地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)中的若干問題

李鳳春

（黑龍江省地星科技股份有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

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地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)中的若干問題

李鳳春

（黑龍江省地星科技股份有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

摘要：地理信息系統(tǒng)（GIS）由多個(gè)部分組成，但是在多個(gè)部分中數(shù)據(jù)庫是基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫是一個(gè)龐大的工程，它由人力、物力和時(shí)間資源高額投入，但需要很長時(shí)間才能見效的系統(tǒng)。在整個(gè)GIS建設(shè)中，數(shù)據(jù)庫占了很大的一部分。雖然現(xiàn)在的數(shù)據(jù)庫已經(jīng)是一門成熟的技術(shù)，但是在應(yīng)用的過程中仍存在很多問題，值得關(guān)注和重視。

關(guān)鍵詞：GIS數(shù)據(jù)庫；規(guī)范化；函數(shù)依賴；配準(zhǔn)數(shù)據(jù)；質(zhì)量控制

1　屬性表的規(guī)范化及屬性表間的關(guān)系設(shè)計(jì)

在GIS數(shù)據(jù)庫建設(shè)過程中，往往注重GIS的演示性而忽視了其實(shí)用性，只加強(qiáng)圖形庫的建設(shè)，忽略了屬性庫建設(shè)，就是存在著像這樣的隱患，才導(dǎo)致了整個(gè)GIS的失敗。

1.1一般屬性表與標(biāo)準(zhǔn)屬性表之間的關(guān)系設(shè)計(jì)

用戶定義的屬性與系統(tǒng)定義的屬性表之間有兩種關(guān)系，分別是物理、邏輯上均有聯(lián)系和物理上分開，邏輯上聯(lián)系。但一般采用前者，因?yàn)樗唵畏奖阋子诓僮?，但也存在弊端。比如屬性只能因空間特性的存在而存在，容易造成數(shù)據(jù)冗余，易發(fā)生數(shù)據(jù)的更新異常，等等。而后者不僅可以避免前者出現(xiàn)的弊端，而且可以利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)，效果顯著，但是操作相比前者較復(fù)雜。

1.2一般屬性表的規(guī)范化及其相互間的關(guān)系設(shè)計(jì)

為描述空間特征的屬性通常以用戶定義表示，而對于存貯方式大部分人往往把描述某一空間特征的所有屬性放在一個(gè)屬性表中，雖然方式簡單，但很容易出錯(cuò)，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余和更新異常等現(xiàn)象。根據(jù)這些問題，就出現(xiàn)了第二種存貯方式，即把描述某一空間特征的屬性分別放在若干個(gè)邏輯上有聯(lián)系的、第三范示屬性表。當(dāng)一個(gè)屬性表是非規(guī)范表時(shí)，要通過函數(shù)的依賴關(guān)系進(jìn)行多次分解，在邏輯上變成有聯(lián)系的，在物理上分開多個(gè)第三范示屬性表。

2　高程數(shù)據(jù)的采樣設(shè)計(jì)

高程數(shù)據(jù)是GIS數(shù)據(jù)庫當(dāng)中重要的一部分，通過高程數(shù)據(jù)不僅可以對地形進(jìn)行分析，還可以模擬場景。但對于高程數(shù)據(jù)的采樣，還需注意以下幾點(diǎn)：

2.1高程基準(zhǔn)面的選擇與統(tǒng)一

在采樣高程數(shù)據(jù)時(shí)往往收集到的資料很雜亂，因此，這就需要對采樣的高程數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而高程基準(zhǔn)面就是高程數(shù)據(jù)的依據(jù)。通過選擇一個(gè)統(tǒng)一的高程基準(zhǔn)面，使采樣的高程數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、規(guī)整。

2.2高程數(shù)據(jù)的采樣方式選擇與采樣距離設(shè)計(jì)

2.2.1采樣方式選擇

高程數(shù)據(jù)是由地面直接測量、航空或SPOT立體像對和地形圖得來的。而通過地形圖來獲取高程數(shù)據(jù)還可以有三種方法進(jìn)行選擇，但這三種方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)：其一，掃描。在掃描過程中雖然輸入方便簡單，但處理過程很復(fù)雜。其二，手扶跟蹤數(shù)字化。輸入過程枯燥煩瑣，但處理方便，還可以處理控制采樣密度等問題。其三，按給定格網(wǎng)讀取。這種方法適用于平原區(qū)，既可以突擊采集和輸入，又不要求設(shè)備。

2.2.2采樣距離的設(shè)計(jì)

由于地表的點(diǎn)眾多，所以往往通過采樣方法去抽取具有代表性的點(diǎn)。通過這些點(diǎn)來建立模型時(shí)盡量間距小、精度高，以達(dá)到接近實(shí)際的目的。在建立模型的過程中，以等高線為數(shù)據(jù)源，根據(jù)不同地形，確定需要的等高線來采樣密度，并要求在相鄰等高線上采集的點(diǎn)位盡量錯(cuò)開，采集高程點(diǎn)以及重要的線狀要素并利用TIN數(shù)據(jù)模型來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3　空間數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)

不同比例尺地圖數(shù)據(jù)之間的空間配準(zhǔn)：GIS數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)源有很多，但其主要數(shù)據(jù)源是地圖。因?yàn)樵摂?shù)據(jù)庫包含著大量的不同時(shí)間和不同比例尺的地圖數(shù)據(jù)。

