测绘遥感重点实验室培训资料基础地理信息数据库建设_概要.docVIP

省级基础地理信息数据库建设1 概述2 总体要求2.1 数据库建库目标基础地理信息数据库建库目标主要有：l 建立完善的空间数据管理和运行机制，实现对1:1万到1:100万各级比例尺的基础地理数据的科学管理。l 建立数据库管理系统，实现多源空间数据的集成。针对各种数据源和成果数据，建立相应的分数据库并进行关联，各分数据库能够集成在一起，实现数据间的表现和分析。l 通过灵活的检索手段，提供多种形式的分发途径，实现“找得着看得见拿得走”的数据管理模式。l 能够从数据库中直接制作出多种比例尺、多种形式的地形图，并基本符合制图符号标准。2.2 数据库建库原则系统性 先进性 开放性 标准化 现势性 网络化2.3 数学基础l 数字矢量数据库大地基准：1980西安坐标系。高程基准：1985国家高程基准。l 数字正射影像、数字高程模型、数字栅格地图数据库坐标系：1980西安坐标系，其中DRG采用原图坐标系投影：1:1万比例尺数据采用高斯-克吕格投影，3度分带，中央子午线。小于1:1万比例尺采用高斯-克吕格投影，6度分带，中央子午线。高程基准：1985国家高程基准，其中DRG采用原图高程基准。2.4 数据内容基础地理信息数据已有：n 1:100万、1:25万、1:5万、1:1万比例尺的数字矢量数据；n 地面分辨率为0.847米、3米、30米的数字正射影像数据；n 格网大小为5米、25米、100米的数字高程模型数据；n 比例尺为1:5万、1:1万的数字栅格地图数据；n 地名数据；n 大地控制测量数据；n 元数据；n 专题数据等；2.5 数据组织采用数据库管理系统对多尺度、多数据源的基础地理信息数据进行统一管理，按数据类型进行分层，采取物理上无缝的方式建库。其中：n 矢量数据按要素的类型和几何特征进行分层组织；n 数字高程模型数据按分区组织管理，建立多级格网索引结构和金字塔结构；n 数字正射影像数据采用无损压缩方式，以节省数据存储空间，数据组织方式采用金字塔结构，按分区管理，其中1:100万数据从1:5万数据层抽取产生；n 数字栅格数据按分区组织管理。2.6 安全与保密基础地理信息数据库由综合地理信息中心负责管理，中心的机房设计严格执行国家有关机房建设标准的规定。2.7 数据库系统功能1查询、检索 2图形显示 3数据提取 4统计分析 5立体分析 6绘图输出2.8 质量要求完整性要求逻辑一致性要求位置精度要求时效性要求属性精度要求3 数据库建设流程运行与维护数据库设计需求调查和分析数据分析数据库逻辑设计数据库物理设计系统测试数据库的验收数据库集成库体创建数据检查数据入库数据建库4 需求调查和分析4.1 用户分析数据管理用户数据使用用户数据应用用户4.2 业务流程分析- 4 -山西省基础地理信息数据库总体设计方案DLG数据数据加工用户数据管理员数据加工数据需求数据分发员数据提供网络检索浏览因特网元数据库加工结果检索结果基础地理信息数据管理平台数据检索数据浏览数据检索数据浏览基础地理信息数据库DOM数据DEM数据DRG数据空间数据建库图4-1：业务流程示意图- 17 -4.3 数据服务体系建立数据服务体系应当包括数据和信息服务的方式和内容，数据服务的价格体系，数据和信息服务的流程，用户反馈制度，和对数据服务体系的评价方法等。