空间数据库的设计有哪些步骤和内容

建立一个数据库当你想建立一个表时，你必须按照以下的步骤先建立一个数据库：在SQL Enterprise Manager中，选择你的数据库的名字。从Manage菜单中选择Databases选项。管理数据库的窗口就出现了。在工具条上点击新建数据库的按钮，就会出现新建数据库的对话框（如图35所示）。注意</B>现在版本的SQL Server(version 65)最多能有32,767个数据库。每个数据库的最小容量是1MB，最大容量是ITB。在SQL Enterprise Manager对话框中的新建数据库对话框。 填写你的数据库所要使用的名字（不能有空格）。 然后，填写你要建立的数据库所在的数据库设备（例如，他就是你在前面一步建立的数据库设备）。 这个新建数据库的对话框会以图形的方式显示所有数据库设备的已经使用和没有使用的空间。 当你建立一个数据库时，你可以选择去建立事务日志。为了建立事务日志，你需要指定一个log device（日志数据库设备）。在新建数据库对话框中，打开标有LogDevice的下拉式框，然后选择一个数据库设备和用于日志的空间大小。注意</B>每个数据库都有它自己的事务处理日志，它记录了对数据库每一个请求（modify,insert,delete）。日志文件是对数据库的内部处理过程的一种监视。它允许你对数据库执行updates, inserts, deletes等 *** 作。所以在需要的时候，你也可以取消这些 *** 作的结果。在系统没有正确地关闭，而只是停机或重新启动时，这些事务处理的日志是很有用的－在重新启动时，SQL Server会根据事务处理日志来恢复数据。注意</B>当你把事务处理日志向一个dump 数据库倾倒时，你的事务处理日志会被截短。你也可以强制地使你的事务日志缩短。如果你想知道有关事务日志的更多的信息，请查询SQL 在线帮助文件，用关键字transaction log查找。6当你完成在新建数据库的对话框中的这些问题的回答，点击Create Now 按钮。你的数据库就会在Databases文件夹下显示出来。

方 敏 蔡晓斌

（中国地质大学地调院）

摘 要 从源头控制信息数据的质量，加强对成果地质图空间数据库的检查验收，使地质图空间数据库的数据属性、格式达到相关标准，有利于今后的连图与地质资料再利用。本文简要介绍了空间数据库的建库过程，对在资料汇交的数据检查验收过程中遇到的一些普遍性问题及解决方法进行了探讨。

关键词 资料汇交 空间数据 库检查验收

目前，数字填图技术已在“新一轮国土资源大调查”和“矿产保障工程”中广泛使用，“三维地质填图”技术的试点工作也已经铺开，为继续“推进地质资料信息服务集群化、产业化”提供了强大的技术支持。

地质资料信息服务，基础地质数据是关键，没有数据，服务就是一句空话。各项目实施单位对区域地质调查数字填图产生的基础数据和最终提交的地质图空间数据库进行必要的质量检查和把关，从源头控制信息数据质量，成为提供高质量数据的必要措施。

在对我院承担的区域地质调查项目成果资料的归档和汇交验收过程中，特别是对地质图空间数据库的检查工作中，发现一些普遍存在的问题。本文试图通过简要描述地质图空间数据库建库直至最终形成的过程，来剖析这些问题产生的原因并及时纠正，实现汇交高质量数据的根本目标。

1 地质图空间数据库搭建的一般流程

数字地质填图形成的地质图空间数据库是通过野外手图库、野外总图数据库、实际材料图数据库、剖面数据库等不同阶段数据互通、继承、提取和凝练而成。因此，从编稿地质图的数据继承开始，到最终的成果提交的整个阶段，主要应体现对空间数据、属性数据的 *** 作和数据质量的检查。

首先，在野外数据采集和录入阶段，严格执行地调局项目管理办法中的“三级管理”规定，对实际材料图的制作进行反复检查，使入库的数据完全符合建库的要求。进入空间数据库以前，在实际材料图中应将样品、产状、素描、同位素、照片及面、线等所有地质要素图层添加至桌面工程编辑区。严格地按要求将基本要素类的属性进行采集，是保证最终形成准确的空间数据库最基础、最关键的一步。

其次，将实际材料图数据合并到空间数据库。具体 *** 作为：点击实际材料图上的功能菜单——自动合并实际材料图到空间数据库——自动合并到空间数据库图层或自动合并到空间数据库（批注优先）。在进行更新空间数据库实际材料图内容的 *** 作时，只是进行文件的备份和生成新文件，新生成的文件均无内容；执行自动合并实际材料图到空间数据库的 *** 作，才能将实际材料图中各图层的内容合并到空间数据库的相应图层中。经过上述 *** 作，地质图中的部分要素类属性会自动继承到空间数据库，此时除标注图层和必要的地理图层外，将不带下划线的控制图框内的点、线、面的要素类文件删除，并采用交互的方式再对地质图图面进行拓扑一致性处理。

再次，则按照《数字地质图空间数据库标准》（DD 2006—06）录入的要求，对空间数据库的基本要素类和综合要素类中的图元和数据属性进行输入编辑。这步 *** 作完成后，根据系统功能自地质体面（基本要素类数据）中提取除图幅基本信息和断层对象类外的全部对象类数据。断层对象类数据则从地质界线中提取，而图幅基本信息则从综合要素类的标注图框中提取。对象类数据作为关系型数据库中的二维表格存储空间数据。随后，利用系统自带的辅助检查工具对要素类和对象类进行逻辑一致性检查，出现问题进行修改和再提取，直至两者完全一致。

