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摘要：近年来，随着经济的发展和社会的进步，新的大地测量技术体系逐步形成，大地测量数据存储管理与应用服务得到快速发展。本文研究了现代大地测量数据的内容、特点和分类，提出了基于数据库DBFS技术的实时数据存储管理方法，实现了数据库各类数据实体（观测数据类、成果数据类、概要数据类和辅助数据类）的建模分析与设计。在此基础上，针对现代大地测量数据采集、存储特征和实时性服务需求，优化构建了数据库和管理系统架构，实现了大地测量数据库的组成结构和系统功能，较好地满足了现代大地测量数据管理和应用的要求。
关键词：大地测量；数据库标准建立；研究与思考
引言
随着大地测量信息化的发展，大地测量数据库已逐步成为大地测量数据管理和应用的主要方式。但是，由于系统建设缺乏相关标准，设计与技术人员缺少技术依据。系统间的差异给数据共享、交换和应用都造成了不便，容易造成数据资源、人力物力的浪费。在大地测量信息化水平不断提高的同时，亟需建立大地测量数据库统一的规范，为实现数据规范化管理、数据共享和数据交换创造良好的环境。国家测绘地理信息局立项开展《大地测量数据库基本要求》的研究与制定工作，这是我国第一部关于大地测量数据库的标准。目前该标准已通过审查，将于近期正式颁布实施。
1现代大地测量数据分析
①数据实时性分析，大地测量数据库主要存储内容包括三角测量数据、重力测量数据、水准测量数据、卫星导航定位数据等，特别对全国卫星定位连续运行站每天24h的1s采样（或50Hz）实时数据集中存储、管理、应用和服务，是现代大地测量数据服务新的特征。②数据实体建模分析，按照大地测量数据的内容特点，可将其归纳为观测数据类、成果数据类、概要数据类和辅助数据类4类数据。观测数据是原始测量记录，包括卫星定位连续运行基准站观测数据、水准观测数据、基准点和基本点的重力观测数据、磁偏角控制点观测数据等，这些数据结构化程度低，往往以文件作为应用粒度。成果数据是根据观测数据进行计算而获得的结果，包括大地控制网点坐标成果、时间序列、速度场、高程测量成果、重力测量成果等，这些成果数据结构化程度高，应用粒度细。概要数据描述GPS点、水准点、重力点的特征和概要信息，主要是一些站点信息、点位说明及说明性文档文件等，这些文件规范化程度较低。辅助数据为展现概要数据、成果数据、观测数据的空间分布提供电子地图、行政区划，以及给出数据库设计的数据字典等，可作为多类数据库公用的辅助信息数据存储。
2大地测量数据库标准建立的研究与思考
2.1大地测量数据库组成
大地测量数据库由大地测量数据及其管理系统组成。其中，大地测量数据是大地测量数据库的核心，按类型分为GNSS测量数据、高程测量数据、重力测量数据和深度基准数据等；管理系统是数据存储、管理、运行维护的软件。如图4所示。
2.2数据库维护
建立成果目录数据库，完成数据库的数据管理技术改进、存储结构完善及存储内容补充等。①数据管理技术改进，将数据库由原Oracle8.1.7升级至Oracle9i，基于Oracle数据库实现全部属性数据和空间数据的管理。采用OracleSpatial对空间数据进行管理，采用Oracle大文本字段对*.XLS、*.DOC、*.PDF、*.DWG、*.BMP及*.JPG等多种格式的文档数据进行管理。基于Oracle的应用程序开发功能建立大地测量软件包，实现由大地经纬度计算国家基本比例尺新旧图幅编号、度小数及度分秒相互转换、水准环及水准路线信息统计、空间重力异常计算、布格重力异常计算及正常重力值计算等功能。数据访问时通过对软件包的调用实时地得到计算结果，在保证数据访问速度的前提下有效减少了数据存储量。②存储结构完善，国家大地测量数据库自建立以来，存储的内容日益增多，数据关系变得复杂，原有的数据库存储结构已造成了一定的数据冗余，并且已不能完全满足新的存储需要。