淺析水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

李 萌

新疆兵團(tuán)勘測(cè)設(shè)計(jì)院(集團(tuán))有限責(zé)任公司 新疆 烏魯木齊 830000

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，越來(lái)越多的信息化技術(shù)被應(yīng)用在水利行業(yè)中。目前水利信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)正在高速推進(jìn)，數(shù)據(jù)庫(kù)的完善和維護(hù)也推動(dòng)著數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)不斷向前發(fā)展。

1 建設(shè)內(nèi)容

水利基礎(chǔ)專題數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容是以水利工程為主，其中包括水庫(kù)、水電站、水閘、泵站、堤防、農(nóng)村供水工程、地表水源地、灌區(qū)工程等類型。

根據(jù)需求，完成資料收集、數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)加工制作(包括數(shù)據(jù)整合、屬性賦值、數(shù)據(jù)匯總合并、空間賦值、拓?fù)涮幚?、邏輯性檢查處理等)。

具體工作步驟如下:

1.1 資料收集 收集水利專題成果數(shù)據(jù)包含空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)；收集境界、居民點(diǎn)、交通、水系、衛(wèi)星影像等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)；收集現(xiàn)有的水利掛圖數(shù)據(jù)和新增水利工程數(shù)據(jù)；收集水利信息化監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置信息。

1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 根據(jù)現(xiàn)有基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)專題數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)規(guī)整和建庫(kù)，為建設(shè)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)及數(shù)據(jù)信息資源共享提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫(kù)主要包括數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范的指定，廣泛征求水利局各業(yè)務(wù)部門的意見與建議，按照一定的規(guī)則對(duì)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行分層；按照水利行業(yè)建設(shè)規(guī)范將水利專題數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、規(guī)整和標(biāo)準(zhǔn)化，形成規(guī)范數(shù)據(jù)庫(kù)；對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)備份，為各類系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)系統(tǒng)運(yùn)維管理，是水利專題數(shù)據(jù)管理和共享的基礎(chǔ)。

1.3 數(shù)據(jù)加工制作 以數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的結(jié)果為導(dǎo)向，將收集來(lái)的數(shù)據(jù)以各分區(qū)為單位分解后，分別建設(shè)屬性字段、增補(bǔ)更新數(shù)據(jù)(包括屬性和圖形)；接下來(lái)將數(shù)據(jù)再合并成一個(gè)完整的整體水利工程數(shù)據(jù)，通過已有的分布面數(shù)據(jù)對(duì)水利空間的所在區(qū)域?qū)傩赃M(jìn)行空間賦值；為了進(jìn)一步保證數(shù)據(jù)的正確性，將整體水利空間數(shù)據(jù)建立圖形拓?fù)潢P(guān)系，進(jìn)行拓?fù)錂z查(如線自相交、線重疊、單個(gè)要素不唯一等等)并修改；在超圖軟件里創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)，并將上述數(shù)據(jù)導(dǎo)入該數(shù)據(jù)庫(kù)。

2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括基礎(chǔ)地理要素資料和水利專題要素資料兩部分。其中，基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)主要包括行政區(qū)劃界線數(shù)據(jù)、各級(jí)地名數(shù)據(jù)、各等級(jí)交通數(shù)據(jù)以及最新衛(wèi)星影像等。水利專題要素?cái)?shù)據(jù)主要包括各水利工程要素空間矢量數(shù)據(jù)、各水利工程要素屬性數(shù)據(jù)、河流水系矢量數(shù)據(jù)、各區(qū)域最新水利工程專題掛圖、各地區(qū)補(bǔ)充更新的水利工程數(shù)據(jù)。

3 數(shù)據(jù)模型選擇

操作平臺(tái):Super Map i Desktop 7C

數(shù)據(jù)模型:Super Map數(shù)據(jù)集

數(shù)據(jù)類型:

