GIS应用 河南省第二次土地利用调查省级数据库管理信息系统建设

1、GIS应用 河南省第二次土地利用调查省级数据库管理信息系统建设摘 要：本文介绍了河南省第二次土地调查省级数据库建设，系统架构关键词：河南省；第二次土地调查；数据库建设1.目标与任务1)目标建设河南省第二次土地调查省级数据库管理系统，实现对河南省全省第二次土地调查成果的集中管理，保证调查成果充分应用于国土资源管理日常业务，实现国家、省、市、县四级土地调查数据库的互联互通和同步更新，为土地资源宏观规划和管理决策，提供快速、准确、翔实的基础数据，满足河南省对土地调查数据管理和应用的迫切需求以及国民经济发展对国土资源数据的广泛需求。2)任务建设土地调查数据库建设省级土地调查数据库即建设河南省农村土地调

2、查数据库。需要按照统一的标准和规范，以县为单位进行成果统一汇交和整合集成，对调查成果数据进行有效的组织和存储。在平面方向， 保证各区域数据成为逻辑无缝的整体。在垂直方向，通过统一的空间坐标定位保证各类数据能够实现空间上的叠加和套合。在数据内容上，实现对土地调查的图形、属性、影像等空间数据及其他非空间数据的逻辑一体化管理。数据库管理系统开发按照土地调查和软件开发的有关标准和程序，开展数据库管理的系统分析、系统设计、软件开发、测试运行等建设工作，开发具有数据输入输出、数据编辑、统计汇总、更新交换等功能完备的省级土地调查数据库管理系统，满足河南省土地调查数据日常管理和更新的应用需求。2.数据库建设1

3、)数据内容河南省第二次土地调查省级数据库管理系统主要存储河南省第二次土地调查形成的全省农村土地调查数据以及相关影像等数据，同时也包括全省第二次土地调查完成后每年的年度更新的土地调查矢量数据和影像数据等更新数据。主要数据内容包括：矢量数据、dom数据、dem数据、图件成果数据、元数据和其他文档类数据。2)数学基础根据第二次全国土地调查技术规程（tb/t1014-2007）、河南省第二次土地调查技术细则，成果的数学基础如下：坐标系：采用“1980年西安坐标系”；高程基准：采用“1985国家高程基准”。3)数据量估算河南省第二次土地调查产生的数据量较大，据估算近5tb，加上备份数据约10tb，并且数

4、据量将会逐年递增。这些数据内容复杂，种类多样，既有矢量数据也有栅格数据，数据尺度有县、市、省多种尺度。具体数据量估算如下：dom影像数据不小于3tb；dem数据不小于0.5tb；土地调查矢量数据约0.30.5tb；文档及其他数据约为0.05tb；中间成果数据不小于1tb，包括预处理过程影像数据以及说明性文档等。4)数据格式空间矢量数据交换格式采用shp，personal geodatabase和vct格式，影像数据采用img格式或者tiff格式。oracle数据库存储。县级上报矢量数据格式：shp格式，personal geodatabase和vct格式。图件：jpg格式或者tiff格式。缩编

5、数据：矢量数据：shp格式或personal geodatabase格式；栅格数据：img格式或者tiff格式。文档报告类数据主要是word、excel和powerpoint文档。3.数据库管理系统开发1)系统架构河南省第二次土地调查省级数据库管理系统（简称管理系统）是面向河南省土地调查成果数据管理的系统软件。它实现了对河南省第二次土地调查成果的集中管理。系统依托于第二次土地调查省级数据库进行建设，系统从整体结构上分为系统管理维护子系统、数据管理维护子系统、数据分析应用子系统和数据服务子系统四个子系统。系统管理维护子系统主要用于系统安全管理和系统维护。数据管理维护子系统是系统的核心，主要用于数

6、据的质检、转换、入库，以及数据建成后的数据更新，以及对数据进行高效管理。数据分析应用子系统主要用于数据的浏览、查询、分析，为领导者提供分析决策。数据服务子系统包括产品制作、分发管理以及数据交换汇交等。通过子系统的功能整合从而达到土地调查数据的建库、数据的分析与应用以及未来的动态数据更新。2)设计原则系统建设在规范化、标准化的前提下，采用先进、成功的系统集成解决方案和科学的项目管理办法，建立在稳固和安全的基础上，具有灵活性、开放性和扩充性等特点，保障建成的整体系统可以方便、灵活而又规范地与现有各种信息系统及未来可能出现的系统进行连接，保证各种数据可以顺畅地流动与交换，满足河南省未来国土管理业务发

