南宁市勘察测绘地理信息院
摘要：以南宁市1：5000基础地理信息数据库的设计与建设为例，具体论述了在基于要素的空间关系型数据库模式下如何实现数据库建设、提供数据应用和分发服务以及该系统与其他信息系统之间的信息交互和互操作等问题。
关键词：缩编；大比例尺地形图；数据库建设
一、前言
近几年来，随着城市建设的迅猛发展，为改变城乡规划审批和管理缺乏基础资料的状况，以确保日常规划和重大项目选址的需要，完善基础地理信息数据，结合测绘行业的相关国家和行业标准，开展1：5000基础地理信息数据缩编项目并进行地理信息数据库的建设，以满足日后1：5000地形图实时动态更新等修测、新测地全面推广应用。
二、建库目标
a）确立数据从采集、处理、缩编、入库、利用到更新的日常生产管理流程，为企业日常生产活动提供快速的数据支持。
b）面向生产应用，提供图形属性一体化管理功能、空间分析功能、空间查询功能、条件查询功能、空间量算功能、图形显示控制功能、打印报表等功能。
c）提供对历史数据的管理方法，不同时期历史数据叠加分析方法。
三、技术路线及数据库建设
（一）技术路线
基础地理信息数据库由基础地理信息数据、管理系统和支撑环境三部分组成，一般包括现势库和历史库。其中，1：5000数字线划图数据是基础地理信息数据库的核心，根据要素分成若干图层；管理系统和支撑环境是数据存储、管理和运行维护的软硬件及网络条件。可通过EPS等软件对1：2000到1：500数字线划图进行缩编，本文不再赘述。如图所示是1：5000基础地理信息数据库结构图。
（二）数据库组织
a）基础地理信息数据库包括现势数据库和历史数据库。两者的表结构相同，命名上历史库多加了“history”作为区别。历史数据的组织与其同源现势数据组织方式相同。
b）数字线划图数据按要素分层组织，同一类数据放在同一层，每层通过拼接处理确保物理无缝，要素数据间建立了正确拓扑关系。图层采用FeatureClass作为存储单元。
c）图形数据和属性数据放在同一个关系型数据库中进行存储。
d）数据文件、索引文件和数据库系统文件分别放在不同的磁盘下独立存储。
（三）数据库系统构成
数据库由1：5000数字线划图数据构成，分为应用层、数据层和应用服务层。
应用层主要是指C/S和B/S结构的应用系统，包括数据入库检查、安全管理、视图管理、查询检索、元数据管理、数据输出、数据分析、专题图制作、数据库维护等模块。这些模块在客户端通过中间件直接与数据连接，对数据进行操作。
数据层主要是指存储数据的基础地理信息数据库，包括现势库和历史库，每次数据更新的时候，要求系统自动将替换掉的数据备份到历史库中，并记录替换时间。
应用服务层主要是解译应用层发出的请求，通过空间数据引擎ArcSDE对数据库进行相应的操作，并将结果通过中间件ArcEngine或ArcGIS Server反馈到应用端。
（四）、数据库功能实现
1.数据采集功能：系统提供野外数据采集，内业扫描矢量化，内业编辑，缩编整理，数据转换等功能。
2.数据管理功能：系统提供图形，属性一体化管理功能，提供了数据库建设和管理功能，提供了图幅管理功能，提供了控制点管理功能，提供文档资料管理功能，数据查询、量算统计等。
3.数据更新与数据查询功能：新建数据库与数据库更新功能，系统提供了现势数据与历史数据相互独立存储及叠加显示，叠加分析功能及数据提取更新，备份功能。系统提供了可按各种属性检查、查询功能。
4.空间分析功能与报表输出功能：
系统提供了多种统计分析办法，并能输出统计报表。系统能实现建立缓冲区，并对数值进行分析，统计，提取，输出坐标报表，属性报表，实现空间坐标，距离，方位量算，面积等量算。
5.漫游功能及对象查找：系统提供了分层显示，分层管理，图像管理，不同比例尺地形图数据叠加，切换功能，可按坐标，地名，注记，编码查找，可用专题图，图层，编码显示开关实现图层控制。
6.数据转换功能：
输入AutoCAD，MicroStation，Arc/Info等软件格式的数据；
按规定方式输出CAD图形文件.DWG；
输入输出EPS通用文本交换文件.EXF；
输入输出通用图形交换文件.DXF；
选择集输出：输出部分图形数据；
输出图像：将指定矩形内的矢量图形转成位图输出。
7.数据监理提供精度检查、空间数据逻辑检查、拓扑检查、图面检查、一致性检查，属性检查（属性缺项、属性值非法、属性字段间一致性）等检查。出错位置自动定位。支持错误数据自动修复和人机交互修复。使生产的数据能够满足GIS系统的要求。
8.数据的安全管理
具有用户管理、权限管理、日记管理、事务管理、数据库备份与恢复功能。数据库备份和系统软件的备份。备份可采用全备份或增量备份方式，定期检查数据库备份的可用性。项目文件备份是为了防止系统异常导致的数据丢失，在每个项目的下载和上传过程中，系统都将下载文件及上传文件自动备份到服务器，用户可根据需要随时下载查看和分析；数据库备份则为了防止服务器系统崩溃导致的数据丢失，由系统定期对后台数据库的全部数据进行自动备份。数据库服务器一单崩溃，需要重新部署时，系统提供的数据恢复功能可以在备份文件的基础上将数据库恢复原状，从而在最大限度上保证不影响外业测绘生产以及对外的数据服务。
四、小结
本数据库系统在完成后经过实践检验和不断的优化完善，已经能够基本满足一般日常生产修测、更新管理、数据分发、城市规划等服务，，使“数字城市”空间信息基础设施更加完善，更好地为政府和社会公众服务。
参考文献：
[1] 国家测绘局.关于加快推进测绘信息化发展的若干意见.2006.
[2] 《城市基础地理信息系统技术规范》（CJJ100-2004 J298-2004）；
[3] 《基础地理信息数据库基本规定》（CH/T 9005-2009）；
[4] 大比例数字测图的原理方法和应用.杨德麟 等编著清华大学出版社ISBN7-302-028000-1/TU.129
[5] EPS地理信息工作平台使用说明书.北京清华山维新技术开发有限公司
论文作者:王文瑞
论文发表刊物:《基层建设》2016年5期
论文发表时间:2016/6/29
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