上述全部 *** 作完成后，对既不属于任何要素数据集的独立要素类进行编辑和整理，并按照《地质元数据标准》（DD 2006—05）使用《元数据采集器》进行元数据输入，生成空间数据元数据集。在系统内部执行从基本要素和综合要素类中提取属性的 *** 作，即可生成Access数据表格，并删除没有意义的空文件。

最后，按照地质图空间数据库存放格式的要求存放各类数据，存放格式见表 1。

表 1 地质图空间数据库存放格式

2 资料检查过程中应重点注意的几个方面

从以上简要流程描述可见，应从以下几个方面对地质图空间数据库进行检查，注意发现相应的问题，并及时处理解决。

利用国家测绘局地形数据中的水系投影，进行套合，检查是否重合以核实精度。

对文件数据结构和内容的一致性进行检查，通过在数字填图软件中新建该图幅，把提交的数据填加到相应的新文件中，分别打开原始空间数据库中的 MDB 文件中的对象类数据集和新建文件中空间数据库中的 MDB 文件中的对象类数据集进行对比，对比检查数据个数和地质体个数。

对地质体代号、注释、产状、图层完整性、基本信息和图框，分别检查是否符合《数字地质图空间数据库标准》（DD 2006—06）的要求。

利用相关功能和辅助软件，对地质图数据的拓扑一致性、图层套合进行检查，如 chec-mapgis 等辅助检查软件。

MAP 文件夹下是否为输出的全要素图形文件、工程文件和角图文件？全要素 MAP 图要求底边旋转水平，且图幅左下角平移到（0，0）点，MAP 文件夹包含点、线、面 3 个文件和工程文件，文件命名采用图幅名称所有汉字的拼音首字母缩写，由全要素 MAP 图喷绘出的全要素彩色喷墨图要和正式出版的地质图一致并符合出版规范。

MAPGIS 文件夹只包含内图廓以内的内容，不包含独立要素类，且底边不旋转水平。增加等高线、交通、居民地、境界、水系 5 个地理内容也放在该文件夹中，增加图层的命名和属性，采用原 1∶25 万地理底图的命名和属性，地理图层的注释不必放入。增加图内整饰图层，如注记、引线、火山岩岩性界线、隐伏断层、未经证实的遥感解译断层等，且分层整饰。整饰图层的命名采用被整饰图层名，前面加 a 表示，如 a-GeoPolygonwl、a-GeoPolygonwt；方里网的命名用 a-framewl、剖面线的命名用 a-profilewl。系统自动生成而无内容的空文件要删除。

对数据文件逐个检查，包括命名的规范性、是否有多余文件、元数据的准确性等方面。

3 地质图空间数据库较常出现的问题及原因

资料汇交过程中，对空间数据库的检查过程中出现问题较多的方面有以下几种情况。

31 拓扑类错误

该类错误包含有无效弧段和悬挂弧段、线弧一致性错误、线面套合不一致、微小区等情况。这一类错误产生的原因，主要是由于在进行拓扑处理和检查过程中不细致造成的。对于这类错误的解决方法，可通过重新设置“结点 / 裁剪搜索半径”和利用相关功能和辅助软件方法检查并逐一处理。

32 属性类错误

属性是指类型的特征，该类型的错误可分为大小写错误、全半角错误、图形与属性不对应、属性结构错误和图元编号重复这几种现象。属性类错误查找相对困难，前面四种情况需要检查人员仔细核对纠错，最后一种情况也可通过辅助检查工具，如：“属性值与线型一致性”“要素类与对象类一致性”等系统自带的检查功能进行检查修改。

33 图形类错误

该类型的错误较为少见，基本上在进行野外数据检查阶段可以发现并进行修改调整。主要有地理地图矢量化过程中造成点、线的重叠；各地质界线的连接过程失误；地质体压盖关系错误等几种现象造成，可通过拓扑检查和辅助软件检查发现错误并相应调整。

34 其他类错误

在进行数据库检查时因制图人员或资料交接人员的疏忽，也会造成以下一些问题。

（1）系统库、字库、符号库等文件因为实际工作需要进行了编辑，但资料提交检查时没有一并提交。

（2）部分文件路径存在错误，造成文件打开提示不能正常显示，需重新设置路径。

（3）工程文件中点、线、区文件排列顺序有误，造成部分地质点代号和地质界线在纸介质中没有显示。

（4）注释文件重叠，没有进行出图编辑。

（5）无投影参数或参数错误，造成部分文件不能打开。

（6）MDB 文件夹中有空表格文件没有删除。

避免该类型的错误，需要项目组与资料验收人员保持充分的细心和耐心，对汇交的成果进行最终的复检。

4 结语

地质图空间数据库作为区域地质调查的最终数据成果，蕴含巨大的潜在价值和广泛的利用空间，不仅是国家找矿战略的重要依据，对于地质理论创新也具有重大意义，是重要的科技信息资源。因此，数据质量必须从源头控制、严格把关。除了按照《地调局项目管理办法》实行“三级管理”的过程控制外，在最终的成果资料提交、汇交之前，项目实施单位的地质资料管理人员仍需仔细检查验收，切实保证数据质量符合中国地质调查局制定的技术标准，为今后各项地质工作打好坚实的数据基础。

