怎样建立一个大型数据库

怎样建立一个大型数据库,第1张

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。

一、目标任务

1主要工作任务

《1∶25万内陆干旱区地下水资源评价塔里木盆地地下水勘查空间数据库》是在综合研究已有资料的基础上,补充野外实际工作,建立了58个标准图幅的1∶25万空间数据库。

2技术要求

采用中国地质大学开发的MAPGIS软件平台,完全依照中国地质调查局提出的各项技术标准,执行中国地质调查局最新修订的《西北地下水资源勘查评价空间数据库工作指南》20版及其他相关标准。对选定的58幅1∶25万标准图幅综合水文地质图、地质图、生态环境水文地质图、地貌图、地下水开发利用规划图、地下水水化学类型图、地下水资源分布图、平原区地下水质量分区图、综合水文地质剖面图、重点流域等水位线图等图件进行数字化处理和空间数据库的建立。

参考标准或引用标准:

GB 2260中华人民共和国行政区划代码

GB 9649地质矿产术语分类代码

GB/14157水文地质术语

GB/T 14538-93综合水文地质图图例及色标(1∶200000~1∶500000)

GB/T 14848地下水质量标准

GB/T 13923-92,国土基础信息数据分类与代码(中国标准出版社,1992)

DZ/T 0197-1997数字化地质图图层及属性文件格式(国家行业标准)

西北地下水资源勘查评价空间数据库工作指南

3提交成果

1)数据库成果(光盘汇交):见表6-1。

2)文档:属性表、图幅基本概况表、工作日志、自检表、互检表、质检组检查表、图面检查表。

表6-1 成果汇交光盘物理存储结构

3)塔里木盆地地下水勘查包括58个标准图幅的水文地质专业图件共7张彩色喷墨全要素图各1张、重点流域等水位线图3张和综合水文地质剖面图1张。

4)《1∶25万内陆干旱区地下水资源评价塔里木盆地地下水勘查空间数据库》建库报告一份。

二、工作方法及流程

(一)项目组织与实施

项目由新疆地质调查院组织,由水文地质工程地质、绘图、计算机等专业技术骨干组成,严格按照规范和技术要求实施。

(二)工作方法

概据任务书的要求,收集、购买已出版的塔里木盆地58幅图的地理信息数字化成果数据,采用中国地质大学开发的MAPGIS61软件平台,将此数据在经纬秒格式下进行拼接,按《西北地下水资源勘查评价空间数据库工作指南》标准对地理属性进行了修改。各类专业图件经过专业人员的编图,经审查合格后,采用彩色或灰度扫描,进行图形数字化,做到图元丢失率为0,误差小于002mm,其精度均达到设计要求。数据在矢量化过程中以作者原图为主的原则,属性内容以报告和图面内容相结合的方法采集,成果资料中没有的不予反映。

(三)工作流程

本次数据库建设完全按照《西北地下水资源勘查评价空间数据库工作指南》的具体要求,对相关数据资料进行整理。在MAPGIS支持环境下完成图形数据的输入和编辑,利用Access系统下创建的满足《西北地下水资源勘查评价空间数据库工作指南》数据结构要求的数据表,完成外挂属性数据的录入,并实现图层与属性数据的连接。

1数据信息组成

根据新疆塔里木盆地地下水勘查总体设计书的要求,确定此次工作数据信息的内容为基础地理、基础地质、社会经济信息、水文地质信息(含水文地质条件、水文地质观测、地下水资源等)、环境地质信息、元数据信息,具体的数据信息与内容见表6-2。

表6-2 主要数据类型与数据特征

2图层划分

新疆塔里木盆地空间数据库的建设,从基础资料图件到成果表达图件,多数内容涉及大量的矢量图形。因此,标准化处理必须确定各种图件的图层划分、图元、属性等方面的内容,以使图形库最大限度地达到共享。图形分层主要考虑到便于图形的 *** 作、管理和计算,同时考虑数据本身的专业数据特点。图层划分详见表6-3 。

