GIS應(yīng)用 河南省第二次土地利用調(diào)查省級數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)建設(shè)

1、GIS應(yīng)用 河南省第二次土地利用調(diào)查省級數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)建設(shè)摘 要：本文介紹了河南省第二次土地調(diào)查省級數(shù)據(jù)庫建設(shè)，系統(tǒng)架構(gòu)關(guān)鍵詞：河南省；第二次土地調(diào)查；數(shù)據(jù)庫建設(shè)1.目標(biāo)與任務(wù)1)目標(biāo)建設(shè)河南省第二次土地調(diào)查省級數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對河南省全省第二次土地調(diào)查成果的集中管理，保證調(diào)查成果充分應(yīng)用于國土資源管理日常業(yè)務(wù)，實現(xiàn)國家、省、市、縣四級土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫的互聯(lián)互通和同步更新，為土地資源宏觀規(guī)劃和管理決策，提供快速、準(zhǔn)確、翔實的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，滿足河南省對土地調(diào)查數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用的迫切需求以及國民經(jīng)濟發(fā)展對國土資源數(shù)據(jù)的廣泛需求。2)任務(wù)建設(shè)土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)省級土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫即建設(shè)河南省農(nóng)村土地調(diào)

2、查數(shù)據(jù)庫。需要按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以縣為單位進行成果統(tǒng)一匯交和整合集成，對調(diào)查成果數(shù)據(jù)進行有效的組織和存儲。在平面方向， 保證各區(qū)域數(shù)據(jù)成為邏輯無縫的整體。在垂直方向，通過統(tǒng)一的空間坐標(biāo)定位保證各類數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)空間上的疊加和套合。在數(shù)據(jù)內(nèi)容上，實現(xiàn)對土地調(diào)查的圖形、屬性、影像等空間數(shù)據(jù)及其他非空間數(shù)據(jù)的邏輯一體化管理。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)開發(fā)按照土地調(diào)查和軟件開發(fā)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和程序，開展數(shù)據(jù)庫管理的系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、軟件開發(fā)、測試運行等建設(shè)工作，開發(fā)具有數(shù)據(jù)輸入輸出、數(shù)據(jù)編輯、統(tǒng)計匯總、更新交換等功能完備的省級土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，滿足河南省土地調(diào)查數(shù)據(jù)日常管理和更新的應(yīng)用需求。2.數(shù)據(jù)庫建設(shè)1

3、)數(shù)據(jù)內(nèi)容河南省第二次土地調(diào)查省級數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要存儲河南省第二次土地調(diào)查形成的全省農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)以及相關(guān)影像等數(shù)據(jù)，同時也包括全省第二次土地調(diào)查完成后每年的年度更新的土地調(diào)查矢量數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)等更新數(shù)據(jù)。主要數(shù)據(jù)內(nèi)容包括：矢量數(shù)據(jù)、dom數(shù)據(jù)、dem數(shù)據(jù)、圖件成果數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)和其他文檔類數(shù)據(jù)。2)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)根據(jù)第二次全國土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程（tb/t1014-2007）、河南省第二次土地調(diào)查技術(shù)細(xì)則，成果的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)如下：坐標(biāo)系：采用“1980年西安坐標(biāo)系”；高程基準(zhǔn)：采用“1985國家高程基準(zhǔn)”。3)數(shù)據(jù)量估算河南省第二次土地調(diào)查產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量較大，據(jù)估算近5tb，加上備份數(shù)據(jù)約10tb，并且數(shù)

4、據(jù)量將會逐年遞增。這些數(shù)據(jù)內(nèi)容復(fù)雜，種類多樣，既有矢量數(shù)據(jù)也有柵格數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)尺度有縣、市、省多種尺度。具體數(shù)據(jù)量估算如下：dom影像數(shù)據(jù)不小于3tb；dem數(shù)據(jù)不小于0.5tb；土地調(diào)查矢量數(shù)據(jù)約0.30.5tb；文檔及其他數(shù)據(jù)約為0.05tb；中間成果數(shù)據(jù)不小于1tb，包括預(yù)處理過程影像數(shù)據(jù)以及說明性文檔等。4)數(shù)據(jù)格式空間矢量數(shù)據(jù)交換格式采用shp，personal geodatabase和vct格式，影像數(shù)據(jù)采用img格式或者tiff格式。oracle數(shù)據(jù)庫存儲。縣級上報矢量數(shù)據(jù)格式：shp格式，personal geodatabase和vct格式。圖件：jpg格式或者tiff格式?？s編