（一）农用地分等数据的组成

农用地分等数据成果丰富，按照农用地分等的流程可分为自然质量分、自然质量等指数、自然质量等别、土地利用系数、土地经济系数、利用等指数、利用等别、经济等指数和经济等别；按照农用地分等数据的性质可分为空间数据、属性数据、文本数据。为使农用地分等成果能够方便、直观地展现国家级、省级、县级、乡级各级农用地的质量与数量特征，实现对农用地分等数据的查询、分析、融合、分发等功能，必须建立一套统一、规范化的数据管理体系。这套体系能够从农用地分等的基础资料、中间成果和农用地分等成果（图、文、表）等海量数据中提取信息，供汇总平衡、调整、分析，为各级政府部门制定相关政策提供技术支持，是土地信息化的坚实基础，对各级农用地的数据（包括属性数据和矢量数据）进行更新、查询、检索和集成，建设农用地分等数据库。

农用地分等数据库的建设是实现土地资源数量、质量、产能与生态环境并重管理及国土信息化工程建设的基础保障，是实现国土资源现代化管理、社会化服务的必要前提，也是各级政府和国土资源管理部门切实保护基本农田、实施耕地占补按等级折算的重要手段。广西壮族自治区农用地分等自治区级与县级农用地分等成果主要包括文字成果、图件成果、数据成果和电子成果。

1文字成果

文字成果主要包括自治区级与县级农用地分等技术报告（包含县级农用地分等基础资料汇编等）。农用地分等技术报告主要包括4个方面的内容：一是分等对象所在区域的自然、经济和社会概况；二是分等技术方法，包括分等参数的确定，分等因素指标区、分等单元、土地利用系数等值区与土地经济系数等值区的划分方法，分等因素及其分值和权重的确定方法，等别划分方法，分等成果检验与调整方法，计算机技术在分等中的应用以及其他需要说明的技术问题等；三是分等成果及其分布特点和规律、地域组合特点、差异原因、农用地利用中存在的主要问题等；四是分等成果的应用分析。

2图件成果

图件成果具体包括分等单元图、农用地自然质量等别分布图、农用地利用等别分布图、农用地经济等别分布图、标准样地分布图。

3数据成果

数据成果包括广西壮族自治区的农用地分等单元原始属性数据表、样点投入产出调查数据表、农用地分等基本参数表、各指标区“指定作物－分等因素－自然质量分”记分规则表、农用地分等各指标区分等因素体系及其权重表、土地利用系数与土地经济系数汇总表、土地利用系数等值区间表、土地经济系数等值区间表、自治区级农用地分等单元指定作物计算结果表、自治区级农用地分等单元多作物综合计算结果表、农用地分等结果各乡（镇）面积汇总表、农用地分等结果各地类面积汇总表、自治区级农用地分等单元综合数据表、农用地标准样地属性数据表等，部分表格见附录。

4电子成果

广西壮族自治区农用地分等电子成果用光盘或硬盘保存，提交的农用地分等成果包括文字、图件和数据等成果的电子版本。

（二）农用地分等数据库建设的依据与内容

1农用地分等数据库建设的依据

农用地分等数据库建设首先要依据分等数据的特点：一是信息量巨大；二是数据与信息种类多种多样，按数据的特征分为属性数据和矢量数据，按数据的来源和性质分为农用地自然属性和社会经济属性，这些数据涉及土地学、农业学、地理学、测绘学、信息学和经济学等众多学科；三是成果具有复杂多层次的特征。其次，依据《农用地分等数据库标准》，农用地分等成果数据的内涵、特点及其应用需求，设计农用地分等数据库建设方案，按照《农用地分等规程》对农用地分等的各个环节及其成果数据进行整合加工标准化处理，把农用地分等成果的矢量数据和属性数据，通过关联式数据系统储存、管理、整合在一起，建立统一、规范的农用地分等数据库。

2农用地分等数据库建设的内容

农用地分等数据库建设的内容主要包括农用地分等数据的分类编码、农用地分等数据的图形要素分层、农用地分等数据的属性数据结构、分等单元扩展属性结构、外部表格信息和农用地分等数据文件命名6个方面的内容。

农用地分等数据的分类编码包括基础地理信息分类与编码、土地利用信息分类与编码和分等基础信息分类与编码。

农用地分等数据的属性数据结构内容复杂，主要包括基础地理、土地利用类图层属性表、注记属性表结构、县级分等基础层属性表结构、县级分等结果层属性表结构、自治区级分等基础层属性表结构、自治区级分等结果层属性表结构等内容。

分等单元扩展属性结构包括指定作物分等计算结果表结构和县级综合等别计算表结构。

外部表格信息包括指定作物参数表结构、“指定作物－分等因素－分值”说明表结构、“指定作物－分等因素－权重”说明表结构、标准样地属性特征基准分值表结构、“县级－自治区级”农用地分等单元对应表结构、县级文档结果和自治区级文档结果。

