空间数据库建库的步骤

1、空间数据库建库的步骤在地理信息系统的建设中，基础地形库的建设大概要占到整个系统的70%左右。由此可以看到数据库的建设在GIS 系统的建设过程中占有极其重要的地位。但是，在建库的过程中总会碰到各种各样的问题，从而导致建库的困难, 甚至无法完成建库的工作。要解决建库遇到的各种问题，顺利的完成建库，就要对建库的整个过程进行分析，从中找出影响建库的最主要的因素，并认真的分析这些因素产生的根本原因，制定出解决这些问题的解决方案，从而才能有意识的，有计划的消除在工程实践中各种不确定和确定因素对建库的影响，从而顺利的建库。从整个的建库过程来看，建库主要由以下3 个过程组成：1、 数据库建模过程。这一过程主要

2、是根据行业应用特点及对其的理解，制定出比较规范的数据规范，在逻辑上建设数据库。2、 数据监理过程。这一过程主要是检测数据的正确性，从而保证建库的准确性。3、 利用各种工具将各种数据入库的过程。此过程主要是将可以得到的各种数据纸制数据，矢量数据，栅格数据，遥感数据等快速、准确的入到库中。下面对以上三个过程在建库中的作用进行详细分析：一 数据建模过程在数据建模过程中，所作的工作主要是根据对行业的理解，在逻辑和概念上对数据库进行设计， 其影响的是数据库建设完毕后的通用性和可扩展性，和建库遇到的各种问题（主要为数据问题）没有十分必然的联系，故它不是影响建库的最主要的矛盾。二 数据入库过程在数据入库过程

3、中，其核心内容是如何依据所制定的数据规范将各种格式的数据，准确的、快速导入数据库中。这个过程和数据有直接的接触，因此值得分析。这一环节遇到的问题，归根结底来说，就是如何解决不同开发平台之间数据交流的问题，即多格式数据源集成的问题。目前，实现多源数据集成的方式大致有三种：即：数据格式转换模式，数据互操作模式，直接数据访问模式。1 数据互操作模式数据互操作模式是OpenGISconsortium （OGC制定的规范。这种模式和数据入库的思路不同，故不作深入讨论。2 直接数据访问模式直接数据访问模式是指在一个GIS 软件中， 实现对其他软件数据格式的直接访问，用户可以使用单个GIS 软件存取多种数据

4、格式。以 ArcGis 为例， 其可以打开多种 GIS 平台的数据，如常见的dwg 格式， Dxf 格式， dgn 格式等等。3 数据格式转换模式格式转换模式是传统的GIS 数据集成方法，也是入库的基本思想。在这种模式下，其他数据格式经专门的数据转换程序进行格式转换后，就可以进行入库了。这是目前GIS系统集成的主要办法。 基本上每个GIS平台都提供了一些数据转换工具，以ESRI公司的 GIS 平台为例子，其提供了ArcToolBox 工具箱，功能比较完善和强大，基本上支持所有市面上主流的各种 GIS数据，譬如Autodesk公司的DW骼式文件，DXF格式文件，mapinfo公司的 MIF 格式

5、， Intergraph 的 dgn 格式，以及各种栅格图形数据等等，基本上满足了一般数据入库的要求。此外，市面上还有很多专门用于转换数据格式的专门工具，例如FME系列工具等，功能十分强大和十分方便灵活。由上可以看出，只要提供的源数据是正确的，符合规范的，那么利用以上工具再加上自想开发相关工具就可以十分方便的将数据导入到数据库中，从而顺利的完成建库的工作。因此， 源数据的准确性和规范性就成为建库成功的十分关键的因素。 可以这么说，只要数据是准确的，符合规范的，那么建库就会比较顺利的完成。由此看来，数据监理过程就显得十分重要，它是建库能否顺利进行的关键所在。那么， 数据监理到底要做什么工作，为什