5、數(shù)據(jù)：矢量數(shù)據(jù)：shp格式或personal geodatabase格式；柵格數(shù)據(jù)：img格式或者tiff格式。文檔報告類數(shù)據(jù)主要是word、excel和powerpoint文檔。3.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)開發(fā)1)系統(tǒng)架構(gòu)河南省第二次土地調(diào)查省級數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（簡稱管理系統(tǒng)）是面向河南省土地調(diào)查成果數(shù)據(jù)管理的系統(tǒng)軟件。它實現(xiàn)了對河南省第二次土地調(diào)查成果的集中管理。系統(tǒng)依托于第二次土地調(diào)查省級數(shù)據(jù)庫進行建設(shè)，系統(tǒng)從整體結(jié)構(gòu)上分為系統(tǒng)管理維護子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理維護子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析應(yīng)用子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)四個子系統(tǒng)。系統(tǒng)管理維護子系統(tǒng)主要用于系統(tǒng)安全管理和系統(tǒng)維護。數(shù)據(jù)管理維護子系統(tǒng)是系統(tǒng)的核心，主要用于數(shù)

6、據(jù)的質(zhì)檢、轉(zhuǎn)換、入庫，以及數(shù)據(jù)建成后的數(shù)據(jù)更新，以及對數(shù)據(jù)進行高效管理。數(shù)據(jù)分析應(yīng)用子系統(tǒng)主要用于數(shù)據(jù)的瀏覽、查詢、分析，為領(lǐng)導(dǎo)者提供分析決策。數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)包括產(chǎn)品制作、分發(fā)管理以及數(shù)據(jù)交換匯交等。通過子系統(tǒng)的功能整合從而達到土地調(diào)查數(shù)據(jù)的建庫、數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用以及未來的動態(tài)數(shù)據(jù)更新。2)設(shè)計原則系統(tǒng)建設(shè)在規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的前提下，采用先進、成功的系統(tǒng)集成解決方案和科學(xué)的項目管理辦法，建立在穩(wěn)固和安全的基礎(chǔ)上，具有靈活性、開放性和擴充性等特點，保障建成的整體系統(tǒng)可以方便、靈活而又規(guī)范地與現(xiàn)有各種信息系統(tǒng)及未來可能出現(xiàn)的系統(tǒng)進行連接，保證各種數(shù)據(jù)可以順暢地流動與交換，滿足河南省未來國土管理業(yè)務(wù)發(fā)

7、展的需求。(1)標(biāo)準(zhǔn)化原則整個系統(tǒng)的建設(shè)依據(jù)相應(yīng)的第二次全國土地調(diào)查、國土電子政務(wù)和測繪相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)范，并且在整個系統(tǒng)的建設(shè)過程中嚴(yán)格依據(jù)質(zhì)量保證體系進行。(2)適用性原則適用性是衡量軟件質(zhì)量體系中重要的指標(biāo)，是否與業(yè)務(wù)結(jié)合緊密，是否具有很強的需求針對性，是否貼近最終用戶，是系統(tǒng)成敗的重要因素。河南省級數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的建設(shè)要充分考慮第二次全國土地調(diào)查省級成果管理的直接需求。(3)可靠性原則河南省第二次土地調(diào)查省級數(shù)據(jù)庫的一個重要特點是數(shù)據(jù)量大，整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)量達到近5tb，如何在建設(shè)中充分考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性是省級數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)建設(shè)需要考慮的重要問題。(4)安全性原則河南省第二次全國土地調(diào)查

8、數(shù)據(jù)具有很好的保密級別，在系統(tǒng)建設(shè)中必須充分的利用多種技術(shù)和制度手段達到數(shù)據(jù)體存儲的安全和數(shù)據(jù)使用訪問的安全。按照系統(tǒng)管理和使用的要求，設(shè)置嚴(yán)格的安全等級，保障系統(tǒng)安全，不同的用戶控制不同的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限。(5)完備性原則系統(tǒng)功能體系與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)均能滿足今后河南省國土管理工作各個時期的要求，滿足其他部門對信息的查詢檢索、統(tǒng)計、制圖和信息共享的要求。(6)先進性原則河南省第二次土地調(diào)查省級數(shù)據(jù)庫管理的數(shù)據(jù)量較大，為保證建庫工作的順利完成和應(yīng)用的高效性，必須充分調(diào)研國內(nèi)外領(lǐng)先的地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品，結(jié)合計算機技術(shù)、信息工程技術(shù)，在軟硬件配置方面，充分考慮性價比的同時，著重考慮系統(tǒng)的先進性；在系統(tǒng)功能設(shè)計、

