地理信息PPT演示文稿

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1、武汉大学资源与环境科学学院武汉大学资源与环境科学学院地图科学与地理信息工程系地图科学与地理信息工程系第五章第五章 地理信息系统地理信息系统 15.2 数据集成和整理案例数据集成和整理案例 5.3 数据质量控制案例数据质量控制案例 5.4 数据建库案例数据建库案例 5.5 应用系统设计与开发案例应用系统设计与开发案例 5.6 数据库更新与维护案例数据库更新与维护案例 第第5章章 地理信息系统地理信息系统 25.2 数据集成和整理案例数据集成和整理案例 5.2.1背景材料背景材料1、任务概况、任务概况“中国数字地震观测网络中国数字地震观测网络”建设工程是防震减灾基础设施和基建设工程是防震减灾基础设

2、施和基本能力建设工程。将全国地震探测城市所完成的本能力建设工程。将全国地震探测城市所完成的“活断层探测与活断层探测与地震危险性评价地震危险性评价”的成果数据存储于数据库系统,并基于地理信的成果数据存储于数据库系统,并基于地理信息系统平台加以展示,以便于息系统平台加以展示,以便于“活断层探测及地震危险性评价活断层探测及地震危险性评价”工作的研究成果向相关政府部门上报和为社会咨询服务,为国土工作的研究成果向相关政府部门上报和为社会咨询服务,为国土规划、重大工程选址、城市抗震防灾等工作提供数据与软件环境,规划、重大工程选址、城市抗震防灾等工作提供数据与软件环境,其建设任务之一是建立其建设任务之一是建

3、立“活断层探测区基础地理信息管理活断层探测区基础地理信息管理” (以(以下简称下简称“本项目本项目”)。本项目由国家基础地理信息中心承担,用)。本项目由国家基础地理信息中心承担,用户为地震局地质研究所,为其活断层探测与地震危险性评价提供户为地震局地质研究所,为其活断层探测与地震危险性评价提供基础地理数据。基础地理数据。 项目涉及的重点城市约项目涉及的重点城市约20个,由地震局选定的六个,由地震局选定的六个典型城市的地震相关部门参与项目建设个典型城市的地震相关部门参与项目建设 32、目标和主要任务、目标和主要任务 目标:目标:(1)制定城市活断层探测区基础地理数据规范,建立典型城)制定城市活断层

4、探测区基础地理数据规范,建立典型城市基础地理数据处理样例,保证基础地理数据一致性和标准化市基础地理数据处理样例,保证基础地理数据一致性和标准化(2)建立城市活断层探测区基础地理数据库,开发数据库管)建立城市活断层探测区基础地理数据库,开发数据库管理系统,实现基础地理数据的查询显示与统一管理。理系统,实现基础地理数据的查询显示与统一管理。 任务:任务:(1)制定城市活断层探测区基础地理数据规范,建立典型城)制定城市活断层探测区基础地理数据规范,建立典型城市基础地理数据处理样例。制定城市活断层探测区基础地理数据市基础地理数据处理样例。制定城市活断层探测区基础地理数据规范并提供技术培训;根据上述规范

5、开发城市活断层探测区基础规范并提供技术培训;根据上述规范开发城市活断层探测区基础地理数据质量检验软件;指导相关单位进行城市活断层探测区基地理数据质量检验软件;指导相关单位进行城市活断层探测区基础地理数据整理和加工,并对数据成果进行汇总与质量检验础地理数据整理和加工,并对数据成果进行汇总与质量检验(2)建立城市活断层探测区基础地理数据库(略)建立城市活断层探测区基础地理数据库(略)(3)开发城市活断层探测区基础地理数据库管理系统(略)开发城市活断层探测区基础地理数据库管理系统(略)43、数据的内容、种类与范、数据的内容、种类与范围围 需要整合的基础地理数据包括需要整合的基础地理数据包括1:25万

6、、万、1:5万、万、1:1万矢万矢量地图(量地图(DLG)、数字高程模型()、数字高程模型(DEM)。)。1:25万数据覆盖主万数据覆盖主要城市活断层探测的工作区,要城市活断层探测的工作区,1:5万数据覆盖主要城市活断层探万数据覆盖主要城市活断层探测的目标区;测的目标区;1:1万数据覆盖主要城市活断层探测的研究区。万数据覆盖主要城市活断层探测的研究区。活断层探测的工作区指的是为开展地震活断层鉴定工作需进行活断层探测的工作区指的是为开展地震活断层鉴定工作需进行综合分析的区域,以城市为核心,约综合分析的区域,以城市为核心,约150km见方,大于活断层探见方,大于活断层探测的目标区;测的目标区;“地

7、震活断层探测与地震危险性评价地震活断层探测与地震危险性评价” 所针对的地所针对的地域称为目标区,目标区范围通常在域称为目标区,目标区范围通常在30km50km见方。研究区沿见方。研究区沿活断层走向呈带状分布,长度几公里到几十公里不等。活断层走向呈带状分布,长度几公里到几十公里不等。 “主要城市主要城市”指指“活断层探测与地震危险性评价活断层探测与地震危险性评价” 项目建设要项目建设要求的城市,具体为天津、宁波、上海等,共计求的城市,具体为天津、宁波、上海等,共计20个城市,其中的个城市,其中的乌鲁木齐、银川、昆明、太原、北京、宁波等乌鲁木齐、银川、昆明、太原、北京、宁波等6个典型城市的基础个典

8、型城市的基础地理数据将由本项目完成样例数据的整合与建库。地理数据将由本项目完成样例数据的整合与建库。54、提交的项目成果、提交的项目成果 项目成果包括以下几个方面:城市活断层探测区基础地理数据项目成果包括以下几个方面:城市活断层探测区基础地理数据规范、典型城市基础地理信息处理样例、样例数据库以及相关技规范、典型城市基础地理信息处理样例、样例数据库以及相关技术文档资料等。术文档资料等。(1) 城市活断层探测区基础地理数据规范城市活断层探测区基础地理数据规范65.条件投入条件投入 本项目需要投入的条件包括软件、硬件以及人员的投入。本项目需要投入的条件包括软件、硬件以及人员的投入。(1)软件环境)软

9、件环境ARC/GIS9.1,ARC/GIS9.2ORACLE10G(2)硬件环境)硬件环境微机:微机: 微机微机 10台台绘图仪:惠普绘图仪:惠普5500PS(幅宽(幅宽1.5米)一台米)一台打印机:惠普打印机:惠普4550PCL 激光打印机一台激光打印机一台(3)人员投入)人员投入本项目投入主要技术人员包括本项目投入主要技术人员包括2名高级工程师,名高级工程师,3名工程师,名工程师,10名数据采集人员。名数据采集人员。 75.2.2、分析要点、分析要点 1、技术标准与规范的确定、技术标准与规范的确定技术标准和规范是项目实施关键。根据项目建设需求,首先需技术标准和规范是项目实施关键。根据项目建

10、设需求,首先需要分析项目涉及的标准或者规范,并进行相应试验,制定用于数要分析项目涉及的标准或者规范,并进行相应试验,制定用于数据整理的据整理的城市活断层探测区基础地理数据规范城市活断层探测区基础地理数据规范。实施过程中。实施过程中严格执行这些标准与规定,指导工程设计和工程实施的有序进行。严格执行这些标准与规定,指导工程设计和工程实施的有序进行。由于本项目所建立的基础地理数据库的作用是为专业地震数据由于本项目所建立的基础地理数据库的作用是为专业地震数据的分析和展现提供基础地理背景,这就要求其提供的数据能够在的分析和展现提供基础地理背景,这就要求其提供的数据能够在其他专业应用系统中方便地使用,因此

11、本项目遵循其他专业应用系统中方便地使用,因此本项目遵循“中国地震活中国地震活动断层探测技术系统技术规程动断层探测技术系统技术规程”中的有关规定。数据整合与建库中的有关规定。数据整合与建库参考和遵循的主要数据标准与规范包括:参考和遵循的主要数据标准与规范包括:中国地震活动断层探测技术系统技术规程中国地震活动断层探测技术系统技术规程中国地震局;中国地震局;关于中国地震活断层探测技术系统专业软件采购安排的通知关于中国地震活断层探测技术系统专业软件采购安排的通知81、技术标准与规范的确定、技术标准与规范的确定 国土基础信息数据分类与代码国土基础信息数据分类与代码GB/T 13923-92;中华人民共和

12、国行政区划代码中华人民共和国行政区划代码GB 2260-2000;1:5万矢量地形数据万矢量地形数据(DLG)生产技术规定生产技术规定;1 10000基础地理信息数据分类代码基础地理信息数据分类代码;基础地理信息数字产品基础地理信息数字产品1 10000、1 50000数字高程模型数字高程模型基础地理信息数字产品基础地理信息数字产品1 10000、1 50000数字栅格地图数字栅格地图国家基本比例尺地形图分幅与编号国家基本比例尺地形图分幅与编号GB/T 13989-1992;基础地理信息数字产品元数据基础地理信息数字产品元数据CH/T 1007-2001;国家干线公路路线名称和编号国家干线公路

13、路线名称和编号GB 917.2-1989;中华人民共和国铁路路线名称代号中华人民共和国铁路路线名称代号GB 1945-1987;测绘产品检查验收规定测绘产品检查验收规定国家测绘局国家测绘局1995.8;测绘产品质量评定标准测绘产品质量评定标准国家测绘局国家测绘局1995.8;91、技术标准与规范的确定、技术标准与规范的确定根据以上标准和规范,首先需要制定根据以上标准和规范,首先需要制定城市活断层探测区基础城市活断层探测区基础地理数据规范地理数据规范,确定基础地理数据(矢量地形要素)的内容及,确定基础地理数据(矢量地形要素)的内容及规格要求,包含要素和属性内容、要素分类编码、数据分层及组规格要求

14、,包含要素和属性内容、要素分类编码、数据分层及组织、要素采集与表达、元数据及要求等,以指导基础地理数据的织、要素采集与表达、元数据及要求等,以指导基础地理数据的整合和数据建库。整合和数据建库。制定本规规范的主导思想是立足于本项目的要求,基于原始收制定本规规范的主导思想是立足于本项目的要求,基于原始收集的基础地理数据或基础地形图,加工具有集的基础地理数据或基础地形图,加工具有GIS数据模型结构特数据模型结构特征的数据成果,同时顾及数据可视化效果。征的数据成果,同时顾及数据可视化效果。根据需求,项目组制定了经用户确认的根据需求,项目组制定了经用户确认的城市活断层探测区基城市活断层探测区基础地理数据

15、规范础地理数据规范。以。以1:10000基础地形数据为例,数据共分为基础地形数据为例,数据共分为九个数据集三十四个数据类。数据分层的命名采用四个字符,第九个数据集三十四个数据类。数据分层的命名采用四个字符,第一个字符代表数据分类,第二三个字符是数据内容的缩写,第四一个字符代表数据分类,第二三个字符是数据内容的缩写,第四个字符代表几何类型。个字符代表几何类型。 10112、资料收集与分析、资料收集与分析 1:25万、万、1:5万基础地理数据直接来源于国家测绘部门;万基础地理数据直接来源于国家测绘部门;1:1万基础地理数据由各城市地震单位收集,数据来源与省(市)万基础地理数据由各城市地震单位收集,

16、数据来源与省(市)测绘部门、城建规划部门。测绘部门、城建规划部门。由于由于1:25万、万、1:5万基础地理数据万基础地理数据直接来源于国家测绘部门管理的国家基础地理信息数据库,因此直接来源于国家测绘部门管理的国家基础地理信息数据库,因此其数据质量、数据规范性均能得到较好保证,只需进行面向项目其数据质量、数据规范性均能得到较好保证,只需进行面向项目具体应用需求的转换与整合工作;具体应用需求的转换与整合工作;而而1:1万数据由各城市地震单万数据由各城市地震单位收集,其来源单位不一,位收集,其来源单位不一,由于我国在由于我国在1:1万基础地理数据的生万基础地理数据的生产方面尚无统一的强制性国家标准,

17、因此各城市产方面尚无统一的强制性国家标准,因此各城市1:1万基础地理万基础地理数据之间在投影与坐标系统、数据格式、技术指标、甚至数据模数据之间在投影与坐标系统、数据格式、技术指标、甚至数据模型等方面都会存在较大出入型等方面都会存在较大出入,与,与1:25万和万和1:5万数据之间也存万数据之间也存在很多的不一致,需要根据本项目需求制定统一的技术规范,进在很多的不一致,需要根据本项目需求制定统一的技术规范,进行大量的加工处理与整合工作,才能形成标准统一、形式规范的行大量的加工处理与整合工作,才能形成标准统一、形式规范的基础地理数据,进行一体化的数据建库和应用、管理。基础地理数据,进行一体化的数据建

18、库和应用、管理。 122、资料收集与分析、资料收集与分析 为保证成果的可靠性和现势性,还收集了本项目数据加工需要为保证成果的可靠性和现势性,还收集了本项目数据加工需要的资料,如:各城市交通、区划、居民地等方面的图集图册等,的资料,如:各城市交通、区划、居民地等方面的图集图册等,对其现势性、可靠性进行分析,为数据整合提供分析依据。对其现势性、可靠性进行分析,为数据整合提供分析依据。如前所述,如前所述,整合的重点在于由地方地震部门收集的整合的重点在于由地方地震部门收集的1:1万基础万基础地理数据地理数据。经对。经对6个城市个城市1:1万的数据源进行分析。万的数据源进行分析。在数据模型在数据模型方面

19、,乌鲁木齐、宁波、太原数据为方面,乌鲁木齐、宁波、太原数据为CAD 数据,数据,地理要素完全按地理要素完全按照模拟图再现的形式采集,照模拟图再现的形式采集,没有按照要素类别分层、也缺乏必要没有按照要素类别分层、也缺乏必要的属性信息,的属性信息,因此向因此向GIS数据模型改造的工作量较大;银川数据数据模型改造的工作量较大;银川数据仅有简单分层,同样无分类代码和其他属性信息,整合工作量较仅有简单分层,同样无分类代码和其他属性信息,整合工作量较大;北京、昆明数据按照要素类别进行了分层,有要素分类代码,大;北京、昆明数据按照要素类别进行了分层,有要素分类代码,个别要素有名称、高程等属性信息,但其要素分

20、类代码需要规范个别要素有名称、高程等属性信息,但其要素分类代码需要规范和统一,部分属性需要补充采集,也有一定数据整合工作量和统一,部分属性需要补充采集,也有一定数据整合工作量。 13典典型型城城市市的的1:1万万基基础础地地理理数数据据 143、坐标系统的转换、坐标系统的转换 根据根据城市活断层探测区基础地理数据规范城市活断层探测区基础地理数据规范,各类数据必须转换到统一的坐标系统。原始数据各类数据必须转换到统一的坐标系统。原始数据为定位参考系为为定位参考系为1980西安坐标系,高程基准为西安坐标系,高程基准为1985国家高程基准。成果数据要求为国家高程基准。成果数据要求为WGS1984坐标系

21、,高程基准为坐标系,高程基准为1985国家高程国家高程基准。基准。坐标系统的转换可以在数据整合并质量检坐标系统的转换可以在数据整合并质量检核后,统一进行转换。核后,统一进行转换。 154、数据整合技术流程、数据整合技术流程 1:25万、万、1:5万基础地理数据直接来源于国家测绘部门管理万基础地理数据直接来源于国家测绘部门管理的国家基础地理信息数据库,其数据质量、数据规范性、数据一的国家基础地理信息数据库,其数据质量、数据规范性、数据一致性均能得到较好保证,若有个别城市可获取更新信息需对该部致性均能得到较好保证,若有个别城市可获取更新信息需对该部分数据进行更新。本项目制定的基础地理数据规范,将主

22、要针对分数据进行更新。本项目制定的基础地理数据规范,将主要针对1:1万基础地理数据(包括数字矢量地图数据(万基础地理数据(包括数字矢量地图数据(DLG)和数字高程)和数字高程模型数据(模型数据(DEM),),解决其存在的投影与坐标系统、数据格式、解决其存在的投影与坐标系统、数据格式、技术指标、数据模型等方面的不一致问题技术指标、数据模型等方面的不一致问题。 根据根据城市活断层探测区基础地理数据规范城市活断层探测区基础地理数据规范,结合每个城,结合每个城市数据源的不同情况,数据整合的技术流程主要包括数据预处理、市数据源的不同情况,数据整合的技术流程主要包括数据预处理、数据格式转换、坐标系统检查、

23、图层调整与属性结构定义、代码数据格式转换、坐标系统检查、图层调整与属性结构定义、代码转换、要素识别与属性添加、图形要素处理、图层合并等过程转换、要素识别与属性添加、图形要素处理、图层合并等过程 1617数据整合处理技术流程数据整合处理技术流程 184、数据整合技术流程、数据整合技术流程 以北京以北京1:1万数据为例,其原始数据的分层、要素处理方式与万数据为例,其原始数据的分层、要素处理方式与活断层数据规范活断层数据规范不一致,须进行整合。主要工作:不一致,须进行整合。主要工作:1)数据预处理)数据预处理: 在原始数据打印图上进行数据预处理,在原始数据打印图上进行数据预处理,如标如标注道路名称、

24、居民地级别等。注道路名称、居民地级别等。原始数据为原始数据为1980西安坐标系经纬度西安坐标系经纬度数据。原始数据无标准分幅图廓线,不能利用理论图廓检核数据数据。原始数据无标准分幅图廓线,不能利用理论图廓检核数据坐标系统是否与说明相符,可利用同一地区其他尺度或其他专题坐标系统是否与说明相符,可利用同一地区其他尺度或其他专题的数据进行要素套合检查,确认原始数据的坐标系统。的数据进行要素套合检查,确认原始数据的坐标系统。2)格式转换:将原数据格式转换为数据处理软件所支持格式,)格式转换:将原数据格式转换为数据处理软件所支持格式,以便进行数据处理,包括图形要素处理、要素属性处理和代码转以便进行数据处

