國土測繪與國土GIS一體化集成探析

摘 要：國土測繪是國土資源信息數(shù)據(jù)采集的基本手段。原有的CAD類平臺存在數(shù)據(jù)源過多，數(shù)據(jù)使用繁瑣的缺陷，實現(xiàn)數(shù)據(jù)測繪與GIS系統(tǒng)集成是當(dāng)前國土資源信息管理工作中的重要任務(wù)。文章圍繞國土測繪與國土GIS一體化集成有關(guān)問題進行探討，分析了現(xiàn)有的測繪生產(chǎn)和GIS應(yīng)用模式的優(yōu)點和不足，重點介紹了面向測繪生產(chǎn)的GIS一體化集成模式的技術(shù)特點。

關(guān)鍵詞：國土測繪；地理信息系統(tǒng)（GIS）；集成

引言

土地是最基本的生產(chǎn)資料和資源形式。要實施科學(xué)、高效的國土資源管理與使用，必須要對國土資源情況有一個全面清晰的掌握與了解。國土測繪是國家國土管理機關(guān)和各級政府收集國土資源信息數(shù)據(jù)的重要手段。隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的提高和社會活動規(guī)模的持續(xù)擴大，國土資源信息的需求不斷增強，給國土測繪工作提出了越來越高的要求。由于歷史原因，我國國土測繪領(lǐng)域中多種作業(yè)平臺長期共存，其中CAD類平臺占據(jù)著主要位置。不同的數(shù)據(jù)作業(yè)平臺形成了不同的國土信息數(shù)據(jù)來源，復(fù)雜的數(shù)據(jù)來源影響了數(shù)據(jù)的使用與管理效率，提高了數(shù)據(jù)的應(yīng)用難度。同時，隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等信息領(lǐng)域的高速發(fā)展，地理信息系統(tǒng)（GIS）的理論研究和實踐應(yīng)用都獲得了巨大的進步，憑借其強大的信息收集與處理功能，以GIS為基礎(chǔ)的國土空間數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用已經(jīng)成為我國國土資源信息化建設(shè)的一個基礎(chǔ)載體和主流發(fā)展方向。以CAD為代表的國土資源信息數(shù)據(jù)來源與以GIS為基礎(chǔ)的信A息應(yīng)用平臺間的巨大沖突，給我國國土資源信息化建設(shè)的健康發(fā)展帶來了嚴重負面影響。為保障我國國土資源信息利用管理對國家經(jīng)濟建設(shè)、國防安全、科學(xué)研究等社會活動方面的持續(xù)、充分的服務(wù)與支持，必須改變目前的尷尬局勢。國土測繪與國土資源空間數(shù)據(jù)庫和國土資源信息系統(tǒng)的集成是現(xiàn)階段解決上述問題的有力手段。三者的集成不僅會改變國土資源數(shù)據(jù)庫現(xiàn)勢性，對于國土資源信息化應(yīng)用的具體效果也有著十分顯著的影響。但由于實施主體主觀認識上的不足，國土資源信息數(shù)據(jù)和GIS應(yīng)用數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性需求間脫節(jié)較為嚴重，導(dǎo)致國土資源信息系統(tǒng)GIS無法充分發(fā)揮應(yīng)有效能，因此，必須深入推進國土資源信息測繪生產(chǎn)與GIS應(yīng)用一體化集成工作，以實現(xiàn)國土資源信息的及時更新與GIS間的有機融合。

1 當(dāng)前國土資源數(shù)據(jù)測繪生產(chǎn)和GIS應(yīng)用間的集成模式分析

國土資源數(shù)據(jù)測繪生產(chǎn)和GIS應(yīng)用集成是針對當(dāng)前國土資源信息管理中數(shù)據(jù)更新遲緩，應(yīng)用效率低下的問題所開發(fā)制定出來的重要技術(shù)。目前主要有CAD與GIS混合集成和單一GIS集成兩種集成模式。

1.1 CAD與GIS混合集成模式

該方法以采用通用數(shù)據(jù)格式和明碼交換格式的數(shù)據(jù)為媒介，通過數(shù)據(jù)交換或轉(zhuǎn)換的方法實現(xiàn)信息共享，從而達到CAD與GIS間的集成。該集成模式是將CAD作為僅有的國土資源數(shù)據(jù)采集生產(chǎn)方式，將CAD產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息按照通用數(shù)據(jù)格式或明碼交換格式進行編制，經(jīng)由數(shù)據(jù)交換或轉(zhuǎn)換，傳送到GIS系統(tǒng)內(nèi)的業(yè)務(wù)單元，較為妥善的解決了國土資源信息數(shù)據(jù)來源繁多的問題。同時，通過使用GIS相關(guān)組件的的嵌入功能，還可以實現(xiàn)對國土資源空間數(shù)據(jù)進行瀏覽與查詢。該集成模式的缺點是使用數(shù)據(jù)交換、轉(zhuǎn)換作為系統(tǒng)集成的媒介，信息測繪生產(chǎn)和GIS管理兩部分仍然彼此孤立存在，盡管測繪作業(yè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過轉(zhuǎn)換或交換進入GIS系統(tǒng)，但后續(xù)信息處理與數(shù)據(jù)使用工作依然較為繁瑣。同時，經(jīng)由測繪生產(chǎn)出來的圖形與GIS圖形之間出地理空間、形狀一致以外沒有其他聯(lián)系，此外，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和交換過程中信息中的屬性部分和圖形部分發(fā)生分離，需要在后續(xù)工作中專門進行管理才能繼續(xù)使用，增加了工作量，使得整個作業(yè)更加復(fù)雜、繁瑣。

