劉現(xiàn)印，曹新國，宋擁軍，張金盈

(山東省國土測(cè)繪院，山東 濟(jì)南 250013)

?

山東省地理國情普查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉現(xiàn)印，曹新國，宋擁軍，張金盈

(山東省國土測(cè)繪院，山東 濟(jì)南 250013)

地理國情普查是一項(xiàng)重大的國情國力調(diào)查。地理國情普查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)是地理國情普查工作的重要組成部分。為了實(shí)現(xiàn)地理國情普查成果的科學(xué)有效管理以及普查成果的高效應(yīng)用，山東省開展了地理國情普查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)。根據(jù)山東省地理國情普查待建庫數(shù)據(jù)的類型、用途及其之間的相互關(guān)系進(jìn)行了科學(xué)細(xì)致的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)；根據(jù)地理國情普查數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用與服務(wù)的相關(guān)需求，將地理國情普查數(shù)據(jù)庫管理與應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)劃分為質(zhì)檢與預(yù)處理工具、數(shù)據(jù)庫集成管理、統(tǒng)計(jì)分析、普查圖制作、普查成果展示和成果應(yīng)用服務(wù)6個(gè)子系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)的建設(shè)山東省建立了完整的、空間連續(xù)、主要要素時(shí)點(diǎn)統(tǒng)一的省級(jí)地理國情普查數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了地理國情普查成果的集成管理與集成展示、統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)用，并為今后的地理國情監(jiān)測(cè)提供了有力支撐。該文從系統(tǒng)總體架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)等方面介紹了山東省地理國情普查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)情況。

地理國情普查；數(shù)據(jù)庫管理；應(yīng)用服務(wù)；山東省

0 引言

地理國情普查是一項(xiàng)重大的國情國力調(diào)查，它從地理的角度分析、研究和描述國情，以地球表層自然、生物和人文現(xiàn)象的空間變化和它們之間的相互關(guān)系、特征等為基本內(nèi)容，對(duì)構(gòu)成國家物質(zhì)基礎(chǔ)的各種條件因素做出宏觀性、整體性、綜合性的調(diào)查、分析和描述，并形成空間化和可視化的國情信息[1-2]。摸清地理國情家底，對(duì)于了解國情、把握國勢(shì)、制定國策具有重要意義[3-4]。我國在2013—2015年開展了第一次全國地理國情普查工作[5]。

地理國情普查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)是地理國情普查工作的重要組成部分[6]。山東省通過地理國情普查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的建設(shè)，建立了完整的、空間連續(xù)、主要要素時(shí)點(diǎn)統(tǒng)一的省級(jí)地理國情普查數(shù)據(jù)庫[7-9]，并建成了地理國情普查數(shù)據(jù)庫管理和應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了地理國情普查成果的集成管理與集成展示、統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)用，并為今后的地理國情監(jiān)測(cè)提供了有力支撐。該文結(jié)合實(shí)際建設(shè)工作，從系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)特色等方面進(jìn)行論述。

1 系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

山東省的地理國情普查數(shù)據(jù)庫管理軟件采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫Oracle，通過功能組件和服務(wù)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)與訪問。整個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由支撐層、數(shù)據(jù)資源層、組件服務(wù)層和應(yīng)用層構(gòu)成[9-16]。山東省地理國情普查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)總體技術(shù)架構(gòu)如圖1所示：

(1)支撐層：是保障系統(tǒng)正常運(yùn)行的支撐環(huán)境，由基礎(chǔ)軟件環(huán)境、硬件環(huán)境及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境組成。山東省建設(shè)了云計(jì)算管理平臺(tái)，以便為普查數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)提供高性能的軟硬件支撐環(huán)境。

圖1 山東省地理國情普查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)總體技術(shù)架構(gòu)圖

(2)數(shù)據(jù)資源層：是經(jīng)過科學(xué)組織管理的地理國情普查數(shù)據(jù)，它是應(yīng)用層的操作對(duì)象。數(shù)據(jù)類型包括地表覆蓋、地理國情要素、元數(shù)據(jù)、路網(wǎng)和水網(wǎng)數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、地形地貌數(shù)據(jù)、遙感影像解譯樣本、專題數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析成果和瓦片數(shù)據(jù)(矢量瓦片、影像瓦片)。