6、么要那么做，需要经过什么样的过程，什么样的准备， 才能在建库的初期阶段就能有预见性的预测出可能遇到的问题，并有条不紊的解决这些问题呢，那就要仔细的分析是什么导致了数据的不准确，数据的不规范。要找到导致数据不准确， 从而影响建库的顺利进行的原因，我认为主要应该从两个方面去分析，即数据的生产过程，以及我们需要什么样的数据，即什么样的数据是规范的。三 数据的生产过程数据生产过程主要包括2 个比较大的部分，各种模板的准备阶段，以及数据输入阶段。以下为AutoCAD平台下数据的生产过程为例。【准备阶段】在 AutoCad 上按照设计的要求，配置好工程图纸模板，即准备工作。此过程包括定义图层名称，配置图层

7、的各种属性(颜色，线性，线宽，图形符号等等)。这一过程是数据生产的准备阶段。一般来说，这一过程可以通过配置文件由程序自动完成，人在其中参与的情况不是很多，而且逻辑上非常简单，因此这一过程产生错误的可能性很小。【数据生产阶段】这一过程又分为栅格数据矢量化输入和人工输入两个比较大的方面。栅格数据矢量化输入是通过扫描仪器输入栅格数据，然后通过图像识别算法，进行矢量跟踪，从而确定实体的空间位置。在这一过程中，由于图像的不清楚，以及程序算法的问题，会产成各种各样的问题。经常见的错误大概有以下几种：房屋等面状闭合物体留有缺口，即不封闭 (A) 。 扫描后的线段存在很多重复点的现象(B) 。 扫描后的线段存

8、在自相交的情况(C) 。在图像的边缘，扫描后的线段出现畸变现象(D) 。在图像的边缘，存在数据丢失的现象(E) 。由于图像定位不准，导致扫描后的实体，整体基准点偏移，从而导致相邻的地区存在图形重叠， 交 * 的现象 (F) 。 这些现象，对数据建库有很大的影响，其中基准点偏差的影响尤为显著。这些错误分别要通过封闭检查，重复点检查，自相交检查，基准点检查和校正等检查工具去发现和排除这些错误。在这些错误中，由于错误A、 B、 C、 F 在逻辑上比较简单，因此比较好解决。错误D,E 则比较难于检查和解决。人工输入是指数据录入人员按照要求手工在图纸上进行绘图，和给图形设置、添加各种属性的过程。这一过程

9、是十分繁重的，重复的，枯燥的重复性劳动，因此就会产成各种各样的错误，从而影响产生数据的质量。从产成的错误的原因来看，可以分为两个大的方面。精度问题造成的错误，这种原因往往造成图形拓扑关系错误。譬如：应该闭合的面状物体没有闭合。应该端点相连的直线没有连接。不应该重叠的线段存在重叠的部分。不应该交* 的图形存在交*。 面与面之间存在缝隙。面与面之间发生重叠。基准点和控制点定位不准确。以上错误也会对建库产生不良的影响，也需要响应的的检测和校正工具去发现和纠正这些错误。人为疏忽造成的原因。譬如：图纸名称（图幅编号）和图形实际所在的坐标不匹配。（此错误导致计算基准点是发生严重偏差。）重复copy 多个相

10、同的图形的错误。（导致存在多个完全相同的图形物体。）有属性的图形物体忘记赋值。（导致属性丢失。）有属性的图形物体错误赋值。（导致属性错误。）图幅边框被删除或者移动位置。（导致无法找到基准点或者基准点定位错误）图幅边界上的图形没有很好的完成接边处理。（造成相邻图形不匹配）。这些错误都不可避免的会在数据生产的过程中发生，如果不加以检测和进行修正的话，也会十分影响建库的准确性和使用性，因此应予以解决。四 建库需要什么样的数据我们需要什么样的数据，即什么样的数据是规范的，是可以被系统所识别的，这又返回到入库的第一个过程中，即数据库标准的制定和数据规范上去了。在这一步骤中，我认为最主要的矛盾在于，由于G