农用地分等数据文件命名规则包括以行政区为基础的数据文件命名规则和文档数据文件命名规则等内容。

（三）数据库系统的设计思想和目标

广西壮族自治区农用地分等数据管理信息系统的设计思想是以地理信息系统（GIS）为平台，在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析的计算机技术系统。利用该系统，通过对农用地诸多因素（自然因素和社会经济因素）的综合分析，找出农用地变化的特点与规律，从而迅速地获取满足应用需要的信息，并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。

1系统的设计思想和目标

广西壮族自治区农用地分等数据管理信息系统的设计是在充分研究和总结土地利用管理的实际工作需求和吸收目前计算机技术在土地管理中的应用经验的基础上，结合国土资源部新一轮国土资源大调查中《县级土地利用数据库标准》和《县（市）级土地利用数据库建设技术规范（征求意见稿）》而制定的。系统的设计综合了以下几方面的技术：①数字制图技术；②计算机的自动查询、检索分类、计算统计技术；③空间查询和分析技术；④空间信息的存储管理技术；⑤计算机网络技术。配套统一以上技术，将地理信息系统（GIS）技术应用到系统的设计中，形成系统基本的设计思想，即按照农用地分等数据的规范和标准，建立起农用地分等数据管理的技术路线和工艺流程，按照GIS的要求严格控制入库数据的精度；提供方便、快捷的实用工具，提高数据库的利用率和满足国土资源管理部门的工作需求；利用地理信息系统中的空间分析功能，完成对数据库的动态更新，维持数据库的现势性。

广西壮族自治区农用地分等数据管理信息系统设计的基本目标是满足国土资源管理部门对农用地分等数据的管理需求，提高土地管理的效率和质量，并且充分利用计算机技术来减轻土地管理工作的劳动强度，最终实现土地管理的信息化，构建“数字国土”工程的基础设施。

2数据入库

数据入库前要检查采集数据的质量，检查合格的数据方可入库。数据检查主要包括矢量数据几何精度和拓扑检查、属性数据完整性和正确性检查、图形和属性数据一致性检查、接边精度和完整性检查等。数据入库主要包括矢量数据、DEM数据、DOM数据、元数据等数据的入库。最后进行系统测试（图3-17）。

图3-17 入库工作流程图

数据入库前要对采集数据进行全面质量检查，并对错误进行改正，数据的检查与更正是数据建库中至关重要的一步。

（1）按照《县级土地利用数据库标准》、《农用地分等规程》等相关标准确定检查项，包括矢量数据几何精度和拓扑检查、属性数据完整性和正确性检查、图形和属性数据一致性检查、接

边完整性检查等。

（2）基于上述检查项，定制检查内容，配置相应的参数。

（3）按照定制的内容，系统自动实现批量检查，也可以采用人机交互方式对重点内容进行检查，对发现的错误及时修正。

（4）自动生成或手工编写检查报告，检查与更正工作结束（图3-18）。

图3-18 数据检查流程图

1）矢量数据入库

（1）数据检查。数据入库前，对矢量数据质量进行全面检查，并记录检查结果，对质量不合格的数据应予以返工，质量检查合格的数据方可入库。

（2）参数输入及其数据组织入库。依据参数设置的要求，向数据库管理系统中输入各种建库参数，对不同数据层的数据建立索引等，各要素数据可分层入库，也可批量入库。

（3）多尺度空间数据连接设置。对于多尺度空间数据库应设置连接参数，便于不同比例尺数据的显示。

2）元数据入库

利用数据库管理软件，采用人工和自动相结合的方法对各要素元数据内容进行检查和处理，导入各种元数据。

3）属性入库

利用Excel软件输入分等评价单元质量分值表，形成分等评价单元自然属性电子表格文件；再将各评价单元的土地利用系数和土地经济系数进行汇总，划分各等值区；然后，汇总到分等评价单元自然属性表中，计算农用地分等单元的自然质量等指数、利用等指数和经济等指数；利用相关软件将整个Excel总表转换到数据库中，存为DBASE格式文件；最后，根据关键属性字段挂接，使图、表合一，形成统一的空间数据库。

4）系统运行情况

数据入库完成后，对系统进行全面的测试；并对测试出现的问题进行全面分析和处理。

具体测试内容及要求为系统运行无死机现象；系统能对数据库中数据层进行组合查询，且数据结构正确；系统能够对数据进行汇总统计并输出相关表格成果；系统能按要求输出相关图件，等等。

（四）系统设计总体框架图

广西壮族自治区农用地分等评价数据管理系统横向包括农用地调查评价基础业务工作，纵向涵盖国家、省、市、县四级国土资源管理部门，其总体框架如图3-19和图3-20。

图3-19 总体框架横向结构图

图3-20 总体框架纵向结构图

（五）数据库系统功能的实现

依据农用地分等成果和土地利用管理的需求，该系统应具有以下基本功能：

1系统建库

系统建库是指把农用地分等成果及其涉及的信息用计算机存储起来，它具有两个方面的含义：一是全面进行数字化建库，采用MapGIS的数据结构和几何特征的描述术语，输入农用地分等数据；还可在已有的图形数据库的基础上进行建库，可利用MapGIS平台提供的数据转换和属性管理工具把图形和属性转换到系统中来；二是变更数据，根据农用地分等进展情况，及时更新农用地分等数据信息系统。