(3)組件服務(wù)層：提供功能組件和服務(wù)接口，以便于更加方便、靈活、高效地搭建應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)。

(4)應(yīng)用層：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)入庫檢查和預(yù)處理、數(shù)據(jù)庫集成管理、普查成果展示、統(tǒng)計(jì)分析、普查圖制作、應(yīng)用服務(wù)等功能。

2 入庫數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

2.1 入庫數(shù)據(jù)分析

山東省地理國情普查數(shù)據(jù)成果主要包括：地形地貌數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)、地表覆蓋數(shù)據(jù)、地理國情要素?cái)?shù)據(jù)、道路與水系網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)、地理國情統(tǒng)計(jì)分析成果[7-16]。另外，從數(shù)據(jù)庫管理角度，數(shù)據(jù)庫中還包括元數(shù)據(jù)、相關(guān)技術(shù)文檔、歷史數(shù)據(jù)、系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)等[7-8]。

(1)地形地貌數(shù)據(jù)。地形地貌數(shù)據(jù)包括多尺度DEM數(shù)據(jù)(覆蓋全省的1∶1萬比例尺2m格網(wǎng)DEM和1∶5萬比例尺10m格網(wǎng)DEM)，以及由DEM數(shù)據(jù)派生出來的坡度與坡向數(shù)據(jù)、高程與坡度分帶數(shù)據(jù)等。

(2)遙感影像數(shù)據(jù)。山東省在地理國情普查過程中使用了多種類型的遙感影像數(shù)據(jù)。影像種類包括WorldView、QuickBird、航攝影像以及資源一號(hào)等，數(shù)據(jù)時(shí)相從2013年4月至2015年4月。正射影像數(shù)據(jù)包括1∶2.5萬分幅DOM數(shù)據(jù)和整景DOM數(shù)據(jù)。

(3)遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)。遙感影像解譯樣本采集的數(shù)據(jù)包括2類：一是地面照片；二是遙感影像實(shí)例數(shù)據(jù)[17]。全省共采集10.6萬個(gè)解譯樣本點(diǎn)。

(4)地表覆蓋數(shù)據(jù)。地表覆蓋數(shù)據(jù)由耕地、園地、林地、草地、房屋建筑(區(qū))、道路、構(gòu)筑物、人工堆掘地、荒漠與裸露地表、水域10種地表覆蓋類型的空間范圍和屬性信息組成，該數(shù)據(jù)在普查區(qū)范圍內(nèi)全覆蓋[1]。全省共采集地表覆蓋圖斑1237.8萬個(gè)。

(5)地理國情要素?cái)?shù)據(jù)。地理國情要素?cái)?shù)據(jù)包括道路、水域、構(gòu)筑物和地理單元等要素[1]。全省共采集地理國情要素164.7萬個(gè)。

(6)道路與水系網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。山東省基于山東省地理國情普查要素?cái)?shù)據(jù)，提取所有起連通作用的公路、城市道路、鄉(xiāng)村道路構(gòu)建山東省路網(wǎng)。提取連通作用的、所有等級(jí)的河流及溝渠進(jìn)行構(gòu)網(wǎng)[7-9]。山東省的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與國家級(jí)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)相比要更加精細(xì)和真實(shí)。

(7)專題數(shù)據(jù)。專題數(shù)據(jù)指收集整理的各類與地理國情普查相關(guān)的專題資料數(shù)據(jù)，包括社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和行業(yè)專題數(shù)據(jù)[7-9]。根據(jù)地理國情普查以及統(tǒng)計(jì)分析的需要，山東省共從27個(gè)省直有關(guān)部門收集了各部門主管相關(guān)的資料。主要包括：國土部門的第二次全國土地調(diào)查數(shù)據(jù)、水利部門的第一次全國水利普查資料、交通部門提供的道路信息、海洋部門提供的海岸線信息、林業(yè)部門提供的林業(yè)數(shù)據(jù)、省公安廳提供的地名地址數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計(jì)部門提供的統(tǒng)計(jì)年鑒等。

