國土測繪與GIS一體化集成探究

曾蘭

摘 要：本文研究分析當前測繪生產(chǎn)和國土地理信息系統(tǒng)（GIS）應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了一種測繪與國土GIS一體化集成的新方法，對該方法的關(guān)鍵技術(shù)和數(shù)據(jù)模型設(shè)計進行了相關(guān)闡述。

關(guān)鍵詞：國土;測繪;GIS; 集成

國土資源信息化的一個重要組成部分就是國土測繪，其中國土資源管理數(shù)據(jù)主要是通過國土測繪完成的。當前，國土測繪生產(chǎn)領(lǐng)域現(xiàn)狀為多作業(yè)平臺，處于主導(dǎo)地位的CAD類生產(chǎn)平臺。國土測繪的多作業(yè)生產(chǎn)平臺直接產(chǎn)生的后果急速胡存在多個數(shù)據(jù)源，進一步導(dǎo)致數(shù)據(jù)的應(yīng)用復(fù)雜化。隨著地理信息系統(tǒng)（GIS）理論、技術(shù)，以及應(yīng)用的發(fā)展，以GIS為基礎(chǔ)的空間數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用成為建設(shè)國土資源信息化的主流。國土資源信息化生產(chǎn)和應(yīng)用平臺的不一致，或者是多樣性，對建設(shè)信息化國土資源帶來了一些不利因素。國土資源信息化應(yīng)用效果和數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)勢性，會受到國土測繪和國土資源信息系統(tǒng)與國土空間數(shù)據(jù)庫集成的影響。國土測繪和國土GIS一體化集成的則能夠解決采集國土資源數(shù)據(jù)、更新與管理國土資源信息系統(tǒng)的集成問題。

一、現(xiàn)有集成模式分析

為了能夠使國土資源管理的空間數(shù)據(jù)更新問題和應(yīng)用問題得到解決，目前，有兩種模式可以實現(xiàn)國土測繪生產(chǎn)和GIS應(yīng)用的集成，一種是單一GIS集成模式，另一種則是CAD與GIS混合集成。

CAD與GIS混合集成模式是以明碼賈環(huán)格式和通用數(shù)據(jù)格式為主的，通過數(shù)據(jù)的交換或轉(zhuǎn)換的形式完成數(shù)據(jù)共享，從而實現(xiàn)CAD與GIS的集成。實現(xiàn)解決CAD是這種模式下的唯一測繪手段，通過數(shù)據(jù)交換或轉(zhuǎn)換的方式將測繪生成的數(shù)據(jù)輸入GIS業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)，將國土資源業(yè)務(wù)管理的數(shù)據(jù)來源予以解決，同時通過嵌入開發(fā)GIS組件實現(xiàn)瀏覽、查詢數(shù)據(jù)空間等操作。該模式的主要集成手段是通過交換/轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)的，故測繪生產(chǎn)脫離了GIS管理。與此同時，交換/轉(zhuǎn)換也使圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)之間出現(xiàn)脫離，只有在后期并聯(lián)后，測繪產(chǎn)生的數(shù)據(jù)方可被國土資源管理業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用。單一GIS集成模式的數(shù)據(jù)生產(chǎn)、加工以及管理主要是通過GIS系統(tǒng)來完成的。該模式在的數(shù)據(jù)組織、生產(chǎn)和管理是以GIS為核心完成的，從而將CAD與GIS混合集成模式下數(shù)據(jù)生產(chǎn)和管理相脫離、圖像和屬性相脫離的問題予以解決。以統(tǒng)一GIS平臺為基礎(chǔ)的國土資源管理業(yè)務(wù)的一體化集成有著明顯的優(yōu)勢。這種模式是以GIS的作業(yè)系統(tǒng)為基礎(chǔ)來完成前端數(shù)據(jù)的采集與加工，由此生成的數(shù)據(jù)能夠直接入庫。在組件式GIS的基礎(chǔ)上進行的嵌入式開發(fā)能夠通過國土資源管理業(yè)務(wù)子系統(tǒng)完成出圖，以及圖形的編輯和更新，進而實現(xiàn)一體化集成。

二、測繪生產(chǎn)的GIS一體化集成

國土測繪與國土GIS一體化集成方案的提出，逐漸解決了上述兩種集成模式存在的問題。該集成模式不僅能夠滿足測繪生產(chǎn)的業(yè)務(wù)需求，而且還能夠兼顧GIS空間數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用，將GIS作為核心，進而實現(xiàn)測繪的一體化集成。

1. 數(shù)據(jù)模型設(shè)計。在國土信息化系統(tǒng)中，涉及到的數(shù)據(jù)可分為四大類：測繪文件數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和GIS更新元數(shù)據(jù)。其中測繪文件數(shù)據(jù)和GIS數(shù)據(jù)均屬于空間數(shù)據(jù)范疇，若將其細分，又可分成業(yè)務(wù)空間數(shù)據(jù)，如宗地、用地紅線等;和基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)，如影響數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)。若空間數(shù)據(jù)不發(fā)生變化或變化較小時，其調(diào)用可通過引用或整體轉(zhuǎn)換來完成。然而其他受控數(shù)據(jù)，用地紅線數(shù)據(jù)、宗地數(shù)據(jù)等，則要按照業(yè)務(wù)需求，進行嚴格的分層組織，同時建立GIS對象和受控測繪文件圖形對象的對應(yīng)關(guān)系.