7、展的需求。(1)标准化原则整个系统的建设依据相应的第二次全国土地调查、国土电子政务和测绘相关标准和管理规范，并且在整个系统的建设过程中严格依据质量保证体系进行。(2)适用性原则适用性是衡量软件质量体系中重要的指标，是否与业务结合紧密，是否具有很强的需求针对性，是否贴近最终用户，是系统成败的重要因素。河南省级数据库管理系统的建设要充分考虑第二次全国土地调查省级成果管理的直接需求。(3)可靠性原则河南省第二次土地调查省级数据库的一个重要特点是数据量大，整个系统数据量达到近5tb，如何在建设中充分考虑系统的稳定可靠性是省级数据库管理系统建设需要考虑的重要问题。(4)安全性原则河南省第二次全国土地调查

8、数据具有很好的保密级别，在系统建设中必须充分的利用多种技术和制度手段达到数据体存储的安全和数据使用访问的安全。按照系统管理和使用的要求，设置严格的安全等级，保障系统安全，不同的用户控制不同的数据访问权限。(5)完备性原则系统功能体系与数据结构均能满足今后河南省国土管理工作各个时期的要求，满足其他部门对信息的查询检索、统计、制图和信息共享的要求。(6)先进性原则河南省第二次土地调查省级数据库管理的数据量较大，为保证建库工作的顺利完成和应用的高效性，必须充分调研国内外领先的地理信息系统产品，结合计算机技术、信息工程技术，在软硬件配置方面，充分考虑性价比的同时，着重考虑系统的先进性；在系统功能设计、

9、程序算法等方面，充分应用软件工程方面的新技术，实现系统各项应用功能。(7)扩展性原则省级系统建设必须具有很好的扩展性，满足今后数据增长的扩充和应用功能的扩充。系统的平台选择、功能模块和数据结构要留有余度，能够方便地进行扩充，具有很好的开放性，满足系统未来发展和扩充的需要。3)功能应用(1)数据检查入库模块：河南省第二次土地调查省级数据库管理系统的数据入库是后续应用和分析的基础，是整个系统的重要组成部分。数据正确、高效导入数据库是至关重要的，因此数据入库有一个相对固定的流程。矢量数据入库流程主要包括：矢量数据复查、矢量数据预处理、矢量入库前检查、矢量数据入库、入库情况统计。影像数据入库流程主要包

10、括：影像数据检查、影像投影转换、创建影像金字塔、影像数据入库、影像元数据入库等(2)数据更新模块：数据更新模块从功能上包含更新数据包检查、更新数据校核、更新数据入库、更新成果统计、历史回溯等。更新数据检查：对更新数据包进行检查，确保更新数据包没有资料缺失和其他的错误出现；更新数据校核：在通过更新数据包检查的基础上，结合数据库中的原始数据对各个更新过程图层进行一致性的校核，校核的内容主要包括变更前标识码和关键属性信息。以此保证数据更新的正确性。更新数据校核不通过的数据不能进行数据更新；更新数据入库：更新数据包通过质量检查和数据校核后可以进行更新数据入库，入库的过程实际是增量数据更 新的过程，依据

11、更新数据中记录的变更行为对数据库中原始图层要素进行增删改，并记录历史关系；更新成果统计：对更新情况进行统计，统计的内容包括总共更新了多少的区县，还有多少个区县没有更新，更新了哪些图层等；通过图表和报表的方式展现；历史回溯：对更新后的数据进行历史回溯，可以进行年度整图层的历史回溯，也可以进行要素级的历史回溯，还可以进行成片区域的历史回溯。(3)数据浏览模块：数据图层管理及数据浏览。通过行政区划树的形式对河南省行政区划及土地利用数据进行管理。行政区划树通过行政区划编码查找数据库中相应的土地利用数据，将物理数据与图层树逻辑图层挂接，通过动态视图技术将数据展现在地图窗口。(4)数据查询统计与分析模块：

12、支持不同比例尺数据的图属互查。现对多粒度、跨存储单元数据的统计；统计汇总结果可表示成多种类型的图和表，并且可以输出成word、pdf、execl、jpeg等多种格式。可实现对多粒度、跨存储单元数据的分析；根据数据分析成果生成成果报告，并可以word、pdf、execl等形式输出；支持区域统计分析功能，能实现区域自由定制。根据数据分析成果生成成果报告，并可以word、pdf、execl等形式输出；支持区域统计分析功能，能实现区域自由定制。(5)元数据管理模块支持元数据的入库；维护元数据与数据的关联；可对元数据进行浏览；可对元数据进行查询和统计汇总；在数据经历重要处理时追加或更新相关元数据信息；可