4.3.1 数据服务的基本要求4.3.2 数据服务的价格体系4.3.3 数据服务流程4.3.4 用户反馈制度的建立4.3.5 数据服务体系的评价4.4 数据应用需求分析5 数据库设计5.1 数据分析5.1.1 数据的覆盖范围5.1.2 数据概述表 51 基础地理信息数据分析名称内 容1:100万DLG数据包括行政区域界线、铁路、道路、水系、注记等1:25万DLG数据包括行政区域界线、居民地、铁路、道路、水系、地貌、土地覆盖、其他要素、辅助要素、经纬网等1:5万DLG数据包括行政区域界线、铁路、公路、居民地、水系、方里网等1:1万DLG数据测量控制点、地貌、水系、居民地、铁路、道路、境界、电力线、辅助要素、注记等1:25万DOM数据TM卫星遥感数据彩色合成，地面分辨率为30米1:5万DOM数据由TM和Spot卫星遥感数据融合，地面分辨率为5米1:1万DOM数据为航摄影像，地面分辨率为0.847米1:25万DEM数据格网间距为100米1:5万DEM数据格网间距为25米，1:1万DEM数据格网间距为5米地名数据包括行政区划、居民地、自然地理实体、建筑物、街道、水利设施、企事业单位、名胜古迹、旅游风景区、自然保护区等名称1:5万DRG数据图像分辨率300dpi，1:1万DRG数据图像分辨率300dpi元数据包括各种比例尺的各类型数据、专题数据的元数据以及数据库的元数据土地利用专题数据包括用地分类图斑、行政界、权属界、线状地物和图幅索引等大地控制点数据包括天文点、三角点、水准点、GPS点5.1.3 已有数据的质量情况及评价数据生产过程中，严格执行了国家测绘局颁布的数据生产与质量控制的有关技术标准和规定。数据经验收合格，达到数据库建设的各项要求。5.2 逻辑设计5.2.1 数据库系统逻辑结构系统逻辑结构设计如下图所示：基础地理信息数据库DLG数据库1:100万DLG数据库1:25万DLG数据库1: 5万DLG数据库1: 1万DLG数据库DOM数据库1:100万DOM数据库1:25万DOM数据库1: 5万DOM数据库1: 1万DOM数据库DEM数据库1:100万DEM数据库1:25万DEM数据库1: 5万DEM数据库1: 1万DEM数据库DRG数据库元数据库大地控制点数据库地名数据库专题数据库1: 5万DRG数据库1: 1万DRG数据库1:2000、1:1000、1:500基础地理信息数据库图 5-1 数据库系统逻辑结构图5.2.2 逻辑模型设计针对不同类型的数据采用不同的数据模型。矢量数据采用对象-关系模型进行建模，包括DLG数据库、大地控制点数据库、专题数据库、地名数据库；栅格数据采用金字塔模型建模，包括DOM数据库、DRG数据库、DEM数据库；元数据采用关系模型建模。5.2.3 数据分类和分层方案设计5.2.3.1 DLG数据库分层方案5.2.3.2 大地控制点数据分层方案大地控制点数据分为天文点、三角点、水准点和GPS点四层。5.2.4 数据库索引根据不同类型空间数据的特征，建库时采用不同的索引机制。5.2.4.1 矢量数据库空间索引矢量数据库采用Oracle Spatial进行空间数据的存储和管理。Oracle Spatial的空间索引直接被数据库引擎支持。Oracle Spatial提供RTree空间索引，根据每个几何对象的最小外接矩形建立分层的树结构。5.2.4.2 栅格数据库索引栅格数据库包括DOM数据库、DRG数据库和DEM数据库，都采用格网索引方式。5.2.4.3 元数据库索引5.3 物理设计5.3.1 系统选型5.3.1.1 系统的软件选型a) 操作系统b) 数据库管理系统（DBMS）c) GIS平台d) 软件开发工具e) 系统的网络结构5.3.1.2 系统的硬件选型a) 输入输出设备b) 系统数据处理设备c) 系统数据存储设备5.3.2 数据库库体框架设计按照逻辑设计提出的模型，数据库库体设计如下表所示，每个子库设计了数据库用户名、数据库表空间、表空间初始大小，表空间有自动扩展能力。