS中间件的解决方案（周顺平，2008）。从这些研究和探索上来看都是为找到一种快速无损且超越平台的方式来实现对空间信息的访问和利用。二是面向行业的数据应用和管理。如吴向荣提出了基于网络集成、数据集成、知识集成到应用集成的海洋观测预报数据集成的技术框架和方法体系（吴向荣，2013）。黄九松在对土地利用规划多源数据进行特征分析的基础上从技术层面上提出探讨了土地利用规划数据库的建库方法及处理方式（黄九松，2013）。可以发现在实际应用中特别是面向行业的应用，更倾向采用对数据格式转换的方式对多源数据进行整合。

国土空间规划所需数据涵盖了自然资源和社会经济的多个方面，数据变现形式多样、数据格式、尺度、精度不一，研究探讨国土空间规划多源数据整合方案和技术，有利于实现数据的高效使用、动态管理，为国土空间规划提供更有力的数据支撑。

1  国土空间规划多源数据分析

1.1 国土空间规划数据

国土空间规划不仅要对规划区的自然条件、经济社会情况生态环境以及历史沿革等情况有深入的了解，同时对规划区内的用地和各类社会现状也必须要清楚掌握，因此，国土空间规划涉及到的数据涵盖了国土、规划、农业、社会经济等多个行业多各部门，从数据类型来看这些数据主要分为空间数据及非空间数据。

1.1.1 空间数据

用来表示地理实体的位置、属性、时间、空间关系等信息的数据包括图形数据、属性数据、影像数据、高程数据等。如地形地质数据、土壤数据、土地利用及土地规划数据、农用地分等定级、遥感影像及其他各种专题数据均属于空间数据。

1.1.2 非空间数据

主要为单独存储或以文件夹形式存储的非结构化数据，包含文档、表格、图片等，这些数据的主要特点是无序，但又蕴含较高的信息价值，如各种规划文本、统计报表、公开公文等数据。

1.2 国土空间规划基础数据异构性分析

1.2.1 数据格式不一致

不同业务部门在处理数据时采取的技术手段不一样，使得数据格式多异，从数据源上看，主要涉及到矢量数据、栅格数据、影像数据、属性数据、文档数据等。

1.2.2 数据管理模式异构

数据的管理模式不仅表现在对数据的存储方式上，也表现在空间数据的组织形式上。从数据的存储方式上来看，主要分为非结构化的文件存储方式和空间数据库的存储方式。空间数据的组织形式可以分为图层管理模式、工作区管理模式、文件夹管理模式等。

1.2.3 数据尺度及时态差异

数据尺度多样性表现为多比例尺、多分辨率或精度，对属性数据而言，多尺度则表现为属性的多级别。数据多时态性表现为对同一空间单元在不同时间区间内的反应，从而造成的空间实体的不一致。

1.2.4 定位基础的不统一性

空间数据存在投影方式、坐标系统的差异，使得数据之间的叠加受到影响。

2  国土空间规划多源异构数据整合

2.1 多源异构数据整合方案

分析认为，国土空间规划基础数据的整合及集成主要集中在三个方面：空间数据与属性数据的集成管理、不同种类基础数据库集成与叠加以及非空间数据的集成管理。综合考量数据量、数据异构程度、使用便利性、后续管理的持续性等多方面的因素，可采用面向对象的数据库技术对国土空间规划基础数据进行整合。整合方案如图1。

2.2 矢量数据整合

2.2.1 数据规范化处理

国土空间规划多源数据规范化处理是在明确国土空间规划数据库框架体系与多源数据之间对应关系的基础上，提取各类对国土空间规划编制过程有用的信息，并按照统一的数据标准进行规范的一个过程。具体来讲就是将收集到的多源数据比如土地利用、土地规划、土壤、地质以及各种统计数据进行整理分析，剔除无效、无用及冗余数据，并对数据格式及空间位置按照已定的标准进行规范和统一，确保数据在数据格式、数学基础、命名规则等方面达到一致。

2.2.2 分类代码转换及属性结构规范

对照已建立的数据入库标准，分析数据源与其对应关系，并建立分类代码对照表，参照对照表，对已有对应关系的分类代码直接进行转换，对对照关系不明确或没有对照关系的进行人工编辑及处理。同时依据数据入库标准对属性结构进行检查，对属性结构不完整的补充完整并赋值;属性结构不一致的，进行字段属性的修改，同时保证字段内容不丢失。

2.2.3 数据一致性处理

國土空间规划数据一致性处理主要针对存在矛盾或重复的地物信息进行，比如居民点数据，有可能是包含实地量测得到的以及影像解译得到的，影像解译时使用的正射影像数据分辨率又有可能是高分辨率，也可能是低分辨率，不同方式生成的数据，不论是在数据的精度上还是数据的详尽程度上都有比较大的差别。在进行数据一致性处理时应先设定好取舍原则，再根据需要进行综合取舍。总体来说，在数据取舍时要尽可能保留数据来源较为可靠、数据精度相对较高、较为详尽的数据。

2.3 栅格数据整合

鉴于在国土空间规划编制过程中需要对每个栅格数据项进行属性查询、编辑操作，同时要将影像数据库与矢量数据库进行叠加分析，栅格数据的集成，应更多保持各栅格数据的独立性，同时要求便于与矢量数据建立联系，以实现与对应的矢量数据的关联操作。

2.4 非空间数据整合

2.4.1 图件数据

图件数据与空间数据集成主要有两种方式：一是图件数据按一定的规则以文件夹的方式存储在文件服务器中;另外一种是与空间数据存储在同一个数据库中，通过一定的关联条件进行互访。一般来讲第二种方式更有利于数据的统一管理及高效利用。即将图件数据以二进制的方式存储在数据表中，通过设置关键字段进行表间关联。

2.4.2 表格数据

在国土空间规划过程中会有许多的表格数据，包括各类规划表格、人口信息、国民经济信息、农经信息等。对于表格数据的规范，主要是通过数据库标准进行数据的整理，然后直接导入到空间数据库中，但需要注意的是导入过程中必须通过关联字段建立与空间数据表的联系。

2.4.3 文档数据

文档数据主要包含、规划文本、规划说明、其他文档等，主要有DOC格式及PDF格式。其集成方式与本章中的图件数据集成方法相同。

2.4.4 非空间数据空间化

非空间数据空间化主要是针对具有空间区域特征但是以统计数据形式呈现的数据，比如人口、经济产值等数据。对此类数据空间化可通过两种方式：一种是将统计值直接作为属性值赋予空间数据，该空间数据的每一个斑块即为一个统计单元，一般为行政区。这种方法的弊端是显示体现不出空间分布的细微之处，对实际应用的指导作用有限。另一种方法是通过选取一定的指标，运用数学模型模拟出其在空间上的分布，使其能体现出其在空间上的连续分布状态。

3  结束语

国土空间规划是一个综合的过程，需要涉及到国民经济各个方面的数据，包括土地资源利用现状及分布状况、地理位置及经济社会定位、社会经济现实等。对国土空间规划多源异构数据的整合必须综合考虑数据现状、数据应用需求、数据整合需求，数据管理便利等多个方面，并合理制定数据标准及整合方案。

参考文献：

[1]周顺平，等.多源异构空间数据集成的研究[J].测绘通报，2008（05）.

[2]陈传彬.基于GML的多源异构空间数据集成框架研究[J].测绘科学，2005（10）.

[3]吴向荣，等.海洋观测预报集成服务系统建设及其应用[J].海洋信息，2013（02）.

[4]黄九松，等.土地规划多源异构数据结构特点与集成方案浅析[J].南方农业，2013（06）.