13、实现元数据的输出与打印。(6)数据分发汇交模块根据要求进行交换数据的导入、导出；支持对数据的存储格式与交换格式的转换，支持对交换数据的加密和压缩；根据不同情况生成、提交或接收交换数据。数据成果分发主要包括身份注册、查询、检索、浏览、申请、审核、下载（或离线分发）、用户访问等功能。存储网用户通过相应的授权管理和业务流程设计可以在客户端获得省级数据库管理系统成果数据，系统支持将成果中的元数据和部分非涉密数据成果通过数据复制等技术迁移到工作网和外网网站数据交换服务器，通过对外数据服务平台实现元数据等信息服务。主要管理流程包括：用户注册、登录、元数据查询、数据申请、申请审核、审核结果通知、通知离线分发

14、等。系统可实现监视数据交换任务，可查看数据交换的数据内容、数据量、任务量、交换进程等交换执行情况；辅助人工处理数据交换障碍和错误；可对数据交换任务进行暂停、恢复、停止等调度；记录数据交换任务、查询统计数据交换任务、验证和校准交换数据内容的一致性等。系统支持利用日志记录用户、访问量、数据分发和数据服务的内容、对象、时间、数据量等，可以对数据服务情况进行查询、浏览、统计汇总和输出。(7)产品制作模块符号库管理系统按照第二次全国土地调查的要求，提供标准的图式图例符号模板，同时提供符号编辑器，支持定制通用符号，也可针对不同数据、不同比例尺的符号形成自定义符号库；提供符号库管理功能，用户可新建符号，也可

15、更新或删除符号库中已有的符号；在更新符号时，用户可对符号的类型、类别、尺寸、样式、色彩、图案等属性信息进行修改。制图模板管理系统提供第二次全国土地调查要求的全套标准制图模板，包括图名、接图表、内外图廓、经纬网、四角坐标、比例尺、指北针、图例、制作单位等信息；用户可以对模板进行修改并进行模板的保存。专题图制作可以根据第二次全国土地调查相关技术要求制作土地利用现状图、基本农田专题图、耕地坡度分级专题图和影像图等；也可以选择自定义数据源制作专题图；可制作标准分幅图、行政区范围内、矩形或任意范围内的专题图；支持不同比例尺的图件制作。成果输出系统提供丰富的图表模板，数据查询、统计、分析时可应用，可以导入

16、外部的图表模板，也可以对图表模板进行定义和保存。系统文本结果、查询统计结果和制图结果，可以保存为word、pdf、excel、jpeg、tiff等格式文件保存，也可以直接打印输出。(8)系统安全管理用户与数据使用权限管理省级数据库管理系统需采用严格的用户身份管理和权限分级管理机制。省级数据管理系统主体部署在san存储网，故系统内部用户局限于有存储网端口的用户。省级数据库管理系统需要通过用户、角色和密码管理进行身份管理，将用户身份、数据操作内容和操作功能进行绑定控制，确保数据安全。系统用户表由系统管理员在系统初始化时设定，并采用实名制、只允许在人员变动时由系统管理员进行用户表的调整。系统对数据和

17、数据库的操作权限如读、写、下载等进行严格划分，并由管理员针对特定用户角色和数据内容进行派发。系统管理权限采用分级管理机制，一般用户权限由上级用户确定。针对不同类型的用户，系统设置其对不同数据的访问权限，包括浏览、打印、修改、迁移和下载等。数据备份系统具备完备的数据库和数据备份策略，可以实现数据库的自动备份与恢复。备份需要考虑不同数据类型的数据量、不同的数据更新特征、不同数据的存储要求(下转第97页)(上接第95页）选择不同的备份方式和备份频率。数据备份方式包括整体备份、增量备份等。数据备份频率为年度、不定期等。用户也可以选择数据对象和备份方式进行数据的手动备份和恢复。系统监控二次调查省级数据库

18、管理系统需有独立的系统监控模块，支持对系统和数据库状态的监控，可以：根据系统和数据库状态进行系统资源调配、数据库优化等操作；对用户的连接与状态、用户对数据访问和数据操作等进行监控，能够设置和调整系统报警规则和相应处理响应，发现恶意操作或非正常操作等问题时可采取中止连接、中止操作等措施；对外部组件注册情况和工具用户使用情况进行监控。系统监控用户登录、数据下载等情况。4.技术特点1)保证海量空间数据的高效组织、存储管理以及存取效率。2)实现多时态历史数据的组织、管理以及要素级历史追溯。3)又快又好地满足和响应多样化的数据汇交需求。4)建设长效的数据更新机制与流程。5.结束语系统建设在规范化、标准化的前提下，采用先进、成功的系统集成解决方案和科学的项目管理办法，建立在稳固和安全的基础上，具有灵活性、开放性和扩充性等特点，保障建成的整