省级基础地理信息数据库更新策略.pdf

第 4期 2 0 1 1年 8月 矿 山 测 量 MI NE S URVEYI NG No 4 Au 2 011 d o i： 1 0 3 9 6 9 j is s n 1 0 0 1 3 5 8 X 2 0 1 1 0 4 0 0 4 省级基础地理信息数据库更新策略 鲍 立 尚 ， ( 1 武汉大学 资源与环境科学学院， 湖北 武汉4 3 0 0 7 9 ； 2 甘肃省基础地理信息中心 ， 甘肃 兰州 7 3 0 0 0 0 ) 摘要 ： 随着“ 3 s ” 技术的发展和社会对 G I S的需求， “ 十一五” 期间国内许 多省级测绘部 门都开展 了基 础地理信息数据库建设 工作， 但 随着需求的进一步深化， 如何保持基础地理数据库的现势性 已成为 当前测 绘部 门和 G I S业 面临的 重要挑 战 ， 并 成 为省 级基础 地 理信 息数 据 库建 设 成败 的关键 。文 中在 甘 肃省 基础 地 理信 息数 据 库建 设 的 实际经验 的基 础 上 ， 提 出了基 于 版 本” 和 “ 分 层存 储 、 分幅 更 新 ” 的数据更新策略 ， 为省级基础地理信息数据库更新提供技术参考。 关键 词 ：基 础地 理 信 息 ；数据 库 ；更 新 ；版 本 ；G I S ； 中图分类号 ： P 2 0 8 文献标识码： B 文章编号 ： 1 0 0 1 3 5 8 x( 2 0 1 1 ) 0 4 0 0 1 4 0 2 随着城市建设和社会 的发展 ， 地理信息系统 已 广泛应用于各个领域 。在信息化测绘 阶段 ， 基 础地 理信息变化监测和实时更新将成为基础测绘的基本 任务 ， 从 目前的情况来看 ， 数据的更新关 系着 G I S 的可持续发展 。目前多数省份的省级基础地理信息 数据库 已经完成 ， 同样 面临着数据 的更新 问题 。因 此 ， 探讨省级基础库更新 问题 ， 特别从技术方 面 ， 具 有非常重要的现实意义 。 1 数据 更 新 的基本 思 路 基础地理信息数据库更新就是将现实世界发生 的地理要素的变化按照地图表达的要求进行抽象和 概括及时地映射 到空 间数 据库 中， 通过对空 间 目标 和属性数据的修改达到正确表达现实世界现势和变 迁 的 目的 。也可以理解为用新 的数据取代 旧的数 据 。基础地理信息数据库更新 的核 心问题有两个 ： 如何用新的数据取代数据库 中已有的数据 ； 如 何保存历史数据 ， 并根据需要进行历史数据 的回溯。 图 1描述了空间基础数据库更新的基本流程。 2数 据库 更 新方 法 省级基础地理信息数据 的更新在时间上 可分为 快速动态更新和区域大面积定期更新 。快速动态 更新可满足经济建 设数 据现势的要求 ， 区域大面积 定期更新可满足 社会对基 础地理信息数据 全要素 、 高精度的要 求。第一种情况 由于其 要素变化小 ， 提 出基于版本 的数据更新方 法 ， 第二种情况 由于其变 化范 围广 、 变化大。提出采用基于 “ 分层存储、 分 幅 1 4 图 1 数 据 厍 中数 据 更 新 的基 本 工 作 流 程 更 新 ” 的数 据 库更 新方 法 。 2 1 基 于 A r c S D E的版 本 管理 的更 新 方法 版本实际上是整个数据 的快 照 ， 不 是数据库 的 硬拷贝， 它只保存数据库中变化的内容 ， 对 于没用更 新变化的内容 ， 只物理存储一次 。