9、程序算法等方面，充分應(yīng)用軟件工程方面的新技術(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)各項應(yīng)用功能。(7)擴展性原則省級系統(tǒng)建設(shè)必須具有很好的擴展性，滿足今后數(shù)據(jù)增長的擴充和應(yīng)用功能的擴充。系統(tǒng)的平臺選擇、功能模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要留有余度，能夠方便地進行擴充，具有很好的開放性，滿足系統(tǒng)未來發(fā)展和擴充的需要。3)功能應(yīng)用(1)數(shù)據(jù)檢查入庫模塊：河南省第二次土地調(diào)查省級數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)入庫是后續(xù)應(yīng)用和分析的基礎(chǔ)，是整個系統(tǒng)的重要組成部分。數(shù)據(jù)正確、高效導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫是至關(guān)重要的，因此數(shù)據(jù)入庫有一個相對固定的流程。矢量數(shù)據(jù)入庫流程主要包括：矢量數(shù)據(jù)復(fù)查、矢量數(shù)據(jù)預(yù)處理、矢量入庫前檢查、矢量數(shù)據(jù)入庫、入庫情況統(tǒng)計。影像數(shù)據(jù)入庫流程主要包

10、括：影像數(shù)據(jù)檢查、影像投影轉(zhuǎn)換、創(chuàng)建影像金字塔、影像數(shù)據(jù)入庫、影像元數(shù)據(jù)入庫等(2)數(shù)據(jù)更新模塊：數(shù)據(jù)更新模塊從功能上包含更新數(shù)據(jù)包檢查、更新數(shù)據(jù)校核、更新數(shù)據(jù)入庫、更新成果統(tǒng)計、歷史回溯等。更新數(shù)據(jù)檢查：對更新數(shù)據(jù)包進行檢查，確保更新數(shù)據(jù)包沒有資料缺失和其他的錯誤出現(xiàn)；更新數(shù)據(jù)校核：在通過更新數(shù)據(jù)包檢查的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)據(jù)庫中的原始數(shù)據(jù)對各個更新過程圖層進行一致性的校核，校核的內(nèi)容主要包括變更前標(biāo)識碼和關(guān)鍵屬性信息。以此保證數(shù)據(jù)更新的正確性。更新數(shù)據(jù)校核不通過的數(shù)據(jù)不能進行數(shù)據(jù)更新；更新數(shù)據(jù)入庫：更新數(shù)據(jù)包通過質(zhì)量檢查和數(shù)據(jù)校核后可以進行更新數(shù)據(jù)入庫，入庫的過程實際是增量數(shù)據(jù)更 新的過程，依據(jù)

11、更新數(shù)據(jù)中記錄的變更行為對數(shù)據(jù)庫中原始圖層要素進行增刪改，并記錄歷史關(guān)系；更新成果統(tǒng)計：對更新情況進行統(tǒng)計，統(tǒng)計的內(nèi)容包括總共更新了多少的區(qū)縣，還有多少個區(qū)縣沒有更新，更新了哪些圖層等；通過圖表和報表的方式展現(xiàn)；歷史回溯：對更新后的數(shù)據(jù)進行歷史回溯，可以進行年度整圖層的歷史回溯，也可以進行要素級的歷史回溯，還可以進行成片區(qū)域的歷史回溯。(3)數(shù)據(jù)瀏覽模塊：數(shù)據(jù)圖層管理及數(shù)據(jù)瀏覽。通過行政區(qū)劃樹的形式對河南省行政區(qū)劃及土地利用數(shù)據(jù)進行管理。行政區(qū)劃樹通過行政區(qū)劃編碼查找數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的土地利用數(shù)據(jù)，將物理數(shù)據(jù)與圖層樹邏輯圖層掛接，通過動態(tài)視圖技術(shù)將數(shù)據(jù)展現(xiàn)在地圖窗口。(4)數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計與分析模塊：