25、理,包括图形要素处理、要素属性处理和代码转换换3)图形要素处理)图形要素处理:对原始数据中采集方式不符合要求、拓扑:对原始数据中采集方式不符合要求、拓扑关系处理不严格(如:关系处理不严格(如:境界线未连续采集、水系线面不吻合、道境界线未连续采集、水系线面不吻合、道路悬挂点等路悬挂点等)图面要素进行处理。)图面要素进行处理。194、数据整合技术流程、数据整合技术流程 4)要素属性处理和代码转换要素属性处理和代码转换:对要素代码进行检查,并按照:对要素代码进行检查,并按照基础地理信息要素分类与代码基础地理信息要素分类与代码 进行代码转换,对属性不全或进行代码转换,对属性不全或属性有误要素,进行补充

26、修改(如:道路分级、居民地分级等)属性有误要素,进行补充修改(如:道路分级、居民地分级等)5)数据分层调整数据分层调整,按照所遵循的数据规范进行要素分层的调,按照所遵循的数据规范进行要素分层的调整。整。6)数据接边和检查数据接边和检查:检查数据接边(图幅之间或者作业区之:检查数据接边(图幅之间或者作业区之间)情况,包括图形和属性的接边,对不符合要求的进行修改。间)情况,包括图形和属性的接边,对不符合要求的进行修改。数据检查包括对空间参考系、位置精度、属性精度、接边精度、数据检查包括对空间参考系、位置精度、属性精度、接边精度、完整性、逻辑一致性等的检查。完整性、逻辑一致性等的检查。7)坐标系统检

27、查与转换坐标系统检查与转换,原始数据无内图廓线等数学基础要,原始数据无内图廓线等数学基础要素,需利用其他数据资料进行数据坐标系统正确性检查,将处理素,需利用其他数据资料进行数据坐标系统正确性检查,将处理完成的西安完成的西安80数据成果向成果数据要求的数据成果向成果数据要求的WGS84坐标系统转换坐标系统转换8)元数据加工元数据加工:按照数据规范填写元数据。:按照数据规范填写元数据。 205.2.3、样题、样题 1简答题简答题(1)简述数据整合的技术流程。)简述数据整合的技术流程。(2) 以北京以北京1:10000基础地理数据数据的整合为例,列出数基础地理数据数据的整合为例,列出数据整合过程中的

28、要素分类代码转换表和图层调整表。据整合过程中的要素分类代码转换表和图层调整表。(3)我国常用的坐标系有哪些?在数据整合中,如果获取的)我国常用的坐标系有哪些?在数据整合中,如果获取的数据源没有说明其坐标系统,可以采用何种办法确认数据源的坐数据源没有说明其坐标系统,可以采用何种办法确认数据源的坐标系?如数据源为标系?如数据源为1954年北京坐标系,投影为年北京坐标系,投影为UTM投影的第投影的第50区,现需要把数据源转换为投影为高斯区,现需要把数据源转换为投影为高斯-克吕格第克吕格第49带的坐标系统,带的坐标系统,以以Arc/Info软件为例,列出数据转换的投影文件。软件为例,列出数据转换的投影

29、文件。 215.2.4、参考答案、参考答案 1简答题简答题(1)简述数据整合的技术流程。)简述数据整合的技术流程。参考答案:参考答案:数据整合必须在充分分析数据源的基础上,根据项目制定的数数据整合必须在充分分析数据源的基础上,根据项目制定的数据成果的据成果的XXXX基础地理数据规范基础地理数据规范,解决存在的投影与坐标系解决存在的投影与坐标系统、数据格式、技术指标、数据模型等方面的不一致问题。统、数据格式、技术指标、数据模型等方面的不一致问题。数据数据整合的技术流程主要包括整合的技术流程主要包括数据预处理、数据格式转换、坐标系统数据预处理、数据格式转换、坐标系统检查、图层调整与属性结构定义、代

30、码转换、要素识别与属性增检查、图层调整与属性结构定义、代码转换、要素识别与属性增减、图形要素处理、图层合并减、图形要素处理、图层合并等过程。等过程。 225.2.4、参考答案、参考答案 1)数据预处理)数据预处理: 根据收集的资料在原始数据打印图上进行数根据收集的资料在原始数据打印图上进行数据预处理,如标注道路名称、道路编号、居民地级别等内容。据预处理,如标注道路名称、道路编号、居民地级别等内容。2)格式转换:将原始数据进行格式转换,转换为数据处理软)格式转换:将原始数据进行格式转换,转换为数据处理软件所支持的格式,以便进行数据处理,包括图形要素的处理、要件所支持的格式,以便进行数据处理,包括

31、图形要素的处理、要素属性处理和代码转换。素属性处理和代码转换。3)图形要素处理:按照项目所遵循的)图形要素处理:按照项目所遵循的xxxx基础地理数据规基础地理数据规范范,对原始数据中采集方式不符合要求、拓扑关系处理不严格,对原始数据中采集方式不符合要求、拓扑关系处理不严格(如:境界线未连续采集、植被点采集、水系线面不吻合、道路(如:境界线未连续采集、植被点采集、水系线面不吻合、道路悬挂点等)图面要素进行处理。悬挂点等)图面要素进行处理。4)要素属性处理和代码转换:对要素代码进行检查,并按照)要素属性处理和代码转换:对要素代码进行检查,并按照基础地理信息要素分类与代码基础地理信息要素分类与代码

32、进行代码转换,对属性不全或进行代码转换,对属性不全或属性有误要素,收集资料进行补充修改(如:道路分级、居民地属性有误要素,收集资料进行补充修改(如:道路分级、居民地分级、等高距一致性处理等)。分级、等高距一致性处理等)。235.2.4、参考答案、参考答案 5)数据分层调整,按照本项目所遵循的)数据分层调整,按照本项目所遵循的xxxx基础地理数据基础地理数据规范规范进行要素分层的调整。进行要素分层的调整。6)数据接边和检查:检查数据接边(图幅之间或者作业区之)数据接边和检查:检查数据接边(图幅之间或者作业区之间)情况,包括图形和属性的接边,对不符合要求的进行修改。间)情况,包括图形和属性的接边,

33、对不符合要求的进行修改。数据检查包括对空间参考系、位置精度、属性精度、接边精度、数据检查包括对空间参考系、位置精度、属性精度、接边精度、完整性、逻辑一致性等的检查,检查方法可以采用人工对照、程完整性、逻辑一致性等的检查,检查方法可以采用人工对照、程序自动、人机交互检查等多种方式。序自动、人机交互检查等多种方式。7)坐标系统检查与转换,原始数据无内图廓线等数学基础要)坐标系统检查与转换,原始数据无内图廓线等数学基础要素,需利用其他数据资料进行数据坐标系统正确性检查,并将处素,需利用其他数据资料进行数据坐标系统正确性检查,并将处理完成的西安理完成的西安80数据成果向成果数据要求的数据成果向成果数据

34、要求的WGS84坐标系统转坐标系统转换。换。8)元数据加工:按照)元数据加工:按照xxxx基础地理数据规范基础地理数据规范填写元数据。填写元数据。 245.2.4、参考答案、参考答案 (2)以本项目北京)以本项目北京1:10000基础地理数据数基础地理数据数据的整合为例,列出数据整合过程中的要素分类据的整合为例,列出数据整合过程中的要素分类代码转换表和图层调整表。代码转换表和图层调整表。通过分析通过分析1:10000北京原始的基础地理数据北京原始的基础地理数据数据的数据组织和代码、数据模型等,依据数据的数据组织和代码、数据模型等,依据城城市活断层探测区基础地理数据规范市活断层探测区基础地理数据

35、规范,以居民地、,以居民地、独立地物点为例,数据整合过程中的要素分类代独立地物点为例,数据整合过程中的要素分类代码转换对照表见下表码转换对照表见下表 2526275.2.4、参考答案、参考答案1)我国常用的大地坐标系统包括)我国常用的大地坐标系统包括1954年北京坐标系、年北京坐标系、1980西西安坐标系及安坐标系及2000国家大地坐标系,还包括城市常用的独立坐标系国家大地坐标系,还包括城市常用的独立坐标系。2)如果获取的数据源没有说明其坐标系统,可利用同一地区其)如果获取的数据源没有说明其坐标系统,可利用同一地区其它尺度或其它专题的数据进行多种坐标系统转换后,它尺度或其它专题的数据进行多种坐

36、标系统转换后,与数据源进与数据源进行要素套合检查,行要素套合检查,如转换的某坐标系统的数据与数据源基本套合,如转换的某坐标系统的数据与数据源基本套合,则可确认该坐标系统为数据源的坐标系统。则可确认该坐标系统为数据源的坐标系统。3)以)以Arc/Info软件为例,必须确定数据转换之前和之后的坐软件为例,必须确定数据转换之前和之后的坐标系统的椭球体、投影方式、原点经度、原点纬度、原点东西方标系统的椭球体、投影方式、原点经度、原点纬度、原点东西方向和南北方向的偏移量、中央子午线所在的经度、中央子午线变向和南北方向的偏移量、中央子午线所在的经度、中央子午线变形因子等,投影文件如下,形因子等,投影文件如

37、下,285.2.4、参考答案、参考答案InputProjection UTMZone 50Units METERSSpheroid KRASOVSKYLatitude of origin 0Xshift 500000.00Yshift 0.0000000000Scale factor at central meridian 0.9996parametersOutput Longitude of Center meridian 111Projection Tranverse Mercator Xshift 500000.00Units METERS Yshift 0.0000000000Sphe

38、roid KRASOVSKY Scale factor at central meridian 1Latitude of origin 0 End295.3 数据质量控制案例数据质量控制案例 5.3.1背景材料背景材料1.任务概况与目标任务概况与目标“XXX核心地形要素(核心地形要素(DLG)数据库)数据库”是采用矢量数据结构形式,是采用矢量数据结构形式,采集和存储包括地貌、水系、居民地、交通、境界、地形要素内采集和存储包括地貌、水系、居民地、交通、境界、地形要素内容,数据成果符合地形图精度要求,采用了以地形图为主要数据容,数据成果符合地形图精度要求,采用了以地形图为主要数据源,应用源,应用S

39、POT卫星影像、航空影像、车载卫星影像、航空影像、车载GPS采集的国省道数据、采集的国省道数据、地名数据成果等对数据内容进行了更新。地名数据成果等对数据内容进行了更新。DLG数据质量控制的技术复杂。主要内容如下:数据质量控制的技术复杂。主要内容如下:(1)制定数据检查验收规定)制定数据检查验收规定(2)制定)制定DLG数据汇交技术规定数据汇交技术规定(3)开发检查验收软件)开发检查验收软件(4)数据检查验收的试验与技术培训)数据检查验收的试验与技术培训(5)开展数据检查验收)开展数据检查验收305.3 数据质量控制案例数据质量控制案例 2.基本组织与流程基本组织与流程(1)生产阶段的检查验收)

40、生产阶段的检查验收数据生产过程中执行二级检查一级验收制,数据生产过程中执行二级检查一级验收制,过程检查、最终检过程检查、最终检查和验收。查和验收。过程检查由生产单位的中队过程检查由生产单位的中队(室室)检查人员承担。最终检查人员承担。最终检查由生产单位的质量管理机构负责实施。验收工作由各生产单检查由生产单位的质量管理机构负责实施。验收工作由各生产单位具有检验资格的检验机构负责实施。位具有检验资格的检验机构负责实施。各级检查、验收工作必须独立进行,不得省略或代替。各级检查、验收工作必须独立进行,不得省略或代替。(2)入库检查)入库检查入库检查是建库阶段按照数据库设计要求开展的对生产成果的入库检查

41、是建库阶段按照数据库设计要求开展的对生产成果的数据检查工作,入库检查采取两级流程实施,即抽样详查与全数数据检查工作,入库检查采取两级流程实施,即抽样详查与全数概查相结合的方式。抽样详查是对上交的一批产品进行抽样检查概查相结合的方式。抽样详查是对上交的一批产品进行抽样检查和质量评定,评定结果为批质量的合格或不合格,和质量评定,评定结果为批质量的合格或不合格,如批质量合格,如批质量合格,则进行全数概查,并对全数概查的所有图幅进行质量评定。则进行全数概查,并对全数概查的所有图幅进行质量评定。315.3 数据质量控制案例数据质量控制案例 3.检查验收的质量要求检查验收的质量要求(1)数据汇交质量要求)

42、数据汇交质量要求各生产单位成果数据的上交应严格符合各生产单位成果数据的上交应严格符合DLG数据汇交与接收数据汇交与接收规定规定和相关补充技术要求,上交数据的存储介质、目录组织、和相关补充技术要求,上交数据的存储介质、目录组织、数据格式等必须正确无误;上交的文档资料应该完整,包括文档数据格式等必须正确无误;上交的文档资料应该完整,包括文档簿、技术总结、资料清单、接图表或图幅清单、现势资料、生产簿、技术总结、资料清单、接图表或图幅清单、现势资料、生产单位的检查验收报告、质量监督抽检报告、项目监理报告等;单位的检查验收报告、质量监督抽检报告、项目监理报告等;(2)数据采集资料源质量要求)数据采集资料

43、源质量要求DRG数据质量要求:对文件命名、数据格式、图幅比例尺、图数据质量要求:对文件命名、数据格式、图幅比例尺、图幅版本、多库使用地形图的一致性、坐标系统、纠正和配准精度;幅版本、多库使用地形图的一致性、坐标系统、纠正和配准精度;DOM数据质量要求:对文件命名、数据格式、更新使用的影象数据质量要求:对文件命名、数据格式、更新使用的影象类型、影象质量、坐标系统、纠正和配准精度;类型、影象质量、坐标系统、纠正和配准精度;32(3)DLG数据质量要求数据质量要求 完整性及结构一致性:完整性及结构一致性:数据组织、图号、分幅的正确性、数据数据组织、图号、分幅的正确性、数据层的完整性、数据层命名、数据

44、层格式、数学基础、拓扑关系、层的完整性、数据层命名、数据层格式、数学基础、拓扑关系、属性表及结构等;属性表及结构等;图形精度:图形精度:要素遗漏、多余的要素、几何位移、节点错误、线要素遗漏、多余的要素、几何位移、节点错误、线段错误、多边形错误、数字化方向、图形综合取舍;段错误、多边形错误、数字化方向、图形综合取舍;属性精度:属性精度:要素分层的正确性、属性值域检查、属性项之间的要素分层的正确性、属性值域检查、属性项之间的逻辑一致性、相同属性值要素之间的连通性,河流湖泊水库的代逻辑一致性、相同属性值要素之间的连通性,河流湖泊水库的代码及名称、要素名称、铁路编码、公路编码、境界数据、其他属码及名称

45、、要素名称、铁路编码、公路编码、境界数据、其他属性项正确性;性项正确性;33(3)DLG数据质量要求数据质量要求 接边精度接边精度:图廓接边、图形接边、属性接边;:图廓接边、图形接边、属性接边;数据更新数据更新:更新要素的完整性、已更新要素的合理性、更新要:更新要素的完整性、已更新要素的合理性、更新要素属性的正确性、关系处理的合理性;素属性的正确性、关系处理的合理性;要素关系一致性要素关系一致性:水系与等高线的关系、水系要素与河流编码:水系与等高线的关系、水系要素与河流编码数据的关系、居民地与公路的关系、居民地与地名库的关系、公数据的关系、居民地与公路的关系、居民地与地名库的关系、公路与铁路的

46、关系、公路与骨干交通网的关系、公路附属设施与公路与铁路的关系、公路与骨干交通网的关系、公路附属设施与公路的关系、公路与水系的关系;路的关系、公路与水系的关系; 34(4)元数据质量要求)元数据质量要求元数据结构:文件命名;元数据结构:文件命名;文件格式:文件结构、关键项内容的正确性文件格式:文件结构、关键项内容的正确性等;等;其它项内容:检查元数据其他各项的内容的其它项内容:检查元数据其他各项的内容的正确性。正确性。 354.数据质量评价数据质量评价 为了加强质量管理、提高质量意识,项目部将按照任务批次,对为了加强质量管理、提高质量意识,项目部将按照任务批次,对各任务承担单位进行数据质量综合评

47、价,综合评价指标主要包括:各任务承担单位进行数据质量综合评价,综合评价指标主要包括:成果汇交情况、合格和不合格批数、产品合格率、产品优良率等。成果汇交情况、合格和不合格批数、产品合格率、产品优良率等。数据检验批质量实行合格批、不合格批评定制。数据检验批质量实行合格批、不合格批评定制。单位产品质量实行优级品、良级品、合格品、不合格品评定制。单位产品质量实行优级品、良级品、合格品、不合格品评定制。根据单位产品的质量得分,按以下分值段划分单位产品的质量等根据单位产品的质量得分,按以下分值段划分单位产品的质量等级:级:优级品优级品 M 90 分;分;良级品良级品 75分分 M 90分;分;合格品合格品

48、 60分分 M 75分;分;不合格品不合格品 M 60分。分。- 单位产品质量得分。单位产品质量得分。364.数据质量评价数据质量评价 (1)确定单位产品的质量标准)确定单位产品的质量标准按照每一个质量问题对数据质量影响的严重性,按照每一个质量问题对数据质量影响的严重性,划分为严重缺陷、重缺陷、轻缺陷,每一个等级的划分为严重缺陷、重缺陷、轻缺陷,每一个等级的缺陷及图幅困难程度分级对应相应的质量扣分。通缺陷及图幅困难程度分级对应相应的质量扣分。通过质量检查,以每一幅图为单位,检查并汇总统计过质量检查,以每一幅图为单位,检查并汇总统计本图幅内出现问题的类型和数量,扣除相对应的质本图幅内出现问题的类

49、型和数量,扣除相对应的质量分,最后再按质量得分评定作业质量为合格品或量分,最后再按质量得分评定作业质量为合格品或不合格品。不合格品。37(2)批次产品的质量评定)批次产品的质量评定抽样及质量评定抽样及质量评定由同一数据生产单位、同一批上交的数据组成检验批。质量检查由同一数据生产单位、同一批上交的数据组成检验批。质量检查抽样比例为抽样比例为10%。检查验收的检验批不合格判定比例为检查验收的检验批不合格判定比例为5%,如果样本中不合格品,如果样本中不合格品数小于抽检样本数数小于抽检样本数5%,则判定该检验批合格,否则为批不合格。,则判定该检验批合格,否则为批不合格。再次抽检再次抽检经抽检判为第一次