表6-3 塔里木盆地地下水勘查空间数据库图层划分

续表

注:#代表含水层编号,含水层未分时,#用“0”替代。

图6-1 工作流程示意图

3数据准备阶段

作者原图及简单图件用二值或灰度,以300dpi精度扫描,复杂图件用彩色以300DPI精度扫描。所有图件的图式图例参数说明文件放入README文件夹中。

4数据矢量化阶段

放大70倍进行图件的数字化处理。点线数字化时,要保证其准确性和自然光滑,有坐标的点采用单点展绘的方法直接投影到1∶25万图中,保证了精度。线数字化时,为确保拓扑时弧段不变形,未采用MAPGIS系统提供的线圆滑功能。

5检查矢量化图件

喷绘数字化图件,对照原图进行自检、互检、抽检,并由水文地质专家进行100%的检查,确保矢量化后的图形数据与原图件一致性和完整性。

6误差校正

塔里木盆地面积大,横跨4个带。各带图件经检查无误后,生成基于原图高斯北京投影带方式的理论图框,进行误差校正。每标准图幅采集13个控制点,除4个角点外,其余点均匀分布在图幅内。

7无投影格式下重新拓扑

将检查无误的数据投影到经纬度格式。在经纬度下再进行各带各类图件的拼接,为确保套合精度,重新进行拓扑,录入面属性,再将参与做面的线从整体拓扑图层中弧转线中分离出来,做线属性。

8喷绘图件

对参与整体拓扑的图层进行拓扑处理、错误检查、修改,然后编辑区颜色。将各图层形成工程文件后,彩喷出图。再由绘图专业人员和水文地质专家对照原图检查,检查出错误进行修改,再出图,再次检查,直至完全无误,最后彩喷成果图件。

9填写属性卡片

属性卡片的内容以原图和原报告为主要依据。

10录入属性

在MAPGIS属性库管理模块中将各图层ID号和图元编号做唯一。

11转换文件格式

将经纬度格式下的属性文件,生成E00文件,转入ARCINFO中,形成最终的ARCINFO格式数据。

工作流程见图6-1。

一、范围

本标准定义了山东半岛城市群地质-生态环境空间数据库的数据结构框架、数据实体及实体之间的相互关系,定义了成果图件空间数据的要素集、要素类、要素分类代码及属性数据项,可用于山东半岛城市群项目数据的采集、存储、管理、共享及数据库建设。

二、规范性引用文件

下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB / T 1 1—2000 标准化工作导则 第 1 部分: 标准的结构和编写规则

GB / T 13923—92 国土基础信息数据分类代码

GB / T 2260—1999 中华人民共和国行政区划代码

GB / T 2659 世界各国和地区名称代码

GB / T 9649—88 地质矿产术语分类代码

DZ / T 0160—95 1∶ 200000 地质图地理底图编绘规范及图式

DZ / T 0197—1997 数字化地质图图层及属性文件格式

GB 958—99 区域地质图图例 ( 1∶ 50000)

DZ / T 0179—1997 地质图用色标准及用色原则

DDB 9702 GIS 图层描述数据内容标准

GB 17108—1997 海洋功能区划技术导则

中国地质调查局 地质图空间数据库建设工作指南 ( 2 0 版)

中国地质调查局 1∶ 20 万区域水文地质图空间数据库图层及属性文件格式工作指南

三、术语和定义

本标准涉及的主要术语如下:

1 地理信息数据库 ( geodatabase)

采用标准关系数据库技术来管理、表现地理信息的空间数据库。

2 数据包 ( data package)

逻辑相关数据实体的集合,本标准中将山东半岛城市群项目数据整体视作一个数据包。

3 数据实体 ( data entity)

描述专业领域同一类型数据的数据元素的集合,如地质构造数据实体,概念上等同于UML 的类。数据实体可通过一个或多个相关的数据元素及相关的数据实体定义。

4 数据集 ( dataset)

逻辑相关数据组成的数据集合,如一幅地图可视作一个数据集,数据集是一个逻辑上的整体。

5 数据子集 ( subdataset)

按一定规则划分的数据集中逻辑相关数据的集合,本标准中的一个数据子集对应一个地图要素类,数据子集类别对应地图上的图层划分。

6 空间数据 ( spatial data)

用来表示空间实体的位置、形状、大小和分布特征诸方面信息的数据。空间数据不仅具有实体本身的空间位置及形态信息,而且还有实体属性和空间关系 ( 如拓扑关系)信息。

7 空间参照系 ( spatial reference)