1.2 單一GIS集成模式

該模式摒棄了使用CAD作為國土資源信息采集方式，取而代之使用GIS系統(tǒng)全面負責(zé)信息的采集、管理和處理作業(yè)。由于整套系統(tǒng)采用一個規(guī)范標準，數(shù)據(jù)在使用、管理、傳輸過程中不必進行不必須有的轉(zhuǎn)換，提高了數(shù)據(jù)的整體性和完整性。在CAD與GIS混合集成模式中由于使用CAD測繪生產(chǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)致的圖形和屬性聯(lián)系不緊密，生產(chǎn)數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)不統(tǒng)一的問題得以有效解決。和采用GIS平臺的國土資源管理業(yè)務(wù)子系統(tǒng)天然上就具有極高水平的相容性。數(shù)據(jù)入庫順暢無礙。通過GIS的嵌入組件的功能，可以直接對國土資源管理業(yè)務(wù)子系統(tǒng)中數(shù)據(jù)進行圖形編輯、更新與出圖作業(yè)，集成水平很高。

從上面討論可以看到，作為實現(xiàn)測繪生產(chǎn)和GIS應(yīng)用一體化集成的方式，單一GIS集成模式無疑更具有競爭力。但由于目前已有的測繪數(shù)據(jù)中，使用CAD技術(shù)進行采集的占據(jù)很大一部分。這部分數(shù)據(jù)依然面臨更新和入庫的需要。同時，CAD技術(shù)經(jīng)過多年的使用和改進，技術(shù)發(fā)展較為成熟，特別是在數(shù)據(jù)采集、整理和制圖方面，CAD類平臺更富有競爭力。所以基于整個作業(yè)成本的原因，目前使用CAD類平臺的生產(chǎn)單位在總體中所占據(jù)的比例更大，尤其是在大比例尺數(shù)據(jù)生產(chǎn)方面，CAD類平臺占據(jù)著絕對優(yōu)勢。另外，單一GIS集成系統(tǒng)目前僅適用于為同一GIS平臺上開發(fā)完整的測繪子系統(tǒng)并與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成，不同GIS平臺間的業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享還是只能采用數(shù)據(jù)交換或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的方式實現(xiàn)。

2 面向測繪生產(chǎn)的GIS一體化集成模式

基于上面兩種集成模式所具有的優(yōu)勢和不足，為更好地實現(xiàn)數(shù)據(jù)生產(chǎn)和國土資源信息管理系統(tǒng)間的集成，一種在符合當(dāng)前數(shù)據(jù)生產(chǎn)實際情況的同時，很好地適應(yīng)GIS空間數(shù)據(jù)管理應(yīng)用的新型集成模式，以GIS為核心的面向測繪的一體化集成技術(shù)形成了。該模式通過測繪數(shù)據(jù)和GIS數(shù)據(jù)一體化，以GIS為平臺進行數(shù)據(jù)的管理和控制，測繪數(shù)據(jù)和GIS數(shù)據(jù)的更新則有測繪平臺負責(zé)實現(xiàn)，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)處理、質(zhì)量檢查、版本控制、入庫更新、應(yīng)用和編輯更新等作業(yè)的規(guī)范化和流程化。該模式具有以下幾方面的技術(shù)特性：

2.1 規(guī)范化的空間數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)更新機制

空間要素編碼、數(shù)據(jù)分層和存儲組織構(gòu)成了空間數(shù)據(jù)組織；而描述GIS數(shù)據(jù)和測繪數(shù)據(jù)間的對應(yīng)關(guān)系，包括存儲映射描述和分層組織描述的功能則由數(shù)據(jù)映射關(guān)系組織予以實現(xiàn)。該組織中對數(shù)據(jù)更新過程中數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的訪問方式，位置，存儲方式進行了明確說明。

2.2 數(shù)據(jù)更新模式呈現(xiàn)出多層次特性

該系統(tǒng)在數(shù)據(jù)更新方面存在多個層次的系統(tǒng)模式：一是參考引用模式，該模式主要應(yīng)用于標示空間數(shù)據(jù)，沒有編輯數(shù)據(jù)功能。二是定期更新模式，該模式采用文件級更新力度，通過導(dǎo)入文件進行更新。主要用于現(xiàn)勢性較弱、更新頻率較小和對具體業(yè)務(wù)涉及不大的空間數(shù)據(jù)。三是實時更新模式，該模式是系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新的關(guān)鍵部分。針對涉及具體業(yè)務(wù)、現(xiàn)勢性較強的空間數(shù)據(jù)進行更新。在該模式下，數(shù)據(jù)更新引擎對測繪平臺更新的空間數(shù)據(jù)進行實時入庫更新。每次更新都需依照數(shù)據(jù)管理規(guī)范進行，避免隨意性。

3 結(jié)束語

具有上述優(yōu)勢技術(shù)的面向測繪生產(chǎn)的多引擎驅(qū)動GIS一體化更新系統(tǒng)，在實際工作中較為充分地實現(xiàn)了測繪生產(chǎn)和GIS應(yīng)用間的無縫集成，該集成模式通過數(shù)據(jù)冗余技術(shù)，構(gòu)建了以GIS為核心的存儲體系，而對象粒度級的測繪數(shù)據(jù)和GIS數(shù)據(jù)的空間關(guān)聯(lián)工作，則交由商業(yè)測繪單位通過二次開發(fā)實現(xiàn)。同時，該系統(tǒng)通過開放式的GIS引擎接口更新技術(shù)實現(xiàn)不同GIS平臺數(shù)據(jù)庫間的信息實時同步更新，證明了數(shù)據(jù)測繪生產(chǎn)和GIS一體化集成理論的可行性與可靠性。

參考文獻

[1]鄧美容，王曉娟，等.房產(chǎn)測繪GIS的研究與應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù)，2009，5（11）：2873-2874.