3.1統(tǒng)一坐標(biāo)系

目前我國地圖上常用的兩個(gè)坐標(biāo)系為1954年北京坐標(biāo)系和地方坐標(biāo)系。因?yàn)榈胤阶鴺?biāo)系適用于大比例尺地圖，所以GIS數(shù)據(jù)庫往往選擇的是1954年北京坐標(biāo)系，利用統(tǒng)一坐標(biāo)系可以讓不同坐標(biāo)系的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到該坐標(biāo)系中。

3.2選擇投影方式進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換

根據(jù)不同的空間分析就有不同的投影方式，所謂的投影就是根據(jù)物體的表面或者是部分表面來轉(zhuǎn)換成一個(gè)二維平面。而不同投影方式之間也存在著相互轉(zhuǎn)換的情況，面對這一問題，我國采用的是橫軸墨卡投影來進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過這種方式來達(dá)到要素coverage 和地形grid配準(zhǔn)的效果。

4　數(shù)據(jù)質(zhì)量控制問題

在GIS系統(tǒng)中數(shù)據(jù)占有很大的比例，而數(shù)據(jù)的質(zhì)量往往得不到保障。由于數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題會(huì)影響到GIS的實(shí)用性，所以必須從數(shù)據(jù)的精度、現(xiàn)實(shí)性和完整性出發(fā)，來對數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。

4.1數(shù)據(jù)的精度

GIS的數(shù)據(jù)可分為兩類，一類是客觀存在的數(shù)據(jù)被稱為源數(shù)據(jù)，另一類是通過源數(shù)據(jù)或者其他方式分析、轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)被稱為衍生數(shù)據(jù)。

4.1.1源數(shù)據(jù)的精度及其控制檢驗(yàn)方法問題

源數(shù)據(jù)的精度問題主要來源于對屬性數(shù)據(jù)的控制和對空間數(shù)據(jù)的控制。因此，要加強(qiáng)這兩個(gè)方面的控制就要把控好各個(gè)環(huán)節(jié)，在直接錄入的過程中要注意是否圖形數(shù)據(jù)上面有誤差。在空間數(shù)據(jù)中加強(qiáng)內(nèi)外一體化作業(yè)，通過野外控制點(diǎn)和幾何條件，對圖形數(shù)據(jù)的聯(lián)合平差技術(shù)進(jìn)行改善，然后利用GIS的圖形數(shù)據(jù)用繪圖機(jī)繪出，并將原圖疊加起來進(jìn)行檢查。

4.1.2衍生數(shù)據(jù)精度的控制

衍生數(shù)據(jù)的誤差有來自積累和傳輸過程中的誤差，還有來自運(yùn)用方法不同的誤差。因此，要確保數(shù)據(jù)的精度，加強(qiáng)對各個(gè)環(huán)節(jié)的把控，同時(shí)，對參數(shù)和算法進(jìn)行統(tǒng)一并嚴(yán)格把控。

4.2數(shù)據(jù)的時(shí)性

4.2.1數(shù)據(jù)現(xiàn)時(shí)性問題

在我國，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)非常龐大，對于數(shù)據(jù)的現(xiàn)時(shí)性問題解決比較困難，不能及時(shí)地把相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。無論是錄入還是刪除數(shù)據(jù)，都需要很長的時(shí)間才能解決。

4.2.2數(shù)據(jù)現(xiàn)時(shí)性問題的解決方法

在空間數(shù)據(jù)上利用現(xiàn)代化數(shù)字測圖方法省去中間環(huán)節(jié)，直接提供數(shù)字產(chǎn)品，或者利用遙感數(shù)據(jù)和攝影測量自動(dòng)數(shù)字化處理技術(shù)，將數(shù)據(jù)庫中的原數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查和更新，來達(dá)到數(shù)據(jù)現(xiàn)實(shí)性。

由于屬性數(shù)據(jù)面臨著可能難以進(jìn)行數(shù)據(jù)更新的問題，現(xiàn)在最大的希望就是“金橋”工程，這一工程可以有效地解決屬性數(shù)據(jù)后期工作難以繼續(xù)進(jìn)行的問題。

5　結(jié)語

數(shù)據(jù)質(zhì)量決定著GIS建設(shè)，要想把控好數(shù)據(jù)的質(zhì)量，就要從比例尺、精度、現(xiàn)實(shí)性等方面入手。同時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)對屬性庫的建設(shè)，從而推動(dòng)GIS向?qū)嵱没l(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 邵全琴. 地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)中的若干問題［J］. 地理學(xué)報(bào)，1995，（S1）：34-43.

［2］ 戴吾蛟，鄒崢嶸. 小型集成地理信息系統(tǒng)建設(shè)中的若干問題［J］. 電腦與信息技術(shù)，2001，（02）：26-29.

［3］ 周平. 城市地理信息系統(tǒng)中若干問題研究［D］.大連理工大學(xué)，2004.

中圖分類號(hào)：P208

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-8646（2016）10-0096-02

收稿日期：2016-03-15

Several issues of GIS database construction

LI Feng-chun
（Heilongjiang Dixing Technology Stock Co.， Ltd.， Qiqihar 161000， China）

Abstract：Geographic information system （GIS） includes a plurality of parts， but database is the foundation of multiple parts.The database is a huge project，which consists of labor power，material resources and time resources，but it should take a long time to bear fruit.Database accounts for a large part of GIS construction.Although the database has already been a mature technology，there are still many problems in the application process，which should attach concern and attention on them.

Key words：GIS database； Standardization； Functional dependency； Registering data； Quality control