基础地理数据库建设

1.基础地理数据库建库原则

（1）满足专题研究的特殊需求。河南省1:500000～1∶100000数字地理底图的制作，是根据《河南省国土资源遥感综合调查与信息化工程总体设计书》的要求，应用地理信息系统技术，为其提供数字式基础地理控制信息。基础地理控制信息用于专题信息的定位，正确表现其与周围地理环境的关系的分布规律，综合地反映自然地理形态和社会经济概况。同时，通过非空间数据（属性数据）录入，实现空间数据与非空间数据的对应联结。

（2）以国家基础地理信息中心“数字地图数据库”为基础，根据项目的需要，根据现时资料进行了部分内容的补充、修编。

2.地理要素选取标准

（1）水系

图上所有双线河及河心岛，单线河5级以上基本全部选取。河网密度大的在保证体现其河系基本形态的原则下，进行了删减，选取图上面积大于10 mm2的湖泊和水库。

（2）行政区划

选取县级以上行政界线。

（3）居民地

县级以上政府所在地全部选取。地级以上政府所在地按真型居民地范围选取。镇级居民地按经差30′、纬差20′范围内3～5个居民地的标准选取。在部分人口稀疏区选取了部分村级居民地。

（4）交通

铁路及高等级公路全部选取，并按高速公路、国道、省道进行分类；其他公路按照与居民地相连通的原则选取。根据现势资料对近年来新建高速公路进行补充。由于数据及比例尺的不同，故补充信息的精度低于1∶250000比例尺的精度。

（5）地貌

地形等高线高差平原地区为50 m、100 m；低山区为300 m、500 m；中山区为1000 m、1500 m、2000 m。主要山峰及高程，按经差30′、纬差20′范围内选取3个山峰或高程点的标准。

3.地理要素分类代码

1∶500000数字地理底图要素分类代码采用中华人民共和国国家标准《国土基础信息数据分类与代码》（GB/T13923-92）。国土基础信息数据分为九个大类，并依次细分为小类，一级和二级。分类代码由六位数字码组成，其结构如下：

遥感·河南省国土资源综合调查与评价

大类码、小类码、一级代码和二级代码分别用数字顺序排列。识别位由用户自行定义，以便于扩充。在1∶500000数字地理底图数据库中没有用到识别位，故用前五位数字表示要素分类代码。

（1)1:500000数字地理底图数据所用到的大类码意义

2＝水系；3＝居民地；4＝交通；6＝境界；7＝地形。

（2）行政区划代码

1∶500000数字地理底图数据库中县级以上行政区划代码采用中华人民共和国国家标准《中华人民共和国行政区划代码》（GB/T2260-1995）。属性表中数据项为“行政区划代码”。县级以上行政区划代码结构如下：

a.采用六位数字代码。按层次分别表示我国各省（自治区、直辖市）、地区（市、州、盟）、县（区、市、旗）的名称。

b.行政区划代码从左至右的含义。第一、二位表示省（自治区、直辖市）；第三、四位表示省辖市（市、州、盟及国家直辖市所属市辖区和县的总码）其中01～20、51～70表示省辖市；21～50表示地区（州、盟）；第五、六位表示县（市辖区、地辖市、省直辖县级市、镇），其中01～18表示市辖区或地辖市，21～80表示县（镇），81～99表示省直辖县级市。

4.投影、坐标系、高程系

数字地理底图数据库采用高斯－克吕格（等角横切圆柱）投影，中央经线为113°30 ′00″，坐标系采用1954年北京坐标系，高程系采用1956年黄海高程系。

5.地理要素分层

河南省基础地理数字地图图层文件分类详见表5.3.1。

表5.3.1　河南省基础地理数字地图图层文件分类表

6.河南省基础地理数据层描述

（1）基本信息图层名（L2HN01J）

数据描述 表5.3.2描述30′×20 ′的经纬网线及其经纬度值。

表5.3.2　基本信息属性表

数据项代码及其描述95202＝经线；95203＝纬线。

（2）水系信息图层名

a.水系信息图层名（L2HN02S)

