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[摘要]国土资源一张图数据库建构能够实现数据查询、统计、共享等功能，为公众需求、国家土地宏观调控提供数据支持。本文介绍了国土资源一张图数据库的关键技术，并探讨了其构建过程。
[关键词]国土资源 一张图 数据库建构
[中图分类号] F061 [文献码] C [文章编号] 1000-405X（2015）-9-218-1
1国土资源一张图数据库
国土资源“一张图”是指基于统一的地理空间框架，面向国土资源监管和服务目标，集成管理土地资源、矿产资源和地质环境等各类数据的多源数据集。“一张图”数据库能满足全国、省级、地（市）级和县级国土资源部门数据共享的需求，采用海量空间数据存储技术、高效低损影像压缩技术、XML与WebService技术、组件式GIS与WebGIS技术、历史空间数据管理技术、海量影像数据管理技术、海量影像并行入库技术、海量影像金字塔并行计算技术和多尺度空间数据管理技术，实现海量数据的组织管理，快速浏览、数据查询、对比浏览、应用分析、统计汇总、权限控制等管理及应用功能。开发建设“一张图”数据管理系统，实现多源、多尺度、多类型数据的有序存储，通过元数据管理和目录服务对国土资源“一张图”海量数据进行集中、高效和规范管理；通过国土资源调查及“征、供、用、保、查”等应用系统对国土资源“一张图”数据进行及时更新，管理历史数据，保证“一张图”数据库的现势性、完整性和准确性。
2国土资源一张图数据库建构关键技术
2.1空间海量数据管理技术
国土资源数据库建设涉及到的数据量巨大，需要研究海量空间数据存储管理关键技术，对数据物理存储、数据索引、数据压缩、空间数据引擎、数据提取、数据缓存以及显示等一系列关键技术进行优化创新，提高海量空间数据的查询、浏览和调用速度。建议选用ArcSDE、Oracle来实现空间海量数据的管理。
2.2海量数据浏览展示技术
采取使用图片切片和高速缓存技术来达到快速浏览全省图形数据的目的，即预先对海量数据进行预处理（主要是瓦片金字塔：图像切割并建立索引），同时结合高速缓存技术（利用静态图片快速提供地图），这样可以大大提高响应速度。其操作时可按经纬度方式显示全省数据，实现数据的快速浏览、查看。
2.3对外数据服务技术
国土资源核心数据库需要对外提供各种各样的数据服务，可在WEB通用服务关键技术上选用Web Service作为主要服务模式。Web Service是一个可互操作的分布式应用程序的新平台，它定义了应用程序如何在Web上实现互操作性。用任何的语言，在任何平台上写Web Service，只要通过Web Service标准就可以对这些服务进行查询和访问。
2.4多源异构数据整合技术
国土资源数据的多源、异构、多态和海量等特征表明了数据高度的复杂性，由此决定了数据的整合与整理是一项巨大、艰巨而又繁重的工作任务。从数据来源、业务内容、空间参数、存储格式、数学基础、标准化程度、数据规模、存储介质、应用需求、工作程度、数据更新等方面调研分析各类数据源的现状。在此基础上，选择和开发有关数据整理软件，对数据进行完整性检查、标准化处理，数据项补充、数据格式转换、坐标转换、拓撲重建、数据入库、构建数据索引等工作。
3国土资源一张图数据库建构
某地区国土资源一张图数据库建构结合该地区国土资源数据现状，就各国土资源数据的内容、覆盖范围、质量、管理方式、数据的所有者、数据的提供方式等有关的信息进行制作、整理、入库，使用户通过利用数据，可以迅速了解已经建库的各类国土资源数据的名称、质量、比例尺、组织、获取方式等描述信息。
3.1数据库建设内容
3.1.1基础地理数据
包括全区1：1万基础地理数据（包括DLG和DEM），2005-2011年度已有的遥感影像、航摄影像资料，全区1：2000地形数据。
3.1.2地政数据
具体为：土地利用数据（土地利用现状、权属调查、强度分析、潜力评价等）、城镇土地调查数据（城镇权属）、土地利用动态监测数据、土地利用规划数据（土地利用总体规划、土地利用年度计划、土地综合整治规划、重大专项规划等）、土地分等定级和估价数据、土地开发复垦整理数据、建设用地数据（包括征地、供地数据）、基本农田数据、土地储备数据、地价数据、土地巡查、查处、执法监察数据、信访数据。
3.1.3矿政数据