对地理信息数据的空间范围和投影的描述。

8 地图 ( map)

地理信息的图形描述,包括地理信息数据和地图元素,如标题、图例和比例尺等。本标准中将一幅地图视作一个数据集进行管理,并通过一组要素集 ( 要素类、关系类、属性表的集合) 、空间参照系、地图样式定义地图的数据内容及显示方式。

9 图层 ( layer)

地图上特定区域范围内按一定规则划分的相似要素类的集合,如水系、城镇。图层为要素类的专题组合及表现,一个图层定义了它包含地理信息数据的地理位置和显示方法。

10 要素 ( feature)

现实世界中的对象在地图图层中的表示,如地图中表示道路的一条线。

……

四、缩略语和符号

1 缩略语

ARD 图外整饰要素 ( Elements Around Map)

BMAP 地理底图 ( Basemap)

BOU 境界、边界 ( Bourn)

CD 代码 ( Code)

COL 综合柱状图 ( Colomnar Chart)

DT 日期 ( Date)

ELE 地形高程 ( Elevation)

……

2 UML 类图符号

山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究

3 ER 图符号

山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究

五、基于 UML 的 Geodatabase 的空间数据模型

构建地质数据的空间数据模型是建立地质信息数据库的一项关键工作,是数据库建设的基础。Geodatabase 数据模型作为 ArcGIS 软件平台的一种通用数据形式,目前已被国内外众多地质空间数据库的建设所采用。数据建模也已经成为地质数据库建立的一项主要内容。

目前针对地质、水文、矿产、海洋等多个领域的专业 Geodatabase 数据模型都已存在,国内目前应用于区域地质 - 生态环境调查的综合地质 - 生态环境空间数据模型还比较少见。因此,本项目在分析国内外目前比较通用的各专业数据模型的基础上,提出了专门面向山东半岛城市群地质 - 生态环境空间数据库建设的 Geodatabase 数据模型。

在 Geodatabase 数据模型中,允许定义要素之间类型的关联,Geodatabase 对空间数据管理以关系数据库为基础,利用商用关系数据库成熟的数据处理能力对空间数据和非空间数据进行统一管理。Geodatabase 使用面向对象的方法,使得要素可以具有自己的行为和属性,并且要素类具有继承性、多态性和封装性。这样,以更加适合自然的行为和人的思维方式去组织数据,更精确地模拟真实世界。

1 Geodatabase 数据模型的结构体系

Geodatabase 数据模型作为一种新型的面向对象的数据模型,融入了面向对象的核心技术,如类 ( Class) 、对象 ( Object) 、封装 ( Encapsulation) 、继承 ( Inheritance) 和多态( Polymorphism) 等思想和技术。Geodatabase 数据模型的目的就是为了让用户能更容易、更自然地表示 GIS 数据特征和更容易地建立特征之间的各种关系。Geodatabase 空间数据库数据模型如表 12 -1 所示。

表 12 -1 Geodatabase 内部结构

续表

2 Geodatabase 数据库模型的特点

Geodatabase 有两种,即个人与多用户 Geodatabase。

1) 个人 Geodatabase 支持内置于 ArcGIS 系统并提供对本地数据的访问,适用于面向项目的 GIS,在 Microsoft Access 数据库平台上实现,提供生成和更新 Access 数据库的服务,可处理小型或适中的 Access 数据库。但个人 Geodatabase 的存储容量有不能超过 2GB的限制。

2) 多用户的 Geodatabase 是通过 ArcSDE ( ARC 空间数据库引擎) 实现的。ArcSDE可以生成和访问从小型到大型的 Geodatabase 并提供关系型数据的开放界面。

与标准的关系数据库相比,Geodatabase 简化了地理数据建模的工作,因为它包含有用于建模地理信息的通用模型。

此外,Geodatabase 还同时支持两个视图,即对象视图和关系视图。这样就综合了对象视图和关系视图两者的优点。对象视图在 Geodatabase 中占据主导地位,其目的是提供一个接近于逻辑数据模型的数据模型,因而更接近于现实。关系视图则用于一些 Geodata-base 数据的常规处理,它表示的是一些简单地理对象的特征。