11、IS 平台的不一致，各个平台对空间数据描述的模型不同，侧重点不同，导致了一个平台存在的图形模型在另一个平台不能找到相对应的图形，从而导致转换前后图形丢失甚至无法转换的结果。其中常见的问题如下（以AutoCAD为例）AutoCAD存在拟合曲线 Spline对象，图形块Block对象，区域Region对象，代理对象等许 多特殊的图形对象，在GIS系统平台中没有响应的图形对象和它相对应。因此要想将这些数据入库，必须首先将以上对象进行转化，使之变成GIS 可以识别的图形对象。AutoCAD 的扩展数据由于为AutoCAD 所特有，因此也必须寻找解决办法，使之能被GIS 所正确读取。 此外还包括数据规范

12、中规定的各个图层之间的相互的空间拓扑关系，这些都要求有相应的检测和修正工具予以保证。 五 结论 由以上的分析可以看出，数据生产过程是数据的起点，建库的各种规范，即我们最终需要的数据是数据的终点，从数据生产中找原因是正向思维，从建库的规范找原因是逆向思维，它们包含了整个的建库过程，因此解决了这一过程遇到的问题，可以说就基本上为建库扫除了障碍， 建库就能比较顺利的进行。有了解决以上各种问题的工具，我们就可以高枕无忧了吗，我觉得还为时过早。根据我个人的经验以及上面的分析，可以看出，数据监理是一个工程性质很鲜明的过程。它和建库的要求以及所提供的源数据有很大的关联关系，这就要求我们要按照典型的工程过程去

13、对待。由于我在系统工程方面的理论知识有限，故只能简单的，感性的作出如下的描述，我认为，数据监理大概要经过如下几个过程：1. 准备阶段：此阶段主要工作是拿到准备入库的各种源数据，对这些数据进行研究和分析，从中发现数据中存在的明显的和潜在的错误。2. 根据数据建库标准以及发现的各种错误，分析这些错误可能对建库造成的影响，按照严重程度、优先级别、逻辑关系等将错误分类，并制定处解决问题的方案。3. 按照制定的解决方案有计划、有步骤的纠正这些错误，使之符合建库的规范。4. 这样循环往复，直到消除所有的错误（理想情况，工程实际中不存在）。5. 在真正入库前，首先进行抽样检测，并小规模进行试验性入库。6.

14、在试验性入库成功后，进行大批量的实际入库。7. 入库完毕，对入库成果进行抽样检查，查找不正确的地方，进行修正。8. 入库正式完毕，交付使用。至此，整个建库工作进行完毕土地利用信息系统建库流程【文章】（转）土地利用信息系统建库流程【文章】一 数据准备任何一个系统的建立，都离不开数据的准备工作。土地利用系统的数据准备包括空间数据和属性数据两大类。一空间图形数据的准备在准备空间数据时，主要包括以下几方面：1 数据文件分层：图形数据主要可以分为以下几层：行政辖区、地类图斑、线状地物、零星地物、所有权层、争议层、海域陆地和基本农田保护等。注意：与MAPGIS 中的图层概念不同，这里指土地管理中的专题数据

15、层，一个数据层就是一个文件。2 数据文件命名规则：分层后的数据文件名规则为：按照汉字首字母+ 时间年份。3空间图形数据的采集及入库。图形的采集范围如下：行政辖区：行政辖区包括各级行政界线，分别以相应的线型符号表示。在系统中是以行政村为单位建立面拓扑关系，即凡是由行政界线构成封闭域的就将其作为一个村级单位对待，行政级别向下顺延。行政辖区内部的飞地和插花地不在该层中表示，而在下述“所有权 ”层中表示。 所有权：所有权在系统中主要用于飞地的处理。图斑层：图斑是指相同用途的地块所构成的区域。线状地物层：线状地物是由各类线状地类构成的。凡是难以在常规图上按范围进行表示，只能通过长度与宽度来描述其占地范围