矿产资源规划数据、矿产资源储量数据、矿产资源现状数据、矿业权数据、矿产资源监测数据、地质灾害监测数据。
3.2核心数据库建设过程
本地区“一张图”的国土资源空间数据框架以金字塔结构的数字正射影像数据为本底，主要为覆盖全省2.5米分辨率标准分幅遥感影像（DOM）。采用1980西安坐标系、1985国家高程基准、高斯-克吕格投影，将1：5万标准分幅高程模型（DEM）数据以及各比例尺的基础地理数据，通过数据格式转换、坐标系统转换、拓扑构建、数据入库等，建立覆盖全省的“一张图”空间框架。
在整个地区“一张图”的统一空间数据数学基础，形成统一的多尺度三维地理空间信息平台上，加载不同比例尺的空间专题数据。按照统一的分类代码、统一的命名规则、统一的数据结构、统一的数据格式等要求，整合各类数据，分层叠加各类国土资源专题或专业数据。建立数据快速索引目录。
对各类业务及管理空间数据进行数据检查、整理后，使用数据迁移技术通过数据临时存储库将数据内容迁移，或通过数据格式转换、坐标系统转换、重建拓扑，使各类数据在横向上，同业务、同时期的标准分幅和行政区数据能在统一空间参考下，按照行政区组织成逻辑上无缝拼接的一个整体。在纵向上，使各类数据与基础地理数据可实现一致的空间定位、相互叠加和套合。通过数据整理，使各类数据在全省范围符合统一的规范、标准、编码和格式，元数据整理符合“一张图”数据库元数据模型要求。按标准分层整理数据，创建统一共享的数据字典。将原不同GIS软件采集的空间定位数据，依据“一张图”数据库所采用数据技术格式，进行坐标系统转换。抽取属性数据和元数据，通过数据转换加载到“一张图”数据库。
3.3系统软硬件支撑
3.3.1服务器配置
本地区国土资源“一张图”工程本底数据库数据量庞大，在系统投入运行之后，每年还需更新遥感影像、地形数据、国土资源管理专题数据，加上日常管理业务办理过程中积累的数据，若干年后总体数据量将会非常庞大。为避免出现数据存储空间不够的情况，数据服务器的要求相对较高，应当采用数据工作站机型、大容量硬盘、高内存配置，以确保系统数据的可靠性。同时应配备大功率UPS电源，确保数据使用可靠。
3.3.2客户端配置
相对于服务器来说，客户端配置相对要求较低，主要考虑在能够进行图形显示和运用系统其他功能的基础上利用现有资源配置，减少投资，避免重复建设。
[关键词]国土资源 一张图 数据库建构
[中图分类号] F061 [文献码] C [文章编号] 1000-405X（2015）-9-218-1
1国土资源一张图数据库
国土资源“一张图”是指基于统一的地理空间框架，面向国土资源监管和服务目标，集成管理土地资源、矿产资源和地质环境等各类数据的多源数据集。“一张图”数据库能满足全国、省级、地（市）级和县级国土资源部门数据共享的需求，采用海量空间数据存储技术、高效低损影像压缩技术、XML与WebService技术、组件式GIS与WebGIS技术、历史空间数据管理技术、海量影像数据管理技术、海量影像并行入库技术、海量影像金字塔并行计算技术和多尺度空间数据管理技术，实现海量数据的组织管理，快速浏览、数据查询、对比浏览、应用分析、统计汇总、权限控制等管理及应用功能。开发建设“一张图”数据管理系统，实现多源、多尺度、多类型数据的有序存储，通过元数据管理和目录服务对国土资源“一张图”海量数据进行集中、高效和规范管理；通过国土资源调查及“征、供、用、保、查”等应用系统对国土资源“一张图”数据进行及时更新，管理历史数据，保证“一张图”数据库的现势性、完整性和准确性。
2国土资源一张图数据库建构关键技术
2.1空间海量数据管理技术
国土资源数据库建设涉及到的数据量巨大，需要研究海量空间数据存储管理关键技术，对数据物理存储、数据索引、数据压缩、空间数据引擎、数据提取、数据缓存以及显示等一系列关键技术进行优化创新，提高海量空间数据的查询、浏览和调用速度。建议选用ArcSDE、Oracle来实现空间海量数据的管理。
2.2海量数据浏览展示技术
采取使用图片切片和高速缓存技术来达到快速浏览全省图形数据的目的，即预先对海量数据进行预处理（主要是瓦片金字塔：图像切割并建立索引），同时结合高速缓存技术（利用静态图片快速提供地图），这样可以大大提高响应速度。其操作时可按经纬度方式显示全省数据，实现数据的快速浏览、查看。
2.3对外数据服务技术