50、检验不合格的数据,全部退回被检单位重新检经抽检判为第一次检验不合格的数据,全部退回被检单位重新检查和处理,并需重新汇交和抽检。查和处理,并需重新汇交和抽检。第一次抽检合格的数据进行下一阶段的全数概查,在全数概查中第一次抽检合格的数据进行下一阶段的全数概查,在全数概查中如果发现不合格品数累计大于如果发现不合格品数累计大于5%时,同样判为不合格检验批,全时,同样判为不合格检验批,全部退回被检单位重新检查和处理,直至检验合格。部退回被检单位重新检查和处理,直至检验合格。问题修改问题修改经检验为合格的检验批,可以对数据进行后续的全数概查与修改。经检验为合格的检验批,可以对数据进行后续的全数概查与修改。

51、 385.检查验收技术方法及软件研检查验收技术方法及软件研制制 空间数据质量检查常用的技术方法和手段有三种:空间数据质量检查常用的技术方法和手段有三种:程序自动检查程序自动检查: 通过设计模型算法和编制计算机程序通过设计模型算法和编制计算机程序,利用空间,利用空间数据的图形与属性、图形与图形、属性与属性之间存在有一定的逻数据的图形与属性、图形与图形、属性与属性之间存在有一定的逻辑关系和规律,检查和发现数据中存在的错误。辑关系和规律,检查和发现数据中存在的错误。人机交互检查人机交互检查: 数据中很多地方数据中很多地方靠程序检查不能完全确定靠程序检查不能完全确定其正确其正确与否,但程序检查能将有疑

52、点的地方搜索出来,缩小范围或精确定与否,但程序检查能将有疑点的地方搜索出来,缩小范围或精确定位,再采用人机交互检查方法,由人工判断数据的正确性。位,再采用人机交互检查方法,由人工判断数据的正确性。人工对照检查人工对照检查: 通过人工检查核对实物、数据表格、或可视化的通过人工检查核对实物、数据表格、或可视化的图形,图形,从而判断检查内容的正确性。具有简便、易操作的特点。从而判断检查内容的正确性。具有简便、易操作的特点。 不同的检查方法具有各自的优势,对于大型空间数据库的质量不同的检查方法具有各自的优势,对于大型空间数据库的质量控制需要组合使用。根据不同的要素或内容,选择合适的方法。控制需要组合使

53、用。根据不同的要素或内容,选择合适的方法。395.检查验收技术方法及软件研检查验收技术方法及软件研制制 在研究和分析在研究和分析DLG数据采集技术规定,及生产工艺流程、使用资数据采集技术规定,及生产工艺流程、使用资料情况、建库要求等基础上,提出影响数据质量的各项数据质量因料情况、建库要求等基础上,提出影响数据质量的各项数据质量因子与指标,并针对每一项质量因子,确定采用可操作的检查方法。子与指标,并针对每一项质量因子,确定采用可操作的检查方法。 DLG数据入库检查的技术复杂、工作量巨大,采用常规的方法难数据入库检查的技术复杂、工作量巨大,采用常规的方法难以完成,一方面不能保证数据的质量,另一方面

54、要耗费大量的人力、以完成,一方面不能保证数据的质量,另一方面要耗费大量的人力、财力,还要影响工程的进度。为此,财力,还要影响工程的进度。为此,DLG建库项目组基于先进的建库项目组基于先进的GIS技术和积累的经验,开发了全套功能齐全的技术和积累的经验,开发了全套功能齐全的DLG数据入库检查数据入库检查软件,免费提供给数据采集生产的单位使用。软件,免费提供给数据采集生产的单位使用。检查软件功能较为齐全,使用方便,检查结果正确。大部分的检检查软件功能较为齐全,使用方便,检查结果正确。大部分的检查项目都使用计算机程序进行检查。许多项目根据检查结果,就可查项目都使用计算机程序进行检查。许多项目根据检查结

55、果,就可直接判断是否正确。有些项目,检查结果是将可能出错的地方提示直接判断是否正确。有些项目,检查结果是将可能出错的地方提示出来,再由人工检核。出来,再由人工检核。DLG数据质量控制,采用质量检查工具软件,数据质量控制,采用质量检查工具软件,使数据质量、生产效率都成倍地提高。使数据质量、生产效率都成倍地提高。406.检查验收工作的实施检查验收工作的实施 (1)生产阶段检查工作的实施)生产阶段检查工作的实施作业人员经自查,确认无误后方可按规定整理上交资料成果。作业人员经自查,确认无误后方可按规定整理上交资料成果。中中队队(室室)进行过程检查,生产单位进行过程检查,生产单位(院院)进行最终检查,二

56、级均为进行最终检查,二级均为100的成果全面检查。的成果全面检查。在过程、最终检查时,如发现有不符合质量要求的产品时,应退在过程、最终检查时,如发现有不符合质量要求的产品时,应退给作业组、中队给作业组、中队(室室)进行处理,然后再进行检查,直到检查合格为进行处理,然后再进行检查,直到检查合格为止。止。产品经最终检查、返回作业人员进行修改处理后,按产品经最终检查、返回作业人员进行修改处理后,按“单位产品单位产品质量评定方法质量评定方法”评定产品的质量,并编写检查报告。检查报告经生评定产品的质量,并编写检查报告。检查报告经生产单位领导审核后,随产品一并提交验收。产单位领导审核后,随产品一并提交验收

57、。41(2)生产阶段验收工作的实)生产阶段验收工作的实施施 验收工作应在测绘产品经生产阶段最终检查合格后进行验收工作应在测绘产品经生产阶段最终检查合格后进行。检验。检验批应由同一区域、同一生产单位的产品组成。验收工作采用抽样检批应由同一区域、同一生产单位的产品组成。验收工作采用抽样检验的方式进行,验收部门要对所检验批次数据成果的整体质量负责验的方式进行,验收部门要对所检验批次数据成果的整体质量负责抽样检验方案可采用简单随机抽样检验或计数抽样检验。抽样检验方案可采用简单随机抽样检验或计数抽样检验。各验收各验收单位可根据数据成果质量情况,不低于入库检查质量要求的前提下,单位可根据数据成果质量情况,

58、不低于入库检查质量要求的前提下,选择合适的抽样检验方案。选择合适的抽样检验方案。抽样时要顾及地形类别、困难程度、不抽样时要顾及地形类别、困难程度、不同作业组的成果等情况,样本应均匀分布于测区。对样本进行详查,同作业组的成果等情况,样本应均匀分布于测区。对样本进行详查,并根据规定判定检验批的质量。经验收判为合格的检验批,被检单并根据规定判定检验批的质量。经验收判为合格的检验批,被检单位要对验收中发现的问题进行处理;经验收判为检验未通过的批,位要对验收中发现的问题进行处理;经验收判为检验未通过的批,要将检验批全部退回被检单位,令其重新检查、处理,然后再重新要将检验批全部退回被检单位,令其重新检查、

59、处理,然后再重新复检。复检。凡是复检的产品,必须重新抽样。凡是复检的产品,必须重新抽样。验收工作完成后,按规定验收工作完成后,按规定编写验收报告,验收报告随产品归档,并送生产单位一份。编写验收报告,验收报告随产品归档,并送生产单位一份。 42(3)入库检查工作的实施)入库检查工作的实施 入库检查工作应在测绘产品经生产阶段的验收合格后进行。入库检查工作应在测绘产品经生产阶段的验收合格后进行。入库入库检查包括抽样详查和全数概查两道流程。入库检查采用简单随机抽检查包括抽样详查和全数概查两道流程。入库检查采用简单随机抽样的方法,按检验批中的单位产品数量的样的方法,按检验批中的单位产品数量的10抽取样本

60、。对抽样样抽取样本。对抽样样本进行详查,并按规定进行批产品质量判定。经验收判为检验未通本进行详查,并按规定进行批产品质量判定。经验收判为检验未通过的批,要将检验批全部退回被检单位,令其重新检查、处理,然过的批,要将检验批全部退回被检单位,令其重新检查、处理,然后再重新数据汇交和申请检查验收;经检验为合格的检验批,可以后再重新数据汇交和申请检查验收;经检验为合格的检验批,可以对样本以外的数据进行后续的全数概查。对样本以外的数据进行后续的全数概查。在全数概查中如果发现产品不合格品数累计大于全批产品的合格在全数概查中如果发现产品不合格品数累计大于全批产品的合格判定数时,同样判为不合格检验批,全部退回

61、被检单位,令其重新判定数时,同样判为不合格检验批,全部退回被检单位,令其重新检查、处理,然后再重新数据汇交和申请检查验收。检查、处理,然后再重新数据汇交和申请检查验收。凡是复检的产品,必须重新抽样。凡是复检的产品,必须重新抽样。经抽样详查和全数概查皆为合经抽样详查和全数概查皆为合格的检验批,被检单位要对检查验收中发现的问题进行处理。格的检验批,被检单位要对检查验收中发现的问题进行处理。435.3.2分析要点分析要点 基础地理信息数据质量控制主要包括质量管理体系设计、检查验基础地理信息数据质量控制主要包括质量管理体系设计、检查验收技术规范设计、质检方法设计与工具软件研制。一般应重点掌握收技术规范

62、设计、质检方法设计与工具软件研制。一般应重点掌握其其组织实施流程、数据质量要求、质量评价方法、检查验收技术方组织实施流程、数据质量要求、质量评价方法、检查验收技术方法、以及质检软件设计研制等技术。法、以及质检软件设计研制等技术。数据质量检查验收的组织实施及作业流程,一般分为两级检查、数据质量检查验收的组织实施及作业流程,一般分为两级检查、一级验收、入库检查处理,可参考如下国家标准、行业标准、或项一级验收、入库检查处理,可参考如下国家标准、行业标准、或项目规范:目规范:测绘产品检查验收规定测绘产品检查验收规定CH 10021995测绘生产质量管理规定测绘生产质量管理规定1997年年7月月测绘质量

63、监督管理办法测绘质量监督管理办法1997年年8月月445.3.2分析要点分析要点 数据质量检查验收的质量要求,一般通过数据质量检查验收的质量要求,一般通过空间参考系、位置精度、空间参考系、位置精度、属性精度、完整性、逻辑一致性、时间精度、表征质量、附件质量属性精度、完整性、逻辑一致性、时间精度、表征质量、附件质量等方面加以约束等方面加以约束,可参考如下国家标准、行业标准、或项目规范:,可参考如下国家标准、行业标准、或项目规范:数字测绘成果质量要求数字测绘成果质量要求GB/T 179412008数字测绘成果质量检查与验收数字测绘成果质量检查与验收GB/T 183162008数据质量检查验收的数据

64、质量评定,分为单位成果质量评定和批数据质量检查验收的数据质量评定,分为单位成果质量评定和批成果质量判定,可参考如下国家标准、行业标准、或项目规范:成果质量判定,可参考如下国家标准、行业标准、或项目规范:地理信息地理信息 质量评价过程质量评价过程GB/T 213362008地理信息地理信息 质量原则质量原则GB/T 213372008测绘产品质量评定标准测绘产品质量评定标准CH 100319951 50 000数字线划图(数字线划图(DLG)产品检测与评价)产品检测与评价1 50 000基础测绘成果质量评定基础测绘成果质量评定CH/T 10172008 455.3.3样题样题 根据此技术设计书的

65、内容,依据有关标准、规定进行案例分析:根据此技术设计书的内容,依据有关标准、规定进行案例分析:1.找错并改正找错并改正上面的技术设计书中存在上面的技术设计书中存在6处错误,请在找出的错误之处用下划处错误,请在找出的错误之处用下划线表示,并在卷边空白处改正。找对一处错误得分,改对错误再得线表示,并在卷边空白处改正。找对一处错误得分,改对错误再得分。技术设计书中的分。技术设计书中的“略略”处或内容不全处不需要作错误处理。处或内容不全处不需要作错误处理。2.综合分析题综合分析题(1)简答题)简答题简述数据质量控制基本流程。简述数据质量控制基本流程。简述数据质量检查主要技术方法。简述数据质量检查主要技

66、术方法。(2)分析题)分析题数据检查验收有哪些质量要求,各包括哪些质检内容。数据检查验收有哪些质量要求,各包括哪些质检内容。465.3.4参考答案参考答案 (1)简答题)简答题简述数据质量控制基本流程简述数据质量控制基本流程。参考答案:参考答案:数据质量检查验收的基本作业流程包括生产阶段检查验收和入库数据质量检查验收的基本作业流程包括生产阶段检查验收和入库检查。生产阶段检查验收执行二级检查一级验收制,即:过程检查、检查。生产阶段检查验收执行二级检查一级验收制,即:过程检查、最终检查和验收。过程检查由生产单位的中队最终检查和验收。过程检查由生产单位的中队(室室)检查人员承担。检查人员承担。最终检

67、查由生产单位的质量管理机构负责实施。验收工作由各生产最终检查由生产单位的质量管理机构负责实施。验收工作由各生产单位具有检验资格的检验机构负责实施。入库检查是建库阶段按照单位具有检验资格的检验机构负责实施。入库检查是建库阶段按照数据库设计要求开展的对生产成果的数据检查工作,入库检查一般数据库设计要求开展的对生产成果的数据检查工作,入库检查一般采取两级流程实施,即抽样详查与全数概查相结合的方式。采取两级流程实施,即抽样详查与全数概查相结合的方式。475.3.4参考答案参考答案 简述数据质量检查主要技术方法。简述数据质量检查主要技术方法。 空间数据质量检查常用的技术方法和手段有三种:空间数据质量检查

68、常用的技术方法和手段有三种:程序自动检查程序自动检查: 通过设计模型算法和编制计算机程序,利用空间通过设计模型算法和编制计算机程序,利用空间数据的图形与属性、图形与图形、属性与属性之间存在有一定的逻数据的图形与属性、图形与图形、属性与属性之间存在有一定的逻辑关系和规律,检查和发现数据中存在的错误。辑关系和规律,检查和发现数据中存在的错误。人机交互检查人机交互检查: 数据中很多地方靠程序检查不能完全确定其正确数据中很多地方靠程序检查不能完全确定其正确与否,但程序检查能将有疑点的地方搜索出来,缩小范围或精确定与否,但程序检查能将有疑点的地方搜索出来,缩小范围或精确定位,再采用人机交互检查方法,由人

69、工判断数据的正确性。位,再采用人机交互检查方法,由人工判断数据的正确性。人工对照检查人工对照检查: 通过人工智能检查核对实物、数据表格、或可视通过人工智能检查核对实物、数据表格、或可视化的图形,从而判断检查内容的正确性。具有简便、易操作的特点化的图形,从而判断检查内容的正确性。具有简便、易操作的特点 不同的检查方法具有各自的优势,不同的检查方法具有各自的优势,对于大型空间数据库的质对于大型空间数据库的质量控制需要组合使用。根据不同的要素或内容,选择合适的方法量控制需要组合使用。根据不同的要素或内容,选择合适的方法。48(2)分析题)分析题 数据质量检查验收的要求,包括空间参考系、位置精度、属性

70、精数据质量检查验收的要求,包括空间参考系、位置精度、属性精度、完整性、逻辑一致性、更新精度、元数据质量等方面。度、完整性、逻辑一致性、更新精度、元数据质量等方面。空间参考系空间参考系:大地基准、高程基准、地图投影。:大地基准、高程基准、地图投影。位置精度位置精度:要素遗漏、多余的要素、几何位移、节点错误、线段:要素遗漏、多余的要素、几何位移、节点错误、线段错误、多边形错误、数字化方向、图形综合取舍;错误、多边形错误、数字化方向、图形综合取舍;属性精度属性精度:要素分层正确性、属性值域检查、属性项之间逻辑一:要素分层正确性、属性值域检查、属性项之间逻辑一致性、致性、要素要素代码及名称、境界数据、

71、其他属性项的正确性代码及名称、境界数据、其他属性项的正确性完整性及结构一致性完整性及结构一致性:数据组织、图号、分幅正确性、数据层的:数据组织、图号、分幅正确性、数据层的完整性、数据层命名、数据层格式、拓扑关系、属性表及结构等完整性、数据层命名、数据层格式、拓扑关系、属性表及结构等接边精度接边精度:图廓接边、图形接边、属性接边;:图廓接边、图形接边、属性接边;更新精度更新精度:更新要素的完整性、已更新要素的合理性、更新要素:更新要素的完整性、已更新要素的合理性、更新要素属性的正确性、关系处理的合理性;属性的正确性、关系处理的合理性;元数据质量要求元数据质量要求:结构正确性、值正确性。:结构正确

72、性、值正确性。 495.4 数据建库案例数据建库案例 5.4.1背景材料背景材料 1.技术概况技术概况空间数据库技术逐渐代替了基于文件管理模式,对象空间数据库技术逐渐代替了基于文件管理模式,对象-关系数据库关系数据库管理系统是流行的解决方法,它是管理系统是流行的解决方法,它是将复杂的数据类型作为对象放入将复杂的数据类型作为对象放入关系数据库中,关系数据库中,并提供索引机制和简单的操作,即在空间数据源之并提供索引机制和简单的操作,即在空间数据源之上增加一层软件(空间数据引擎)上增加一层软件(空间数据引擎)空间数据管理系统空间数据管理系统(SDBMSSpatial Database Managem

73、ent System),实现对空间),实现对空间数据和属性数据一体化管理。已出现多种空间数据库中间件,数据和属性数据一体化管理。已出现多种空间数据库中间件,ESRI的的Spatial Database Engine(SDE)、MapInfo的的SpatialWare、Intergraph的的GeoMedia等,吉奥的等,吉奥的GeoSDE,超图,超图Super的的 Map SDX等,都是把空间数据(矢量数据中的几何数据、拓扑数据,栅等,都是把空间数据(矢量数据中的几何数据、拓扑数据,栅格数据)以二进制数据块的形式存储在数据库中,属性数据以数据格数据)以二进制数据块的形式存储在数据库中,属性数据

74、以数据类型的形式存储。数据库厂商在数据库中也提供空间数据类型的支类型的形式存储。数据库厂商在数据库中也提供空间数据类型的支持,如持,如Oracle的的Oracle Spatial、Informix的的Spatial Data-Blade。501.技术概况技术概况ArcSDE空间数据引擎空间数据引擎(Spatial Database Engine)是是ESRI公司公司针对空间数据的存储问题推出的一套空间数据库管理软件,从空间针对空间数据的存储问题推出的一套空间数据库管理软件,从空间数据管理的角度可以将其看成是一个连续的空间数据模型,借助这数据管理的角度可以将其看成是一个连续的空间数据模型,借助这