(8)統(tǒng)計(jì)分析成果數(shù)據(jù)。統(tǒng)計(jì)分析成果數(shù)據(jù)指在地理國情普查成果數(shù)據(jù)及專題數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上按照地理國情統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)方法，經(jīng)地理國情統(tǒng)計(jì)分析軟件形成的包括國家級(jí)、省級(jí)、縣級(jí)、自然或自定義區(qū)域等為單元的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果[18]。

(9)其他數(shù)據(jù)。其他數(shù)據(jù)包括在普查數(shù)據(jù)生產(chǎn)、普查數(shù)據(jù)庫建設(shè)與管理過程中形成的元數(shù)據(jù)、相關(guān)技術(shù)文檔、歷史數(shù)據(jù)、系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)等。

2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

從山東省地理國情普查成果數(shù)據(jù)分析可以看出，山東省普查數(shù)據(jù)成果在數(shù)據(jù)模型上涵蓋矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、表格數(shù)據(jù)、文檔數(shù)據(jù)等多種類型；在數(shù)據(jù)時(shí)態(tài)上包括現(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫和歸檔數(shù)據(jù)庫[7-10]。

(1)數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。由于國家測(cè)繪地理信息局要求省級(jí)地理國情普查數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)模型應(yīng)與全國地理國情普查數(shù)據(jù)庫保持一致，因此，山東省地理國情普查數(shù)據(jù)庫需要參照《第一次全國地理國情普查數(shù)據(jù)庫建設(shè)技術(shù)設(shè)計(jì)》[11]。根據(jù)國家測(cè)繪地理信息局的要求結(jié)合山東省地理國情普查數(shù)據(jù)的類型和特點(diǎn)，數(shù)據(jù)庫中綜合使用矢量數(shù)據(jù)集、柵格數(shù)據(jù)集、表格數(shù)據(jù)、文檔資料數(shù)據(jù)等形式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)管理。其中矢量數(shù)據(jù)集包括地表覆蓋、道路網(wǎng)絡(luò)、水系網(wǎng)絡(luò)、構(gòu)筑物要素、地理單元、元數(shù)據(jù)、地理國情概況、專題數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析成果數(shù)據(jù)等9個(gè)數(shù)據(jù)集，柵格數(shù)據(jù)包括DEM、坡度、坡向、地表覆蓋柵格化數(shù)據(jù)、DOM等5類數(shù)據(jù)，表格數(shù)據(jù)包括遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)關(guān)系表、其它表格數(shù)據(jù)等；文檔數(shù)據(jù)包括遙感影像解譯樣本以及普查相關(guān)技術(shù)文檔[7-9]。山東省地理國情普查數(shù)據(jù)庫總體邏輯結(jié)構(gòu)如圖2所示。

(2)數(shù)據(jù)庫表空間設(shè)計(jì)。針對(duì)地理國情普查數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，為方便數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)備份和遷移，地理國情普查數(shù)據(jù)庫采用小文件表空間進(jìn)行管理，并允許自動(dòng)分配?？紤]每種數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量，將地理國情普查數(shù)據(jù)庫劃分為9個(gè)表空間(表1)，分別為：不需分區(qū)的地理國情矢量數(shù)據(jù)、需分區(qū)的地理國情矢量數(shù)據(jù)、正射影像數(shù)據(jù)表空間、地形柵格數(shù)據(jù)表空間、地表覆蓋柵格數(shù)據(jù)表空間、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)表空間、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表空間、以及數(shù)據(jù)庫空間索引和屬性索引數(shù)據(jù)表空間等[7-9]。

表1 數(shù)據(jù)庫表空間設(shè)計(jì)