單精度:1個(gè)符號(hào)位、7個(gè)指數(shù)位和24個(gè)小數(shù)位；

雙精度:1個(gè)符號(hào)位、7個(gè)指數(shù)位和56個(gè)小數(shù)位；

寬字符型(長(zhǎng)整型):1個(gè)符號(hào)位、31個(gè)二進(jìn)制位，大約在-2000000000～2000000000；

文本型:數(shù)字、字符存儲(chǔ)為字節(jié)；

日期型:日期值基于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間格式存儲(chǔ)；

枚舉-文本型:軟件會(huì)列舉出可選內(nèi)容，如擋水壩類型:混凝土壩/碾壓混凝土壩/漿砌石壩/土壩/堆石壩/其他

4 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

首先確定數(shù)據(jù)庫(kù)圖層數(shù)量和內(nèi)容，再針對(duì)各水利要素圖層分別確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括字段名稱、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、是否必填等方面。字段名稱應(yīng)包括基本信息和水利專業(yè)屬性，基本信息包括編碼、名稱、所在地區(qū)、所在地區(qū)代碼、工程類型、建成時(shí)間、改擴(kuò)建情況、管理單位等，水利專業(yè)屬性如水庫(kù)水庫(kù)，應(yīng)包括水庫(kù)類型、主壩類型、擋水材料、工程等級(jí)、主壩長(zhǎng)、主壩高、庫(kù)容、設(shè)計(jì)供水量等屬性。

5 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)在物理設(shè)備上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存取方法稱為數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)，它依賴于給定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，為一個(gè)給定的邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最合適應(yīng)用要求的物理結(jié)構(gòu)的過程，就是數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)。

創(chuàng)建超圖數(shù)據(jù)源，使用Super Map Deskpr o創(chuàng)建該數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源。建立超圖文件類數(shù)據(jù)集，空間數(shù)據(jù)集統(tǒng)一地理參考參數(shù)，坐標(biāo)系為CGCS_2000(地理坐標(biāo)系)，坐標(biāo)單位為度。然后建立要素類，建立表，最后裝入數(shù)據(jù)。

6 建設(shè)工藝流程

(一)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)工藝流程

1.各類水利工程空間矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的圖屬掛接。

2.利用所收集的水利工程掛圖為重要的信息資源，對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充和完善。3.將各分地區(qū)的水利數(shù)據(jù)進(jìn)行合并成一個(gè)整體數(shù)據(jù)，完善屬性信息。4.將數(shù)據(jù)建立拓?fù)潢P(guān)系，對(duì)圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)錂z查(線自相交、要素重疊、單個(gè)要素不唯一等等)，并進(jìn)行修改處理。

5.作業(yè)人員對(duì)水利工程數(shù)據(jù)的邏輯合理性進(jìn)行性目視檢查和修改。如:渠道的上下游關(guān)系等等。

6.對(duì)水利數(shù)據(jù)的文件名以及各數(shù)據(jù)集的屬性結(jié)構(gòu)按統(tǒng)一要求進(jìn)行構(gòu)建和賦值。同時(shí)按管理系統(tǒng)的要求建立超圖格式的數(shù)據(jù)集。

(二)數(shù)據(jù)處理方法

本部分涉及Mapgis、CAD、Corldraw各類數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)化，目的是將數(shù)據(jù)統(tǒng)一到arcgis軟件中。

1)Mapgis數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)arcgis數(shù)據(jù)，主要包括Mapgis數(shù)據(jù)去帶號(hào)、投影變換、利用map2shp軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

2)CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)arcgis，主要包括CAD數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)導(dǎo)入arcgis、shp數(shù)據(jù)進(jìn)行空間校正利用Spatial Adjust ment工具進(jìn)行矢量數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)。

3)CDR數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)arcgis，主要包括Corldraw軟件中導(dǎo)出d wg文件、d wg文件添加數(shù)據(jù)到arcgis工程中、shp數(shù)據(jù)進(jìn)行空間校正利用Spatial Adjust ment工具進(jìn)行矢量數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)。

7 結(jié)束語(yǔ)

水利信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)通過地理信息應(yīng)用技術(shù)將各類數(shù)據(jù)有機(jī)的聯(lián)系起來(lái)，為實(shí)現(xiàn)水利數(shù)據(jù)資源的整合、共享、調(diào)度和集成應(yīng)用體統(tǒng)技術(shù)支撐發(fā)揮了重要作用。