在 A r c S D E的数据 库中 ， 系统允许数据 的多个版本同时存在 ， 可为每个 用 户生 成 自己 的子 版本 ， 用 户 的编 辑 操 作 都 在 自 己 的子版本上进行操作 ， 具体操作可采用在线 和离线 两种方式 ， 在线 编辑用户可 以直接在 自己的子版本 上进行 ， 最终保存为 自己的子版本 ； 离线编辑采用了 分布式数据库 同步技术 ， 首先将要更新范 围和更新 要素采用复制检 出( C h e c k O u t ) ， 然后借助其它平台 进行要素 编辑 ， 最后 采用检入 ( C h e c k I n ) 实现数 据 第 4期 鲍 立 尚 ： 省 级 基 础 地 理 信 息数 据 库 更 新 策 略 2 01 1年 8月 库 间的 同 步 ， 达 到 自动 更 新 的 目的 。这 两 种 方 式 完 成的成果都保存在 自己的子版本 ， 通过质检 ， 在确定 无误后 ， 最终采用数据库 自动协调和提交功能 ， 形成 现实库 ( 父版本 ) 和历史库 。 用户在进入 系统之前 ， 链接数 据时就 以该用户 的版本进行连接 ， 打开图层时， 就 以该用户所对应 的 版本打开图层 ， 当用户 编辑完成保存 时只保存在该 用户的子版本 ， 只有 当用户提交版本才将 编辑 结果 提交到现势库 ( 父版本 D e f a u lt ) 版本 中去。同时， 在 提交版本时要 比较记录， 将删除 了的记 录加入 到历 史库 当中 ， 并填上删除时间字段值 ； 将新建的记 录加 入到 D e f a u h版本中， 并填上创建时 间字段值。数据 更 新 的 流程 如 图 2所示 。 图 2基于“ 分层存储 、 分幅 更新 ” 的数据库更新 流程图 2 2基 于 “ 分层 存储 、 分 幅更 新 ” 的更 新方 法 地形图数据是空间基础数据 的一种最基本 的数 据 ， 这种数据 的数据 量大、 更新频 繁 、 应用 范 围广。 传统上 ， 这种数据都是分 幅生产 、 分 幅更新 的， 因此 基础数据库建库 ， 最直接 的方法就是采用分 幅的数 据组织方法 ， 将每一幅图作为数据库 中的一个数据 集 的方式进行存储。采用这种数据组 织方法 ， 数据 的更新最为方便 、 快捷 ， 因为数据生产往往是以图幅 为 单位 的 。这 种 数 据 组 织 方 法 的 缺 点 也 是 很 明 显 的， 采用数据库方式管理这些数据 ， 将产生大量 的数 据表 ， 数据的调用和漫游要频繁地连接多 幅图， 当范 围较大、 图幅数很多时， 将导致数据库链接速度非常 慢 ， 以至于死机 。因此 ， 对 于这种 范围大、 数据 量大 的基础数据 ， 采用实体分层 、 逻辑分幅( 如 图 3 ) 。 图襁t 黼辐4 图 3数 据 纵 向分 层 、 横 向 分 幅 的 组 织 方 式 组织进行建库的方法更科学 、 实用 ， 可避免分幅 存储 的弊端 ， 提高系统运行效率。但地形 图数 据还 是分幅生产和更新的， 这就使我们 自然想到 ， 如何利 用分幅生产 的数据更新分层存储 的数据库数据 ， 为 此 ， 提出了“ 分层 存储、 分幅更新 ” 的数 据库更新模 式。数据更新的流程如图 4所示 。 图 4基 于 “ 分 层 存 储 、 分 幅 存 储 ”的数 据 库 更 新 流 程 因省级基础地理信息数据量达 T B级 ， 为提高检 索和浏览速度 ， 多采用图幅索 引图来管理。在 数据 库更新时 ， 先将 D L G的生产时间与数据库 中对应 的 索引图格网中记录 的数据更新时间进行对 比， 确定 是否需要更新 D L G， 对需要更新 的 ( 下转第1 8页) 1 5 第 4期 矿 山 测 量 2 0 1 1 年 8月 表 4基 本 定 向 点 残 差 。 多余 控 制 点 的 不 符 值 限 差 项 目 基本定 向点0 4 0 ， 4 0 6 0 9 检查 点不符值0 7 0 7 1 0 1 5 从表 3中的统计 数据可 以看 出， D G P S I MU辅 助空三的平面 和高程精 度均符 合 1 ： 5 0 0 、 1 ： 1 0 0 0 、 1 ： 2 0 0 0 地形 图航 空摄影测量 内业规范( G B 7 9 3 0 8 7 ) 的规定 ， 能满 足黄 陵二号 矿 1 ： 2 0 0 0成 图比例 尺 的要求 ( 表 4为规范规定的限差要求) 。