3 基于 UML 的 Geodatabase 数据模型的设计

( 1) Geodatabase 数据库设计的方法

在 ArcGIS 中,建立地理数据库可以有多种方法。借助 ArcCatalog,可以通过 3 种方式建立新的地理数据库。

第一种方法是建立一个新的地理数据库。

第二种方法是移植已经存在的数据到地理数据库中去。

第三种方式是用 CASE 工具来建立地理数据库。

( 2) 面向对象和 UML ( 统一建模语言)

面向对象是软件程序设计中的一种新思想,它能使程序设计更加贴近现实,并且花费更小的精力。面向对象方法学包含了对象 ( object) 、类 ( classification) 、继承 ( inherit-ance) 、聚集和消息 ( messages) 的概念。

UML ( Unified Modeling Language,统一建模语言) 是一种基于面向对象方法的建模语言,具有创建系统的静态结构和动态行为等多种结构模型的能力,是一种通用的建模语言。在 Geodatabase 的设计中,主要用到描述系统静态结构的类图。类图的节点表示系统中的类及其属性和 *** 作。类图的边表示类之间的联系,包括继承、关联、依赖、聚合等。

类的表示由 3 个部分方框组成,上面部分给出了类的名称; 中间部分给出了该类的单个对象的属性; 下面部分给出了一些可以应用到这些对象的 *** 作。类的表示如图 12 -5。

图 12 -5 类的表示

关联是对类的实例之间联系的命名,与关联有关的内容有关联元数 ( Degree) 、关联角色 ( Role) 和重复度 ( Multiplicity) 。

UML 中有 3 种类型的类: 抽象类 ( abstract class) 、可创建化类 ( creatable class) 和可实例化类 ( instantiable class) 。

UML 类图的符号见本节第四部分内容。

( 3) 面向对象的地理数据模型的设计方法

利用 CASE 工具进行 Geodatabase 数据模型设计的步骤具体为:

1) 在 CASE 工具中进行 UML 建模。

2) 将设计好的 UML 模型载入资料库 ( repositry) 。

3) 利用 GIS 软件提供的 CASE 接口,根据资料库中的 UML 模型生成空间数据库结构。至此,Geodatabase 空间数据库结构初具雏形。在 GIS 软件环境中,现在可以将新生成的数据或已有的数据进行格式转换后载入到设计好的 Geodatabase 空间数据库中,由空间数据库统一管理。利用 CASE 工具来建立 Geodatabase 地理数据库的工作流程见图12 - 6。

图 12 -6 利用 CASE 工具来建立 Geodatabase 地理数据库的工作流程

六、地质 - 生态环境 Geodatabase 数据模型的建立

( 一) 数据模型设计的依据

根据山东半岛城市群地质 - 生态环境调查评价研究工作的需要和山东半岛城市群地质 - 生态环境 GIS 数据库系统的整体设计要求,结合各地质 - 生态环境要素的成果图件和文本报告资料,利用 UML 设计工具 Microsoft Visio 完成了山东半岛城市群地质 - 生态环境Geodatabase 数据模型的设计 ( 图 12 - 7) 。

图 12 -7 山东半岛城市群地质 - 生态环境 Geodatabase 数据模型的设计依据

( 二) 山东半岛城市群地质 - 生态环境数据库的 UML 类图

1 数据集管理

山东半岛城市群项目数据包中的数据以数据集为单元统一组织管理,数据集管理方式就是将一份文字报告或一幅成果图件视作逻辑上的整体,用 “数据集编号”唯一标识,通过数据集实体统一管理。同一数据集的不同实体,例如成果图中的图层,通过实体中的“数据集编号”元素关联。

2 空间数据管理

山东半岛城市群项目数据包由文字报告及成果图件两大类数据组成,并以成果图件为主,成果图件是一空间数据实体,统一存储在面向对象的地理信息数据库中,以图幅为单元进行管理。

3 数据包总体结构

本标准中山东半岛城市群项目数据包总体结构用 UML 模型来体现,山东半岛城市群项目数据包由 “成果报告”、“元数据”及 “存档文件”3 个数据实体 ( UML 类) 组成,通过 “数据集”实体统一组织管理。“成果报告”由它的继承类 “文字报告”及 “成果图件”定义,为研究成果数据包的主体数据。“元数据”及 “存档文件”为数据集的辅助数据,“元数据”存放文字报告或成果图件的元数据; “存档文件”存放文字报告或成果图件的相关存档文件,供数据集数据的整体下载与利用。