16、的地类都称为线状地物。零星地物：零星地物是指面积小，无法在图上依比例尺表示的图斑。海域与陆地：海域与陆地层以低潮线为准，海岸线以内为陆地范围，海岸线以外为海域，海域中包括海岛。坡度图：按土地利用现状调查规程要求，将坡度分6个级别。与此相对应，在详查系统采用6个级别对坡度进行编码。其中，“0”表示02 度， “1”表示26 度， “2”表示615 度， “3”表示1525 度，“ 4表示 ” 25 35 度， “ 5表示 ” 35 度以上。坡度的区域划分不受其它因素的影响。其它。其它主要是地形图和便于看图的符号、注记等，它们无属性，不参与详查的数据处理及分析。4 变更图形数据的采集：采集对象仅包

17、括图形或属性发生变化的部分。变更数据的采集是以年度为单位进行的，从初始化数据库到变更年度之间的资源变更为多年度变更，初始变更以后每年度进行一次变更。变更数据采集的内容仅仅是变化的部分，各图层是分开来进行处理的。具体如下：行政辖区的变更：行政辖区变更的数据采集只采集发生变化的那一部分现状。 所有权变更：所有权变更主要是飞地调整，征用等原因引起的，其主要是影响土地产权关系和按权属统计的结果。所有权也是做为单独的图层。其变化也是单独处理。 图斑变更：图斑变更主要由于土地利用类别发生变化引起的，其影响是土地利用结构产生变化。图斑变化与行政辖区、线状地物及零星地物的变化会相互影响。由于采用分别处理和各自

18、分层以及综合分析技术，使得其相互影响在数据处理过程中得以解决，对数据采集来说，变更图斑的采集包括属性（指地类等）和 形状发生了变化的部分。线状地物变更：只采集新增的线状地物和经过改造发生变化的线状地物。 零星地物变更：新增零星地物的数据在零星地物变更数据时采集。陆地、海域及海岛变更：陆地、海域及岛屿变更的数据采集只表示相对变化部分的现状数据。坡度图的变更主要是由地形变化引起的，对资源信息而言，其变化过程不明显，而且资源信息中坡度信息只对耕地类的数据处理有影响，对其它地类不产生作用，因此暂时不对坡度图做变更处理，必要时可以 对局部坡度图单独进行更新处理。 二属性数据的采集属性数据是系统进行年度统

19、计并输出成果的依据，图形只有输入准确无误的属性后， 系统才能进行正确的处理。本系统的每个数据文件都有特定的属性结构。在属性数据录入前，各文件必须 建立相应的属性结构。 1. 编辑属性结构。考虑到本系统的文件属性结构多且繁杂，系统提供了“建立属性结构” 这一工具来为本系统的数据建立标准的属性结构。从而可避免人为原因造成的文件属性结构与系统要求不一致，保证了系统 后期数据处理的顺利进行。2.使用详查面积进行简单的报表统计时，必须输入以下属性字段的数据。A.行政辖区：权属代码B.地类图斑：图斑号、地类码、权属代码、权属性质、权属部门、毛面积。C.线状地物：线地类码、线宽度 注意:输入线扣除方式时，属

20、性值的填写将直接影响图斑扣除线状地物面积的多少。具体可分为以下5 种情况：缺省方式：该字段中不填写任何数据，则线在图斑内时全部扣除，在边界上对半扣除（一边为城镇除外）c全部左扣：针对在两个图斑边界上的线有效，考虑线的方向，该字段中填1。全部右扣：针对在两个图斑边界上的线有效，考虑线的方向，该字段中填0。全部不扣：该字段中填 -1。 按比例扣：该字段中填写左图斑的扣除比例，例如 0.2或1/5,系统自动按比例计算右图斑要扣除的 线状地物面积。 3属性数据的录入方法。主要通过以下几种方法采集： 手工输入属性。对于区文件而言，主要是行政辖区的权属代码和地类图斑的图斑号。 根据文件输入属性。通过该功能

21、，可将某一文件中已存在的属性输入到另一个也有相同属性内容的文件中。如：将行政辖区文件的权属代码输入到图斑文件的权属代码中。使用外部数据库。利用已输入属性的属性字段外挂大量的其它属性。 三图形数据与属性数据的综合输入流程矢量化扫描光栅文件（在输入编辑系统中分别矢量化出行政辖区边界线、地类图斑边界线、飞地边界线、权属争议边界线，并保存为相应的线文件） 误差校正矢量化后的线文件（误差校正系统中） 投影变换（将校正为毫米单位的线文件转化为以米为单位的线文件） 多幅图拼接（在地图库管理中将投影变换后的线文件入库拼接并接边） 拓扑造区 （在输入编辑中利用已接好边的边界线文件造区） 利用属性数据输入的三种方