由图 3的布 点图可以看出 ， 采用 D G P S I MU辅助空 三可 以减少 约 2 3的外业工作量 ， 加快 了成图速度 ， 降低 了成 图 成 本 。 3 结 论 随着现代航摄技术的不断发展 ， G P S ( 全球定位 系统) 和 I N S ( 惯性导航 系统) 的精度在不断地提高 ， 而 P O S系统也越来越多的应用于航摄领域。在外业 人员难以到达 的森林密 布的黄陵测 区， 如果 采用常 规方法进行空三加密 ， 大部分 区域 的像控测 量很 难 实现 ， 而应用 D G P S I MU辅助空三就使工作 变得简 单多 了， 本文通过介绍该组合系统在黄 陵测 区的实 际应用及其辅助空三的精度分析， 说明了 P O S技 术 在摄影测量 中显示 出了 自身 的重要性 和先进性 ， 减 ( 上接 第 l5页) D L G首先将属于该范 围的数据 转入历史库 中， 然后 将新数据分别写入数据库 的对应要素表 中 ， 同时还 要将格 网属性数据 中的“ 数据更新时间” 修改为当前 更 新 的时 间 。 3 结 语 当前省级基础地理信息数据库建设 的核心 已从 数据整理人库转为数据更新 ， 项 目研究 的成果 ， 已应 用于甘肃省基础地理信息数据库更新 中， 实践证明 ， 研究 的更新方法可实现数据 的快速动态更新和 区域 大面积定期更新。 参考文献 ： 1 李 德 仁 信 g - 化 测 绘 的 本 质 是服 务 J 测 绘 通报 ， 2 0 0 8 ( 5)： 15 2 刘 万增 G I S数 据库更新 中空间冲突 自动检测方 法 M 北京 ： 测绘 出版社 ， 2 0 0 9 1 8 少了地面控制点 ， 降低 了外业工作量 ， 缩短 了大 比例 尺地形 图的成图周期 。由于 P O S技术在不断地完善 之 中， P O S数据辅助空 三可 以达到传统 空 中三角测 量的精度 ， 现 已成为 了航空 摄影 测量的重要发展方 向之一 。在大 比例尺测图、 机载激光雷达 、 数字航空 摄影等领域有广阔的前景。在 困难地区和作业人员 不能到达的地区 ， 采用 D G P S I MU辅助 空三将是大 幅度减少野外控 制点 ， 降低大 比例尺测 图成本和加 快成图速度 的最理想 、 最高效的作业方式。 参考文 献 ： 1 袁修孝G P S辅助空 中三角测量原理及应用 M 北 京 ： 测 绘 出版 社 ， 2 0 0 1 2 王惠 南 G P S导航 原理 与应 用 M j b 京 ：科 学 出版 社 2 0 0 3 3 李德仁 ， 周 月琴 ， 金为铣 摄 影测量 与遥感概 论 M 北 京 ： 测绘 出版社 ， 2 0 0 0 4 张祖 勋， 张剑 清数 字摄 影测 量学 M 武汉 ： 武 汉测 绘科技 大学 出版社 ， 1 9 9 5 作者简介 ： 汤丽 ( 1 9 7 8一) ， 女 ， 辽 宁 凌 海 人 ， 学 士 学位 ， 工 程 师 ， 主要从事摄 影测量内业生产及技术 管理工作。 ( 收 稿 日期 ： 2 0 1 1一o 30 3 ) 3 李宗华 数 字城 市空 间数据基础 设施 建设与应 用 M 北京 ： 科 学 出版社 ， 2 0 0 8 4 张保钢 城 市测绘 数据 库 时空数 据模 型 M 北 京 ： 科 学 出版社 ， 2 0 0 7 5 熊湘琛 ， 张新 长 ， 曹凯滨 城 市基础 地 形数据 增量 更新 研 究 J 测绘 通报 ， 2 0 0 9 ( 3 ) ： 2 42 6 6 罗晓燕 ， 袁燕岩 等 大 比例地 形图数据库 更新 一体化技 术综 述 J 北京测绘 ， 2 0 0 4 ( 2 ) ：