南昌市土地利用市級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)的探討

謝梅秀，漆 珊，劉韋華

（江西省煤田地質(zhì)局 測(cè)繪大隊(duì)，江西 南昌330001）

土地利用現(xiàn)狀在土地資源管理中占有重要的地位，土地利用現(xiàn)狀信息系統(tǒng)建設(shè)是國(guó)土資源信息化的重點(diǎn)內(nèi)容，在整個(gè)國(guó)土資源信息化建設(shè)中占有非常重要的地位，是土地利用管理方式實(shí)現(xiàn)根本轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)建立土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)，利用管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)采集、處理、分析、存儲(chǔ)、查詢、輸出和傳輸?shù)臄?shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，為土地利用計(jì)劃管理、建設(shè)用地預(yù)審、土地開(kāi)發(fā)整理項(xiàng)目審查等提供技術(shù)支持。

以調(diào)查成果數(shù)據(jù)的管理需求為最終目標(biāo)，充分利用已有軟硬件和網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)，優(yōu)先采用成熟技術(shù)，依據(jù)國(guó)家級(jí)總體方案，對(duì)上做到能與國(guó)家級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)方便的交換數(shù)據(jù)和銜接。

在全省各農(nóng)村縣級(jí)土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)成果基礎(chǔ)上，采用國(guó)家統(tǒng)一開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查軟件，組織縣級(jí)數(shù)據(jù)接邊、坐標(biāo)及投影轉(zhuǎn)換等工作，開(kāi)展縣級(jí)土地利用數(shù)據(jù)的集成整合，建立土地利用省級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)。各縣區(qū)矢量數(shù)據(jù)和影響數(shù)據(jù)統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)，投影方式集成整合。

1 海量數(shù)據(jù)組織與高效檢索技術(shù)

1.1 數(shù)據(jù)組織模式

土地調(diào)查是土地管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量龐大。通過(guò)估算，國(guó)家省、省市、市縣間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)牧髁繑?shù)據(jù)可能達(dá)到GB級(jí)，省級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)靜態(tài)量也將達(dá)到TB級(jí)，地市級(jí)的靜態(tài)數(shù)據(jù)量達(dá)到GB級(jí)。如何將這些海量數(shù)據(jù)有效地組織起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效管理和服務(wù)，又最大程度減少數(shù)據(jù)整合的工作量，是市級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)需要考慮的關(guān)鍵點(diǎn)。

二次調(diào)查數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用具有典型的集中管理和分布式應(yīng)用的特點(diǎn)。數(shù)據(jù)的快速檢索調(diào)用技術(shù)已成為制約信息的共享和系統(tǒng)集成的主要因素。不同的數(shù)據(jù)組織模式以及用戶應(yīng)用需求將直接影響數(shù)據(jù)的訪問(wèn)效率，對(duì)市級(jí)系統(tǒng)正常運(yùn)行至關(guān)重要。

南昌市第二次土地調(diào)查市級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)成果組織方式見(jiàn)圖1。

圖1 南昌市第二次土地調(diào)查市級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)成果組織方式

1.2 海量數(shù)據(jù)的高效管理技術(shù)

二次調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)內(nèi)容復(fù)雜，數(shù)據(jù)量巨大，根據(jù)前期調(diào)研結(jié)果看，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有類似的較完整的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)成功經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)前基于海量數(shù)據(jù)的管理模式均是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理與應(yīng)用需求分開(kāi)，由專門(mén)的存儲(chǔ)管理軟件在專業(yè)存儲(chǔ)設(shè)備支撐下進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的管理維護(hù)，應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)通過(guò)專門(mén)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的調(diào)用（見(jiàn)圖2）。

2 多級(jí)數(shù)據(jù)交換更新技術(shù)

基于網(wǎng)絡(luò)的二次調(diào)查成果數(shù)據(jù)庫(kù)集成應(yīng)用將采用三種模式的更新技術(shù)進(jìn)行多級(jí)數(shù)據(jù)交換，即遠(yuǎn)程鏡像交換、增量交換和遠(yuǎn)程訪問(wèn)交換技術(shù)。

圖2 南昌市第二次土地調(diào)查市級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)成果存儲(chǔ)管理方式

2.1 遠(yuǎn)程鏡像交換技術(shù)

遠(yuǎn)程鏡像交換是較常用的信息交換模式。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)全庫(kù)更新，可以保證數(shù)據(jù)中心A與B在某一時(shí)刻的數(shù)據(jù)庫(kù)保持一致。適用于更新周期較長(zhǎng)、數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以通過(guò)建立FTP服務(wù)器的方式解決（見(jiàn)圖3）。這種模式對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求較高，通?？衫镁W(wǎng)絡(luò)流量較小的時(shí)間（如午夜）定期進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

圖3 遠(yuǎn)程鏡像交換模式

2.2 空間數(shù)據(jù)庫(kù)增量更新技術(shù)