2数据查询和检索

数据查询和检索模块是系统的主要功能模块。该系统提供了强大的地图浏览、图层控制、空间索引、查询统计、空间分析和报表输出等功能，为实现统筹数量、质量与生态并重管理，建设资源节约型社会提供了良好的手段；同时，也满足公众参与管理农用地分等数据的功能，加大土地科学普及工作，树立全社会关注农用地资源安全、耕地保护与国家粮食安全的意识；通过模糊查询、条件查询、空间查找等具体功能可以快速查询村、国家级基本农田、地类图斑等重要对象的空间位置和属性信息；能对县（市、区）各级数据进行实时动态的统计汇总，并可用专题图的形式对不同区域的农用地分等数据按不同的指标进行对比分析，可以输出各种图形和报表；可以根据不同的业务需要，设计不同的数据应用分析模型，例如征地分析模型、土地开发整理前后质量评价模型、土地利用变化模型等。通过系统，按这些模型进行处理，输出分析结果，从而有效地促进国土资源管理工作的信息化、科学化、专业化，提高办事效率，避免决策失误。

3成果输出

依据农用地分等制图规范和土地利用管理需求，输出农用地分等图形和数据成果；还可以按行政区域及任意区域裁剪图件等。

4系统维护

该系统是按照国家的有关规程和标准进行设计的，可根据土地管理实际情况做进一步的编码和更新，满足国土资源管理工作的实际需要。

一、编写目的

建立山东半岛城市群地质－生态环境空间数据库，是“山东半岛城市群地区地质－生态环境综合调查评价及可持续发展研究”项目的设计要求，而山东半岛城市群地质－生态环境空间数据库建设，涉及地质、环境、水文、矿产等专业，并涉及单位较多，需要提交入库的数据也较多，为了指导和规范数据库项目的建设，特编写本指南，重点从建库的数据整理与格式转换阶段规范工作流程，明确最终提交成果，同时对元数据的填写做出了详细规定，本指南对山东半岛城市群空间数据库建设具有指导作用。

二、适用范围

本指南适用于山东半岛城市群地质－生态环境空间数据库建设工作。

三、编写依据及参考标准

1国家及行业标准

GB/T2260—1999中华人民共和国行政区划代码

GB/T17798—1999地球空间数据交换格式

GB/T13923—92国土基础信息数据分类与代码

GB/T17766—1999固体矿产资源/储量分类

GB/T13989—92国家基本比例尺地形图分幅和编号

GB/T9649—88地质矿产术语分类代码

GB/T964916—1998地质矿产术语分类代码矿床学

DZ/T0197—1997数字化地质图图层及属性文件格式

2部门标准

GX199900X－200X国土资源信息高层分类编码及数据文件命名规则国土资源部省级矿产资源规划编制指南国

国土资源部矿产资源储量数据库标准

中国地质调查局空间数据库工作指南20版

版山东半岛城市群地质－生态环境空间数据库建库标准(试行稿)

四、数据库框架设计

1数据库需求分析

山东半岛城市群数据库是在“山东半岛城市群生态环境地质”项目研究成果的基础上研制、基于Arcinfo平台的空间数据库系统，其总体目标是存储和管理“山东半岛城市群生态环境地质”项目研究成果的资料、信息、地图及提供查询服务，为山东半岛城市群的空间布局管理、规划和决策以及重大项目建设和经济社会可持续发展提供依据。为达成这一总体目标，对数据库建设的需求应该包括以下方面:

1)对项目成果图件及其他数据存储管理的需求，需要构建一个符合要求的空间数据库。

2)提供对山东半岛城市群生态环境地质研究成果的管理、查询与展示。

3)提供山东半岛城市群生态、环境的现状与分级分布情况。

4)组织山东半岛城市群生态环境专题图件，直观地为决策咨询提出相应的对策和解决方案。

(1)功能需求

通过需求分析，得到软件的功能需求。除基本的数据输入、编辑和管理功能外，本系统还应具有以下4个方面的要求:

1)对现有地质－生态环境问题的展示、查询;

2)地质－生态环境质量现状的分析;

3)对地质－生态环境与可持续发展关系的分析评价;

4)保持经济增长和地质－生态环境相协调的对策与建议。

(2)性能需求

本数据库系统的性能需求为:

1)系统稳定性好;

2)可扩展性好;

3) *** 作简单;

4)可移植性好;

5)保密性。

根据“山东半岛城市群地区地质－生态环境综合调查评价及可持续发展研究”项目需求分析，数据库涉及的基础图件和数据、项目研究的成果数据如下:

1)基础地理、地质图件，采用1∶20万的地理底图和经过简化的地质底图。

2)各专题项目编汇的成果图件，包括:

山东半岛城市群地区地质图;

山东半岛城市群地区卫星遥感影像图;

山东半岛城市群地区区域稳定性综合评价图;

山东半岛城市群地区土地资源环境质量评价图;

山东半岛城市群地区矿产资源综合评价图;

山东半岛城市群地区地表水评价图;

山东半岛城市群地区地下水环境评价图;

山东半岛城市群地区海岸带地质灾害分布图;

山东半岛城市群地区生态环境综合评价图;

山东半岛城市群地区地质灾害易发区分布图;

山东半岛城市群地区地质生态与经济可持续发展对策图;

烟台地区地壳稳定性评价分区图;

烟台地区地质－生态环境分析与评价图;