12、支持不同比例尺數(shù)據(jù)的圖屬互查。現(xiàn)對多粒度、跨存儲單元數(shù)據(jù)的統(tǒng)計；統(tǒng)計匯總結(jié)果可表示成多種類型的圖和表，并且可以輸出成word、pdf、execl、jpeg等多種格式?？蓪崿F(xiàn)對多粒度、跨存儲單元數(shù)據(jù)的分析；根據(jù)數(shù)據(jù)分析成果生成成果報告，并可以word、pdf、execl等形式輸出；支持區(qū)域統(tǒng)計分析功能，能實現(xiàn)區(qū)域自由定制。根據(jù)數(shù)據(jù)分析成果生成成果報告，并可以word、pdf、execl等形式輸出；支持區(qū)域統(tǒng)計分析功能，能實現(xiàn)區(qū)域自由定制。(5)元數(shù)據(jù)管理模塊支持元數(shù)據(jù)的入庫；維護元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)；可對元數(shù)據(jù)進行瀏覽；可對元數(shù)據(jù)進行查詢和統(tǒng)計匯總；在數(shù)據(jù)經(jīng)歷重要處理時追加或更新相關(guān)元數(shù)據(jù)信息；可

13、實現(xiàn)元數(shù)據(jù)的輸出與打印。(6)數(shù)據(jù)分發(fā)匯交模塊根據(jù)要求進行交換數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出；支持對數(shù)據(jù)的存儲格式與交換格式的轉(zhuǎn)換，支持對交換數(shù)據(jù)的加密和壓縮；根據(jù)不同情況生成、提交或接收交換數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)成果分發(fā)主要包括身份注冊、查詢、檢索、瀏覽、申請、審核、下載（或離線分發(fā)）、用戶訪問等功能。存儲網(wǎng)用戶通過相應(yīng)的授權(quán)管理和業(yè)務(wù)流程設(shè)計可以在客戶端獲得省級數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)成果數(shù)據(jù)，系統(tǒng)支持將成果中的元數(shù)據(jù)和部分非涉密數(shù)據(jù)成果通過數(shù)據(jù)復(fù)制等技術(shù)遷移到工作網(wǎng)和外網(wǎng)網(wǎng)站數(shù)據(jù)交換服務(wù)器，通過對外數(shù)據(jù)服務(wù)平臺實現(xiàn)元數(shù)據(jù)等信息服務(wù)。主要管理流程包括：用戶注冊、登錄、元數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)申請、申請審核、審核結(jié)果通知、通知離線分發(fā)

14、等。系統(tǒng)可實現(xiàn)監(jiān)視數(shù)據(jù)交換任務(wù)，可查看數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)量、任務(wù)量、交換進程等交換執(zhí)行情況；輔助人工處理數(shù)據(jù)交換障礙和錯誤；可對數(shù)據(jù)交換任務(wù)進行暫停、恢復(fù)、停止等調(diào)度；記錄數(shù)據(jù)交換任務(wù)、查詢統(tǒng)計數(shù)據(jù)交換任務(wù)、驗證和校準(zhǔn)交換數(shù)據(jù)內(nèi)容的一致性等。系統(tǒng)支持利用日志記錄用戶、訪問量、數(shù)據(jù)分發(fā)和數(shù)據(jù)服務(wù)的內(nèi)容、對象、時間、數(shù)據(jù)量等，可以對數(shù)據(jù)服務(wù)情況進行查詢、瀏覽、統(tǒng)計匯總和輸出。(7)產(chǎn)品制作模塊符號庫管理系統(tǒng)按照第二次全國土地調(diào)查的要求，提供標(biāo)準(zhǔn)的圖式圖例符號模板，同時提供符號編輯器，支持定制通用符號，也可針對不同數(shù)據(jù)、不同比例尺的符號形成自定義符號庫；提供符號庫管理功能，用戶可新建符號，也可

15、更新或刪除符號庫中已有的符號；在更新符號時，用戶可對符號的類型、類別、尺寸、樣式、色彩、圖案等屬性信息進行修改。制圖模板管理系統(tǒng)提供第二次全國土地調(diào)查要求的全套標(biāo)準(zhǔn)制圖模板，包括圖名、接圖表、內(nèi)外圖廓、經(jīng)緯網(wǎng)、四角坐標(biāo)、比例尺、指北針、圖例、制作單位等信息；用戶可以對模板進行修改并進行模板的保存。專題圖制作可以根據(jù)第二次全國土地調(diào)查相關(guān)技術(shù)要求制作土地利用現(xiàn)狀圖、基本農(nóng)田專題圖、耕地坡度分級專題圖和影像圖等；也可以選擇自定義數(shù)據(jù)源制作專題圖；可制作標(biāo)準(zhǔn)分幅圖、行政區(qū)范圍內(nèi)、矩形或任意范圍內(nèi)的專題圖；支持不同比例尺的圖件制作。成果輸出系統(tǒng)提供豐富的圖表模板，數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計、分析時可應(yīng)用，可以導(dǎo)入