75、一模型,我们可将空间数据加入到关系数据库管理系统一模型,我们可将空间数据加入到关系数据库管理系统(RDBMS)中去。中去。ArcSDE融入融入RDBMS后,提供了对空间、非空间数据进行高后,提供了对空间、非空间数据进行高效率的数据库接口,通过效率的数据库接口,通过ArcSDE用户可以将多种数据产品存储于用户可以将多种数据产品存储于商用数据库系统中,并获得高效的管理和检索应用服务。商用数据库系统中,并获得高效的管理和检索应用服务。通过分析国内外空间数据库的技术进展,针对通过分析国内外空间数据库的技术进展,针对DLG数据库集成业数据库集成业务的需求,借鉴已有空间数据库建设的经验,结合现有的软件环境

76、务的需求,借鉴已有空间数据库建设的经验,结合现有的软件环境和和DLG数据库集成建库技术的路线,数据库集成建库技术的路线,DLG数据库建库建设将采用数据库建库建设将采用Oracle+ArcSDE的空间数据管理模式,以满足对的空间数据管理模式,以满足对DLG 数据库海量数据库海量数据的集成管理。数据的集成管理。512.目标与任务目标与任务 目标:对数据采集生产的成果进行检查和处理,对生产数据进行目标:对数据采集生产的成果进行检查和处理,对生产数据进行转换处理,形成规范统一的数据集;设计转换处理,形成规范统一的数据集;设计DLG数据库组织结构和系数据库组织结构和系统功能,基于网络环境开发数据库管理系

77、统,实现对统功能,基于网络环境开发数据库管理系统,实现对DLG数据有效数据有效管理与分发应用,并与其他数据库进行数据库集成。任务:管理与分发应用,并与其他数据库进行数据库集成。任务:(1)生产数据入库检查)生产数据入库检查DLG建库数据入库检查验收是对生产单位汇交上来数据,按建库建库数据入库检查验收是对生产单位汇交上来数据,按建库要求实施的质量控制过程。入库检查从全局范围,把握重大质量问要求实施的质量控制过程。入库检查从全局范围,把握重大质量问题,注重检查和处理各单位生产的数据之间、不同区域的数据之间、题,注重检查和处理各单位生产的数据之间、不同区域的数据之间、不同图幅数据之间不完整、不一致等

78、问题,及要素之间关系协调不同图幅数据之间不完整、不一致等问题,及要素之间关系协调(2)设计数据库数据组织结构)设计数据库数据组织结构DLG数据包含七大类要素(数据包含七大类要素(水系数据、居民地数据、交通数据、水系数据、居民地数据、交通数据、境界数据、地形地貌数据、居民地定位数据、其他数据境界数据、地形地貌数据、居民地定位数据、其他数据等),数据等),数据库设计时应将数据进行合理的分类布局,进行数据的数据库存储。库设计时应将数据进行合理的分类布局,进行数据的数据库存储。522.目标与任务目标与任务 (3)数据规范化处理)数据规范化处理1:5万数据生产采用的高斯万数据生产采用的高斯6度分带投影,

79、建库时需要转换到经度分带投影,建库时需要转换到经纬度投影;数据层属性字段项名称为中文,需要转换为字符串纬度投影;数据层属性字段项名称为中文,需要转换为字符串;数;数据入库时需将要素的更新信息提取出放在单独字段中,保持标准国据入库时需将要素的更新信息提取出放在单独字段中,保持标准国标码位数不变;把因图幅而分割的重要要素目标进行合并处理标码位数不变;把因图幅而分割的重要要素目标进行合并处理(4)系统结构及功能设计)系统结构及功能设计设计并制定符合多源数据集成管理和数据服务的技术架构设计并制定符合多源数据集成管理和数据服务的技术架构,符合,符合数据库集成的统一数据库平台,设计满足业务工作需要的系统功

80、能。数据库集成的统一数据库平台,设计满足业务工作需要的系统功能。(5)开发数据库管理系统。)开发数据库管理系统。进行进行DLG数据库集成管理系统的设计、开发和调试工作数据库集成管理系统的设计、开发和调试工作,以实现,以实现对对DLG数据库安全管理、检索查询、输出、分析、元数据管理、专数据库安全管理、检索查询、输出、分析、元数据管理、专题图制作和信息服务等业务功能,编写技术设计文档和操作使用手题图制作和信息服务等业务功能,编写技术设计文档和操作使用手册册533.数据库建库管理需求分析数据库建库管理需求分析 (1)系统用户分析)系统用户分析DLG数据库主要用于数据管理部门对数据库的维护、管理、数据

81、数据库主要用于数据管理部门对数据库的维护、管理、数据服务等业务,及对数据库的查询浏览。用户类型包括三类:服务等业务,及对数据库的查询浏览。用户类型包括三类:数据库维护管理人员数据库维护管理人员包含对包含对DLG数据库日常系统运行维护管理、数据库的更新、数据数据库日常系统运行维护管理、数据库的更新、数据库的备份、数据库用户管理、用户权限管理等操作。库的备份、数据库用户管理、用户权限管理等操作。数据加工与提供人员数据加工与提供人员数据加工与提供人员主要是根据数据服务订单对数据加工与提供人员主要是根据数据服务订单对DLG 数据库进行数据库进行数据提取、加工,提供数据服务。数据提取、加工,提供数据服务

82、。内部人员数据查询浏览内部人员数据查询浏览其他内部用户是在数据库授权的情况下可以对其他内部用户是在数据库授权的情况下可以对DLG 数据库进行浏数据库进行浏览、查询等操作。览、查询等操作。 54(2)系统功能需求分析)系统功能需求分析面对巨大的矢量空间数据集,如何对数据进行有效的管理,并能面对巨大的矢量空间数据集,如何对数据进行有效的管理,并能够及时向用户提供数据查询、数据检索、数据提取、数据加工等,够及时向用户提供数据查询、数据检索、数据提取、数据加工等,这是数据库设计应该考虑的这是数据库设计应该考虑的关键所在关键所在。DLG数据库的安全性尤为重要,数据库的安全性尤为重要,应根据不同的用户设置

83、不同的用应根据不同的用户设置不同的用户权限户权限。对数据内容进行实时浏览,从而能够准确迅速地确定所需。对数据内容进行实时浏览,从而能够准确迅速地确定所需数据的种类、内容及范围;且要提供对数据库中各种数据进行基本数据的种类、内容及范围;且要提供对数据库中各种数据进行基本操作,如数据裁切、数据拼接、数据格式转换、专题图制作等。操作,如数据裁切、数据拼接、数据格式转换、专题图制作等。DLG数据库建设的最终目的是向用户提供数据产品和信息服务。数据库建设的最终目的是向用户提供数据产品和信息服务。用户对数据的需求主要体现在:用户对数据的需求主要体现在:对空间数据目标要素的需求、数据对空间数据目标要素的需求

84、、数据格式的转换,以及相应的技术支持格式的转换,以及相应的技术支持。所以,要能够满足用户多种多。所以,要能够满足用户多种多样的需求,良好的数据库结构是必须的。样的需求,良好的数据库结构是必须的。DLG数据库在数据查询检数据库在数据查询检索、数据产品制作、数据分发服务及数据的应用开发,必须满足用索、数据产品制作、数据分发服务及数据的应用开发,必须满足用户的需求,才能达到数据库建设的目标。户的需求,才能达到数据库建设的目标。 55(3)数据库集成需求分析)数据库集成需求分析 数据库的建设采用的是分散建库的原则,目前所数据库的建设采用的是分散建库的原则,目前所包含的包含的10个数据库的个数据库的建成

85、时间不一致,建成时间不一致,形成了多个独形成了多个独立的数据库。立的数据库。DLG数据库的建设将按照数据库集成的数据库的建设将按照数据库集成的统一技术框架,建成数据相对独立的数据库,同时预统一技术框架,建成数据相对独立的数据库,同时预留与其它数据库集成的接口。留与其它数据库集成的接口。 本次本次DLG数据库建库只包含核心数据,计划将来数据库建库只包含核心数据,计划将来在合适的时候增加其他非核心要素在合适的时候增加其他非核心要素。因此。因此DLG数据库数据库的设计不仅要把核心要素存储好、管理好,更要为以的设计不仅要把核心要素存储好、管理好,更要为以后增加非核心要素提供可扩展的存储余地。同时,也后

86、增加非核心要素提供可扩展的存储余地。同时,也要为要为DLG数据库与同比例尺的数据库以及其他比例尺数据库与同比例尺的数据库以及其他比例尺数据库集成提供开放的数据接口。数据库集成提供开放的数据接口。 564.建库技术路线建库技术路线 在在DLG数据库系统结构中,数据库系统结构中,系统系统C/S结构部分主要是核心业务结构部分主要是核心业务模块模块,包括数据入库检查、安全管理、视图管理、查询检索、元,包括数据入库检查、安全管理、视图管理、查询检索、元数据管理、数据输出、数据分析、专题图制作、数据库维护等模数据管理、数据输出、数据分析、专题图制作、数据库维护等模块。这些模块在客户端通过中间件直接与数据连

87、接,对数据进行块。这些模块在客户端通过中间件直接与数据连接,对数据进行操作。操作。 系统系统B/S结构部分是系统的数据服务模块,结构部分是系统的数据服务模块,用户可浏览数据用户可浏览数据基本情况,如数据类型、数据范围、元数据信息,确定数据订单,基本情况,如数据类型、数据范围、元数据信息,确定数据订单,通过中心内网传递到数据库,产生数据服务请求信息;用户可通通过中心内网传递到数据库,产生数据服务请求信息;用户可通过查询到订单状态,如正在处理、已经处理完毕等。过查询到订单状态,如正在处理、已经处理完毕等。 应用服务层是解译应用层发出的请求应用服务层是解译应用层发出的请求,通过空间数据引擎,通过空间

88、数据引擎ArcSDE对数据库进行相应的操作,并将结果通过中间件对数据库进行相应的操作,并将结果通过中间件ArcGIS Engine RunTime 或或ArcIMS反馈到应用端。应用模块,包括浏览反馈到应用端。应用模块,包括浏览查询、数据服务、数据库安全管理等业务应用。查询、数据服务、数据库安全管理等业务应用。 57数据库系统数据库系统结构示意图结构示意图 585.数据库建库流程数据库建库流程 (1)数据整理)数据整理由数据生产单位提交的由数据生产单位提交的1:5万矢量数据是万矢量数据是6度高斯分带数据度高斯分带数据,入库时需要将数据投影转换到地理坐标;数据中属性项名称为入库时需要将数据投影转

89、换到地理坐标;数据中属性项名称为中文,入库前需要将中文名称更改为英文名称中文,入库前需要将中文名称更改为英文名称(2)数据的预入库)数据的预入库按照数据库整体结构的设计,按百万图幅范围将生产数据按按照数据库整体结构的设计,按百万图幅范围将生产数据按照数据的存储要求入库到相应的数据层。照数据的存储要求入库到相应的数据层。(3)数据处理、修改)数据处理、修改临时数据库矢量数据是按照图幅为单元存放的,在图幅接边临时数据库矢量数据是按照图幅为单元存放的,在图幅接边处可能会存在要素目标的断线,在这个过程中,对于线要素要处可能会存在要素目标的断线,在这个过程中,对于线要素要将要素在图幅分割处进行连接使其连

90、续;对与面要素要将由于将要素在图幅分割处进行连接使其连续;对与面要素要将由于图幅分割成多个目标进行合并生成一个目标。对于公路网、铁图幅分割成多个目标进行合并生成一个目标。对于公路网、铁路网、行政区域等要将对应的原始数据进行重新整合生成。路网、行政区域等要将对应的原始数据进行重新整合生成。595.数据库建库流程数据库建库流程 (4)元数据整理)元数据整理DLG数据的元数据是按图幅为单位以文件方式进行组织的,该数据的元数据是按图幅为单位以文件方式进行组织的,该流程需要将元数据进行汇总整理,并将文本格式转换为关系表格流程需要将元数据进行汇总整理,并将文本格式转换为关系表格形式,以利于元数据的入库。形

91、式,以利于元数据的入库。(5)数据正式入库)数据正式入库把经过处理符合数据库设计要求的数据进行正式入库,形成正把经过处理符合数据库设计要求的数据进行正式入库,形成正式的数据库成果。式的数据库成果。(6)数据库功能开发)数据库功能开发根据数据库功能设计,开发出一套方便对根据数据库功能设计,开发出一套方便对DLG数据库进行管理数据库进行管理的功能模块。的功能模块。605.4.2分析要点分析要点 地理信息数据建库建设主要包括入库数据检查验收与处理、数地理信息数据建库建设主要包括入库数据检查验收与处理、数据库设计与建库、数据库管理系统开发。应重点掌握据库设计与建库、数据库管理系统开发。应重点掌握建库实

92、施流建库实施流程、建库数据质量要求与处理技术、数据库结构设计、管理系统程、建库数据质量要求与处理技术、数据库结构设计、管理系统功能设计与开发等技术。功能设计与开发等技术。数据建库实施流程数据建库实施流程:包括入库数据检查验收、入库前数据处理、:包括入库数据检查验收、入库前数据处理、数据库设计、数据入库、数据库处理、管理系统设计与开发等。数据库设计、数据入库、数据库处理、管理系统设计与开发等。入库数据检查验收入库数据检查验收在数据质量生产检查基础上进行,一般采用在数据质量生产检查基础上进行,一般采用抽样详查和全数概查相结合方式。抽样详查和全数概查相结合方式。数据库结构设计数据库结构设计,概念结构

93、、逻辑结构、物理结构设计,概念结构、逻辑结构、物理结构设计数据库系统设计数据库系统设计,网络、软硬件、存储环境,系统构架,网络、软硬件、存储环境,系统构架管理系统功能设计管理系统功能设计,数据入库检查、视图管理、查询检索、输,数据入库检查、视图管理、查询检索、输入输出、数据分析、制图、分发服务、数据库维护、安全管理等。入输出、数据分析、制图、分发服务、数据库维护、安全管理等。 615.4.3样题样题 1.找错并改正找错并改正上面的技术设计书中存在上面的技术设计书中存在5处错误,请在找出的错误之处用下划处错误,请在找出的错误之处用下划线表示,并在卷边空白处改正。找对一处错误得分,改对错误再线表示

94、,并在卷边空白处改正。找对一处错误得分,改对错误再得分。技术设计书中的得分。技术设计书中的“略略”处或内容不全处不需要作错误处理。处或内容不全处不需要作错误处理。2.综合分析题综合分析题(1)简答题)简答题简述空间数据库管理技术现状。简述空间数据库管理技术现状。简述数据库管理系统的主要功能需求与设计。简述数据库管理系统的主要功能需求与设计。(2)分析题)分析题数据建库一般包括哪些技术流程,并结合本案例绘制建库流程数据建库一般包括哪些技术流程,并结合本案例绘制建库流程图。图。625.4.4参考答案参考答案 简述空间数据库管理技术现状。简述空间数据库管理技术现状。随着数据库技术的发展,空间数据库技

95、术逐渐代替了传统随着数据库技术的发展,空间数据库技术逐渐代替了传统的基于文件的管理模式,对象的基于文件的管理模式,对象-关系数据库管理系统是较为流关系数据库管理系统是较为流行的解决方法,它是将复杂的数据类型作为对象放入关系数行的解决方法,它是将复杂的数据类型作为对象放入关系数据库中,并提供索引机制和简单的操作,即在空间数据源之据库中,并提供索引机制和简单的操作,即在空间数据源之上增加一层软件(空间数据引擎)上增加一层软件(空间数据引擎)空间数据管理系统空间数据管理系统(SDBMSSpatial Database Management System),),实现对空间数据和属性数据的一体化管理。实

96、现对空间数据和属性数据的一体化管理。 635.4.4参考答案参考答案 简述数据库管理系统的主要功能需求与设计简述数据库管理系统的主要功能需求与设计 管理系统功能设计,一般应包括数据入库检查、视图管管理系统功能设计,一般应包括数据入库检查、视图管理、查询检索、输入输出、数据分析、制图、分发服务、理、查询检索、输入输出、数据分析、制图、分发服务、数据库维护、安全管理等。视数据库不同及应用需求不数据库维护、安全管理等。视数据库不同及应用需求不同,管理系统功能可做适当增删调整。同,管理系统功能可做适当增删调整。 645.4.4参考答案参考答案 数据建库一般包括哪些技术流程,并结合本案例绘数据建库一般包

97、括哪些技术流程,并结合本案例绘制建库流程图。制建库流程图。数据建库实施流程,一般包括入库数据检查验收、入库前数据建库实施流程,一般包括入库数据检查验收、入库前数据处理、数据库设计、数据入库、数据处理、管理系统设数据处理、数据库设计、数据入库、数据处理、管理系统设计与开发等。计与开发等。 65建建库库流流程程图图 665.5 应用系统设计与开发案例应用系统设计与开发案例 5.5.1 背景材料背景材料1. 任务概况任务概况(1)任务来源)任务来源“某河套灌区可视化信息管理系统某河套灌区可视化信息管理系统”是是“该河套灌区信息该河套灌区信息化建设一期工程化建设一期工程”的重要组成部分,该系统在空间数

98、据库基的重要组成部分,该系统在空间数据库基础上,利用础上,利用GIS应用平台通过空间分析、专题制图、三维模应用平台通过空间分析、专题制图、三维模拟显示等手段处理干渠、分干渠各节制闸监控数据与水质监拟显示等手段处理干渠、分干渠各节制闸监控数据与水质监测数据,从而提高灌区业务信息化水平,同时为灌区管理决测数据,从而提高灌区业务信息化水平,同时为灌区管理决策提供辅助支持。策提供辅助支持。67(2)需求分析)需求分析数据需求:数据需求:需要需要1 5千、千、1 1万、万、1 5万、万、1 25万系列比例尺的地形万系列比例尺的地形数据、地名数据、数字栅格地图数据、数字正射影像数据、数据、地名数据、数字栅