烟台地区生态功能区划与生态市建设规划图;

青岛地区地壳稳定性评价分区图;

青岛地区海岸带地质环境质量评价图;

青岛地区地质－生态环境评价分区图。

3)属性数据;

4)文字报告;

5)专题图件数据。

2数据库系统架构

根据以上对数据库需求的分析，结合目前项目的需要和经费情况，采用的系统架构见图12－1。

图12－1 数据库系统架构

本项目采用 ArcGIS Desktop 来搭建系统平台，用以实现定义好的空间数据和非空间数据的存储和管理。系统的核心采用地理数据库 GeoDataBase 体系结构。在后台通过 ArcCat-alog 应用模块来组织和管理所有的 GIS 信息，比如地图、数据集、模型、元数据、服务等; 通过 ArcToolBox 工具来完成数据转换、叠加处理、地理编码、统计分析和投影变换等数据处理。

客户端采用定制的 ArcMap，用以完成数据的显示、分析和编辑。另外可以通过 Arc-GIS 的扩展模块来实现对空间数据进行高效率的可视化和分析; 用 ArcGIS Spatial Analyst实现栅格数据的显示和处理。ArcGIS Desktop 系统平台表现示例见图 12 －2。

在系统数据库建成之后，如项目的后期需要进行数据的共享和发布，可采用 ArcSDE +ArcIMS 的搭配来实现 B / S 构架的数据共享。

图12－2 ArcGIS Desktop系统平台表现示例

3数据库系统功能软件的系统功能分为基本系统数据管理功能和专业应用扩展功能两大部分。根据需求分析，确定各部分的功能。

1)基本功能部分:包括系统管理，数据输入、编辑、查询和输出，数据处理和图形符号库管理等。

2)扩展功能部分:包括现状展示、分析评价、可持续发展评价和决策支持等。系统的功能模块构成见图12－3。

图12－3 系统的功能模块构成

4系统软件平台

在本项目的研究中，结合调查评价研究项目的工作实际，选取了美国ESRI公司的ArcGIS软件作为数据库开发的GIS软件平台，同时考虑到各专题研究单位的实际情况，选取MapGIS作为电子图件的绘制软件。在汇总各专题研究单位提交的MapGIS数字图件后，进行MapGIS格式数据向ArcGIS格式数据的转换，将研究成果加载到项目统一的地质－生态环境空间数据库中。本项目选择的ArcGIS软件平台包括ArcGISDesktop、ArcS-DE、ArcIMS等组件。

5硬件平台选择

除按系统平台的选择原则外，硬件选择从以下方面考虑:

1)硬件的性能:能够满足系统软件平台的运行需求;

2)与其他硬件的兼容性:各种硬件设备可以协同工作;

3)与软件的兼容性:要兼容 *** 作系统、数据库软件或其他应用软件。

可利用现有的计算机硬件，适当增设需要的硬件来构造系统的硬件环境。

6系统实现步骤

(1)系统设计

1)总体结构设计:主要指系统中各子系统之间关系的设计。

2)系统各子系统或子功能模块的描述:各功能模块要划分到软件单元的层次，要求描述清晰，以满足编码、编译和测试的需要。

3)系统外部接口设计:完成系统外部接口、各软件单元之间的详细设计。

4)数据结构和数据库设计:主要指规划数据组织与表达方式的设计。

5)界面设计:主要指应用系统的 *** 作界面设计。

6)软、硬件设计:主要指系统软硬件运行环境的设计。

7)系统单元测试的详细计划:包括测试集、测试用例和测试步骤。

(2)软件编程

完成程序代码的编写及数据库建库任务。

1)遵照软件设计说明书的要求，利用编程工具编制程序代码，并完成程序代码的测试工作。

2)按照半岛城市群项目数据库标准及数据库建库规范的要求，完成数据建库工作。

(3)系统集成与测试

完成系统集成及测试，生成可实际运行的系统，编写用户使用手册。

1)系统集成。

2)系统集成测试。集成测试的步骤为:

①制定系统各单元、模块、子系统的集成计划和集成测试计划，内容包括测试要求、步骤、数据和时间表等;②编写系统集成、测试文档;③按计划进行系统集成与集成测试，修改错误，再测试，直到符合设计要求;④编写测试报告。

3)编写用户使用手册。

五、数据入库工作流程

工作流程主要用于对规划数据库数据入库方法和过程进行指导。项目数据库的数据入库流程见图12－4。

图12－4 数据入库流程

1资料收集

主要包括图件、表格和文字资料等项目所涉及的数据和成果。

2资料预处理

数据预处理就是在全面收集资料的基础上，对资料进行系统的分析研究、综合整理及筛选等。

3建库文档准备

主要是指对建库所需的文档进行准备，主要为数据整理记录表、属性填卡表准备，MapGIS编图的花纹符号库、线型库、颜色库设定等。

4数据采集

数据的采集主要包括图件的输入、建立分层文件、属性的输入。

5数据整理

数据整理的主要内容为:检查数据分层，重新命名分层文件，补充新增图层、调整部分地理、地质和规划专题属性结构，增加部分属性表格，以及整理附加文档等，完成上述工作后要填写元数据采集表并完成对元数据的录入，最后，对所有文件要进行标准化命名。