维护应对原有的数据库结构进行优化，有效地减少数据冗余，提升数据存储效率，并针对新的内容存储要求，对数据库结构进行扩展。③存储内容补充，为了确保维护后数据的完整性与正确性，应对数据库中已有的成果进行正确性和完整性检查，对存在的问题进行修改。补充录入三角点点之记等部分早期的成果资料，整理并录入2000国家GPS大地控制网、2000国家重力基本网、国家高精度水准网动态平差、天文大地网与高精度GPS2000网联合平差、CQG2000似大地水准面、精化区域大地水准面试点、华北地区大地水准面精化、华东华中地区大地水准面精化及2005珠穆朗玛峰高程测量等项目成果，确保数据库的现势性。
2.3系统功能维护
系统功能维护以提高系统功能的实用性、专业性和开放性为目标，对系统功能进行了全面的完善和扩展。①完善信息查询、图形绘制、数据编辑功能。完成由数据存储结构的改变而引起的功能修改，实现新增成果的信息查询、图形绘制及数据编辑功能。②完善专业数据处理功能。改进已有的坐标转换、新旧图幅转换、球面坐标边长、球面方位角计算、平均异常计算、地球重力场模型计算大地水准面及重力异常、重力异常拟合计算、重力异常归算功能。增加地心坐标系与参心坐标系坐标的相互转换功能，以及基于CQG2000似大地水准面和省市高精度大地水准面成果的应用功能。③完善统计分析功能。实现成果精度统计、误差统计及其他各项信息统计功能。增加以行政区划、经纬度范围、等级、测量网等多种方式进行成果数量统计和控制点重合分析的功能。④开发数据库与其他系统接口。实现以行政区划、经纬度范围、测量网、等级等多种方式进行数据分发，空间数据和属性数据批量入库，用户信息和权限管理，访问日志管理等功能。在方便数据维护和系统安全管理的同时，为数据库与其他系统的数据共享与交互提供了一条途径。⑤开发成果目录查询系统。实现以行政区划、经纬度范围、测量网、等级等多种方式查询三角测量、重力测量、水准测量、GPS测量控制点成果目录的功能，为成果的社会化信息服务打造了一个安全、开放、实时的网络共享平台。
结语
数据库功能维护与存储内容的更新，保持数据库的现势性是国家大地测量数据库维护工作的首要任务。维护对系统进行全面的改造和完善，在网络信息服务环境下实现了国家大地测量数据库安全、高效的数据管理能力，实现了全面、实用的信息服务和专业数据处理功能。维护工作充分考虑了数据存储和系统功能的可扩展性，可满足国家大地测量数据库在一定时期内发展的需要。《大地测量数据库基本要求》制定时主要基于建立国家大地测量数据库和省级数据库建设的经验、规范需求与建议，同时，分析了国家近年来开展的海岛（礁）测绘基准建设、国家现代基准体系基础设施建设等重大项目，以及省（市）现代基准体系建设等的设计、技术和数据特点，在标准制定时较为全面地考虑了目前使用的各类测量技术和生产的各类成果数据。该标准作为一项基本要求，对大地测量数据库的分级、数据内容、建库要求和系统功能等提出了基本要求，为大地测量数据库建设中的数据分类、数据内容、数据组织的规范化提供了依据。建议在此基础上对大地测量数据库的设计、建设的各项技术内容进行更加细致、全面的研究与总结，制定更加详细和具体的建设规范，以更好地满足大地测量信息化管理、共享和服务的规范需求。
参考文献
［1］刘经南，吕志平．大地测量数据标准体系的研究［Ｊ］．测绘通报，2003（8）：1-3
［2］ 刘经南，吕志平．大地测量数据共享环境的建立［Ｊ］．测绘通报，2003（4）：1-3
［3］ 边少锋，柴洪洲，金际航．大地坐标系与大地基准［Ｍ］．北京：国防工业出版社，2005
论文作者:姚方青
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/9
标签：数据论文; 测量论文; 大地论文; 数据库论文; 功能论文; 成果论文; 重力论文; 《建筑学研究前沿》2019年5期论文;