陳 慧，姜 銳

（1.國家測繪地理信息局 海南基礎地理信息中心，海南 ?？?570203）

海南省基礎地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)關鍵技術研究

陳 慧1，姜 銳1

（1.國家測繪地理信息局 海南基礎地理信息中心，海南 ?？?570203）

介紹了海南省基礎地理信息數(shù)據(jù)庫建設技術路線，闡述了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設中圖庫一體化、數(shù)據(jù)質檢入庫以及數(shù)據(jù)動態(tài)更新3個方面的關鍵技術，全面描述了海南省基礎地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的建設思路與技術方法，為其他數(shù)字城市或數(shù)字省區(qū)的基礎地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設提供一定的借鑒作用。

海南省基礎地理信息數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)；數(shù)據(jù)質檢；圖庫一體化；數(shù)據(jù)動態(tài)更新

建立省級基礎地理信息數(shù)據(jù)庫成為衡量一個省信息化程度的重要指標[1-3]。目前，海南省地理信息數(shù)據(jù)庫已經(jīng)建設完成并投入使用，該數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了海南省基礎地理信息成果數(shù)據(jù)高效有序的管理，并能夠向各類地理信息應用系統(tǒng)建設提供統(tǒng)一的基礎地理信息數(shù)據(jù)框架。

1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設技術路線

1.1 建庫技術路線

海南省基礎地理信息數(shù)據(jù)庫包括DLG數(shù)據(jù)庫、DOM數(shù)據(jù)庫、DEM數(shù)據(jù)庫、地名數(shù)據(jù)庫以及元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫，同時存儲現(xiàn)勢數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。其框架如圖1所示。

圖1 基礎地理信息數(shù)據(jù)庫框架

海南省基礎地理信息數(shù)據(jù)庫建庫以Oracle11g為平臺支撐；空間數(shù)據(jù)模型采用Geodatabase數(shù)據(jù)模型；數(shù)據(jù)庫設計采用Visio2010和統(tǒng)一建模語言UML。以數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為工具，在實驗數(shù)據(jù)入庫的基礎上，以工程化作業(yè)模式組織大規(guī)模的數(shù)據(jù)入庫工作，確保建庫效率和質量。影像數(shù)據(jù)建庫時支持壓縮，無損壓縮采用LZ77算法，有損壓縮采用JPEG算法。

1.2 管理系統(tǒng)開發(fā)技術路線

根據(jù)數(shù)據(jù)建庫需求分析及用戶的業(yè)務需求，海南省基礎地理信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 海南省基礎地理信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)構成

海南省基礎地理信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)開發(fā)采用構件化的設計思想，在需求分析基礎上，先進行軟件功能構件的設計，再根據(jù)應用與管理對象的不同，對構件靈活組裝搭建成不同的應用模塊。采用C#作為主要開發(fā)語言，Visual Studio 2008．NET作為開發(fā)環(huán)境，ESRI的ArcEngine 9．3作為GIS平臺。采用IBM的Rational系列軟件為測試工具和缺項管理軟件。

2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設關鍵技術

2.1 基于DLG數(shù)據(jù)庫的標準地形圖快速輸出

海南省基礎地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將Geoway制圖技術與ArcGIS制圖表達有機結合，綜合運用參數(shù)化符號掛接、制圖表達規(guī)則和“智能”注記等技術，配合數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程建立的少量輔助信息，實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)庫基本比例尺DLG數(shù)據(jù)到地形圖的快速制作與輸出，并達到制圖標準，既提高了作業(yè)效率也保障了成果質量[4,5]。

參數(shù)化符號掛接是通過建立數(shù)據(jù)中地物編碼（如分類碼或者GB）與相應符號標識碼的一一對應關系，通過配置模板將點、線、面的GIS數(shù)據(jù)自動符號化為制圖數(shù)據(jù)。制圖表達規(guī)則是實現(xiàn)高級制圖效果的必要手段，制圖效果完全基于制圖表達規(guī)則，不依賴于實體數(shù)據(jù)，可在不改變庫數(shù)據(jù)空間位置的前提下實現(xiàn)規(guī)則覆蓋。Maplex智能標注從標注位置、放置策略、沖突處理3個方面解決點、線、面對象幾乎所有的自動標注問題[4,5]。

2.2 基于規(guī)則庫的數(shù)據(jù)質檢

為了保證建庫數(shù)據(jù)的完整性、一致性與權威性，海南省基礎庫制定了“規(guī)則-模型-方案”的質檢機制，采用工程化組織、多任務并行策略，實現(xiàn)數(shù)據(jù)檢查自動化，提高數(shù)據(jù)質量檢查的可靠性和效率[6,7]。