数据描述以多边形表示的水系要素，如河流、湖泊、水库、水塘等。

数据项代码及其描述　22012＝常年双线河；22010＝运河；23000＝湖泊；24010＝水库；24150＝水塘；25050＝水中岛。

河流、湖泊、水库属性见表5.3.3。

表5.3.3　河流、湖泊、水库属性表

b.水系信息图层名（★2HN022H、L2HN02CH）

数据描述 以线表示的水系要素，包括河流、湖泊、水库、运河等。

数据项代码及其描述21011＝常年单线河；21012＝常年双线河岸线；21021＝常年时令河；22010＝运河岸线；23000＝湖泊岸线；24010＝水库岸线；24150＝池塘岸线。

河流、海岸线属性见表5.3.4。

表5.3.4　河流、海岸线属性表

（3）交通信息图层名

a.交通信息图层名（L2HN03T）

数据描述　表5.3.5描述主要铁路和铁路线起止点城市名。

数据项代码及其描述　41000＝铁路；41010＝电气化铁路；41011＝复线铁路；41012＝单线铁路；41013＝建筑中铁路；41030＝窄轨铁路。

铁路图层属性见表5.3.5。

表5.3.5　铁路图层属性表

b.交通信息图层名（L2HN03G、L2HN03GD、L2HN03SD）

数据描述　表5.3.6描述高速公路、国道、省道及起止点城市名称等。

数据项代码及其描述42010＝高速公路；42011＝建筑中高速公路；41020＝一级公路（国道）；42070＝主要公路（省道）；42080＝一般公路；42110＝大路；42130＝小路。

公路图层属性见表5.3.6。

表5.3.6　公路图层属性表

（4）居民地图层名

a.居民地图层名（L2HN04X）

数据描述 表5.3.7描述乡镇级以上居民地及其行政区划代码名称等。

数据项代码及其描述31020＝省政府驻地；31030＝地级市政府驻地；31060＝县政府驻地；31080＝镇政府驻地；31090＝乡政府驻地。

镇级以上居民地属性见表5.3.7。

表5.3.7　镇级以上居民地属性表

b.居民地图层名（L2HN04D）

数据描述　表5.3.8描述地级以上真型居民地及其类别和名称。

地区级居民属性见表5.3.8。

表5.3.8　地区级居民地属性表

（5）政区图层名

a.政区图层名（L2HN05X、L2HN05D、L2HN05X）

数据描述 表5.3.9描述省级行政界、地级行政界、县级行政界、地区界等。

表5.3.9　境界属性表

b.政区图层名（L2HN05DQ、L2HN05XD）

数据描述　表5.3.10描述地级行政区、县级行政区。

表5.3.10　行政区属性表

（6）地貌图层名

a.地貌图层名（L2HN06D）

数据描述　表5.3.11描述等高线及其高程值。

数据项代码及其描述　71000＝等高线。

表5.3.11　地形等高线属性表

b.地貌图层名（L2HN06G）

数据描述　表5.3.12描述主要山峰的名称及高程值，主要高程点的高程值。

数据项代码及其描述　72000＝山峰。

表5.3.12　山峰高程点属性表

7.工作流程

工作流程包括预处理、图形数字化、图形编辑、拓扑关系建立、属性输入、投影变换、输出图形等步骤，各步骤间均经过检查修改等过程。其工艺流程见图5.3.1。

图5.3.1　河南省基础地理数字地图制作工艺流程图

什么是拓扑？

过去，拓扑被认为是一种空间数据结构，主要用于保证相互关联的数据能够形成一种一致简洁的结构。由于面向对象的GIS的发展，人们对拓扑有了新的认识。地理数据库支持对综合不同要素类型的地理问题进行建模，也支持不同类型的主要关系。在这种情况下，拓扑就是一个规则和关系的集合，再加上一系列的编辑工具和技术，就能够支持地理数据库更为精确地模拟世界上发现的几何关系。从要素行为角度考虑理解的拓扑，比从数据结构角度理解的拓扑，能支持更为灵活的几何关系。它甚至可以支持要素数据集中更多离散类型的要素之间存在拓扑关系。从这种角度看，拓扑可能仍被用于确保数据形成一个简洁、一致的拓扑结构；此外，它更广泛地是用于确保要素能服从用来定义要素在数据库的作用的关键几何规则。