按照變更工作需要，各縣每年的更新數(shù)據(jù)都將匯總至省級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)。因此，保持增量數(shù)據(jù)的快速更新，保持更新前后數(shù)據(jù)質(zhì)量的統(tǒng)一和一致，是保證系統(tǒng)長(zhǎng)效運(yùn)行的關(guān)鍵。采用增量交換更新模式，更新粒度達(dá)到了要素級(jí)，改變了以往每年將全部數(shù)據(jù)匯交、重新建庫(kù)的方式，對(duì)土地利用數(shù)據(jù)每年的變更情況可以有很好的掌握，同時(shí)這也使數(shù)據(jù)進(jìn)行交換和實(shí)時(shí)更新成為可能（見(jiàn)圖4）。

圖4 增量交換模式

2.3 遠(yuǎn)程訪問(wèn)技術(shù)

遠(yuǎn)程訪問(wèn)技術(shù)是指數(shù)據(jù)中心可在任何時(shí)間進(jìn)行更新數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)更新的技術(shù)。這種是技術(shù)難度最高的解決方式，但操作最為靈活。

以數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，建立起多級(jí)服務(wù)器管理體系，提供多種數(shù)據(jù)存貯模式和更新技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)二次調(diào)查成果數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程管理，為國(guó)土資源多級(jí)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行提供了技術(shù)支撐，使得基于網(wǎng)絡(luò)的二次調(diào)查成果數(shù)據(jù)庫(kù)集成應(yīng)用成為可能。

3 多源數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)投影疊加分析技術(shù)

對(duì)于跨區(qū)域的范圍分析，在市級(jí)粒度的數(shù)據(jù)信息只具備宏觀示意作用，不適合具體匯總分析，需要調(diào)出對(duì)應(yīng)的縣級(jí)二次調(diào)查成果數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，該功能主要是通過(guò)行政轄區(qū)結(jié)合坐標(biāo)動(dòng)態(tài)投影的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)：通過(guò)行政代碼可以定位到具體縣級(jí)的1∶1萬(wàn)的數(shù)據(jù)。已知縣級(jí)數(shù)據(jù)的投影參數(shù)和項(xiàng)目的原始投影參數(shù)，可以動(dòng)態(tài)投影定位到對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行空間疊加分析，得到統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

多源數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)投影疊加分析技術(shù)的核心在于不同投影帶的矢量和柵格數(shù)據(jù)通過(guò)動(dòng)態(tài)投影技術(shù)，即數(shù)據(jù)并不真正進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換，就可將數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)地投影到合適的坐標(biāo)系下。支持將各市、縣不同空間參考的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換到全省統(tǒng)一的空間參考系下，滿足制圖和可視化的需要。同時(shí)，還可以將全市數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)投影到其它空間參考系下，滿足國(guó)土業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)分析需求。

第二次土地調(diào)查農(nóng)村土地利用市級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)工作，是在全面完成縣級(jí)農(nóng)村土地調(diào)查、基本農(nóng)田調(diào)查、建立土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)及管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，必須完成的一項(xiàng)任務(wù)。它是在全面審查縣級(jí)各類成果的基礎(chǔ)上，按照科學(xué)的方法匯總出各土地類型面積、分布、權(quán)屬和利用現(xiàn)狀，并對(duì)土地利用現(xiàn)狀作出科學(xué)的分析，總結(jié)土地利用中的經(jīng)驗(yàn)和存在的問(wèn)題，探尋合理利用的途徑和措施，為制定經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃和相關(guān)政策、編制土地利用規(guī)劃、有效保護(hù)和合理利用土地資料、實(shí)施政府依法行政和科學(xué)管理土地資源、嚴(yán)格保護(hù)耕地等工作提供科學(xué)依據(jù)和資料。

4 應(yīng)用

海量數(shù)據(jù)組織與高效檢查技術(shù)、遠(yuǎn)程鏡像交換技術(shù)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)增量更新技術(shù)和多源數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)投影疊加分析技術(shù)廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評(píng)估、災(zāi)害預(yù)測(cè)、國(guó)土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運(yùn)輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計(jì)、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域的市級(jí)以上信息系統(tǒng)建設(shè)。例如：國(guó)家局的天地圖，利用海量數(shù)據(jù)組織與高效檢查技術(shù)、遠(yuǎn)程鏡像交換技術(shù)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)增量更新技術(shù)和多源數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)投影疊加分析技術(shù)將我國(guó)基礎(chǔ)地理信息資源分為國(guó)家、省、市（縣）三級(jí)，對(duì)應(yīng)每級(jí)測(cè)繪地理信息部門(mén)所管轄的區(qū)域，形成了從宏觀到微觀互為補(bǔ)充的基礎(chǔ)地理信息資源體系。形成全國(guó)范圍內(nèi)“縱向貫通、橫向互聯(lián)、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、高效協(xié)同”的地理信息公共服務(wù)體系。從根本上解決不同尺度的地理信息數(shù)據(jù)重復(fù)采集、各自為政的地理信息系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)、各級(jí)政府地理信息服務(wù)水平和能力參差不齊的問(wèn)題。大大促進(jìn)了各級(jí)測(cè)繪地理信息部門(mén)在開(kāi)展地理信息公共服務(wù)方面“統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、共享信息資源、提升服務(wù)能力、拓展應(yīng)用空間”。