一个 “数据集”实体对应一个项目的 “文字报告”或一幅 “成果图件”; 每一个数据集必须有一个而且只能有一个 “元数据”文件; “存档文件”是 “数据集”的可选聚合实体。

“成果图件”是一空间数据实体,由特定的面向对象地理信息数据库 ( Geodatabase)统一存储、管理。一幅 “成果图件”数据内容由一组空间要素集 ( 基础地理要素集、地质要素集、地球物理要素集、地球化学要素集、辅助要素集) 组成,空间要素集数据类型包括矢量 ( Feature Dataset,简称要素集) 、栅格 ( Raster Dataset) 和 TIN ( TIN Dataset)3 种。

4 数据集编号的编码规则

数据集编号由数据库管理方统一编码,必须保证编号在数据库中唯一,编号中的英文字母全部大写。

山东半岛城市群项目数据集按 “项目或图幅—提交单位—提交年份—成果序号”编码。数据集编号的字符串长度不得超过 22 位,以保证 “数据集编号 + 要素类名”的字符串总长度不超过 30 位。

5 成果图件要素类命名规则

要素类名字符串总长度不得超过 8 位。

矢量要素类按 “要素集类型 + 要素类名 + 要素类型”命名,全部用大写英文字母表示。“要素集类型”用一位代码表示,如 “L”表示基础地理要素集。栅格数据集数据以“要素集类型 + 要素类型”命名,要素类型用代码 RAS 表示,如 “DRSRAS”表示遥感栅格数据。TIN 数据集数据以 “要素集类型 + 要素类型”命名,要素类型用代码 TIN 表示,如 “LELETIN”表示地面高程 TIN。

6 成果图件要素分类编码规则

要素分类编码用以标识不同的要素类要素,保证地图要素存储、交换、显示的一致性。

( 1) 分类编码原则

1) 科学性、系统性;

2) 相对稳定性;

3) 不受地图比例尺的限制;

4) 完整性和可扩展性;

5) 适用性。

( 2) 分类编码方法

成果图件要素类中不同要素的分类编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》的编码结构,结构如下:

山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究

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。在本项目中编码分两类: ①基础地理要素编码; ②地质专业要素编码( 地质、地球物理、地球化学等) 。

( 三) 山东半岛城市群项目数据实体及实体关系

山东半岛城市群项目数据实体类及其代码见表 12 -2,实体类名代码按实体类的英文名缩略语编码,本标准中山东半岛城市群项目数据实体及实体间关系用 UML 及实体关系图 ( ERD) 来体现。

表 12 -2 山东半岛城市群项目数据实体类及其代码

1 数据集实体 ( MGRD_Dataset)

山东半岛城市群项目数据包中的 “数据集”实体用来统一组织管理 “文字报告”、“成果图件”、“元数据”及 “存档文件”数据实体,“数据集”实体中的数据项包含数据集的归属项目、提交日期、提交单位、主题类别及地理范围等可用于数据集检索的信息。一个 “数据集”实体对应一个项目的 “文字报告”或一幅 “成果图件”,“数据集”实体与 “元数据”实体间为一一对应关系,与 “存档文件”实体间为一对多的对应关系。“数据集”实体的数据内容及其存储表通过 “数据子集”实体分类定义,主键 [数据集编号]可用于同一数据集中不同 “数据子集”的关联,也可用于数据集对应的 “元数据”及“存档文件”的关联。

2 成果报告数据实体 ( MGRD SumTmaryReport)

研究成果报告数据实体包括项目的最终综合文字报告及相应的成果图件。

( 1) 文字报告数据实体 ( SR_WordReport)

文字报告数据实体包括 “文字报告”及图像格式的 “报告附图”数据实体,文字报告及附图均以二进制大对象存储。数据实体之间通过 [数据集编号] 关联。

( 2) 成果图件数据实体 ( SR_hemeMapSet)

“成果图件”数据实体是一空间数据实体,主要以矢量图形格式存储在地理信息数据库中,其中也包括栅格数据及 TIN 数据用于数据的空间分析。

1) 要素集: “成果图件” 数据实体以图幅为数据集单元进行管理; 图幅内容以分属不同空间要素集 ( 基础地理要素集、地质要素集、地球物理要素集、地球化学要素集、辅助要素集) 的要素类组合,同一个要素集内的要素类享有同一空间参照系,相互具有拓扑关系。