16、外部的圖表模板，也可以對圖表模板進行定義和保存。系統(tǒng)文本結(jié)果、查詢統(tǒng)計結(jié)果和制圖結(jié)果，可以保存為word、pdf、excel、jpeg、tiff等格式文件保存，也可以直接打印輸出。(8)系統(tǒng)安全管理用戶與數(shù)據(jù)使用權(quán)限管理省級數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)需采用嚴(yán)格的用戶身份管理和權(quán)限分級管理機制。省級數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)主體部署在san存儲網(wǎng)，故系統(tǒng)內(nèi)部用戶局限于有存儲網(wǎng)端口的用戶。省級數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)需要通過用戶、角色和密碼管理進行身份管理，將用戶身份、數(shù)據(jù)操作內(nèi)容和操作功能進行綁定控制，確保數(shù)據(jù)安全。系統(tǒng)用戶表由系統(tǒng)管理員在系統(tǒng)初始化時設(shè)定，并采用實名制、只允許在人員變動時由系統(tǒng)管理員進行用戶表的調(diào)整。系統(tǒng)對數(shù)據(jù)和

17、數(shù)據(jù)庫的操作權(quán)限如讀、寫、下載等進行嚴(yán)格劃分，并由管理員針對特定用戶角色和數(shù)據(jù)內(nèi)容進行派發(fā)。系統(tǒng)管理權(quán)限采用分級管理機制，一般用戶權(quán)限由上級用戶確定。針對不同類型的用戶，系統(tǒng)設(shè)置其對不同數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限，包括瀏覽、打印、修改、遷移和下載等。數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)具備完備的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)備份策略，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的自動備份與恢復(fù)。備份需要考慮不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)量、不同的數(shù)據(jù)更新特征、不同數(shù)據(jù)的存儲要求(下轉(zhuǎn)第97頁)(上接第95頁）選擇不同的備份方式和備份頻率。數(shù)據(jù)備份方式包括整體備份、增量備份等。數(shù)據(jù)備份頻率為年度、不定期等。用戶也可以選擇數(shù)據(jù)對象和備份方式進行數(shù)據(jù)的手動備份和恢復(fù)。系統(tǒng)監(jiān)控二次調(diào)查省級數(shù)據(jù)庫

18、管理系統(tǒng)需有獨立的系統(tǒng)監(jiān)控模塊，支持對系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫狀態(tài)的監(jiān)控，可以：根據(jù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫狀態(tài)進行系統(tǒng)資源調(diào)配、數(shù)據(jù)庫優(yōu)化等操作；對用戶的連接與狀態(tài)、用戶對數(shù)據(jù)訪問和數(shù)據(jù)操作等進行監(jiān)控，能夠設(shè)置和調(diào)整系統(tǒng)報警規(guī)則和相應(yīng)處理響應(yīng)，發(fā)現(xiàn)惡意操作或非正常操作等問題時可采取中止連接、中止操作等措施；對外部組件注冊情況和工具用戶使用情況進行監(jiān)控。系統(tǒng)監(jiān)控用戶登錄、數(shù)據(jù)下載等情況。4.技術(shù)特點1)保證海量空間數(shù)據(jù)的高效組織、存儲管理以及存取效率。2)實現(xiàn)多時態(tài)歷史數(shù)據(jù)的組織、管理以及要素級歷史追溯。3)又快又好地滿足和響應(yīng)多樣化的數(shù)據(jù)匯交需求。4)建設(shè)長效的數(shù)據(jù)更新機制與流程。5.結(jié)束語系統(tǒng)建設(shè)在規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的前提下，采用先進、成功的系統(tǒng)集成解決方案和科學(xué)的項目管理辦法，建立在穩(wěn)固和安全的基礎(chǔ)上，具有靈活性、開放性和擴充性等特點，保障建成的整