99、格地图数据、数字正射影像数据、数字高程模型数据;需要灌区内专题应用数据,包括土地数字高程模型数据;需要灌区内专题应用数据,包括土地利用分类数据以及灌区水利信息数据;与灌区业务相关的利用分类数据以及灌区水利信息数据;与灌区业务相关的多媒体数据也是不可或缺的,包括图片、声音、录像与文多媒体数据也是不可或缺的,包括图片、声音、录像与文字等各种类型数据。字等各种类型数据。68(2)需求分析)需求分析业务需求:业务需求: 建立全灌区水利要素空间坐标,包括水系、枢纽、水工建建立全灌区水利要素空间坐标,包括水系、枢纽、水工建筑物、观测站(井)、井泵、水库、湖泊等要素;筑物、观测站(井)、井泵、水库、湖泊等要

100、素; 高效、安全地管理灌区空间数据,可以对空间数据实施更高效、安全地管理灌区空间数据,可以对空间数据实施更新、格式转换、查询与检索;新、格式转换、查询与检索; 准确快捷地处理各类监测数据,包括水资源、水质、水位准确快捷地处理各类监测数据,包括水资源、水质、水位与水雨情信息,并结合灌区空间数据,通过空间量算、空间分析与水雨情信息,并结合灌区空间数据,通过空间量算、空间分析与三维可视化分析的手段实现水资源优化调配、灌溉面积计算、与三维可视化分析的手段实现水资源优化调配、灌溉面积计算、水量计算、工程量地图量算与水利工程虚拟三维可视化;水量计算、工程量地图量算与水利工程虚拟三维可视化; 制作灌区的各类

101、专题图,包括任意区域的实时灌溉进度图、制作灌区的各类专题图,包括任意区域的实时灌溉进度图、灌溉效果图、需水量分布图、实时水位流量图、水费计收情况图、灌溉效果图、需水量分布图、实时水位流量图、水费计收情况图、实时种植结构图、土地利用分布图等;实时种植结构图、土地利用分布图等; 实现信息发布与联机信息查询。实现信息发布与联机信息查询。 692. 目标与任务目标与任务 (1)项目目标)项目目标针对灌区的实际业务需求,利用针对灌区的实际业务需求,利用GIS空间数据管理与操作功能,空间数据管理与操作功能,通过通过RS技术手段获取最新信息和动态数据,以基础地理信息为技术手段获取最新信息和动态数据,以基础地

102、理信息为空间定位和控制骨架,将该灌区所有的水利专业数据集成起来,空间定位和控制骨架,将该灌区所有的水利专业数据集成起来,实现多尺度、多类型、多时态数据的统一管理、综合分析和可视实现多尺度、多类型、多时态数据的统一管理、综合分析和可视化表达。在此数据库基础上,开发研制满足灌区各种业务需求的化表达。在此数据库基础上,开发研制满足灌区各种业务需求的应用功能,并与水资源信息自动采集系统、水质监控系统、计算应用功能,并与水资源信息自动采集系统、水质监控系统、计算机网络系统、通讯系统等相结合,共同形成业务化、网络化运行机网络系统、通讯系统等相结合,共同形成业务化、网络化运行体系。为灌区适时调配、合理利用水

103、资源业务提供辅助管理和决体系。为灌区适时调配、合理利用水资源业务提供辅助管理和决策支持,对突发水利事件做出快速反应,以便采取应对措施,提策支持,对突发水利事件做出快速反应,以便采取应对措施,提高工作效率。高工作效率。702. 目标与任务目标与任务 2)任务)任务 多尺度空间数据库的建立:首先需要将多尺度空间数据库的建立:首先需要将1679.31万亩灌区万亩灌区内的水资源管理信息进行数字化处理,包括内的水资源管理信息进行数字化处理,包括1 25万、万、1 5万、万、1 1万和万和1 5千多个尺度的基础地理数据,灌区空间专题数据,千多个尺度的基础地理数据,灌区空间专题数据,各种多媒体形式的数据。然

104、后按照这些信息的实体对应关系和业各种多媒体形式的数据。然后按照这些信息的实体对应关系和业务流程来组织数据,建立超媒体数据库。务流程来组织数据,建立超媒体数据库。 系统应用软件平台的研制:在多尺度空间数据库基础上,系统应用软件平台的研制:在多尺度空间数据库基础上,根据灌区水资源管理的业务需要,开发和研制系统应用软件平台。根据灌区水资源管理的业务需要,开发和研制系统应用软件平台。主要分为基本的数据库管理功能和专业应用功能两部分。主要分为基本的数据库管理功能和专业应用功能两部分。 业务化网络化运行体系的建立:在计算机网络系统的支持业务化网络化运行体系的建立:在计算机网络系统的支持下,以河套灌区可视化

105、信息管理系统为基础,结合水资源信息自下,以河套灌区可视化信息管理系统为基础,结合水资源信息自动采集系统、水质监控系统、通讯系统等,根据灌区水资源管理动采集系统、水质监控系统、通讯系统等,根据灌区水资源管理的业务流程,实现水资源管理工作的网络化。的业务流程,实现水资源管理工作的网络化。712. 目标与任务目标与任务 (3)任务量)任务量 数据处理:包括数据处理:包括DLG、DRG、DOM、DEM、地名数据、地名数据(PN)和土地利用数据()和土地利用数据(LU)。其中)。其中1 25万面积万面积65788平方公平方公里,约里,约7幅图;幅图;1 5万面积万面积11200平方公里,约平方公里,约3

106、1幅图;幅图;1 1万面积万面积2940平方公里,约平方公里,约118幅图;幅图;1 5千面积千面积500平方公里,约平方公里,约88幅图幅图 数据建库:对基础地理数据、专题空间数据和多媒体数据数据建库:对基础地理数据、专题空间数据和多媒体数据按照一定的技术标准和要求进行集成,实现各种数据的整合与一按照一定的技术标准和要求进行集成,实现各种数据的整合与一体化管理。统一数学基础为体化管理。统一数学基础为1980西安坐标系、西安坐标系、1985国家高程基国家高程基准、地理坐标。准、地理坐标。 软件开发:实现基础数据管理、通用数据查询、桌面业务软件开发:实现基础数据管理、通用数据查询、桌面业务处理、

107、机助专题制图、辅助分析决策、动态数据交换、网络信息处理、机助专题制图、辅助分析决策、动态数据交换、网络信息发布、运行维护管理等功能。发布、运行维护管理等功能。 722. 目标与任务目标与任务 (4)提交成果)提交成果 河套灌区多尺度空间数据库:实现对灌区基础地理河套灌区多尺度空间数据库:实现对灌区基础地理数据、专题数据与多媒体数据的采集、组织、存储与管数据、专题数据与多媒体数据的采集、组织、存储与管理。理。 GIS应用软件平台:为灌区各类业务提供辅助管理应用软件平台:为灌区各类业务提供辅助管理和决策支持。和决策支持。 全套技术文档:为今后系统的升级与同类系统的建全套技术文档:为今后系统的升级与

108、同类系统的建设提供技术积累。设提供技术积累。733. 数据源情况数据源情况 (1)地形图资料)地形图资料1 5千、千、1 1万、万、1 5万、万、1 25万等四种比例尺的地形图资料,万等四种比例尺的地形图资料,其中其中1 5万、万、1 25万图用国家测绘局、总参测绘局编制出版最新万图用国家测绘局、总参测绘局编制出版最新成果,成果,1 5千、千、1 1万图采用各省市测绘局万图采用各省市测绘局8090年代编制出版年代编制出版的最新成果。的最新成果。1 5万和万和1 25万图采用万图采用1954年北京坐标系和年北京坐标系和1980西安坐标系,西安坐标系,投影采用高斯投影采用高斯-克吕格克吕格6带;带

109、;1 1万图采用万图采用1954年北京坐标系和年北京坐标系和1980西安坐标系,投影采用高斯西安坐标系,投影采用高斯-克吕格克吕格3带;带;1 5千图采用地千图采用地方坐标系,投影采用高斯方坐标系,投影采用高斯-克吕格克吕格3带。带。1 25万覆盖内蒙巴彦尔盟区域范围,万覆盖内蒙巴彦尔盟区域范围,1 5万覆盖河套灌区:万覆盖河套灌区:1 1万覆盖沿黄河巴盟段及总干渠宽万覆盖沿黄河巴盟段及总干渠宽3公里范围;公里范围;1 5千覆盖临河千覆盖临河市、杭后、磴口、五原、前旗、中旗、后旗等政府所在地共市、杭后、磴口、五原、前旗、中旗、后旗等政府所在地共150平方公里,以及拦河闸、总干渠五个枢纽。平方公

110、里,以及拦河闸、总干渠五个枢纽。743. 数据源情况数据源情况 (2)影像资料)影像资料包括最新的卫星影像和航空影像资料,具体有包括最新的卫星影像和航空影像资料,具体有IKONOS 1米分辨率影像数据,米分辨率影像数据, SPOT全波段全波段2.5米和米和10米分辨率影像数据,米分辨率影像数据, LandSat7卫星卫星ETM全色全色15米分辨率和多光谱米分辨率和多光谱30米分辨率的影像数米分辨率的影像数据。据。754. 成果主要技术指标与规格成果主要技术指标与规格 (1)数学基础)数学基础平面坐标系采用平面坐标系采用1980西安坐标系;投影采用高斯克吕格投西安坐标系;投影采用高斯克吕格投影,

111、按影,按3分带;高程基准采用分带;高程基准采用1985国家高程基准。国家高程基准。(2)数据内容)数据内容 基础地理数据是整个系统的空间定位框架,由基础地理数据是整个系统的空间定位框架,由DLG、DRG、DOM、DEM和地名数据(和地名数据(PN)等五部分内容构成。)等五部分内容构成。DLG包括等高线、交通、水系、境界、居民点和控制点等包括等高线、交通、水系、境界、居民点和控制点等DRG是最新版的纸质地形图栅格数据,作为是最新版的纸质地形图栅格数据,作为GIS背景数据;背景数据;DEM是灌区或水利工程三维可视化分析便是建立的基础;是灌区或水利工程三维可视化分析便是建立的基础;DOM据不同的精度

112、要求可包括据不同的精度要求可包括IKONOS 1米,米,SPOT全色全色2.5米和米和10米,米,LandSat7卫星卫星ETM全色全色15米和多光谱米和多光谱30米米PN数据提供巴盟自然村以上的居民地名称和相关属性,可提数据提供巴盟自然村以上的居民地名称和相关属性,可提供地图注记功能,能够按地名的某些属性对空间数据进行检索。供地图注记功能,能够按地名的某些属性对空间数据进行检索。 764. 成果主要技术指标与规格成果主要技术指标与规格 专题空间数据根据灌区管理业务由基础地理数据派生,包专题空间数据根据灌区管理业务由基础地理数据派生,包括土地利用数据和灌区水利专业数据,前者描述灌区内土地利用括

113、土地利用数据和灌区水利专业数据,前者描述灌区内土地利用状况,后者是指水系、枢纽、水工建筑物、观测站(井)、井泵状况,后者是指水系、枢纽、水工建筑物、观测站(井)、井泵等的空间位置与属性信息。等的空间位置与属性信息。 多媒体数据包括灌区管理过程中产生的文本和图像数据以多媒体数据包括灌区管理过程中产生的文本和图像数据以及可能产生的录音、录像等数据。及可能产生的录音、录像等数据。(3)数据几何精度(略)数据几何精度(略)(4)系统应用功能)系统应用功能面向河套灌区信息管理系统,将灌区相关业务集成到地理信息面向河套灌区信息管理系统,将灌区相关业务集成到地理信息系统平台上,提供符合河套灌区管理业务要求的

114、业务模块和各类系统平台上,提供符合河套灌区管理业务要求的业务模块和各类业务综合分析功能。包括基础数据管理、通用数据查询、桌面业业务综合分析功能。包括基础数据管理、通用数据查询、桌面业务处理、机助专题制图、辅助分析决策、动态数据交换、网络信务处理、机助专题制图、辅助分析决策、动态数据交换、网络信息发布、运行维护管理等八大基本功能模块。息发布、运行维护管理等八大基本功能模块。775. 系统总体技术方案系统总体技术方案 (1)空间数据存储方式)空间数据存储方式采用商业采用商业RDBMS来存储与管理空间数据来存储与管理空间数据,不仅可以保证几何,不仅可以保证几何与属性信息的无缝接合,可方便创建与维护各

115、类空间数据之间关与属性信息的无缝接合,可方便创建与维护各类空间数据之间关联关系,可实现数据的并发操作,更好地维护数据的安全联关系,可实现数据的并发操作,更好地维护数据的安全(2)系统开发方法)系统开发方法组件(组件(COM)技术在)技术在GIS中的应用已经非常广泛,主要中的应用已经非常广泛,主要GIS厂厂商都推出了组件产品,如商都推出了组件产品,如ESRI的的ArcObjects、MapObjects,MapInfo公司的公司的MapX,SuperMap公司的公司的SuperMap等。支等。支持持COM标准的可视化集成开发环境如标准的可视化集成开发环境如VB、VC、Delphi等都支等都支持组

116、件式系统开发。持组件式系统开发。采用组件技术开发河套灌区可视化信息管理采用组件技术开发河套灌区可视化信息管理系统,系统,一方面可提高开发效率,另一方面也可方便一方面可提高开发效率,另一方面也可方便GIS功能与灌功能与灌区水利业务需求功能的集成,同时还有利于系统升级区水利业务需求功能的集成,同时还有利于系统升级785. 系统总体技术方案系统总体技术方案 (3)系统逻辑结构)系统逻辑结构逻辑结构可分客户端层、应用服务层、数据服务层逻辑结构可分客户端层、应用服务层、数据服务层。客户端层。客户端层包含,一部分在局域网范围内实现对数据服务器中数据的入库、包含,一部分在局域网范围内实现对数据服务器中数据的

117、入库、操作与分析,另一部分通过因特网浏览、查询、检索空间数据;操作与分析,另一部分通过因特网浏览、查询、检索空间数据;应用服务层由空间数据引擎与应用服务层由空间数据引擎与WebGIS服务器构成;数据服务层服务器构成;数据服务层由基础地理数据库、专题数据库与多媒体数据库构成。由基础地理数据库、专题数据库与多媒体数据库构成。系统在灌区网络中心内部局域网内采用系统在灌区网络中心内部局域网内采用C/S架构架构,即具备数据,即具备数据入库、操作与分析功能客户端层构成了入库、操作与分析功能客户端层构成了Client端,而空间数据引端,而空间数据引擎与数据库构成了擎与数据库构成了Server端;端;全灌区范

118、围域网内采用全灌区范围域网内采用B/S架构,架构,即仅能浏览、查询、检索空间数据库客户端层构成了即仅能浏览、查询、检索空间数据库客户端层构成了Browser端,端,空间数据引擎、空间数据引擎、WebGIS服务器与数据库服务器构成了服务器与数据库服务器构成了Server端端796. 质量管理与控制质量管理与控制 质量是系统建设成败的关键,质量控制是项目管理的质量是系统建设成败的关键,质量控制是项目管理的重要内容。为保证最终数据和应用平台软件的质量,需重要内容。为保证最终数据和应用平台软件的质量,需要建立全程质量监督制度,即从项目组织实施、设计、要建立全程质量监督制度,即从项目组织实施、设计、技术

119、实现等方面采取一系列措施,进行严格控制。技术实现等方面采取一系列措施,进行严格控制。对数对数据生产和软件开发的每一个过程进行质量控制,据生产和软件开发的每一个过程进行质量控制,规定下规定下一步工作的首要工作是检验上一步工作的内容与质量,一步工作的首要工作是检验上一步工作的内容与质量,只有在上一步工作的质量达到要求后才进行下一步的工只有在上一步工作的质量达到要求后才进行下一步的工作,使每个人建立起高度的质量和责任意识,并赋予严作,使每个人建立起高度的质量和责任意识,并赋予严格的质量职责,使每一步工作都得到严格的质量监督和格的质量职责,使每一步工作都得到严格的质量监督和管理。管理。 806. 质量

120、管理与控制质量管理与控制 (1)数据库质量管理)数据库质量管理 数据生产和建库参照数据生产和建库参照ISO 9000标准体系,结合本项目标准体系,结合本项目特点,实行统一设计、统一组织、分工明确、全程监控的项特点,实行统一设计、统一组织、分工明确、全程监控的项目管理体制目管理体制 采取多级检查和验收方式。所完成数据上交前要经过生采取多级检查和验收方式。所完成数据上交前要经过生产作业人员自检和质量监督组验收,完成一级检查验收;上产作业人员自检和质量监督组验收,完成一级检查验收;上交后再由国家基础地理信息中心项目技术监督组组织人员对交后再由国家基础地理信息中心项目技术监督组组织人员对上交的数据统一

121、进行二级检查和验收。上交的数据统一进行二级检查和验收。一、二级检查时所有一、二级检查时所有图幅必须图幅必须100%全面检查。全面检查。验收时抽取样本不少于验收时抽取样本不少于10%,并对样本进行详查,对样本外的产品进行概查。并对样本进行详查,对样本外的产品进行概查。816. 质量管理与控制质量管理与控制 在一、二级检查和验收,如发现重大质量问题,或较在一、二级检查和验收,如发现重大质量问题,或较多质量问题,应退给上一道工序重新处理,处理后重新进多质量问题,应退给上一道工序重新处理,处理后重新进行质量检查。行质量检查。 对数据检查采用程序检查、矢量与栅格地图叠加人机对数据检查采用程序检查、矢量与

122、栅格地图叠加人机交互检查、回放图检查等方法来完成。各级检查验收严格交互检查、回放图检查等方法来完成。各级检查验收严格执行工程建设中制定的相应的检查验收规定和质量评定标执行工程建设中制定的相应的检查验收规定和质量评定标准执行。准执行。 在数据入库前、后都要进行严格的检查和控制,并认在数据入库前、后都要进行严格的检查和控制,并认真填写图历簿的检查情况及问题处理意见,验收后填写验真填写图历簿的检查情况及问题处理意见,验收后填写验收报告和验收意见,确保运行数据库中数据的正确性和完收报告和验收意见,确保运行数据库中数据的正确性和完整性。整性。826. 质量管理与控制质量管理与控制 (2)软件质量管理)软

123、件质量管理 在项目设计中,应遵循计算机软件工程规范,采用软件工程在项目设计中,应遵循计算机软件工程规范,采用软件工程学方法设计和开发软件;学方法设计和开发软件;与用户必须充分接触,开展需求调研工与用户必须充分接触,开展需求调研工作作;重视系统软件正确性、可靠性、可维护性、安全性、实用性;重视系统软件正确性、可靠性、可维护性、安全性、实用性 通过技术监督组负责对工程实施中所涉及实施方案制订、工通过技术监督组负责对工程实施中所涉及实施方案制订、工程、技术规定制订,及生产和开发等技术过程和质量进行监督,程、技术规定制订,及生产和开发等技术过程和质量进行监督,组织工程建设过程中的质量检验,组织数据库和