2) 要素类: 一个要素类的存储单元为关系数据库中的一个数据表,要素类图元类型有点、线、面、注记 4 种,一个要素类只能包含一种图元类型。本标准中基础地理要素集、地质要素集、地球物理要素集、地球化学要素类、辅助要素集的要素类用 UML 类图体现。

3) 图层: 图层为要素类的专题组合及表现,不同图层的组合即构成了可视化 “成果图件”。本项目通过对数据来源的分析,提出并建立了适合山东半岛城市群地区地质 - 生态环境调查与评价特点的空间数据库数据图层。考虑到空间数据的应用和相互转换,每一图层均应建立相应的内部属性表,属性表必须包含一些基本字段内容,根据具体任务的不同,需灵活扩充内部属性表字段内容。 “成果图件”数据实体的图层划分及其代码见表 12 -3。

4) 要素类属性: 要素类的要素特征由属性表定义,属性表每一行对应一个要素,每一列包含要素的一个特征信息。

表 12 -3 成果图件数据实体的图层划分及其代码

5) 要素类要素分类: 同一要素类中不同类型的要素用不同的代码标识,通过属性表中的 “编码” ( GEO_CODE) 数据项体现,以便地图中同一要素类要素的分类显示,并保证地图要素存储、交换、显示的一致性。在本项目中成果图件的基础地理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》,并根据需要进行了扩充,地质专业要素分类代码全部由本标准定义,见表 12 -4 和表 12 -5。

表 12 -4 基础地理要素分类代码

表 12 -5 地质专业要素分类代码

图12 -8 山东半岛城市群项目数据包UML类图

图层编码中,第一位为图类代码,L 代表基础地理类图层; D 代表基础地质类图层;G 代表国土资源图层; W 代表地壳稳定性图层; S 代表水资源图层; H 代表海岸带图层;T 代表生态环境图层; R 代表人类工程活动图层; F 代表分析评价图层; Y 代表预测与防治图层; Z 代表辅助图层。第二位为比例尺代码,图件均采用 1∶ 50 万比例尺,代码为 B。第三位到第五位为图名的汉语拼音首字母缩写。第六位为图层数字编号。

( 四) 山东半岛城市群项目 UML 类图

1 山东半岛城市群项目数据包 UML 类图

UML 类图见图 12 - 8。

2 成果图件要素集 UML 类图

1) 基础地理要素集实体 UML 类图 ( FD_Geography) 。本项目将基础地理要素分为地理网格、居民地、境界、交通网、地貌地形、水系、海洋海岸带、行政区划、栅格数据等 9个抽象要素类,建立了 “各市基本情况”对象类,与表明各地区域的 “城市群”类相连接,将山东半岛城市群8 个地级市的地理位置数据与地区的基本资料数据有机地联系起来。

2) 地质要素集实体 UML 类图 ( FD_Geology) 。

3) 国土资源要素集实体 UML 类图 ( FD_LandResource) 。

4) 水资源要素集实体 UML 类图 ( FD_WaterResource) 。

5) 生态环境要素集实体 UML 类图 ( FD_Environment) 。

6) 辅助要素集实体 UML 类图 ( FD_Ancillary) 。

3 山东半岛城市群项目数据实体关系图

1) 数据集实体 ER 图 ( MGRD_DataSet) 。

2) 研究成果报告数据实体 ER 图 ( MGRD_SummaryReport) ( 图 12 - 9) 。

图 12 -9 研究成果报告数据实体 ER 图 ( MGRD_SummaryReport)

七、山东半岛城市群项目数据包数据字典

( 一) 数据集实体 ( MGRD_DataSet)

山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究

( 二) 研究成果报告数据实体 ( MGRD_SummaryReport)

1 文字报告数据实体 ( SR_WordReport)

山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究

2 成果图件数据实体 ( SR_ThemeMapSet)

( 1) 基础地理要素集实体 ( FD_Geography)

山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究

( 2) 地质要素集实体 ( FD_Geology)

山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究

( 3) 水资源要素集实体 ( FD_HydroResource)

山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究

(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。

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