國(guó)土調(diào)查縣級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)技術(shù)方法探討

段春磊，何泳成，劉歆琪

（1.廣東省地質(zhì)測(cè)繪院，廣州 510800；2.廣州市四維城科信息工程有限公司，廣州 511450；3.廣東省測(cè)繪工程公司，廣州 510663）

1 建庫(kù)軟件功能需求分析

各縣（市、區(qū)）基于省級(jí)下發(fā)初始數(shù)據(jù)庫(kù)和影像圖，結(jié)合最新的1∶2000 正射影像圖以及收集到的城鎮(zhèn)地籍調(diào)查、農(nóng)村地籍調(diào)查、城鄉(xiāng)規(guī)劃、不動(dòng)產(chǎn)登記等參考數(shù)據(jù)，利用縣（市、區(qū)）級(jí)數(shù)據(jù)建庫(kù)軟件開(kāi)展圖形采集和編輯、拓?fù)潢P(guān)系構(gòu)建、內(nèi)業(yè)預(yù)判等工作，形成外業(yè)調(diào)查工作底圖。并用建庫(kù)軟件將外業(yè)調(diào)查圖件和屬性信息進(jìn)行補(bǔ)充完善，完成數(shù)據(jù)的整合處理、數(shù)據(jù)匯總和數(shù)據(jù)檢查，最終形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的縣（市、區(qū)）級(jí)土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)成果【1】。

2 建庫(kù)軟件關(guān)鍵技術(shù)

2.1 組件式 GI S 開(kāi)發(fā)

由GIS 軟件廠家提供的建立在OCX 技術(shù)基礎(chǔ)上的GIS功能控件，ESRI（美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所公司）的ArcObjects 等，在應(yīng)用程序中，將GIS 功能控件嵌入其中，實(shí)現(xiàn)建庫(kù)軟件的各種功能，滿足用戶需求。用戶也可根據(jù)實(shí)際需要選擇所需的控件。按照Microsoft 的Act1vex 控件標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)接口。

2.2 建庫(kù)軟件技術(shù)路線

以GIS 技術(shù)為核心，ESRI（美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所公司）的ArcGIS 作為GIS 開(kāi)發(fā)平臺(tái)，基于DotNet 開(kāi)發(fā)，使用Visual Studio 作為開(kāi)發(fā)工作工具進(jìn)行組件式GIS 開(kāi)發(fā)。

軟件采用面向組件的設(shè)計(jì)方法，在組件模型下，各組件都集中實(shí)現(xiàn)與自己最緊密相關(guān)的軟件功能，GIS 應(yīng)用開(kāi)發(fā)者，需熟悉基于Windows 平臺(tái)的通用集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，以及GIS 各個(gè)控制器件的屬性、方法和事件，就可以完成應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)和集成。

2.3 C/S 架構(gòu)

C/S 結(jié)構(gòu)軟件（即客戶端/服務(wù)器模式）分為客戶端和服務(wù)器2 層，客戶端具備一定的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，通過(guò)軟件的計(jì)算和數(shù)據(jù)合理地分配在客戶端和服務(wù)器兩端，可以有效地降低網(wǎng)絡(luò)通信量和服務(wù)器運(yùn)算量。

2.4 海量數(shù)據(jù)管理及多級(jí)數(shù)據(jù)檢索

土地調(diào)查數(shù)據(jù)量巨大，需要在已有基于ArcSDE 的高效空間索引技術(shù)和空間運(yùn)算算法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步使用海量數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)空間索引技術(shù)和智能化空間檢索技術(shù)。

按行政區(qū)劃范圍進(jìn)行分塊，在各分塊里建立格網(wǎng)索引，記錄各空間實(shí)體在整個(gè)區(qū)域中的空間位置；數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作時(shí)，根據(jù)空間位置索引與用戶工作區(qū)進(jìn)行匹配，確定裝載與釋放的圖幅?？臻g數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)裝載內(nèi)存的2 種策略為：中心點(diǎn)最遠(yuǎn)原則和空間相關(guān)最久未用原則，可以提高空間數(shù)據(jù)的讀取效率。