表5-7 数据库库体基础地理信息数据库子库名称用户名称表空间名称表空间初始大小(M)1:100万DLG数据库DLG1000KDLG1:25万DLG数据库DLG250K1:5万DLG数据库DLG50K1:1万DLG数据库DLG10K1:100万DOM数据库DOMDOM1:25万DOM数据库DOM1:5万DOM数据库DOM1:1万DOM数据库DOM1:100万DEM数据库DEMDEM1:25万DEM数据库DEM1:5万DEM数据库DEM1:1万DEM数据库DEM1:5万DRG数据库DRGDRG1:1万DRG数据库DRG专题数据库土地利用LANDUSELANDUSE大地控制点数据库CONTROLCONTROL地名数据库PLCAENAMEPLCAENAME元数据库METAMETA5.3.3 属性数据结构设计属性数据应设计统一的数据结构，一种地物类型对应一个属性表，即一个数据结构，但一个属性表可能包含多个地物类型。属性数据结构体系设计的内容包括：确定某类地物数据属性项名称、类型、字段和属性项的属性值。5.3.4 符号库设计5.3.5 用户界面设计5.4 数据库安全设计基础地理信息数据更新和建库工作中数据的获取和加工处理、存储和分发服务各阶段涉及的都是信息流，信息流在每一个阶段都有可能丢失或泄漏，必须考虑计算机系统的硬件安全、软件安全、数据库安全、网络安全等。5.4.1 安全保密设计5.4.1.1 用户角色定义5.4.1.2 Oracle数据安全保密设计5.4.1.3 安全备份5.4.1.4 日志文件管理5.4.2 数据安全性控制设计5.4.3 网络安全5.4.4 服务器安全管理5.5 数据库备份5.5.1 数据库备份方法5.5.1.1 逻辑备份5.5.1.2 物理备份5.5.2 数据库备份策略5.5.3 数据库恢复6 数据库建库6.1 建库流程数据库建库包括数据库库体创建、数据入库前检查、数据处理、数据入库、数据入库后检查等步骤。一般的建库流程如图6-1所示。YYNNY入库前检查数据处理数据检查数据入库数据库系统集成数据准备数据入库后检查N库体创建是否合格是否合格是否合格图6-1 建库流程图6.2 库体创建6.3 数据入库检查6.3.1 数据入库前检查的依据6.3.2 入库数据的检查方法6.3.3 入库数据的检查内容6.4 数据处理6.4.1 入库数据处理的要求6.4.2 数据的接边6.4.3 数据转换6.4.4 数据处理检查6.5 数据入库数据入库分为分区入库和分要素入库两种模式。分区入库是以区域或图幅为单位组织数据，并进行数据的存储与管理；分要素入库是以要素层为单位组织数据，并进行数据的存储与管理。对影像数据和DEM数据采用分区入库的模式，对矢量数据采用分要素入库的模式。所有入库都采用程序批量入库的方式进行。7 数据库系统集成数据库系统集成包括数据体的集成、软硬件集成、功能开发与集成。7.1 数据体集成建立不同类型数据之间、同比例尺数据之间、不同比例尺数据之间、元数据与相应数据体的关系，以满足管理、分发与应用的需要。n 不同类型数据体集成：矢量、影像、DEM及其它各种类型的数据通过集成系统可灵活的相互集成，包括叠加显示、进行各种数据分析等。n 同比例尺数据集成：同比例尺所有图幅的数据一般存储在一张数据库表中，实现了数据对象的无缝集成。n 不同比例尺数据集成：不同比例尺的栅格数据通过金字塔实现灵活的集成。n 元数据与相应数据体集成：通过建立元数据与相应数据体的关联，实现元数据和数据体的双向查询。7.2 软硬件集成7.3 功能开发与集成开发数据库管理与维护的功能，如日志管理、用户管理、视图管理、数据的导入导出、查询与检索等。并将不同的功能模块以及选择的各种软件平台进行集成，形成不同的子系统、系统。8 测试与验收8.1 数据库测试8.1.1 测试的项目a) 数据库运行环境测试b) 数据库数据体测试c) 数据库管理功能测试8.2 数据库验收8.2.1 数据库验收的依据8.2.2