6空间数据格式转换

按照项目建库的统一要求，各子项目在MapGIS平台下完成的成果图件，数据需要向ArcInfo格式进行转换。

六、数据质量监控

1质量监控体系

项目承担单位和实施单位要建立完善的规划数据库建设质量监控体系，并制定相应的制度。

(1)自互检

建立完整的自互检表，每个作业人员的建库工作都要进行100%的自检，并将自检所发现的问题及时改正。在自检的基础上，由项目负责人安排其他作业人员进行60%以上的互检，并将互检结果和修改处理结果如实、完整地记录下来。

(2)抽检

每张图完成后，由项目负责抽取10%进行检查，并确保检查内容全部符合质量要求。

(3)阶段性检查

对建库的每个阶段性成果要进行严格检查把关，如图件扫描矢量化后的图元检查;属性录入后的图元、属性一致性检查等。

2数据质量监控

(1)空间数据质量检查

空间数据质量检查主要是对成果图上的内容进行质量检查，要分别对MapGIS和ArcInfo格式的所有图层进行逐项检查，包括入库数据图层套合精度、拓扑、命名的标准化规范化、分层的正确性、数据的完整性、属性表结构的正确性、图元与属性的对应性、属性代码的准确性等。

(2)图面质量检查

图面检查是指对提交的成果数据图进行图面内容检查，发现错误应及时修改完善，直至准确无误。

(3)数据表数据质量检查

是指对非空间数据表和空间属性数据表检查数据的正确性，检查数据结构的一致性，并对照规划文本检查与规划实施相关内容的完整性和正确性。

(4)文档检查

资料文档检查主要是检查数据库所要求的文本、研究报告、编制说明、附表等资料文档是否齐全，内容是否正确，并检查元数据采集表及入库数据内容是否合乎要求。

3数据质量监控指标

上述内容的检查总错误率小于2%，其中，图元(包括点、线、面、注释)错误率小于1%，属性(包括文字、代码、ID号对应、记录个数等)错误率小于2%，凡错误率大于该两值的，或发生图层缺失、附表缺失、文档缺失以及未提交正确的元数据采集表和入库数据的，一律不予通过。

七、提交数据要求

1提交格式

成果图件:MapGIS格式，含工程、图层和系统库文件。

文档:包括编制说明、研究报告及其他文档资料(Word和Html两种格式)。表格:Access和Excel两种格式。

元数据采集表:Word格式。

2提交形式

汇交数据存储介质为光盘。在提交成果之前，要进行全面查杀毒，确保数据安全。

（一）数据准备

1数据收集

1∶25万遥感地质填图数据包含影像数据和矢量数据两种格式，影像数据主要包括：TM原始影像、SPOT原始影像、SAR原始影像、TM与SPOT融合影像、TM与SAR融合影像、信息增强分类处理后的整幅影像或影像子区；矢量数据主要包括：航磁等值线影像、1∶25万地形图、地质图、航磁解译地质图、遥感解译单元图、遥感解译地质图。现以新疆瓦石峡地区、内蒙古阿龙山地区为例，具体情况如下：

（1）瓦石峡地区

TM卫星影像

SAR卫星影像

航磁等值线（TIF）影像

航磁解译地质图

地质图

遥感解译影像单元图

遥感解译地质图

（2）阿龙山地区

TM卫星影像

SPOT卫星影像

航磁等值线（TIF）影像

地质图

航磁解译地质图

遥感解译地质图

2数据预处理

1）影像数据处理，主要针对原始影像数据

（1）将TM原始影像、SPOT原始影像、SAR原始影像、航磁等值线（JPG）数据格式转换为ERDAS的IMG格式。

（2）对转换后的IMG文件进行投影转换。投影系采用6度分带的横轴墨卡托（Transverse Mercator）投影，投影参数为：

Units：Meters

Scale Factor：10

Longitude Of Center：123 00 00

Latitude Of Center：0 00 00

False Easting：500 KM

False Northing：0 KM

Xshift：0

Yshift：0

椭球（spheroid）体采用克拉索夫（Krasovsky）椭球，参数为：

SemiMajor：63782450000 Meters

SemiMinor：63568630188 Meters

坐标系采用大地坐标，度量单位为米，这样可以在GIS系统中方便的量算特征的长度和面积。

（3）图像坐标纠正

参照地形图选择同名点，对影像数据进行坐标精校正。同名点的选择不少于12个。

2）矢量数据处理

工作主要针对地质图、航磁解译地质图、遥感解译单元图、遥感解译地质图。

（1）数据分层

根据图面特征信息内容和制图要求，每幅矢量图按特征类型划分为点、线、面（区）三个图层。划分的依据是遥感地质解译图件的信息不完全等同于其他地质调查图件，它表现的内容主要是：从影像图中判读出的地层、岩石影像单元及构造界线，但各种地质特征的单位、时代、分类、度量、结构、方向等的描述不是十分具体，因此在属性定义上比较一致，对一个图件不需要产生基于同一特征类型的专题图层，因此按矢量特征类型划分较为合理、简便。