3 建庫(kù)軟件實(shí)現(xiàn)方法

3.1 分庫(kù)式構(gòu)圖- 智能化

1）核心思路：分庫(kù)式作業(yè)，一個(gè)技術(shù)人員建到底、一圖一庫(kù)，一個(gè)圖斑建到底；

2）矢量智能化：一圖一庫(kù)、采用脈動(dòng)式作業(yè)實(shí)現(xiàn)建庫(kù)工作前置化手段；

3）智能化目標(biāo)；提高效率，提高質(zhì)量，降低作業(yè)難度，降低成本；

4）亮點(diǎn)（難點(diǎn)）：作業(yè)模式改變，由分塊式改為分庫(kù)式。

5）分庫(kù)式：采用一圖一庫(kù)的作業(yè)方式，在構(gòu)建圖斑的同時(shí)進(jìn)行圖斑入庫(kù)的各項(xiàng)協(xié)同檢查工作，實(shí)現(xiàn)邊構(gòu)圖、邊檢查、邊入庫(kù)。滿足入庫(kù)的圖形、屬性、數(shù)據(jù)和邏輯正確性要求，達(dá)到圖斑級(jí)入庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 技術(shù)特色

3.2.1 繡：繡花式構(gòu)圖

按照一個(gè)圖斑一個(gè)庫(kù)的原則構(gòu)圖，以線為輔助，將閉合的線的區(qū)域直接構(gòu)面，構(gòu)成的面直接做到：（1）構(gòu)成圖斑；（2）繼承原有圖斑的屬性；（3）檢查拓?fù)?；?）權(quán)屬的繼承。

3.2.2 引：引導(dǎo)式作業(yè)

當(dāng)前的圖斑繪制完線之后，軟件根據(jù)相鄰圖斑最近距離面積最大的圖斑或者變更圖斑作為需要繪制的圖斑進(jìn)行引導(dǎo)，將要繪制的區(qū)域?qū)Ш降狡聊坏闹虚g。處理過(guò)之后可直接引導(dǎo)下一個(gè)。當(dāng)前區(qū)域做完后，則軟件將已繪制的圖斑與基礎(chǔ)庫(kù)中的圖斑進(jìn)行疊加，將遺漏的圖斑按照面積由大到小依次定位空缺區(qū)域?qū)Ш降狡聊坏闹虚g，同時(shí)也可以縮小查看空缺的圖斑位置。

3.2.3 做：做查一體

繪制地類圖斑過(guò)程中，檢查圖形之間是否存在拓?fù)潢P(guān)系，是否存在銳角或者狹長(zhǎng)面，是否與國(guó)家的監(jiān)測(cè)圖斑面積一致、是否有相鄰太近的點(diǎn)、是否有碎圖斑出現(xiàn)等。

3.2.4 融：自動(dòng)化融合

融合就是畫一個(gè)路的面直接就融進(jìn)去，或者年度變更圖斑放進(jìn)去就會(huì)自動(dòng)化融合。已有圖斑或者自己畫的圖斑直接可以融進(jìn)去，或者共點(diǎn)移動(dòng)或者共邊移動(dòng)圖斑。在融合時(shí)進(jìn)行圖形拓?fù)錂z查，查出圖斑是否有縫隙，是否有重疊，是否存在碎圖斑。

3.2.5 畫：智能化

利用人工智能的方法繪制道路與地類界線。在所有權(quán)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，將沒(méi)有的道路用自動(dòng)畫雙線或者畫單線的功能繪制出，對(duì)于能用的線狀地物，可通過(guò)線物造路邊界線的工具繪制。