国土资源核心数据库需要对外提供各种各样的数据服务，可在WEB通用服务关键技术上选用Web Service作为主要服务模式。Web Service是一个可互操作的分布式应用程序的新平台，它定义了应用程序如何在Web上实现互操作性。用任何的语言，在任何平台上写Web Service，只要通过Web Service标准就可以对这些服务进行查询和访问。
2.4多源异构数据整合技术
国土资源数据的多源、异构、多态和海量等特征表明了数据高度的复杂性，由此决定了数据的整合与整理是一项巨大、艰巨而又繁重的工作任务。从数据来源、业务内容、空间参数、存储格式、数学基础、标准化程度、数据规模、存储介质、应用需求、工作程度、数据更新等方面调研分析各类数据源的现状。在此基础上，选择和开发有关数据整理软件，对数据进行完整性检查、标准化处理，数据项补充、数据格式转换、坐标转换、拓撲重建、数据入库、构建数据索引等工作。
3国土资源一张图数据库建构
某地区国土资源一张图数据库建构结合该地区国土资源数据现状，就各国土资源数据的内容、覆盖范围、质量、管理方式、数据的所有者、数据的提供方式等有关的信息进行制作、整理、入库，使用户通过利用数据，可以迅速了解已经建库的各类国土资源数据的名称、质量、比例尺、组织、获取方式等描述信息。
3.1数据库建设内容
3.1.1基础地理数据
包括全区1：1万基础地理数据（包括DLG和DEM），2005-2011年度已有的遥感影像、航摄影像资料，全区1：2000地形数据。
3.1.2地政数据
具体为：土地利用数据（土地利用现状、权属调查、强度分析、潜力评价等）、城镇土地调查数据（城镇权属）、土地利用动态监测数据、土地利用规划数据（土地利用总体规划、土地利用年度计划、土地综合整治规划、重大专项规划等）、土地分等定级和估价数据、土地开发复垦整理数据、建设用地数据（包括征地、供地数据）、基本农田数据、土地储备数据、地价数据、土地巡查、查处、执法监察数据、信访数据。
3.1.3矿政数据
矿产资源规划数据、矿产资源储量数据、矿产资源现状数据、矿业权数据、矿产资源监测数据、地质灾害监测数据。
3.2核心数据库建设过程
本地区“一张图”的国土资源空间数据框架以金字塔结构的数字正射影像数据为本底，主要为覆盖全省2.5米分辨率标准分幅遥感影像（DOM）。采用1980西安坐标系、1985国家高程基准、高斯-克吕格投影，将1：5万标准分幅高程模型（DEM）数据以及各比例尺的基础地理数据，通过数据格式转换、坐标系统转换、拓扑构建、数据入库等，建立覆盖全省的“一张图”空间框架。
在整个地区“一张图”的统一空间数据数学基础，形成统一的多尺度三维地理空间信息平台上，加载不同比例尺的空间专题数据。按照统一的分类代码、统一的命名规则、统一的数据结构、统一的数据格式等要求，整合各类数据，分层叠加各类国土资源专题或专业数据。建立数据快速索引目录。
对各类业务及管理空间数据进行数据检查、整理后，使用数据迁移技术通过数据临时存储库将数据内容迁移，或通过数据格式转换、坐标系统转换、重建拓扑，使各类数据在横向上，同业务、同时期的标准分幅和行政区数据能在统一空间参考下，按照行政区组织成逻辑上无缝拼接的一个整体。在纵向上，使各类数据与基础地理数据可实现一致的空间定位、相互叠加和套合。通过数据整理，使各类数据在全省范围符合统一的规范、标准、编码和格式，元数据整理符合“一张图”数据库元数据模型要求。按标准分层整理数据，创建统一共享的数据字典。将原不同GIS软件采集的空间定位数据，依据“一张图”数据库所采用数据技术格式，进行坐标系统转换。抽取属性数据和元数据，通过数据转换加载到“一张图”数据库。
3.3系统软硬件支撑
3.3.1服务器配置
本地区国土资源“一张图”工程本底数据库数据量庞大，在系统投入运行之后，每年还需更新遥感影像、地形数据、国土资源管理专题数据，加上日常管理业务办理过程中积累的数据，若干年后总体数据量将会非常庞大。为避免出现数据存储空间不够的情况，数据服务器的要求相对较高，应当采用数据工作站机型、大容量硬盘、高内存配置，以确保系统数据的可靠性。同时应配备大功率UPS电源，确保数据使用可靠。
3.3.2客户端配置
相对于服务器来说，客户端配置相对要求较低，主要考虑在能够进行图形显示和运用系统其他功能的基础上利用现有资源配置，减少投资，避免重复建设。