论文市级空间数据索引系统的设计与实现—以北京市为例.doc

市级空间数据索引系统的设计与实现以北京市为例赵江洪 赵莹雪 北京建筑工程学院 北京 100044 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室 广东梅州嘉应学院 广东 514015摘要：针对目前很多GIS系统存在空间数据不能很好的与其他行业的各种属性数据挂接的瓶颈，本文提出了建立空间数据索引系统的全套方案，通过匹配标准地址将空间数据与大量其他行业的属性数据连接起来，并且实现图形与属性的连接，从而解决了GIS系统属性数据匮乏的问题，并且减少了建立不同GIS应用系统的很多重复工作，使索引系统能够很好的为城市规划、城市建设以及应急指挥提供决策分析依据。关键词：空间数据 属性数据 GIS ABSTRACT：Because spatial datum in GIS cant join with attribute datum of other calling very well at present, the author proposes a scheme of founding spatial datum index system. Basing on matching standard address, it can join spatial datum with attribute datum of other calling and join graphics with attribute datum very well , accordingly the question that attribute datum are very scarce in GIS is solved. The index system reduces numerous reduplicate work for founding different GIS and can offer gist of decision-making and analyse for city planning, city constructing and meeting emergency.1. 引言目前建立不同的GIS应用系统都需要重新采集、录入属性数据，给建立GIS系统带来非常巨大的工作量，而且很多还是重复性操作。但很多行业的属性数据是已有的，而且很全面，只是由于目前很多GIS系统存在空间数据不能很好的与其他行业的各种属性数据挂接的瓶颈,致使很多GIS系统属性数据缺乏，使GIS系统的查询和分析功能受到限制。在这种情况下，本文提出了建立城市空间数据索引系统的全套方案，为区公共空间信息平台及规划管理办公系统建立一个基础数据平台，将空间数据与大量其他行业的属性数据连接起来，并实现图形与属性的连接，使索引系统能够很好的为城市规划、城市建设以及应急指挥等方面提供决策分析依据。2. 空间索引系统的设计与实现2.1. 数据库设计：由于Microsoft Access2000数据库具有易掌握，查询便捷，可以用SQL语句进行查询，有保密功能，并且提供网上添加、编辑、查看、处理 Microsoft Access 数据库功能，因此采用 MicrosoftAccess2000进行数据的存储和管理。西城区位于市区较繁华的地段，既有新型的独立建筑物，又有北京传统特色的四合院、大杂院，并且各种公司、单位繁多，因此根据西城区的建筑物特点以及城市规划的要求，将数据分别存入三个数据库中院落属性数据库，建筑属性数据库，单位名称数据库。以上三个属性库是按照树结构进行组织，如图1：院落属性数据库建筑属性数据库1建筑属性数据库2建筑属性数据库n单位名称数据库1单位名称数据库2单位名称数据库n图1 数据库的树结构根据标准地址确定院落，一个地址对应一个院落。一个院落中可以有多个建筑物，也可以只有一个；而一个建筑物只能属于一个院落。一个建筑物可以有多个单位，也可只有一个；而一个单位只能属于一个建筑。因此，院落属性表为建筑物属性表的父结点，而建筑物属性表为单位名属性表的父结点，组成一树状层次关系。院落属性数据表结构(YL_TABL)关键字字段名类型宽度说明*YL_ID字符9院落编码DZ字符30院落标准地址名称YLMP字符8门牌号YLMC字符30院落单位标准名称YLH整型3院落居民户数YLL字符10院落类型JWHM字符20院落所属居委会名称LXDH字符12院落单位或居委会联系电话JDBSC字符20院落所属街道办事处其中，字段项DZ + YLMP是不允许重复的，即凡是具有同一地址和门牌号的建筑物，都属于一个院落，形成一条记录。这样，通过地址和门牌我们就可以将地理数据和已有的属性数据形成对应关系，进而利用其进行查询、分析以及决策。建筑属性数据表结构(JZ_TABLE)关键字字段名类型宽度说明*JZ_ID字符9建筑编码DZ字符20标准地址名称JZMP字符10建筑门牌号JZMC字符20建筑编号或名称JZDY整型2建筑单元数JZJMH整型3建筑居民户数JZL字符10建筑类型YL_ID字符9院落编号JWHM字符20所属居委会名称LXDH字符12单位或居委会联系电话JDBSC字符20所属街道办事处凡是一栋独立的建筑都构成一条建筑记录，一个建筑必然属于一个院落，同一院落的建筑统一编码，这样就便于对每一院落的数据进行查询和分析。3）单位名属性数据表结构(DW_TABLE)关键字字段名类型宽度说明JZ_ID字符8建筑编码JZDWM字符40建筑物内单位或公司名称这张表统计了每一建筑物内的单位名称。根据院落编码，可以将建筑物与院落联系起来，而根据建筑编码可以将单位与建筑联系起来，这样就可以将所有属性数据层层相扣，从而能高效便捷的查询及分析数据。2.2. 数据的采集更新、录入与检查：（1） 采集更新由于西城区原有的数据为1：500的地形图，因此在这个基础上我们进行了外业调绘，完成数据的更新。包括内容有：1) 现场核实标准地名，在地形图上标绘居民院落、住宅小区、单位院落、独立楼座的边界，并编号。将标准地名、门牌号、单位名称或建筑名称、所属街道办事处、所属居委会、联系电话等，填写在登记表上。2) 对于地形图不现状的地区以新建区和拆迁区加以区别标绘，并填表登记。3) 图上标注所有楼房建筑的楼号，并填表。4) 住宅用途院落、建筑： 楼房：单元数、居民总户数。 平房：院内居民总户数。5) 公共用途建筑： 独立写字楼：楼内单位（公司）名称。 混合楼：单位（公司）名称；单元数、居民总户数。(2) 录入与检查属性数据录入采用Access数据库，将数据分别录入三个库，即院落、建筑以及建筑单位。为了方便检查和加快进度，以图幅为单位录入属性表。但这样就需要进行数据库的合并，因此统一的规定属性表的命名。以四幅图为单位进行拼接，然后利用Access2000中可以利用SQL语言进行查询及统计的特点，对属性表进行矛盾检查，例如：院落居民户数与院落中所有建筑物中居民户数之和不同等等。出现矛盾，则返回查看外业数据，进行修改，这样就最大限度的保证了属性数据的正确性。2.3. 图形录入以及数据库与图形数据的连接用目前最流行的Eseri公司的软件ArcView GIS 3.1将相邻四幅1:500的图拼接为一幅1:1000的图进行图形录入，建筑和院落各建一层。输入多边形的ID号，此ID号与属性数据库中多边形的ID相同，以此作为图形数据和属性数据连接的关键字，利用ArcView GIS 3.1软件中的join命令实现图形与属性的连接。此时由于图形录入的问题会出现某些图形没有属性与之对应，此时就应察看原始图形，纠正错误。在检查过1：1000的图之后，就可以利用软件中的Merge Layers Together 功能将所有图形及属性拼接，成为一个完整的数据库。3. 结束语该系统数据量丰富、并且通过标准地址和各行业属性数据挂接后就成为新的GIS应用系统，解决了GIS系统中属性数据匮乏的问题，并且减少了建立各行业GIS应用系统的重复建设工作。目前该系统已经在北京市西城区规划局信息中心使用，在城市应急指挥、城市规划、城市建设等诸多领域有了应用，有较好社会效益及经济效益。参考文献 1 朱