3.2.6 修：整體修

對(duì)于提取好的地類界線，可前期通過(guò)修整工具根據(jù)高清影像進(jìn)行修整，也可以對(duì)創(chuàng)建好的地類圖斑面進(jìn)行直接的面修整。對(duì)于漏畫的道路或者零星地物，可直接用畫線物面或者畫零星面進(jìn)行修改，對(duì)于修改時(shí)產(chǎn)生的碎圖斑，軟件會(huì)直接提示【2】。

4 數(shù)據(jù)入庫(kù)流程

土地調(diào)查的核心是數(shù)據(jù)入庫(kù)，調(diào)查數(shù)據(jù)入庫(kù)流程具體見(jiàn)圖1。

5 數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)庫(kù)由應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)、專項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)和元數(shù)據(jù)庫(kù)組成。應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)由空間數(shù)據(jù)庫(kù)、非空間數(shù)據(jù)庫(kù)組成；專項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)由批準(zhǔn)未建設(shè)的建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)、耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查評(píng)價(jià)和耕地分等定級(jí)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)組成；元數(shù)據(jù)庫(kù)由矢量數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)、數(shù)字正射影像（DOM）元數(shù)據(jù)和數(shù)字高程模型（DEM）元數(shù)據(jù)等組成。

6 數(shù)據(jù)更新

為保證數(shù)據(jù)庫(kù)與地方數(shù)據(jù)一致性，對(duì)土地利用進(jìn)行有效的監(jiān)督管理。要及時(shí)更新上級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，一般數(shù)據(jù)上報(bào)更新有2種方式：網(wǎng)絡(luò)上傳、更新；借助媒體上報(bào)更新。

圖1 數(shù)據(jù)入庫(kù)流程圖

數(shù)據(jù)更新的方式是利用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)地球空間數(shù)據(jù)交換格式（VCT）將變化的數(shù)據(jù)更新。

7 數(shù)據(jù)庫(kù)安全體系建設(shè)

在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)需求和信息安全發(fā)展趨勢(shì)，不斷完善多規(guī)融合移動(dòng)平臺(tái)信息安全體系。堅(jiān)持安全、技術(shù)與管理并重、分級(jí)與多層保護(hù)和動(dòng)態(tài)發(fā)展等原則，從物理、數(shù)據(jù)、系統(tǒng)、應(yīng)用等多個(gè)方面進(jìn)行信息安全保護(hù)，建設(shè)由策略、檢測(cè)、保護(hù)、恢復(fù)、響應(yīng)和改善組成的完整安全體系，最大限度地保護(hù)信息不受諸多威脅的侵犯，將損失和風(fēng)險(xiǎn)降低到最低程度。同時(shí)基于國(guó)土資源業(yè)務(wù)網(wǎng)建設(shè)和完善涉密信息加密傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)涉密信息的遠(yuǎn)程安全傳輸，解決涉密業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的難題。加強(qiáng)信息安全保密制度的建設(shè)與完善。建設(shè)綜合網(wǎng)絡(luò)及安全監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和安全系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)與統(tǒng)一管理。

8 結(jié)語(yǔ)

數(shù)據(jù)庫(kù)軟件直接為土地調(diào)查業(yè)務(wù)服務(wù)。軟件綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)、GIS、數(shù)據(jù)處理等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)影像信息的處理、存儲(chǔ)、查詢、分析、顯示、輸出、更新、維護(hù)等功能。軟件將建立完善的數(shù)據(jù)更新機(jī)制，既能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化，又能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合處理工作。軟件能很好地支持國(guó)家新舊地類快速轉(zhuǎn)換，處理效率高；軟件具有可定制的全方位檢查工具，針對(duì)圖形數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系、屬性數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系及完整性等內(nèi)容進(jìn)行檢查，可以為提交優(yōu)質(zhì)、高效的地理空間數(shù)據(jù)提供有力保證。數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)是一個(gè)龐大的工程，涉及的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)量大、類型復(fù)雜、技術(shù)手段多樣，管理和維護(hù)工作比較繁重，許多問(wèn)題都有待進(jìn)一步深入研究和解決，本文只是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)做了部分研究，希望同行進(jìn)行深入探討。