GIS更新元數(shù)據(jù)通過XML進行掃描，將受控測繪文件和GIS數(shù)據(jù)庫的對應(yīng)關(guān)系予以描述，及GIS數(shù)據(jù)庫的存儲和訪問。GIS更新元數(shù)據(jù)包含了三個部分：數(shù)據(jù)集描述、空間數(shù)據(jù)元信息描述，以及數(shù)據(jù)源描述;分別指分層信息、空間數(shù)據(jù)版本信息，以及存儲訪問信息對應(yīng)關(guān)系。通過這些相應(yīng)的描述，GIS更新引擎完成具體的存儲訪問操作。

2.關(guān)鍵技術(shù)?？臻g數(shù)據(jù)組織包含了三個部分，空間要素編碼、存儲組織和數(shù)據(jù)分層。數(shù)據(jù)映射關(guān)系組織則對測繪數(shù)據(jù)和GIS數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系進行了描述，包括分層組織描述和存儲映射描述，用來解決的問題有：在數(shù)據(jù)更新過程中，該怎樣對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進行訪問，怎樣存，在什么地方存等，進而規(guī)范數(shù)據(jù)的更新。

多層次數(shù)據(jù)更新模式。（1）參考引用模式：這種模式數(shù)據(jù)背景為被參考的數(shù)據(jù)空間，不會涉及數(shù)據(jù)的更新，僅僅是用作圖示，不出現(xiàn)編輯數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。這種數(shù)據(jù)多為地理數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)，其中在影像金字塔數(shù)據(jù)的構(gòu)建過程中會使用到影像數(shù)據(jù)。（2）定期更新模式。該模式是以文件級作為更新粒度，其實現(xiàn)方式為文件的導(dǎo)入。多針對更新頻率小，現(xiàn)勢性弱，具體業(yè)務(wù)涉及較少的數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)，如地形數(shù)據(jù)。能夠以人工或機助手段予以定期更新。（4）實時更新模式。這種模式需要有較高的現(xiàn)勢性，同時對具體業(yè)務(wù)的空間數(shù)據(jù)更新有所涉及。這類數(shù)據(jù)有用地、宗地紅線數(shù)據(jù)等。測繪平臺的更新是以數(shù)據(jù)更新引擎來是實現(xiàn)的，并完成實時入庫。為了避免更新的隨意性，還需進行版本控制，將數(shù)據(jù)編輯管理規(guī)范化。

采用GIS作為核心的多數(shù)據(jù)冗余存儲和應(yīng)用。以測繪生產(chǎn)數(shù)據(jù)和GIS數(shù)據(jù)冗余存儲，其關(guān)聯(lián)是以唯一關(guān)鍵字實現(xiàn)的。其中在數(shù)據(jù)的采集、加工，以及出圖中應(yīng)用了測繪生產(chǎn)數(shù)據(jù)。借助企業(yè)級關(guān)系型數(shù)據(jù)庫完成的GIS數(shù)據(jù)存儲，最終實現(xiàn)了屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)的一體化，用于其他業(yè)務(wù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)管理中，從而面向服務(wù)和應(yīng)用。

數(shù)據(jù)更新版本控制流程。在測繪生產(chǎn)作業(yè)中，測繪生產(chǎn)和數(shù)據(jù)更新版本的流程化，其目的是為了確保測繪生產(chǎn)的作業(yè)質(zhì)量。具體流程為：第一步，用戶登錄，驗證用戶權(quán)限，通過后方可進行下一步操作，否則將退出;第二步，簽出測繪文件，為了確保數(shù)據(jù)更新過程受控，數(shù)據(jù)一致性，將并聯(lián)的屬性數(shù)據(jù)和GIS數(shù)據(jù)予以鎖定;第三步，編輯屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù);第四步，將更新后的數(shù)據(jù)提交并審核，通過后則進行下一步，否則將重新返回上一步;第五步，簽入文件，同時將關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)解鎖，GIS數(shù)據(jù)更新入庫。

國土資源信息中心就以文中提出的方法，以國土局GIS數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用和自身的測繪生產(chǎn)作為研究對象，設(shè)計開發(fā)出了多引擎驅(qū)動GIS一體化更新系統(tǒng)，實現(xiàn)了測繪生產(chǎn)和GIS應(yīng)用在實際業(yè)務(wù)中的無縫集成，并獲得了良好的運行效果?？梢妵翜y繪與國土GIS一體化集成方案具有可行性和可靠性。

三、結(jié)語

測繪與國土GIS一體化集成的新方法的提出，為實現(xiàn)測繪生產(chǎn)和GIS應(yīng)用在實際業(yè)務(wù)中的無縫集成提供了理論和技術(shù)支持。通過在實際測繪生產(chǎn)中應(yīng)用中獲得的良好運行效果，則更進一步的證明了該方案的可行性和可靠性。

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