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

山東省地理國情普查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基于云架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，包含質(zhì)檢與預(yù)處理工具、數(shù)據(jù)庫集成管理系統(tǒng)、地理國情統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)、地理國情普查圖制作系統(tǒng)、普查成果展示系統(tǒng)和成果應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)[7-9]。對(duì)于數(shù)據(jù)處理和計(jì)算密集型的質(zhì)檢與預(yù)處理工具、數(shù)據(jù)庫集成管理系統(tǒng)、地理國情統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)、地理國情普查圖制作系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，基于ArcEngine10.3，利用C#語言構(gòu)建系統(tǒng)；普查成果展示系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，基于ArcEngine10.3和DirectX，利用C#語言進(jìn)行構(gòu)建；對(duì)于查詢?yōu)g覽為主的成果應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，采用B/S架構(gòu)，基于OpenLayers，利用JAVA語言構(gòu)建系統(tǒng)。

3.1 云計(jì)算管理平臺(tái)

為了給山東省地理國情普查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供高效穩(wěn)定的軟硬件支撐環(huán)境，山東省建設(shè)了地理國情普查云計(jì)算管理平臺(tái)。它采用私有云模式，通過云平臺(tái)管理軟件，將計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源虛擬化，并進(jìn)一步池化管理。用戶通過云主機(jī)構(gòu)建統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算服務(wù)器集群、Web服務(wù)器集群、應(yīng)用服務(wù)器集群、文件服務(wù)器等。

其設(shè)計(jì)與搭建充分考慮了地理國情普查數(shù)據(jù)類型及格式多樣、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)據(jù)量巨大、查詢?yōu)g覽速度要求高、安全性要求高等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了云平臺(tái)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理、系統(tǒng)運(yùn)行的有機(jī)結(jié)合，具有高性能、高可靠性、擴(kuò)展能力高等特點(diǎn)。

3.2 質(zhì)檢與預(yù)處理工具

主要用來對(duì)通過“二級(jí)檢查、一級(jí)驗(yàn)收”后的地理國情普查各種數(shù)據(jù)(包括精細(xì)化DEM、地表覆蓋分類數(shù)據(jù)、地理國情要素?cái)?shù)據(jù)、遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)等)，進(jìn)行入庫前的檢查及預(yù)處理工作。質(zhì)檢工具包括：任務(wù)管理、數(shù)據(jù)檢查、數(shù)據(jù)審核和系統(tǒng)設(shè)置等功能[7-9](圖3)。預(yù)處理工具包括：地形地貌、地表覆蓋、普查要素、解譯樣本、正射影像處理功能以及輔助工具[7-9](圖4)。

圖3 入庫質(zhì)檢工具示意圖

圖4 預(yù)處理工具示意圖

3.3 數(shù)據(jù)庫集成管理系統(tǒng)

3.3.1 功能設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)用來實(shí)現(xiàn)地理國情普查數(shù)據(jù)的入庫、管理、查詢?yōu)g覽、使用等。包括數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽與統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)庫更新、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)變化檢測(cè)以及運(yùn)維管理等功能[7-9](圖5)。

圖5 數(shù)據(jù)庫集成管理系統(tǒng)

3.3.2 創(chuàng)新點(diǎn)

在該系統(tǒng)建設(shè)過程中進(jìn)行了以下技術(shù)創(chuàng)新：

(1)矢量數(shù)據(jù)分布式并行入庫技術(shù)。地理國情普查矢量數(shù)據(jù)成果具有圖層多、部分圖層要素?cái)?shù)量巨大、要素精度高等特點(diǎn)，傳統(tǒng)模式下該類數(shù)據(jù)入庫暴露出入庫時(shí)間長(zhǎng)、入庫過程不穩(wěn)定、出錯(cuò)后重新入庫代價(jià)高、圖層鎖使得計(jì)算機(jī)資源無法充分利用和提升入庫效率困難等問題[10]。

為了解決上述問題，該系統(tǒng)采用基于分布式的高性能并行入庫技術(shù)。具體通過任務(wù)拆分、高速緩存、智能故障修復(fù)3個(gè)要點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。該項(xiàng)技術(shù)保障了地理國情矢量數(shù)據(jù)正確、穩(wěn)定和高效的入庫。經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證，在采用該技術(shù)后，全省矢量數(shù)據(jù)入庫整體穩(wěn)定性和效率得到極大提升。