22、法输入单幅图的属性 多幅图拼接（在地图库中将点线面文件同时入库，一般不需要拼接。入库后利用区域检索功能输出整个县市的行政辖区图、 地类图斑图、线状地物等等）。四 初始建库 1 建库前的准备：新建数据字典。主要是建立行政代码库。建图幅索引。即：平台中的接图表。项目：项目即平台中管理多个文件的工程。一般说来，一个年度的数据文件或同一年不同阶段的数据文 件构成一个项目。2初始建库。初始建库过程中应注意：系统会根据数据字典定义的文件命名规则来改变文件的名称。所以要先修改系统建库时间及项目描述时 间，然后再添加文件到工程。建库过程中，一定要注意图斑面积类型的选择。图斑面积类型有详查面积和计算机面积两种，

23、在建库时选择哪个类型将直接影响到后面的数据综合处理流程和表格汇总的结果数据。使用计算机面积是今后的趋势，对于计算机面积，数据的采集和数据的处理完全是从计算机管理的角度出发来进行的。图斑文件可以完全由计算机自动生成，数据采集时，可以仅采集地类界（还是将其存为图斑文件） ，但真正的图斑文件实际上是由行政辖区和地类界叠加处理而生成的。当然，使用计算机面积时，图斑文件的采集也可以以图斑为单位进行采集。五修改编辑该功能主要是对建库后的个别数据进行修改编辑，即：系统工程建立之后进行。在但在对数据修改编辑前，必须要求与该数据相对应的文件处于可编辑状态。六查询、统计查询方式主要有以下几种：1 条件跳转查询。属

24、性跳转查询。2 图数查询。包括以下两步：通过“功能设置”设置查询范围和查询方式；利用“查询”功能查询。3 . 辖区查询。4 . 略图查询。略图查询与图数查询操作类似，分两步。七 数据变更处理及报表统计这一部分是本系统的重点掌握部分。它包括以下几个主要处理步骤：1 数据综合处理。数据综合处理步骤因建工程时选择的面积类型不同而不同。若选择详查面积，则流程为：图斑边界剪断线状地物。单层数据的变更处理：主要是基年数据与变更数据的叠加生成统计前的现状数据。各单层数据的变更处理具体如下：1 ）辖区变更：行政辖区以行政村为基本单位建立基础信息，由于行政辖区也有重新划分等原因，因此行政辖区的处理也需按变更年度

25、进行。对于基年行政辖区在变更年度没有变化的，直接复制基年行政辖区信息到变更年度作为变更年度的行政辖区的信息。对于行政辖区在变更年度发生变化的，则通过空间分析进行行政辖区信息变更，以新的行政辖区的信息作为变更年度的行政辖区信息。2）图斑变更：图斑变更处理包括两步。A.图斑变更处理：图斑地类或形状的变化引起的变更。以基年图斑为基础与变更图斑部分进行空间叠加处理，得到新的图斑B.辖区变更处理：辖区调整引起的图斑变更。以图斑变更处理得到的新图斑为基础与变更辖区进行空间叠加处理，生成本年度末作为表格统计依据的图斑，同时该图斑文件就是下一年度的基年图斑。下一个年度的图斑信息再以该图斑信息为基年图斑进行处理，直到所有年度图斑信息处理完毕。3）线状地物处理：4）零星地物处理5）所有权信息处理：所有权主要处理飞地，基年所有权信息是通过行政辖区信息，与所有权基础信息进行空间分析处理后生成所有权信息的。变更年度的所有权信息是通过基年的所有权信息与变更年度发生变化的所有权信息进行空间分析处理，形成变更年度的所有权信息。6）海域与陆地信息的处理：海