124、系统软件测试组织工程建设过程中的质量检验,组织数据库和系统软件测试 实行文件化管理制度,每一步的工作及执行情况都有完整的实行文件化管理制度,每一步的工作及执行情况都有完整的文件记录,使工程的执行及质量情况得以明确反映。文件记录,使工程的执行及质量情况得以明确反映。 在系统开发期间,每位开发人员要经常对自己开发的程序进在系统开发期间,每位开发人员要经常对自己开发的程序进行测试,对软件的每一单元都要进行认真的单元测试,并且要定行测试,对软件的每一单元都要进行认真的单元测试,并且要定期的开展开发小组间测试和整个系统的测试。重要的测试工作都期的开展开发小组间测试和整个系统的测试。重要的测试工作都有技术

125、监督组负责组织实行。有技术监督组负责组织实行。835.5.2 分析要点分析要点 地理信息应用系统的开发与建设一般包括空间地理信息应用系统的开发与建设一般包括空间数据库的建设和专业应用功能的研制,重点掌数据库的建设和专业应用功能的研制,重点掌握握数据库和应用功能的设计数据库和应用功能的设计。数据库设计主要。数据库设计主要包括概念设计、逻辑设计、存储设计、元数据包括概念设计、逻辑设计、存储设计、元数据设计等,应用功能设计主要针对实际业务需要设计等,应用功能设计主要针对实际业务需要开展具体的功能模块设计开展具体的功能模块设计845.5.2 分析要点分析要点 1. 数据库概念设计分析数据库概念设计分析

126、河套灌区可视化信息管理系统数据库库体内容由三部分构成:河套灌区可视化信息管理系统数据库库体内容由三部分构成:基础地理数据、专题空间数据、多媒体数据。基础地理数据包括基础地理数据、专题空间数据、多媒体数据。基础地理数据包括DLG、DRG、DOM、DEM、地名数据、地名数据(PN)。)。GIS空间分析基空间分析基于矢量数据,三维模拟显示功能基于于矢量数据,三维模拟显示功能基于DEM,DOM可作为三维显可作为三维显示的纹理表面与示的纹理表面与DEM进行叠加或是作为干渠监测的数据源,进行叠加或是作为干渠监测的数据源,DRG可作为可作为GIS应用平台的显示背景。应用平台的显示背景。专题空间数据是与灌区水

127、利业务紧密相连空间数据,包括土地专题空间数据是与灌区水利业务紧密相连空间数据,包括土地利用分类数据利用分类数据(LU)与水利专业数据。土地利用分类数据是灌区与水利专业数据。土地利用分类数据是灌区内土地利用状况空间描述,水利专业数据包括水系、枢纽、水工内土地利用状况空间描述,水利专业数据包括水系、枢纽、水工建筑物、观测站(井)、井泵、水库、湖泊等空间位置与属性建筑物、观测站(井)、井泵、水库、湖泊等空间位置与属性多媒体数据是与灌区各项业务相关的各种类型图片、声音、录多媒体数据是与灌区各项业务相关的各种类型图片、声音、录像与文字等数据。像与文字等数据。 85河河套套灌灌区区信信息息管管理理系系统统

128、数数据据库库内内容容 862. 数据库逻辑设计分析数据库逻辑设计分析 灌区可视化信息管理系统数据库中需要存储基础地理数据、灌区可视化信息管理系统数据库中需要存储基础地理数据、专题空间数据、多媒体数据,其数据源、类型和格式都是多样的,专题空间数据、多媒体数据,其数据源、类型和格式都是多样的,这就需要一个能够有力地管理这些复杂数据的数据库逻辑模型。这就需要一个能够有力地管理这些复杂数据的数据库逻辑模型。将数据按照数据集、数据区与数据层三个逻辑单元进行组织与存将数据按照数据集、数据区与数据层三个逻辑单元进行组织与存储储。 灌区可视化信息管理系统数据库的灌区可视化信息管理系统数据库的逻辑设计总体上按照

129、分逻辑设计总体上按照分幅、分级、分专题(分类)的方式进行规划和设计幅、分级、分专题(分类)的方式进行规划和设计,将面向不同,将面向不同应用的、不同比例尺的、不同分辨率的地形图、水利信息数据、应用的、不同比例尺的、不同分辨率的地形图、水利信息数据、卫星航空影像和三维地形数据,按照不同逻辑单元进行组织。其卫星航空影像和三维地形数据,按照不同逻辑单元进行组织。其中,中,基础地理数据(基础地理数据(DLG,PN,DRG,DOM,DEM)可以作为)可以作为一个逻辑单元,构成基础地理数据单元,土地利用分类与水利专一个逻辑单元,构成基础地理数据单元,土地利用分类与水利专业数据构成专题空间数据单元,多媒体数据

130、构成多媒体数据单元业数据构成专题空间数据单元,多媒体数据构成多媒体数据单元 87 数据库总体逻辑结构数据库总体逻辑结构 882. 数据库逻辑设计分析数据库逻辑设计分析 (1)基础地理数据库逻辑设计)基础地理数据库逻辑设计 基础地理数据库中,基础地理数据库中,DLG与与PN数据是二维的矢量数据,矢量数据是二维的矢量数据,矢量数据根据不同的分区,不同的专题特征进行分类组织。矢量数据数据根据不同的分区,不同的专题特征进行分类组织。矢量数据是以一种分区、分层的组织形式进行管理的,这些空间数据根据是以一种分区、分层的组织形式进行管理的,这些空间数据根据它们的特征码(用户码)与其它属性信息或者关系型数据库

131、中的它们的特征码(用户码)与其它属性信息或者关系型数据库中的数据进行关联。栅格影像数据包括数据进行关联。栅格影像数据包括DRG、DOM与与DEM。 根据数据类型不同,可划分为矢量数据集、栅格数据集、三根据数据类型不同,可划分为矢量数据集、栅格数据集、三维模型数据集。其中,矢量数据集中保存着按照不同内容分层的维模型数据集。其中,矢量数据集中保存着按照不同内容分层的矢量图层数据,矢量图层数据,按照图形的表现方式的不同,可分为点层、线层、按照图形的表现方式的不同,可分为点层、线层、面层和注记层等基本空间数据逻辑单元;栅格数据集在逻辑上按面层和注记层等基本空间数据逻辑单元;栅格数据集在逻辑上按照不同空

132、间分辨率的影像以栅格图层方式组织;多媒体数据集根照不同空间分辨率的影像以栅格图层方式组织;多媒体数据集根据数据类型的不同,以信息块的方式组织据数据类型的不同,以信息块的方式组织。 892. 数据库逻辑设计分析数据库逻辑设计分析 (2)专题数据库逻辑设计)专题数据库逻辑设计土地利用分类与水利专业数据是专题数据库中的主要内容,土地利用分类与水利专业数据是专题数据库中的主要内容,这这两类数据都是二维矢量数据,根据点、线、面三类空间特征,按两类数据都是二维矢量数据,根据点、线、面三类空间特征,按照图层的方式构成不同的逻辑单元照图层的方式构成不同的逻辑单元。其中,土地利用分类数据为。其中,土地利用分类数

133、据为面类型数据,不同的面图斑表示不同的用地类型。水利专业数据面类型数据,不同的面图斑表示不同的用地类型。水利专业数据包括水系、枢纽、水工建筑物、观测站(井)、井泵、水库、湖包括水系、枢纽、水工建筑物、观测站(井)、井泵、水库、湖泊等空间信息,水系河流为线类型要素,枢纽、井泵、水工建筑泊等空间信息,水系河流为线类型要素,枢纽、井泵、水工建筑物、观测站(井)为点类型要素,水库、湖泊为面类型要素物、观测站(井)为点类型要素,水库、湖泊为面类型要素(3)多媒体数据库逻辑设计)多媒体数据库逻辑设计多媒体数据库包括与灌区业务相关的各类图片、声音、录像、多媒体数据库包括与灌区业务相关的各类图片、声音、录像、

134、文字等数据,根据业务流程和工作程序文字等数据,根据业务流程和工作程序建立多媒体数据块逻辑关建立多媒体数据块逻辑关系系90(4)数据库之间的逻辑联系)数据库之间的逻辑联系 系统中的系统中的空间数据之间通过不同的应用专题发生着各种关系,空间数据之间通过不同的应用专题发生着各种关系,大体上可分为数据库表格之间的关联关系,大体上可分为数据库表格之间的关联关系,可以是一对一、一对可以是一对一、一对多、或多对多;还有空间位置上的空间关系,包括空间对象之间多、或多对多;还有空间位置上的空间关系,包括空间对象之间的连通性规则、几何网络关系和平面上的拓扑关系。上述各种关的连通性规则、几何网络关系和平面上的拓扑关

135、系。上述各种关系统一由关系类来进行维护,系统一由关系类来进行维护,如基础地理数据库与专题空间数据如基础地理数据库与专题空间数据库中的矢量数据,其图形特征总是用用户码与属性信息建立关系库中的矢量数据,其图形特征总是用用户码与属性信息建立关系;DEM和影像数据的存储格式是栅格的方式,和影像数据的存储格式是栅格的方式,二者可通过栅格运算二者可通过栅格运算叠加建立三维场景叠加建立三维场景,影像数据和矢量数据可利用地理坐标系,影像数据和矢量数据可利用地理坐标系,在在统一参照系下使统一参照系下使DEM、影像数据和矢量数据发生关系。栅格数据、影像数据和矢量数据发生关系。栅格数据实现不同波段、不同分辨率影像的

136、融合;实现不同波段、不同分辨率影像的融合;多媒体数据与基础地理多媒体数据与基础地理数据或专题数据利用超媒体或超文本技术实现数据或专题数据利用超媒体或超文本技术实现相互间的关联。相互间的关联。 913. 数据库存储设计分析数据库存储设计分析 (1)矢量数据存储设计)矢量数据存储设计灌区可视化信息管理系统数据库中灌区可视化信息管理系统数据库中的矢量数据,将依据的矢量数据,将依据数据库逻辑设计中设计方案,以图层为存储单元统一存数据库逻辑设计中设计方案,以图层为存储单元统一存储于大型关系型数据库之中。储于大型关系型数据库之中。图层对应于关系数据库中图层对应于关系数据库中的表,几何信息以大二进制(的表,

137、几何信息以大二进制(BLOB)类型的字段存储。)类型的字段存储。非空间数据的存储自然与空间数据相同,即二维表。这非空间数据的存储自然与空间数据相同,即二维表。这意味着几何与属性数据以相同的格式存储,数据的管理意味着几何与属性数据以相同的格式存储,数据的管理将更容易有效,可以用标准的将更容易有效,可以用标准的SQL对数据库进行查询。对数据库进行查询。923. 数据库存储设计分析数据库存储设计分析 (2)栅格影像数据存储设计)栅格影像数据存储设计栅格影像数据同样利用关系型数据库来存储与管理,通栅格影像数据同样利用关系型数据库来存储与管理,通过数据压缩、建立影像金字塔、影像物理分块三种技术过数据压缩

138、、建立影像金字塔、影像物理分块三种技术手段实现手段实现RDBMS中栅格影像数据的存储中栅格影像数据的存储。数据压缩的目。数据压缩的目的是通过压缩减少影像的数据量;建立影像金字塔虽然的是通过压缩减少影像的数据量;建立影像金字塔虽然会占用一定的磁盘空间,但是可以提高影像显示速度;会占用一定的磁盘空间,但是可以提高影像显示速度;影像物理分块是为了在局部操作时减少数据量,提高分影像物理分块是为了在局部操作时减少数据量,提高分析处理效率。析处理效率。 934. 空间元数据设计分析空间元数据设计分析空间元数据是关于空间数据的描述性数据信息,它反映空间元数据是关于空间数据的描述性数据信息,它反映了空间数据所

139、包含的内容、质量、空间参考、生成转换了空间数据所包含的内容、质量、空间参考、生成转换等信息。生成空间元数据可以方便分布在灌区内的业务等信息。生成空间元数据可以方便分布在灌区内的业务系统精确地查找目标数据源,使用户浏览目标数据的相系统精确地查找目标数据源,使用户浏览目标数据的相关信息以判断数据是否满足他们的应用要求,为用户提关信息以判断数据是否满足他们的应用要求,为用户提供正确处理和使用目标数据的技术信息。供正确处理和使用目标数据的技术信息。(1)空间元数据管理设计)空间元数据管理设计灌区可视化信息管理系统的空间元数据管理以数据库为灌区可视化信息管理系统的空间元数据管理以数据库为基础,基础,每一

140、个空间数据库有一个元数据文件每一个空间数据库有一个元数据文件,该文件为,该文件为一表格数据,它由若干项组成,每一项表示元数据的一一表格数据,它由若干项组成,每一项表示元数据的一个特征,其记录为每一个要素集合(图层)的元数据内个特征,其记录为每一个要素集合(图层)的元数据内容,该表存储于关系型数据库中容,该表存储于关系型数据库中 94空间元数据管理设计空间元数据管理设计 95(2)空间元数据格式设计)空间元数据格式设计空间元数据格式的设计就是依据不同数据模型的需要分别描述。空间元数据格式的设计就是依据不同数据模型的需要分别描述。 矢量数据元数据格式:矢量数据元数据格式:矢量数据元数据由数据描述、

141、空间参矢量数据元数据由数据描述、空间参考、属性描述三部分内容构成考、属性描述三部分内容构成。其中,数据描述包括数据集概况、。其中,数据描述包括数据集概况、数据集状态、数据集存储与访问信息、数据集更新时间、数据集数据集状态、数据集存储与访问信息、数据集更新时间、数据集来源、比例尺与数据集格式等内容;空间参考描述了数据集的投来源、比例尺与数据集格式等内容;空间参考描述了数据集的投影与坐标系统、数据集范围;属性描述定义了数据集属性字段的影与坐标系统、数据集范围;属性描述定义了数据集属性字段的含义、类型、取值范围等信息。含义、类型、取值范围等信息。 栅格影像数据元数据格式:栅格影像数据元数据格式:栅格

142、影像数据元数据由数据描述、栅格影像数据元数据由数据描述、空间参考两部部分内容构成,空间参考两部部分内容构成,其中数据描述包括栅格影像数据概其中数据描述包括栅格影像数据概况、状态、存储与访问信息、产生时间、来源、格式、波段与空况、状态、存储与访问信息、产生时间、来源、格式、波段与空间分辨率等内容;空间参考描述了栅格影像数据的投影与坐标系间分辨率等内容;空间参考描述了栅格影像数据的投影与坐标系统、范围。统、范围。 965. 应用平台设计分析应用平台设计分析 该系统是与应用业务紧密集成业务化系统,具有以下功能特点:该系统是与应用业务紧密集成业务化系统,具有以下功能特点:* 充分利用数据库、充分利用数

143、据库、GIS、GPS及网络等技术,实现河套灌区及网络等技术,实现河套灌区的管理和监测;的管理和监测;* 系统采用系统采用C/S和和B/S混合结构进行开发,充分实现资源共享混合结构进行开发,充分实现资源共享* 系统与业务的集成,为灌区管理工作提供了集成支持平台系统与业务的集成,为灌区管理工作提供了集成支持平台* 实现对数据标准化、数字化、数据库建设、数据格式转换等实现对数据标准化、数字化、数据库建设、数据格式转换等* 该系统对今后类似业务系统的建设具有指导意义和示范作用。该系统对今后类似业务系统的建设具有指导意义和示范作用。本项目针对河套灌区管理的业务要求进行功能体系结构设计,本项目针对河套灌区

144、管理的业务要求进行功能体系结构设计,在统一标准体系、数据规则的前提下,将灌区所有业务和问题集在统一标准体系、数据规则的前提下,将灌区所有业务和问题集成到地理信息系统平台上,进行统一存储、管理、关联,提供符成到地理信息系统平台上,进行统一存储、管理、关联,提供符合灌区管理业务要求的专业化模块和各类业务综合分析功能,包合灌区管理业务要求的专业化模块和各类业务综合分析功能,包括括基础数据管理、通用数据查询、桌面业务处理、机助专题制图、基础数据管理、通用数据查询、桌面业务处理、机助专题制图、辅助分析决策、动态数据交换、网络信息发布、运行维护管理辅助分析决策、动态数据交换、网络信息发布、运行维护管理 9

145、7功能体系结构图功能体系结构图 985. 应用平台设计分析应用平台设计分析 (1)基础数据管理功能分析)基础数据管理功能分析按照统一的空间坐标系统和标准的信息分类体系将灌区管理过按照统一的空间坐标系统和标准的信息分类体系将灌区管理过程中图文信息进行规范化采集与组织分类,形成基于网络空间数程中图文信息进行规范化采集与组织分类,形成基于网络空间数据无缝连接且图文信息动态联接的综合信息资源,实现全灌区水据无缝连接且图文信息动态联接的综合信息资源,实现全灌区水利要素的空间地理数据和专题数据的整体集成存储、管理与更新。利要素的空间地理数据和专题数据的整体集成存储、管理与更新。 空间图形信息和专题信息初始

146、建库空间图形信息和专题信息初始建库,包括基础地形图、专题,包括基础地形图、专题图信息的数据输入、转换、查错与规范化、编辑处理、图形输出。图信息的数据输入、转换、查错与规范化、编辑处理、图形输出。 空间数据库信息的动态管理、维护与更新空间数据库信息的动态管理、维护与更新,包括图形数据的,包括图形数据的一般性查询与检索、地图拼接与切割、制图和输出功能、基本的一般性查询与检索、地图拼接与切割、制图和输出功能、基本的GIS分析功能(如地形分析、网络分析、叠加分析、缓冲区分析分析功能(如地形分析、网络分析、叠加分析、缓冲区分析等)以及量算功能等。等)以及量算功能等。 文本信息输入、处理、查询、分析、统计