（2）图件扫描矢量化

将地质、影像单元等图件扫描成 TIF影像文件，按照分层要求，将每个图件数字化为点、线、面三个图层文件。处理的图件和产生的矢量图层文件见表3-1至3-7。

表3-1 矢量图层表

表3-2 遥感影像单元图线特征编码结构表

表3-3 遥感影像单元图性特征编码表

表3-4 遥感影像单元图点特征编码结构表

表3-5 遥感影像单元图点特征编码表

表3-6 遥感影像单元图矢量文件属性字段定义表

表3-7 遥感影像单元图矢量文件属性字段使用说明表

数字化后的矢量文件投影变换为6度分带的横轴墨卡托投影，坐标采用地理坐标，转换成ARC/INFO的交换格式E00文件，以便于使用。

（3）数据编辑

数字化后的E00文件在ARC/INFO中转换为Coverage格式。建立拓扑关系，生成属性表，检查特征的正确性。编辑工作包括：

a面：多边形的闭合，多边形的拼合等。

b线：冗余线段的删除，平滑曲线等。

c点：悬挂点、伪节点的删除等。

特征的裁剪，使用图廓对每个图层进行切割，删除超出工作区范围的特征。

（4）投影转换和坐标校正

a投影转换：采用横轴墨卡托投影，投影参数与影像数据完全一致。

b坐标校正：由于图纸和扫描过程中的变形，数字化的矢量文件坐标会与实际坐标产生一定的误差，必须进行校正。本课题中使用的图纸纸张质量较差，保存时间长，又经过复制，所以误差产生因素更为复杂，误差比较大。由于这些都是解译图件，表现的内容与影像数据或地形数据基本上是不相关的，因此寻找同名点非常困难。鉴于上述种种原因，只能采用一次多项式，不少于4个坐标参数的校正方法，但校正后的文件不能准确的匹配每个特征。这也是传统手工绘图的缺陷之一，如采用计算机辅助解译、制图则会大大提高数据精度。

（5）地质特征编码

a线特征：编码采用三位数字码组成。

1∶25万遥感地质填图方法和技术

b点特征：编码采用三位数字码组成。

1∶25万遥感地质填图方法和技术

c面特征：由于影像单元图的面特征描述有其特殊之处，有时遵照地层、岩石的分类方法国家标准，但绝大部分是按照影像颜色、纹理等划分和称谓，因此进行分类编码十分困难，有待进一步研究解决。

以上编码方法是在每种特征类型组合最大值和预留一定的扩充余地的基础上编制的，编码方案参照国标：GB958—89区域地质图图例（1∶5万）

（6）属性定义

说明：由于地质代号的组成方式极为复杂，使用了上下角标、希腊字符、拉丁字母等，而这些字符和格式在纯文本的属性字段中是不能完全或准确表达的，因此在录入时对地质代号进行了一些简化。

例如：Pt2xh简化为Pt2xh

简化为An1—3

（二）建立数据库

GIS空间数据库有两种存储形式：一是基于文件索引的传统空间数据库管理体系；二是采用商用关系数据库的解决方案，二者各有千秋。第一种结构是对应用的集成，而数据是松散的，虽不利于数据的集中管理，但对不同系统平台之间共享数据提供了很大方便，特别是数据较少的小型应用系统。这种结构的另外一个可取之处是方案简单，工作量小，不需要数据库方面的专业知识。第二种结构既是应用的集成，也是数据的集成，并且提供所有的RDBMS的数据和安全管理优势，但它需要专用的空间数据引擎，对其他软件使用数据是一个极大的限制，必须进行数据的导入导出和格式转换，并且要求使用者对RDBMS有一定的 *** 作和管理经验。

由于本集成系统采用的是ARC/INFO和ERDAS软件，它们之间只能达到文件方式的数据共享，虽然ARC/INFO 8提供了GeoDataBase这种关系数据库管理模式，实现真正的空间数据集中管理和RDBMS所有的数据管理能力，但为了满足两个软件之间数据的交互处理，本系统采用文件索引形式的数据库。在数据完备的基础上，建库工作需以下两个步骤：

（1）首先创建基于项目的不同格式、不同类型的目录树工作区，把所有数据文件分类保存在这个工作区中，工作区框架以瓦石峡幅数据为例（图3-5）。

（2）然后在 ARC/INFO 的 ARCMAP中新建一个 MAP DOCUMENT（以下简称为文档），添加所有数据文件到文档中。文档中每个数据文件都被称为一个 LAYER（以下简称为层），每个矢量层可以有它自己的环境，文档可以保存环境的变化。使用者只需打开这个文档即可调用项目所有的数据文件，并且恢复到上一次工作时的状态。

图3-5 数据分层结构图

在MAP DOCUMENT这种集成的数据环境下，使用者可以采用ARC/INFO 8的ARCEDITOR、ARCMAP参照影像图层进行矢量化的解译工作，对已形成的图件直接进行图形和属性编辑，进行辅助解译的空间分析，对各种图件进行叠加比较，使用文字标签或属性字段标注特征，按照分类符号化特征，制作专题图，打印输出图件报表等，实现一系列与遥感解译有关的功能和 *** 作。

由于ARC/INFO提供的地质图式图例和符号不能满足我国的地质成图要求，因此制图软件采用地质行业较为通用的MAPGIS。通过ARCTOOLS工具将最终的解译成果矢量地质图转换为ARC/INFO的标准交换格式E00，提交给MAPGIS形成绘图文件，出版印刷。具体的实施方案和技术流程见“成果图件制作方法研究”一节。

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