國(guó)土資源一張圖數(shù)據(jù)庫(kù)建構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)探索

張梅

[摘要]國(guó)土資源一張圖數(shù)據(jù)庫(kù)建構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、共享等功能，為公眾需求、國(guó)家土地宏觀(guān)調(diào)控提供數(shù)據(jù)支持。本文介紹了國(guó)土資源一張圖數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù)，并探討了其構(gòu)建過(guò)程。

[關(guān)鍵詞]國(guó)土資源 一張圖 數(shù)據(jù)庫(kù)建構(gòu)

[中圖分類(lèi)號(hào)] F061 [文獻(xiàn)碼] C [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-9-218-1

1國(guó)土資源一張圖數(shù)據(jù)庫(kù)

國(guó)土資源“一張圖”是指基于統(tǒng)一的地理空間框架，面向國(guó)土資源監(jiān)管和服務(wù)目標(biāo)，集成管理土地資源、礦產(chǎn)資源和地質(zhì)環(huán)境等各類(lèi)數(shù)據(jù)的多源數(shù)據(jù)集。“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)能滿(mǎn)足全國(guó)、省級(jí)、地（市）級(jí)和縣級(jí)國(guó)土資源部門(mén)數(shù)據(jù)共享的需求，采用海量空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、高效低損影像壓縮技術(shù)、XML與WebService技術(shù)、組件式GIS與WebGIS技術(shù)、歷史空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)、海量影像數(shù)據(jù)管理技術(shù)、海量影像并行入庫(kù)技術(shù)、海量影像金字塔并行計(jì)算技術(shù)和多尺度空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的組織管理，快速瀏覽、數(shù)據(jù)查詢(xún)、對(duì)比瀏覽、應(yīng)用分析、統(tǒng)計(jì)匯總、權(quán)限控制等管理及應(yīng)用功能。開(kāi)發(fā)建設(shè)“一張圖”數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多源、多尺度、多類(lèi)型數(shù)據(jù)的有序存儲(chǔ)，通過(guò)元數(shù)據(jù)管理和目錄服務(wù)對(duì)國(guó)土資源“一張圖”海量數(shù)據(jù)進(jìn)行集中、高效和規(guī)范管理；通過(guò)國(guó)土資源調(diào)查及“征、供、用、保、查”等應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)國(guó)土資源“一張圖”數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)更新，管理歷史數(shù)據(jù)，保證“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)的現(xiàn)勢(shì)性、完整性和準(zhǔn)確性。

2國(guó)土資源一張圖數(shù)據(jù)庫(kù)建構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)

2.1空間海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)

國(guó)土資源數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)涉及到的數(shù)據(jù)量巨大，需要研究海量空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)物理存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)索引、數(shù)據(jù)壓縮、空間數(shù)據(jù)引擎、數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)緩存以及顯示等一系列關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，提高海量空間數(shù)據(jù)的查詢(xún)、瀏覽和調(diào)用速度。建議選用ArcSDE、Oracle來(lái)實(shí)現(xiàn)空間海量數(shù)據(jù)的管理。

2.2海量數(shù)據(jù)瀏覽展示技術(shù)

采取使用圖片切片和高速緩存技術(shù)來(lái)達(dá)到快速瀏覽全省圖形數(shù)據(jù)的目的，即預(yù)先對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理（主要是瓦片金字塔：圖像切割并建立索引），同時(shí)結(jié)合高速緩存技術(shù)（利用靜態(tài)圖片快速提供地圖），這樣可以大大提高響應(yīng)速度。其操作時(shí)可按經(jīng)緯度方式顯示全省數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速瀏覽、查看。

2.3對(duì)外數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)

國(guó)土資源核心數(shù)據(jù)庫(kù)需要對(duì)外提供各種各樣的數(shù)據(jù)服務(wù)，可在WEB通用服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)上選用Web Service作為主要服務(wù)模式。Web Service是一個(gè)可互操作的分布式應(yīng)用程序的新平臺(tái)，它定義了應(yīng)用程序如何在Web上實(shí)現(xiàn)互操作性。用任何的語(yǔ)言，在任何平臺(tái)上寫(xiě)Web Service，只要通過(guò)Web Service標(biāo)準(zhǔn)就可以對(duì)這些服務(wù)進(jìn)行查詢(xún)和訪(fǎng)問(wèn)。

2.4多源異構(gòu)數(shù)據(jù)整合技術(shù)

國(guó)土資源數(shù)據(jù)的多源、異構(gòu)、多態(tài)和海量等特征表明了數(shù)據(jù)高度的復(fù)雜性，由此決定了數(shù)據(jù)的整合與整理是一項(xiàng)巨大、艱巨而又繁重的工作任務(wù)。從數(shù)據(jù)來(lái)源、業(yè)務(wù)內(nèi)容、空間參數(shù)、存儲(chǔ)格式、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、標(biāo)準(zhǔn)化程度、數(shù)據(jù)規(guī)模、存儲(chǔ)介質(zhì)、應(yīng)用需求、工作程度、數(shù)據(jù)更新等方面調(diào)研分析各類(lèi)數(shù)據(jù)源的現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上，選擇和開(kāi)發(fā)有關(guān)數(shù)據(jù)整理軟件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性檢查、標(biāo)準(zhǔn)化處理，數(shù)據(jù)項(xiàng)補(bǔ)充、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、拓?fù)渲亟?、?shù)據(jù)入庫(kù)、構(gòu)建數(shù)據(jù)索引等工作。

3國(guó)土資源一張圖數(shù)據(jù)庫(kù)建構(gòu)