147、与报表制作文本信息输入、处理、查询、分析、统计与报表制作输出。输出。995. 应用平台设计分析应用平台设计分析 (2)通用数据查询功能分析)通用数据查询功能分析根据灌区管理业务模式特点设计专业化的联网查询检索方式,根据灌区管理业务模式特点设计专业化的联网查询检索方式,实现对共享图文数据资源的快速查询及可视化,包括图形属性双实现对共享图文数据资源的快速查询及可视化,包括图形属性双向查询、逻辑查询、模糊查询、图形综合查询、属性组合查询、向查询、逻辑查询、模糊查询、图形综合查询、属性组合查询、业务材料查询等功能。业务材料查询等功能。 属性到图形查询:属性到图形查询:通过构造数据库通过构造数据库SQL

148、语句查询属性信息在语句查询属性信息在空间上的位置与分布,空间定位功能也是通过这个方式实现。空间上的位置与分布,空间定位功能也是通过这个方式实现。 图形到属性的查询图形到属性的查询:查询地理空间单元的属性信息。:查询地理空间单元的属性信息。 图形与图形间的查询:图形与图形间的查询:根据图形临接、相交、包含拓扑关系,根据图形临接、相交、包含拓扑关系,查询与某一空间单元发生这些关联的空间单元的位置与分布。查询与某一空间单元发生这些关联的空间单元的位置与分布。100(3)桌面业务处理功能分析)桌面业务处理功能分析 对空间数据层与属性的操作对空间数据层与属性的操作:根据应用需要调出空:根据应用需要调出空

149、间数据,可设置层属性,如颜色、注记等,可调整层顺间数据,可设置层属性,如颜色、注记等,可调整层顺序以保证各类信息不被相互压盖,可依赖属性信息显示序以保证各类信息不被相互压盖,可依赖属性信息显示地图标注信息。地图标注信息。 图形数据的显示与浏览图形数据的显示与浏览:可视化地显示空间参考数:可视化地显示空间参考数据,提供放大、缩小、漫游、鹰眼导航等空间数据浏览据,提供放大、缩小、漫游、鹰眼导航等空间数据浏览显示工具。显示工具。 定位工具定位工具:提供方便实用的图形定位显示工具,包:提供方便实用的图形定位显示工具,包括图幅号、直接图形选择、地名选择、坐标定位等。括图幅号、直接图形选择、地名选择、坐标

150、定位等。101(3)桌面业务处理功能分析)桌面业务处理功能分析 图幅整饰与地图输出图幅整饰与地图输出:为了增强输出地图的通俗性、:为了增强输出地图的通俗性、可读性,需要图幅整饰和输出功能,包括图廓生成、加入可读性,需要图幅整饰和输出功能,包括图廓生成、加入专题信息、图例、指北针设置、比例尺设计、添加注记、专题信息、图例、指北针设置、比例尺设计、添加注记、编辑注记和注记自动生成等功能。编辑注记和注记自动生成等功能。 几何与属性数据编辑几何与属性数据编辑:提供多种图形捕捉、划线、图:提供多种图形捕捉、划线、图形编辑、属性编辑、标注等编辑工具,包括几何信息的增形编辑、属性编辑、标注等编辑工具,包括几

151、何信息的增加、删除、修改,属性信息的输入、删除、修改,前者要加、删除、修改,属性信息的输入、删除、修改,前者要考虑到图形的拓扑关系,后者要有属性类型与值域的检查考虑到图形的拓扑关系,后者要有属性类型与值域的检查功能,保证输入与修改的信息符合系统数据库规范。功能,保证输入与修改的信息符合系统数据库规范。1025. 应用平台设计分析应用平台设计分析 (4)机助专题制图功能分析)机助专题制图功能分析发展面向应用的机助专题制图功能,提供专用发展面向应用的机助专题制图功能,提供专用的图形工具的图形工具进行各类业务专题图的绘制、属性标进行各类业务专题图的绘制、属性标注、量算、整饰与出图注、量算、整饰与出图

152、等。根据数据库中已有数等。根据数据库中已有数据与灌区实时监测数据,制作灌区的各类专题图,据与灌区实时监测数据,制作灌区的各类专题图,可以生成任意区域的实时灌溉进度图、灌溉效果可以生成任意区域的实时灌溉进度图、灌溉效果图、需水量分布图、实时水位流量图、水费计收图、需水量分布图、实时水位流量图、水费计收情况图、实时种植结构图等专题图。情况图、实时种植结构图等专题图。1035. 应用平台设计分析应用平台设计分析 (5)辅助分析决策功能分析)辅助分析决策功能分析利用利用DEM数据与栅格影像数据叠加生成三维模型,提供水利工数据与栅格影像数据叠加生成三维模型,提供水利工程虚拟三维可视化及分析,水文地质等地

153、下水变化的可视化、灌程虚拟三维可视化及分析,水文地质等地下水变化的可视化、灌区景观三维可视化、规划景观可视化等功能;提供全方位灌溉面区景观三维可视化、规划景观可视化等功能;提供全方位灌溉面积计算、水量计算、工程量地图量算等分析功能,辅助水资源优积计算、水量计算、工程量地图量算等分析功能,辅助水资源优化调配时的分析与决策化调配时的分析与决策 矢量空间分析矢量空间分析:缓冲区、空间叠加分析,空间量算等。:缓冲区、空间叠加分析,空间量算等。 栅格空间分析栅格空间分析:基于统一的基础底图将矢量图形的点、线、:基于统一的基础底图将矢量图形的点、线、面数据生成栅格格式;将离散点生成连续表面;从点要素生成密

154、面数据生成栅格格式;将离散点生成连续表面;从点要素生成密度图;生成数字高程分布图、坡度图和坡向图;进行栅格图的分度图;生成数字高程分布图、坡度图和坡向图;进行栅格图的分类和制图。类和制图。 矢栅分析矢栅分析:通过矢量和栅格数据的叠加进行分析。:通过矢量和栅格数据的叠加进行分析。 1045. 应用平台设计分析应用平台设计分析 (6)动态数据交换功能分析)动态数据交换功能分析水雨情数据自动实时采集水雨情数据自动实时采集,可监测灌区任意区域气象、土壤墒,可监测灌区任意区域气象、土壤墒情、作物结构、作物面积、作物含水率、长势、旱情、水质状况、情、作物结构、作物面积、作物含水率、长势、旱情、水质状况、水

155、污染状况、水土流失状况、汛情的实时动态及对土壤盐碱化、水污染状况、水土流失状况、汛情的实时动态及对土壤盐碱化、沙地、荒地、林地的普查等,能将监测的数据动态地纳入到专题沙地、荒地、林地的普查等,能将监测的数据动态地纳入到专题数据库中,可接收数据库中,可接收GPS点位数据到数据库,实现数据库动态更新。点位数据到数据库,实现数据库动态更新。实时监测获取的水资源与水质信息通过监测数据输入接口进入实时监测获取的水资源与水质信息通过监测数据输入接口进入GIS平台平台,并且与后台空间数据库中的数据结合进行空间分析、,并且与后台空间数据库中的数据结合进行空间分析、专题制图与三维可视化分析,为灌区管理工作各类决

156、策服务。专题制图与三维可视化分析,为灌区管理工作各类决策服务。能将各种平台提供的空间数据完整的转换成系统要求的统一数能将各种平台提供的空间数据完整的转换成系统要求的统一数据格式,通常需要转换的数据格式包括:据格式,通常需要转换的数据格式包括:CAD、DGN、COVERAGE、E00、DWG、DXF、TIFF、IMG、SHAPE FILE等等数据的转换功能数据的转换功能。1055. 应用平台设计分析应用平台设计分析 (7)网络信息发布功能分析)网络信息发布功能分析建立数据发布机制,具有数据通知和数据源路径通知功能。设建立数据发布机制,具有数据通知和数据源路径通知功能。设计开发计开发WebGIS功

157、能,通过功能,通过WebGIS的应用将空间信息及其应用的应用将空间信息及其应用成果通过局域网或城域网分布发给网路分中心用户,客户端的用成果通过局域网或城域网分布发给网路分中心用户,客户端的用户则在自己的浏览器中嵌入浏览工具来浏览与查看信息。户则在自己的浏览器中嵌入浏览工具来浏览与查看信息。(8)运行维护管理功能分析)运行维护管理功能分析设计良好的运行维护管理功能,可以实现用户权限设置、图库设计良好的运行维护管理功能,可以实现用户权限设置、图库更新与扩充、数据添加、数据备份以及故障快速恢复,提供用户更新与扩充、数据添加、数据备份以及故障快速恢复,提供用户管理、口令管理、权限管理、日志管理等操作功

158、能,保证系统的管理、口令管理、权限管理、日志管理等操作功能,保证系统的正常运行。正常运行。 1065.5.3 样题样题 (1) 计算题计算题假设:应用系统平均每个功能模块开发费假设:应用系统平均每个功能模块开发费7万元,需万元,需10个工作个工作日;系统集成费日;系统集成费9万元,需万元,需12个工作日;系统功能完善与修改费个工作日;系统功能完善与修改费8万元,需万元,需11个工作日,全部软件编程实现个工作日,全部软件编程实现3个月完成。请计算:个月完成。请计算: 所需要的软件开发和系统研制经费。所需要的软件开发和系统研制经费。 所需要投入的软件编程人员。所需要投入的软件编程人员。(2) 简答

159、题简答题 简述应用系统设计与开发总体思路;简述应用系统设计与开发总体思路; 简述数据处理与建库技术流程;简述数据处理与建库技术流程; 简述系统运行的网络体系结构。简述系统运行的网络体系结构。(3) 分析题分析题根据项目特点和计算机技术发展趋势,设计分析系统开发与运根据项目特点和计算机技术发展趋势,设计分析系统开发与运行的软硬件环境。行的软硬件环境。1075.5.4 参考答案参考答案 (1) 计算题计算题 软件开发和系统研制经费:软件开发和系统研制经费:78+9+8=83(万元)(万元) 所有编程任务需要:所有编程任务需要:810+12+11=103(工作(工作日)日) 每月按每月按22.5个工

160、作日计算,共需要个工作日计算,共需要10322.5=5.78(月)(月)整个任务在整个任务在3个月内完成,所以需要投入的软件编程人个月内完成,所以需要投入的软件编程人员为员为2人。人。108 简述应用系统设计与开发总简述应用系统设计与开发总体思路体思路 按照一般性原则,按照一般性原则,GIS应用系统的设计与开发基本上从应用系统的设计与开发基本上从空间数空间数据库与专业应用功能两方面来考虑据库与专业应用功能两方面来考虑。数据库设计主要包括。数据库设计主要包括概念设概念设计、逻辑设计、存储设计、元数据设计等计、逻辑设计、存储设计、元数据设计等。从概念上讲数据库由。从概念上讲数据库由基础地理数据、专

161、题空间数据、多媒体数据三部分构成,它们的基础地理数据、专题空间数据、多媒体数据三部分构成,它们的数据源、类型、格式都是多样的,数据源、类型、格式都是多样的,需要一个能够有力地管理这些需要一个能够有力地管理这些复杂数据的数据库逻辑模型。复杂数据的数据库逻辑模型。目前在目前在GIS应用中多应用中多采用二维表的采用二维表的关系模型,将数据按照数据集、数据区与数据层三个逻辑单元进关系模型,将数据按照数据集、数据区与数据层三个逻辑单元进行组织与存储行组织与存储。对于矢量数据,以图层为存储单元统一存储于大。对于矢量数据,以图层为存储单元统一存储于大型关系型数据库之中,图层对应于关系数据库中的表,几何信息型

162、关系型数据库之中,图层对应于关系数据库中的表,几何信息以大二进制(以大二进制(BLOB)类型的字段存储,而非空间数据的存储与)类型的字段存储,而非空间数据的存储与空间数据相同,即二维表,这样几何与属性数据以相同的格式存空间数据相同,即二维表,这样几何与属性数据以相同的格式存储,数据的管理将更容易有效,可以用标准的储,数据的管理将更容易有效,可以用标准的SQL对数据库进行对数据库进行查询。查询。109 简述应用系统设计与开发总简述应用系统设计与开发总体思路体思路 为方便用户查找目标数据源和浏览目标数据的信息,为方便用户查找目标数据源和浏览目标数据的信息,需生成空需生成空间元数据,以反映空间数据所

163、包含的内容、质量、空间参考、生间元数据,以反映空间数据所包含的内容、质量、空间参考、生成转换等成转换等,每个空间数据库有一个表格式元数据文件,它由若干,每个空间数据库有一个表格式元数据文件,它由若干项组成,每一项表示元数据的一个特征,其记录为每一个要素集项组成,每一项表示元数据的一个特征,其记录为每一个要素集合(图层)的元数据内容,该表存储于关系型数据库中。合(图层)的元数据内容,该表存储于关系型数据库中。专业应用功能的设计和实现,要紧紧围绕用户需求,针对实际专业应用功能的设计和实现,要紧紧围绕用户需求,针对实际管理的业务要求和工作流程,开展应用功能设计,同时包括系统管理的业务要求和工作流程,

164、开展应用功能设计,同时包括系统运行的网络体系结构的设计。运行的网络体系结构的设计。在统一标准体系、数据规则的前提在统一标准体系、数据规则的前提下,将所有业务和问题集成到地理信息系统平台上,进行统一存下,将所有业务和问题集成到地理信息系统平台上,进行统一存储、管理、关联,提供符合用户管理实际要求的专业化业务模块储、管理、关联,提供符合用户管理实际要求的专业化业务模块和各类业务综合分析功能。一般应包括和各类业务综合分析功能。一般应包括基础数据管理、通用数据基础数据管理、通用数据查询、桌面业务处理、机助专题制图、辅助分析决策、动态数据查询、桌面业务处理、机助专题制图、辅助分析决策、动态数据交换、网络

165、信息发布、运行维护管理等八大功能模块交换、网络信息发布、运行维护管理等八大功能模块。 。110 简述数据处理与建库技术流简述数据处理与建库技术流程程 在在GIS应用系统中,一般包括地形数据(应用系统中,一般包括地形数据(DLG)、数)、数字栅格数据(字栅格数据(DRG)、数字正射影像数据()、数字正射影像数据(DOM)、)、数字高程模型数据(数字高程模型数据(DEM)、地名数据()、地名数据(PN)和土地)和土地利用数据(利用数据(LU),以及与应用业务相关的多媒体数据。),以及与应用业务相关的多媒体数据。各类数据要采用相应的技术方法进行加工处理,在数据各类数据要采用相应的技术方法进行加工处理

166、,在数据处理时,必须注意要素之间关系的协调,尤其是矢量要处理时,必须注意要素之间关系的协调,尤其是矢量要素数据库与地名数据库、影像数据库之间关系的协调。素数据库与地名数据库、影像数据库之间关系的协调。对于一个应用系统的数据处理与建库技术流程可以归纳对于一个应用系统的数据处理与建库技术流程可以归纳如下图如下图 111数数据据采采集集与与建建库库流流程程图图 112 简述系统运行的网络体系结简述系统运行的网络体系结构构 为适应分布在不同区域的多用户使用系统的特点,并考虑数据为适应分布在不同区域的多用户使用系统的特点,并考虑数据保密情况,系统应分别保密情况,系统应分别采用采用C/S和和B/S分布式访

167、问模式分布式访问模式,以适应,以适应并支持局域网和互联网网络环境。并支持局域网和互联网网络环境。系统在用户中心内部局域网内系统在用户中心内部局域网内采用采用C/S架构,架构,具备数据入库、操作与分析功能的客户端层构成具备数据入库、操作与分析功能的客户端层构成Client端,空间数据引擎与数据库构成端,空间数据引擎与数据库构成Server端;端;在全用户范围在全用户范围的城域网内采用的城域网内采用B/S架构架构,仅能浏览、查询、检索空间数据库的,仅能浏览、查询、检索空间数据库的客户端层构成客户端层构成Browser端,空间数据引擎、端,空间数据引擎、WebGIS服务器与数服务器与数据库服务器构成

168、据库服务器构成Server端。端。113 简述系统运行的网络体系结简述系统运行的网络体系结构构 从逻辑结构上讲,系统可以分为从逻辑结构上讲,系统可以分为三层体系结构,即客户端层、三层体系结构,即客户端层、应用服务层、数据服务层。应用服务层、数据服务层。客户端层包含两部分内容,一部分在客户端层包含两部分内容,一部分在局域网范围内实现对数据服务器中数据的入库、操作与分析,另局域网范围内实现对数据服务器中数据的入库、操作与分析,另一部分通过因特网浏览、查询、检索空间数据;应用服务层由空一部分通过因特网浏览、查询、检索空间数据;应用服务层由空间数据引擎与间数据引擎与WebGIS服务器构成,其中空间数据

169、引擎是系统与服务器构成,其中空间数据引擎是系统与空间数据库中的数据进行交互的通道,而空间数据库中的数据进行交互的通道,而WebGIS服务器为空间服务器为空间数据的发布提供服务;数据服务层由基础地理数据库、专题数据数据的发布提供服务;数据服务层由基础地理数据库、专题数据库与多媒体数据库构成。库与多媒体数据库构成。 114(3) 分析题分析题 根据该项目的实际特点和目前计算机技术发展趋势,根据该项目的实际特点和目前计算机技术发展趋势,设计分析系统开发与运行的软硬件环境。设计分析系统开发与运行的软硬件环境。 软件环境软件环境:-操作系统:采用操作系统:采用Windows 2000系列或系列或Wind

170、ows XP操作系操作系统,其中服务器可采用统,其中服务器可采用Windows 2000 Server或或UNIX操作系操作系统;统;-数据库:数据库:SQL SERVER或或ORACLE数据库;数据库;-GIS平台:平台:ARCGIS或国产优秀或国产优秀GIS软件任选一种;软件任选一种;-系统开发语言:系统开发语言:Visual C、Delphi、Visual Basic或或.NET;-办公软件:办公软件:Office 2000或或Office XP。 115(3) 分析题分析题 硬件环境:硬件环境:本系统数据种类多、数据量大,起码要能够实现本系统数据种类多、数据量大,起码要能够实现3005

171、00GB以上数据量的矢量图、数字栅格地图、数字正射影像图及电子文以上数据量的矢量图、数字栅格地图、数字正射影像图及电子文档和各种多媒体资料等数据的集成统一管理。待管理的数据量是档和各种多媒体资料等数据的集成统一管理。待管理的数据量是巨大的,对硬件主要是对数据存储、备份设备和服务器的性能有巨大的,对硬件主要是对数据存储、备份设备和服务器的性能有较高的要求。对本系统所推荐的硬件环境如下:较高的要求。对本系统所推荐的硬件环境如下:-数据存储设备数据存储设备:可以采用光通道磁盘阵列,通过光纤交换机:可以采用光通道磁盘阵列,通过光纤交换机与数据服务器相连;与数据服务器相连;-数据备份设备数据备份设备:磁