为什么使用拓扑？

拓扑最基本的用途是用于保证数据质量，同时也使地理数据库能够更真实地反映地理要素。地理数据库提供了一个框架，各个要素在其中可能发生各种各样的行为，比如图表类型、默认值、属性域、校验规则以及与其它表格或要素建立起的相互关系。这些行为可以对世界进行更为精确的模拟，同时保持地理数据库中对象间的相对完整性。拓扑可以视为针对行为的框架的扩展，它可用来控制要素间的地理关系，同时保持它们各自的几何完整性。与其它要素行为不同，拓扑规则需要在不同层次的拓扑和数据集中进行管理，而不是在各自的要素类中进行管理。

如何使用拓扑？

不同的人使用拓扑的方式不尽相同，这取决于他们在其组织内部的位置以及该组织的GIS设计和管理工作流程。

首先，创建拓扑需要地理数据库的设计者在设计的初期阶段就对拓扑问题进行考虑。拓扑将对一系列要素类中要素间的空间关系进行组织。设计者分析数据建模需求，明确地理数据库中最关键的拓扑关系，然后针对不同要素的拓扑关系定义各种拓扑规则。

一旦参与的要素类已经加入到拓扑及其定义的各种规则之中，就完成了对拓扑的校验。在数据库创建并且进行过编辑以后，数据质量管理者利用拓扑工具进行分析、可视化、报告、以及在必要的情况下对数据库的空间完整性进行修复。拓扑为这些用户处理拓扑相关的要素提供了一系列的校验规则。同时，也提供了一系列的编辑工具，允许用户自行查找并修复完整性。

在使用和维护地理数据库时，可以添加新要素或者修改已有要素。数据编辑者在数据库设计者制订的约束下，对地理数据库中的要素进行更新，并且利用拓扑工具构建和维护要素间的关系。依据各用户组织工作流程的不同，会在每个编辑阶段之后对拓扑进行校验，或者按照进度的安排。

计算机信息系统并不安全，其不安全因素有计算机信息系统自身的、自然的，也有人为的。

可以导致计算机信息系统不安全的因素包括软件系统、硬件系统、环境因素和人为因素等几方面。

1. 软件系统：

软件系统一般包括系统软件、应用软件和数据库部分。所谓软件就是用程序设计语言写成的机器能处理的程序，这种程序可能会被篡改或盗窃，一旦软件被修改或破坏，就会损害系统功能，以至整个系统瘫痪。而数据库存有大量的各种数据，有的数据资料价值连城，如果遭破坏，损失是难以估价的。

2. 硬件系统：

硬件即除软件以外的所有硬设备，这些电子设备最容易被破坏或盗窃，其安全存取控制功能还比较弱。而信息或数据要通过通信线路在主机间或主机与终端及网络之间传送，在传送过程中也可能被截取。

3. 环境因素：

电磁波辐射：计算机设备本身就有电磁辐射问题，也怕外界电磁波的辐射和干扰，特别是自身辐射带有信息，容易被别人接收，造成信息泄漏。

辅助保障系统：水、电、空调中断或不正常会影响系统运行。

自然因素：火、电、水，静电、灰尘，有害气体，地震、雷电，强磁场和电磁脉冲等危害。这些危害有的会损害系统设备，有的则会破坏数据，甚至毁掉整个系统和数据。

4. 人为因素：

安全管理水平低，人员技术素质差、 *** 作失误或错误，违法犯罪行为。

5. 数据输入部分：

数据通过输入设备输入系统进行处理，数据易被篡改或输入假数据。

6. 数据输出部分：

经处理的数据转换为人能阅读的文件，并通过各种输出设备输出，在此过程中信息有可能被泄露或被窃取。

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