某地區(qū)國(guó)土資源一張圖數(shù)據(jù)庫(kù)建構(gòu)結(jié)合該地區(qū)國(guó)土資源數(shù)據(jù)現(xiàn)狀，就各國(guó)土資源數(shù)據(jù)的內(nèi)容、覆蓋范圍、質(zhì)量、管理方式、數(shù)據(jù)的所有者、數(shù)據(jù)的提供方式等有關(guān)的信息進(jìn)行制作、整理、入庫(kù)，使用戶(hù)通過(guò)利用數(shù)據(jù)，可以迅速了解已經(jīng)建庫(kù)的各類(lèi)國(guó)土資源數(shù)據(jù)的名稱(chēng)、質(zhì)量、比例尺、組織、獲取方式等描述信息。

3.1數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)內(nèi)容

3.1.1基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)

包括全區(qū)1：1萬(wàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)（包括DLG和DEM），2005-2011年度已有的遙感影像、航攝影像資料，全區(qū)1：2000地形數(shù)據(jù)。

3.1.2地政數(shù)據(jù)

具體為：土地利用數(shù)據(jù)（土地利用現(xiàn)狀、權(quán)屬調(diào)查、強(qiáng)度分析、潛力評(píng)價(jià)等）、城鎮(zhèn)土地調(diào)查數(shù)據(jù)（城鎮(zhèn)權(quán)屬）、土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)（土地利用總體規(guī)劃、土地利用年度計(jì)劃、土地綜合整治規(guī)劃、重大專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃等）、土地分等定級(jí)和估價(jià)數(shù)據(jù)、土地開(kāi)發(fā)復(fù)墾整理數(shù)據(jù)、建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)（包括征地、供地?cái)?shù)據(jù)）、基本農(nóng)田數(shù)據(jù)、土地儲(chǔ)備數(shù)據(jù)、地價(jià)數(shù)據(jù)、土地巡查、查處、執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)、信訪(fǎng)數(shù)據(jù)。

3.1.3礦政數(shù)據(jù)

礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)、礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量數(shù)據(jù)、礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、礦業(yè)權(quán)數(shù)據(jù)、礦產(chǎn)資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

3.2核心數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)過(guò)程

本地區(qū)“一張圖”的國(guó)土資源空間數(shù)據(jù)框架以金字塔結(jié)構(gòu)的數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)為本底，主要為覆蓋全省2.5米分辨率標(biāo)準(zhǔn)分幅遙感影像（DOM）。采用1980西安坐標(biāo)系、1985國(guó)家高程基準(zhǔn)、高斯-克呂格投影，將1：5萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)分幅高程模型（DEM）數(shù)據(jù)以及各比例尺的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、拓?fù)錁?gòu)建、數(shù)據(jù)入庫(kù)等，建立覆蓋全省的“一張圖”空間框架。

在整個(gè)地區(qū)“一張圖”的統(tǒng)一空間數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，形成統(tǒng)一的多尺度三維地理空間信息平臺(tái)上，加載不同比例尺的空間專(zhuān)題數(shù)據(jù)。按照統(tǒng)一的分類(lèi)代碼、統(tǒng)一的命名規(guī)則、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式等要求，整合各類(lèi)數(shù)據(jù)，分層疊加各類(lèi)國(guó)土資源專(zhuān)題或?qū)I(yè)數(shù)據(jù)。建立數(shù)據(jù)快速索引目錄。

對(duì)各類(lèi)業(yè)務(wù)及管理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查、整理后，使用數(shù)據(jù)遷移技術(shù)通過(guò)數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)庫(kù)將數(shù)據(jù)內(nèi)容遷移，或通過(guò)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、重建拓?fù)?，使各?lèi)數(shù)據(jù)在橫向上，同業(yè)務(wù)、同時(shí)期的標(biāo)準(zhǔn)分幅和行政區(qū)數(shù)據(jù)能在統(tǒng)一空間參考下，按照行政區(qū)組織成邏輯上無(wú)縫拼接的一個(gè)整體。在縱向上，使各類(lèi)數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)一致的空間定位、相互疊加和套合。通過(guò)數(shù)據(jù)整理，使各類(lèi)數(shù)據(jù)在全省范圍符合統(tǒng)一的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、編碼和格式，元數(shù)據(jù)整理符合“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)元數(shù)據(jù)模型要求。按標(biāo)準(zhǔn)分層整理數(shù)據(jù)，創(chuàng)建統(tǒng)一共享的數(shù)據(jù)字典。將原不同GIS軟件采集的空間定位數(shù)據(jù)，依據(jù)“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)所采用數(shù)據(jù)技術(shù)格式，進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。抽取屬性數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換加載到“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)。

3.3系統(tǒng)軟硬件支撐

3.3.1服務(wù)器配置

本地區(qū)國(guó)土資源“一張圖”工程本底數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)量龐大，在系統(tǒng)投入運(yùn)行之后，每年還需更新遙感影像、地形數(shù)據(jù)、國(guó)土資源管理專(zhuān)題數(shù)據(jù)，加上日常管理業(yè)務(wù)辦理過(guò)程中積累的數(shù)據(jù)，若干年后總體數(shù)據(jù)量將會(huì)非常龐大。為避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間不夠的情況，數(shù)據(jù)服務(wù)器的要求相對(duì)較高，應(yīng)當(dāng)采用數(shù)據(jù)工作站機(jī)型、大容量硬盤(pán)、高內(nèi)存配置，以確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠性。同時(shí)應(yīng)配備大功率UPS電源，確保數(shù)據(jù)使用可靠。

3.3.2客戶(hù)端配置

相對(duì)于服務(wù)器來(lái)說(shuō)，客戶(hù)端配置相對(duì)要求較低，主要考慮在能夠進(jìn)行圖形顯示和運(yùn)用系統(tǒng)其他功能的基礎(chǔ)上利用現(xiàn)有資源配置，減少投資，避免重復(fù)建設(shè)。