172、带机(采用:磁带机(采用20G/40G容量磁带);容量磁带);-服务器服务器:采用一台:采用一台4CPU以上的服务器,兼作数据服务器和以上的服务器,兼作数据服务器和WebGIS服务器;服务器;-客户端客户端:选用一般主流微机:选用一般主流微机,上档次的普通办公微机;上档次的普通办公微机;-其它外设:配置其它外设:配置A0幅面绘图仪、幅面绘图仪、A0幅面扫描仪、打印机等。幅面扫描仪、打印机等。 1165.6 数据库更新与维护案例数据库更新与维护案例 5.6.1背景材料背景材料1.任务内容任务内容项目主要内容是充分利用已有的各种资料完成对该省范围内的项目主要内容是充分利用已有的各种资料完成对该省范

173、围内的1:25万数据库的更新,以提高数据的现势性。万数据库的更新,以提高数据的现势性。目前已收集到的资料包括该省目前已收集到的资料包括该省2002版版1:25万数据库、万数据库、1:5万核万核心要素地名数据、心要素地名数据、1:5万数据库更新工程最新境界数据、万数据库更新工程最新境界数据、1:5万更万更新道路整合数据成果、共建共享收集的专业资料及其他资料、以新道路整合数据成果、共建共享收集的专业资料及其他资料、以及中巴卫星影像数据。并以更新后的矢量数据重新内插生产数字及中巴卫星影像数据。并以更新后的矢量数据重新内插生产数字高程模型数据。更新后的数据成果采用高程模型数据。更新后的数据成果采用20

174、00国家坐标系。国家坐标系。 1172资料可行性分析资料可行性分析(1)2002版版1:25万数据库万数据库本更新以本更新以2002版版1:25万数据库为基本数据源,该数据库万数据库为基本数据源,该数据库2002年完成更新,更新利用了卫星影像数据、全国骨干交通网数据、年完成更新,更新利用了卫星影像数据、全国骨干交通网数据、1:5万地名资料、勘界资料,以及各省收集的现势资料、万地名资料、勘界资料,以及各省收集的现势资料、1:1万数万数据库等,主要更新要素内容包括:全部铁路、全部境界、省道及据库等,主要更新要素内容包括:全部铁路、全部境界、省道及以上等级道路、乡镇及以上等级点状居民地、县级及以上等

175、级真以上等级道路、乡镇及以上等级点状居民地、县级及以上等级真形居民地、五级及以上等级河流、大型工程设施等重要地物。形居民地、五级及以上等级河流、大型工程设施等重要地物。现现势性达到势性达到2000年年底年年底。(2)1:5万数据库更新工程境界成果万数据库更新工程境界成果该成果由各省测绘局收集本省民政部门最新县级勘界成果更新该成果由各省测绘局收集本省民政部门最新县级勘界成果更新完成,更新时通过完成,更新时通过中华人民共和国行政区划简册(中华人民共和国行政区划简册(2008)核核对行政区划,对行政区划,行政区划现势性能达到行政区划现势性能达到2008年年。 1182资料可行性分析资料可行性分析(3

176、)公路数据)公路数据1:5万数据库更新工程道路整合成果利用了万数据库更新工程道路整合成果利用了20022004年全年全国车载国车载GPS道路数据库成果和道路数据库成果和1:5万核心地形要素的交通要素进万核心地形要素的交通要素进行交通数据整合,同时利用了最新交通图册和相关交通资料对道行交通数据整合,同时利用了最新交通图册和相关交通资料对道路的主要属性进行核查、更新,整合后成果的路的主要属性进行核查、更新,整合后成果的现势性达到现势性达到2006年年。(4)影像资料)影像资料目前已收集到覆盖全国陆地部分的中巴卫星,目前已收集到覆盖全国陆地部分的中巴卫星,分辨率分辨率19.5米米,中巴资源卫星影像数

177、据,时相绝大部分为中巴资源卫星影像数据,时相绝大部分为2007年和年和2008年年,少,少数为数为2006年,个别的为年,个别的为2005年。经分析,中巴卫星影像数据可年。经分析,中巴卫星影像数据可以满足面状居民地、公路铁路、水系及大型工程等图形的更新要以满足面状居民地、公路铁路、水系及大型工程等图形的更新要求,全国共求,全国共1300多景,但该数据需要进行纠正后才能使用。多景,但该数据需要进行纠正后才能使用。 1192资料可行性分析资料可行性分析(5)1:5万核心要素数据(地名资料)万核心要素数据(地名资料)1:5万核心地形要素数据万核心地形要素数据2006年完成年完成,以,以1:5万万DR

178、G为基本资为基本资料采集核心地形要素,采集过程中依据正射影像、国省界勘界成料采集核心地形要素,采集过程中依据正射影像、国省界勘界成果、地名数据、国省道果、地名数据、国省道GPS数据对相关要素进行了更新。核心要数据对相关要素进行了更新。核心要素中素中地名地名使用了地名库资料,并在数据采集中进行了更新,使用了地名库资料,并在数据采集中进行了更新,现势现势性达到性达到2002年年。(6)其它专业资料)其它专业资料主要包括主要包括交通部交通部2006年航道基础空间数据年航道基础空间数据(航道枢纽、公路桥、(航道枢纽、公路桥、高速公路桥、铁路桥)、交通部农村公路普查数据(路线、路段、高速公路桥、铁路桥)

179、、交通部农村公路普查数据(路线、路段、桥梁、隧道、渡口等)、水利部水利专题数据桥梁、隧道、渡口等)、水利部水利专题数据(河流专题、湖泊专河流专题、湖泊专题、水库专题、水闸专题、堤防专题等题、水库专题、水闸专题、堤防专题等),以及地名资料等。,以及地名资料等。 1203考核指标考核指标 综合利用综合利用1:5万数据库更新工程境界更新成果、万数据库更新工程境界更新成果、道路整合成果,中巴卫星影像资料,共建共享收集道路整合成果,中巴卫星影像资料,共建共享收集的专业资料,完成对全国的专业资料,完成对全国816幅幅2002版版1:25万数万数据库的更新,据库的更新,整体现势性至少达到整体现势性至少达到2

180、005年年2007年年底。年年底。其中境界数据达到其中境界数据达到2008年,公路、铁路年,公路、铁路和地名数据达到和地名数据达到2006年年底,水系数据达到年年底,水系数据达到2005年年底。年年底。 1214更新采用的技术标准和规更新采用的技术标准和规定定 国家基本比例尺地形图分幅和编号)国家基本比例尺地形图分幅和编号)GB13989-921:25万地形图图式)万地形图图式)GB/T 20257.4-2007中华人民共和国行政区划简册(中华人民共和国行政区划简册(2008)基础地理信息要素分类与代码)基础地理信息要素分类与代码)GB/T 13923-20061:50000数据库更新工程数据

181、库更新工程_全国国省道路线名称代码(试行全国国省道路线名称代码(试行 稿)稿)(国家(国家1:5万数据库更新项目部,万数据库更新项目部,2007年年4月)月)1:50000数据库更新工程数据库更新工程_全国铁路路线名称代码(试行稿)全国铁路路线名称代码(试行稿) (国家(国家1:5万数据库更新项目部,万数据库更新项目部,2007年年3月)月)1:50000数据库更新工程数据库更新工程_全国铁路车站名称代码(试行稿)全国铁路车站名称代码(试行稿) (国家(国家1:5万数据库更新项目部,万数据库更新项目部,2007年年3月)月)国家国家1:25万基础地理信息数据库更新(万基础地理信息数据库更新(2

182、008)技术规定(试)技术规定(试 行)行)(国家基础地理信息中心,(国家基础地理信息中心,2008年年10月)月)1225.6.1背景材料背景材料5.质量控制质量控制更新生产单位负责该省范围内的数据更新处理,更新生产单位负责该省范围内的数据更新处理,并对影像数据进行裁切、拼接处理,在数据生产并对影像数据进行裁切、拼接处理,在数据生产处理的各个环节,建立质量控制体系,以保证在处理的各个环节,建立质量控制体系,以保证在规定的时间内高质量地完成更新处理任务。规定的时间内高质量地完成更新处理任务。6. 1:25万地形数据库分层规定万地形数据库分层规定 1231245.6.2要点分析要点分析 1、基础

183、地理信息数据更新、基础地理信息数据更新基础地理信息数据库更新的基本任务是,基础地理信息数据库更新的基本任务是,综合地利用各综合地利用各种来源的现势资料,种来源的现势资料,如最新航空航天影像、行政勘界资料、如最新航空航天影像、行政勘界资料、地面实测数据等,确定和测定全国范围内基础地理要素,地面实测数据等,确定和测定全国范围内基础地理要素,如道路、水系、居民地、地形、地名、行政界线等的位置如道路、水系、居民地、地形、地名、行政界线等的位置变化及属性变化,变化及属性变化,对原有数据库要素进行增删、替换、关对原有数据库要素进行增删、替换、关系协调等处理,生成新版数据体系协调等处理,生成新版数据体,并更

184、新用户数据库。,并更新用户数据库。2、数据整合、数据整合数据整合指的是数据整合指的是采用匹配、合成、链接等方法,将多尺采用匹配、合成、链接等方法,将多尺度的基础地理数据、基础地理数据与非基础地理数据、基度的基础地理数据、基础地理数据与非基础地理数据、基础地理数据与其它专业部门地理数据集成起来础地理数据与其它专业部门地理数据集成起来,形成新的,形成新的空间数据集。空间数据集。1253、1:25万数据库万数据库1993年年1998年,国家测绘局组织完成了全国年,国家测绘局组织完成了全国1:25万数据库万数据库的建设,内容包括地形数据库、数字高程模型数据库、地名数据的建设,内容包括地形数据库、数字高

185、程模型数据库、地名数据库,覆盖全国范围。库,覆盖全国范围。1:25万数据库的建成标志着我国空间数据基万数据库的建成标志着我国空间数据基础设施建设发展到了一个新阶段。础设施建设发展到了一个新阶段。2001年年-2002年,国家测绘局组织完成了对全国年,国家测绘局组织完成了对全国1:25万数据万数据库的第一次更新(库的第一次更新(2002版),地形数据库的主要要素的现势性达版),地形数据库的主要要素的现势性达到了到了2000年,此次更新显著提高了原有数据库的现势性,保持了年,此次更新显著提高了原有数据库的现势性,保持了数据库的生命力。数据库的生命力。2008年年-2009年,国家测绘局组织完成了对

186、全国年,国家测绘局组织完成了对全国1:25万数据万数据库的第二次更新(库的第二次更新(2008版),此次更新补充完善了植被、地貌等版),此次更新补充完善了植被、地貌等要素内容,使数据库整体现势性达到要素内容,使数据库整体现势性达到2005年年2007年年底,形年年底,形成内容基本完整、现势性好的成内容基本完整、现势性好的1:25万数据库。万数据库。 1265.6.3样题样题 1简答题简答题(1)根据材料背景,设计出该省)根据材料背景,设计出该省1:25万数据库万数据库更新总体技术路线;以及更新生产作业流程,并以更新总体技术路线;以及更新生产作业流程,并以框图表示。框图表示。(2)根据材料背景,

187、简述境界要素、公路要素、)根据材料背景,简述境界要素、公路要素、铁路要素、居民地要素、地形地貌要素、水系要素、铁路要素、居民地要素、地形地貌要素、水系要素、植被要素等的更新思路。植被要素等的更新思路。 1275.6.4参考答案参考答案 1简答题简答题(1)根据材料背景,设计出全国)根据材料背景,设计出全国1:25万数据库更新总体万数据库更新总体技术路线;以及更新生产作业流程,并以框图表示。技术路线;以及更新生产作业流程,并以框图表示。参考答案:参考答案:1:25万数据库采用最新的基础地理信息要素分类与代码万数据库采用最新的基础地理信息要素分类与代码(GB/T13923-2006),利用收集到的

188、各种资料,重点更新,利用收集到的各种资料,重点更新境界、国省县乡道、铁路、乡镇以上居民地、大型水利设施境界、国省县乡道、铁路、乡镇以上居民地、大型水利设施等是更新的重点;等高线、水系、植被等数据为次重点更新。等是更新的重点;等高线、水系、植被等数据为次重点更新。经过更新处理后,经坐标转换和数据整理建库,形成现势性经过更新处理后,经坐标转换和数据整理建库,形成现势性较好的较好的1:25万地形数据库(万地形数据库(2008)成果。)成果。 128总体技术流程总体技术流程 129更新作业流程更新作业流程 1305.6.4参考答案参考答案 (2)根据材料背景,简述境界要素、公路要素、铁路要)根据材料背

189、景,简述境界要素、公路要素、铁路要素、居民地要素、地形地貌要素、水系要素、植被要素等的素、居民地要素、地形地貌要素、水系要素、植被要素等的更新思路。更新思路。 1)境界要素更新)境界要素更新境界更新数据源采用境界更新数据源采用1:5万数据库更新工程境界成果,更万数据库更新工程境界成果,更新内容包括全部境界数据。更新时参考中华人民共和国行政新内容包括全部境界数据。更新时参考中华人民共和国行政区划简册(区划简册(2008)进行核定区划代码。对境界数据更新时,)进行核定区划代码。对境界数据更新时,参照参照1:5万数据库更新工程境界成果与河流、道路、等高线万数据库更新工程境界成果与河流、道路、等高线的

190、关系,按照的关系,按照1:25万数据中的河流、道路、等高线确定境界万数据中的河流、道路、等高线确定境界位置,不应简单地将境界数据拷贝到位置,不应简单地将境界数据拷贝到1:25万数据中万数据中。对于以。对于以河流和道路为界的境界线,在更新河流和道路数据层时将新河流和道路为界的境界线,在更新河流和道路数据层时将新更新的线划数据拷贝到境界层,并赋相应属性。更新的线划数据拷贝到境界层,并赋相应属性。1315.6.4参考答案参考答案 2)公路要素更新)公路要素更新公路数据层更新的主要内容为国道、省道、县道、乡公路数据层更新的主要内容为国道、省道、县道、乡道等,道等,以影像为背景,参考以影像为背景,参考1

191、:5万数据库更新工程道路万数据库更新工程道路整合成果、交通专业资料等进行更新整合成果、交通专业资料等进行更新。县乡以下等级道。县乡以下等级道路更新,以影像为背景,参考路更新,以影像为背景,参考1:5万核心要素道路层数万核心要素道路层数据进行更新。据进行更新。公路名称代码参考公路名称代码参考1:50000数据库更数据库更新工程新工程_全国国省道路线名称代码(试行稿)全国国省道路线名称代码(试行稿)赋值赋值。公路桥、隧道等附属设施可根据交通专业资料进行更新。公路桥、隧道等附属设施可根据交通专业资料进行更新。城市道路中心线的更新应保持道路的连通城市道路中心线的更新应保持道路的连通。利用交通专。利用交

192、通专业资料、最新图集参考核对公路信息。业资料、最新图集参考核对公路信息。1325.6.4参考答案参考答案 3)铁路要素更新)铁路要素更新铁路的更新铁路的更新以影像为背景,参考以影像为背景,参考中华人民共和国铁中华人民共和国铁路地图集路地图集及及1:5万核心要素,对铁路要素的图形及属性万核心要素,对铁路要素的图形及属性进行更新进行更新。铁路编号代码。铁路编号代码RN项的填写采用新的代码标准,项的填写采用新的代码标准,将全部将全部1:25万铁路数据层的铁路代码按照万铁路数据层的铁路代码按照1:50000数数据库更新工程据库更新工程_全国铁路路线名称代码(试行稿)全国铁路路线名称代码(试行稿)填写,

193、填写,车站名称安置车站名称安置1:50000数据库更新工程数据库更新工程_全国铁路车全国铁路车站名称代码(试行稿)站名称代码(试行稿)填写。填写。1335.6.4参考答案参考答案 4)居民地要素更新)居民地要素更新1:25万万面状居民地层更新,以影像数据为背景,参考面状居民地层更新,以影像数据为背景,参考1:5万核心要素面状居民地数据,进行图形和属性的更新万核心要素面状居民地数据,进行图形和属性的更新。1:25万点状居民地层更新,参考收集的地名资料,主要万点状居民地层更新,参考收集的地名资料,主要对建制村及以上等级的点状居民地的点位、行政等级、对建制村及以上等级的点状居民地的点位、行政等级、名

194、称等进行更新。名称等进行更新。1:25万更新数据中地名数据在万更新数据中地名数据在1:5万万地名数据中必须存在地名数据中必须存在,收集相关资料进行确认,收集相关资料进行确认1345.6.4参考答案参考答案 5)地形地貌要素更新)地形地貌要素更新利用利用SRTM数据生成等高线,替换更新原数据中的草绘等高线数数据生成等高线,替换更新原数据中的草绘等高线数据。据。更新后等高线数据的等高距原则上采用更新后等高线数据的等高距原则上采用50米,在中山、高山米,在中山、高山地区等高线过密时,可采用地区等高线过密时,可采用100米等高距。米等高距。处理等高线、地貌与处理等高线、地貌与其它要素间的关系其它要素间

195、的关系。6)水系要素更新)水系要素更新水系更新应能体现出区域水系的特征,应注意与其它要素间的水系更新应能体现出区域水系的特征,应注意与其它要素间的协调关系处理。水系更新协调关系处理。水系更新以影像为背景以影像为背景,参考其他资料对水系属,参考其他资料对水系属性进行确认。性进行确认。更新对象主要为五级及以上河流、渠道、大型湖泊、更新对象主要为五级及以上河流、渠道、大型湖泊、水库等,六级河流,可根据掌握资料情况更新水库等,六级河流,可根据掌握资料情况更新,六级以下河流不,六级以下河流不进行更新。进行更新。河流、湖泊、水库等更新可参考水利专业资料进行河流、湖泊、水库等更新可参考水利专业资料进行。水闸、拦水坝、水库坝等水利设施更新参考利用专业资料进行。水闸、拦水坝、水库坝等水利设施更新参考利用专业资料进行。 135谢谢!谢谢!136

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