(2)海量矢量數(shù)據(jù)分級(jí)索引與動(dòng)態(tài)渲染技術(shù)。由于地理國情普查矢量數(shù)據(jù)數(shù)量龐大，部分圖層要素?cái)?shù)量和單要素節(jié)點(diǎn)數(shù)量都非常大。按照目前常規(guī)的矢量渲染瀏覽和柵格切片瀏覽2種方式，在效果、效率和可查詢性方面都存在不少的缺陷。

為滿足國情海量矢量數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)符號(hào)化、瀏覽效率高、實(shí)時(shí)查詢檢索等方面的需求，該系統(tǒng)采用了含矢量分級(jí)切片索引、數(shù)據(jù)高速切割、高效渲染技術(shù)在內(nèi)的一整套矢量分級(jí)索引與動(dòng)態(tài)渲染技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了在一套數(shù)據(jù)前提下，國情普查大體量矢量數(shù)據(jù)在大中小比例尺區(qū)間內(nèi)的全程高效瀏覽和實(shí)時(shí)查詢[10]。

3.4 地理國情統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)

該系統(tǒng)基于地理國情普查數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算，得到各類地理國情普查數(shù)據(jù)并自動(dòng)生成基本統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告。包括數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)配置、分類統(tǒng)計(jì)、結(jié)果查看、報(bào)表生成等功能模塊[18-19](圖6)。

圖6 地理國情統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)

3.5 地理國情普查圖制作系統(tǒng)

該系統(tǒng)基于地理國情普查數(shù)據(jù)庫制作地理國情普查圖件成果。依據(jù)地理國情普查圖制作規(guī)范進(jìn)行符號(hào)庫制作及符號(hào)化配置，并制作成制圖模板?；诘乩韲槠詹閿?shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)分析成果快速生成地理國情普查標(biāo)準(zhǔn)圖件，并開展圖面的整飾及圖件輸出。包括基礎(chǔ)制圖功能、自動(dòng)化制圖功能、交互式制圖處理和制圖整飾等功能[9](圖7)。

圖7 地理國情普查圖制作系統(tǒng)

3.6 普查成果展示系統(tǒng)

3.6.1 功能設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)以二三維一體化的形式實(shí)現(xiàn)地理國情數(shù)據(jù)的展示，包括對(duì)地理國情數(shù)據(jù)進(jìn)行提取處理，形成展示發(fā)布庫，然后將國情數(shù)據(jù)發(fā)布為標(biāo)準(zhǔn)的地理信息服務(wù)，通過調(diào)用服務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)普查成果分布范圍展示、統(tǒng)計(jì)分析成果展示、二三維一體化展示、單項(xiàng)數(shù)據(jù)產(chǎn)品展示等功能。包括全局視圖展示、數(shù)據(jù)分類視圖展示、多維度數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)展示、綜合查詢檢索、快速定位等功能[19](圖8)。

圖8 普查成果展示系統(tǒng)

3.6.2 創(chuàng)新點(diǎn)

混合金字塔二三維數(shù)據(jù)一體化組織與渲染技術(shù)是該系統(tǒng)建設(shè)過程中進(jìn)行的技術(shù)創(chuàng)新。地理國情數(shù)據(jù)成果包含地形、影像、國情要素、地表覆蓋等多種類型。由于這些數(shù)據(jù)各有特點(diǎn)，在進(jìn)行成果展示時(shí)，需要根據(jù)其不同的展示需求，采用不同的展示方式和技術(shù)路線。例如，地形與影像多以切片后疊加的方式進(jìn)行三維地形地貌集成展示，采用了該系統(tǒng)的三維平臺(tái)按金字塔標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行切片。國情要素等矢量數(shù)據(jù)，由于單圖層體量不大且有查詢需求，需要以實(shí)時(shí)地圖服務(wù)方式展示，采用了成熟的ArcGIS配圖并發(fā)布地圖服務(wù)的方式接入展示。而地表覆蓋數(shù)據(jù)由于體量大、要素復(fù)雜，采用了矢量分級(jí)索引和動(dòng)態(tài)渲染的方式實(shí)現(xiàn)。但是，當(dāng)這些數(shù)據(jù)在同一平臺(tái)中集成展示時(shí)，面臨著同一個(gè)三維場(chǎng)景中需接入ArcGIS Server、天地圖和三維平臺(tái)自定義等多種金字塔標(biāo)準(zhǔn)混合接入和集成展示的問題。