海南省基礎地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)針對入庫的成果數(shù)據(jù)提供一整套完善的質檢機制。在數(shù)據(jù)入庫前，根據(jù)質檢數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)特點進行規(guī)則模型整理，建立質檢業(yè)務規(guī)則庫模型，以供質檢規(guī)則庫處理系統(tǒng)智能地進行解析、執(zhí)行。質檢規(guī)則庫是由質檢要求抽象而成的，可根據(jù)具體業(yè)務需求動態(tài)擴展，支撐更全面的數(shù)據(jù)質檢能力。同時，系統(tǒng)快速生成并導出質檢報告，針對圖形錯誤可定位并導出數(shù)據(jù)，便于疊加修改，得到滿足建庫質量標準的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的完整性與一致性。

2.3 工程驅動的數(shù)據(jù)動態(tài)更新與歷史數(shù)據(jù)歸檔

海南省基礎地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用工程方式組織數(shù)據(jù)更新工作，并在更新過程中記錄不同時期要素的增、刪、改操作，從而對整個數(shù)據(jù)的變化過程進行歷史回溯與對比分析（圖3）。海南省基礎地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)管理按3個層次進行，分別為數(shù)據(jù)庫、圖幅、實體要素。

海南省基礎地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基于ArcSDE和ArcEngine，設計相應的歷史數(shù)據(jù)存儲模型，開發(fā)數(shù)據(jù)更新及歷史數(shù)據(jù)管理模塊，實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的有效存儲與回溯展示。

歷史數(shù)據(jù)存儲模型涉及的空間數(shù)據(jù)時態(tài)模型主要有基態(tài)修正模型、序列快照模型、時空立方模型、時空復合模型等。序列快照模型與時空立方模型操作復雜而且數(shù)據(jù)冗余量很大，而時空復合模型也大都處于理論研究階段，目前相對比較成熟的是基態(tài)修正模型[8]?；鶓B(tài)修正模型只存儲過去某個時刻的數(shù)據(jù)狀態(tài)(基態(tài))和相對于基態(tài)的一系列變化量，對于每一次變化，基態(tài)修正模型僅記錄變化的增量，因此數(shù)據(jù)冗余少，也能充分表達地物的變化情況，可以對任意時間點的歷史數(shù)據(jù)進行回溯，也可以追溯單個要素的歷史變化情況[8]。

圖3 基礎地理信息數(shù)據(jù)更新入庫流程

3 結 語

本文通過介紹海南省基礎地理信息數(shù)據(jù)庫建設的技術路線，闡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)關于圖庫一體化、數(shù)據(jù)質檢入庫以及數(shù)據(jù)動態(tài)更新等3方面的關鍵技術，全面描述海南省基礎地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的建設思路與技術方法，可為數(shù)字城市或數(shù)字省區(qū)的基礎地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設提供一定的借鑒。

[1] 李諾夫,陳澤鵬．省級基礎地理信息數(shù)據(jù)庫的建庫方案[J]．測繪通報, 2002(4):48-49

[2] 穆增光,劉慧慧．基于ArcGIS的省級基礎地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)研究[J]．測繪與空間地理信息,2012(6):122-124

[3] 葛洪濤．省級基礎地理信息數(shù)據(jù)庫建設關鍵技術研究[J]．現(xiàn)代計算機:專業(yè)版,2011(7):18-20

[4] 菅建華,蔡志剛．基于省級基礎地理信息數(shù)據(jù)庫制圖的關鍵技術研究[J]．測繪通報,2010(7):49-52

[5] 朱宏斌,陸海英,盛琦,等．城市基礎地理信息數(shù)據(jù)庫更新方案研究[J]．測繪通報,2011(1):25-27

[6] 余謙,蘇衛(wèi)波．城市基礎地理信息數(shù)據(jù)庫質量檢查研究[J]．測繪地理信息,2012(6):46-47

[7] 馮杭建,謝炯,潘雅輝,等．面向規(guī)則的智能空間數(shù)據(jù)質檢模型及實現(xiàn)[J]．浙江大學學報:理學版,2008(1):100-104

[8] 王娜．基于基態(tài)修正模型的時態(tài)GIS系統(tǒng)的研究與設計[D]．大連:大連理工大學,2006

P208

B

1672-4623（2015）02-0071-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.02.026

陳慧，工程師，主要研究方向為地理信息系統(tǒng)應用、遙感技術應用、數(shù)字城市建設。

2013-09-17。