針對(duì)上述問題，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了混合金字塔數(shù)據(jù)組織與一體化渲染技術(shù)，通過一種虛擬金字塔數(shù)據(jù)組織模型以及圖層數(shù)據(jù)分離、邏輯耦合的技術(shù)，解決上述問題(圖9)。通過該技術(shù)的使用，實(shí)現(xiàn)了各類地理國情數(shù)據(jù)成果ArcGIS Server、天地圖和自定義3種金字塔標(biāo)準(zhǔn)展示數(shù)據(jù)的混合接入和集成展示，并且在全省任意區(qū)域、三維場(chǎng)景任意高度和傾斜視角下，場(chǎng)景內(nèi)各數(shù)據(jù)均達(dá)到無延遲、集成瀏覽[10]。

圖9 混合金字塔數(shù)據(jù)組織與一體化渲染技術(shù)示意圖

3.7 成果應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)

該系統(tǒng)依托于地理國情普查數(shù)據(jù)庫，通過拓展服務(wù)形式提供成果目錄服務(wù)、面向天地圖·山東的在線數(shù)據(jù)服務(wù)等多種在線服務(wù)以及數(shù)據(jù)分發(fā)等離線服務(wù)來提升地理國情普查成果綜合應(yīng)用服務(wù)能力的共享服務(wù)系統(tǒng)(圖10)。包括成果發(fā)布、成果概況展示、成果綜合查詢、目錄管理和系統(tǒng)運(yùn)維等功能模塊[19]。

圖10 成果應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)

4 結(jié)語

山東省地理國情普查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的建成，實(shí)現(xiàn)了對(duì)全省地形地貌、遙感影像、遙感影像解譯樣本、地表覆蓋、地理國情要素、專題數(shù)據(jù)、地理國情統(tǒng)計(jì)分析等7大類地理國情普查成果的高效管理，提供了數(shù)據(jù)制圖、變化檢測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析、成果展示、面向公眾的應(yīng)用服務(wù)等特色功能，為地理國情基本統(tǒng)計(jì)以及應(yīng)用服務(wù)、數(shù)據(jù)分發(fā)和信息發(fā)布等提供了有利條件，也為后期的普查成果深度開發(fā)應(yīng)用以及今后的地理國情監(jiān)測(cè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

[1] GDPJ 01-2013.地理國情普查內(nèi)容與指標(biāo)[S].

[2] 彭延鋒.淺談地理國情普查技術(shù)[J].科技視界,2014,(12):315-316.

[3] 張高麗在全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組全體會(huì)議上強(qiáng)調(diào)做好地理國情普查成果推廣和應(yīng)用認(rèn)真開展常態(tài)化地理國情監(jiān)測(cè)工作[N].人民日?qǐng)?bào):2016-11-23(1).

[4] 楊香菊.淺析開展地理普查工作的重要性[J].中國地名,2014,(3):58-59.

[5] 吳祖霞.安徽省地理國情普查工作的實(shí)施與思考[J].安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2015,(2):85-87.

[6] 謝小惠.福建省地理國情普查試點(diǎn)成果建庫實(shí)踐[J].測(cè)繪與空間地理信息,2014,(6):92-94.

[7] 國務(wù)院第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.第一次全國地理國情普查數(shù)據(jù)庫建設(shè)技術(shù)設(shè)計(jì)[G]．北京:國務(wù)院第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，2014.

[8] 國務(wù)院第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.第一次全國地理國情普查數(shù)據(jù)庫建設(shè)實(shí)施方案[G]．北京:國務(wù)院第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，2015.

[9] 山東省第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.山東省第一次全國地理國情普查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)總體設(shè)計(jì)方案[G]．濟(jì)南:山東省第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，2015.

[10] 山東省第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.山東省第一次全國地理國情普查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)總結(jié)報(bào)告[G]．濟(jì)南:山東省第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，2016.

[11] 馬婉婷.遼寧省地理國情普查數(shù)據(jù)庫建設(shè)的設(shè)計(jì)思路[J].測(cè)繪與空間地理信息,2016,39(1):165-166.

[12] 魏雪梅,馬衛(wèi)春,李寶.安徽省地理國情普查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].地理空間地理信息,2016,14(11):14-17.

[13] 廖芳,羅海燕.地理國情普查數(shù)據(jù)庫管理及服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)設(shè)計(jì)[J].測(cè)繪地理信息,2016,41(4):77-79.

[14] 雷瑛,鮑立尚.甘肅省第一次全國地理國情普查數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)[J].測(cè)繪與空間地理信息,2016,39(2):161-163.

[15] 祁向前.地理國情普查成果管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)——以內(nèi)蒙古滿洲里市成果為例[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(2):335-336.

[16] 劉成寶,杜洪濤,張坤.面向地理國情普查的濟(jì)南市地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)[J].測(cè)繪與空間地理信息,2014,37(9):66-68.

[17] 胡俊昌.淺談阜新市地理國情普查樣本解譯外業(yè)數(shù)據(jù)采集[J].中國地名,2015,(1):33-36.

[18] 董菲.淺議如何進(jìn)行地理國情統(tǒng)計(jì)分析[J].測(cè)繪與空間地理信息,2014,37(6):184-187.

[19] 于瑩.關(guān)于地理國情普查綜合統(tǒng)計(jì)分析的探討[J].科技與企業(yè),2015,(4):237-237.

Design and Implementation of General SurveyDatabase System of National Geographic Condition

LIU Xianyin, CAO Xinguo, SONG Yongjun, ZHANG Jinying

(Shandong Land Surveying and Mapping Institute, Shandong Jinna 250013, China)

s: The construction of database system on national geographic condition is a significant national condition and power investigation. It is an important part in learing national geographic condition. In order to realize scientific management and effective application of general survey ahcievement of national geographic condition, the construction of national geographic condition database system has been carried out in Shandong province. The database has been designed scientifically and meticulously as to type, usage and correlation of to-be-built bases on Shandong national geographic condition. The national geographic condition database management and application service system consists of quality control and preprocess tool, database integrated management system, national geographic statistics analysis system, national geographic condition mapping system, results presentation system and results application service system according to the needs of national geographic condition data management, application and service. Through the construction of this system, provincial level national geographic condition database has been built up, featured with completion, continuation in space, unity of principal factors in time and spot, which has achieved integrated management and presentation, statistics analysis application of national geographic census results and supported convincingly national geographic monitoring in the future. From the aspects of overall structure, database design, design and realization of system function , design and the implemention of the database system on national geographic condition in Shandong province has been introduced.

National geographical national condition; database management; application and service

2017-03-03；

2017-05-14；編輯：王敏

山東省國土資源廳，山東省地理國情數(shù)據(jù)庫建設(shè),項(xiàng)目編號(hào)：LDYG2015046

劉現(xiàn)印(1982—)，男，山東濟(jì)南人，工程師，主要從事地理國情普查、測(cè)繪等方面的工作；E-mail：xianyin05@163.com

P208

B

劉現(xiàn)印，曹新國，宋擁軍，等.山東省地理國情普查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].山東國土資源，2017,33(8)：85-91. LIU Xianyin, CAO Xinguo, SONG Yongjun,etc. Design and Implementation of General Survey Database System of National Geographic Condition[J].Shandong Land and Resources, 2017,33(8)：85-91.