如何建設地理信息庫

⑴ 省市地圖信息資料庫的建設與更新是什麼

地理信息。地圖資料庫的內容建設包括點狀、線狀、面狀地理信息，既要更新採集各地理要素的位置信息，又要採集其屬性，也就是通常所說的圖形編碼。

⑵ 地理信息管理

1.地理信息管理

加拿大自然資源部地球科學局下屬的地理信息處（Geomatics Canada）負責聯邦政府的地理信息生產與管理職能，這些職能包括建立和維護加拿大平面和高程坐標系統；衛星跟蹤站的精確定位；控制和管理聯邦政府的土地測量；維護美-加邊界；獲取並維護加拿大全國地形和地理信息；出版和分發地形圖、航空像片、地名詞典及其他出版物；接收、處理、歸檔、分發衛星遙感數據，為研究和示範項目提供機載遙感；發展機載和衛星遙感技術，為從事資源管理和環境監測等方面的遙感用戶提供技術幫助；促進和協調地理信息系統技術和應用的發展；促進加拿大在國際測量、制圖和遙感產業方面的營銷。

為領導和培育加拿大地理信息產業的成長，加拿大地理信息處通過政府間測繪委員會把聯邦政府中與地理信息產業有關的部門組織到一起，加拿大地理信息處提供滿足地理信息系統要求的基礎空間參照信息，這一信息必須滿足所有成員的需求，包括地理信息產業界。職能實際上涉及加拿大的每一個部門，包括聯邦政府、省和國土部門、區域、市政、工業界等。最重要的部門是加拿大空間局、國防部（制圖）、交通部、環境部等。

加拿大地理信息處制定了如下戰略發展目標：

1）領導與國家地理信息設施一體化的民用產品的開發；

2）通過與其他部門合作以避免重復工作、促進數據共享；

3）改善國家地理信息資料庫和系統的質量、效益、客戶應用；

4）提供滿足客戶需要的產品和服務；

5）為加拿大測量和制圖提供優質的服務；

6）提供加拿大空間計劃的對地觀測信息；

7）發展和推行創新的地理信息技術和應用；

8）促進加拿大成為國際地理信息產業的領先者；

9）以出口補助、技術轉讓支持企業的發展；

10）提供生產性的、創造性的和共享的工作環境。

加拿大地理信息處負責全加拿大的國家地形資料庫（NTDB），1∶25萬的地形資料庫已完成，南部人口密集地區1∶5萬地形資料庫也已完成。各省正著手建大、中比例尺數字地形資料庫。例如安大略省，已有300多個城市建立了1∶2000資料庫，全省南部地區建立了1∶10000地形資料庫，北部地區建立了1∶20000地形資料庫。這些數據均統一轉到國家地形資料庫中。

1995年加拿大地理信息委員會（CCOG）督促地理信息計劃小組起草全加拿大整體空間數據模型的建議書，並制定實施建議。1996年12月，CCOG要求聯邦部門間地球信息委員會負責領導聯邦、省政府以及私營企業建立加拿大地球空間數據基礎設施（CGDI）。CGDI分出了五個基本主題，即利於對地球空間數據的訪問；提供框架數據基礎；協調地球空間數據標准；鼓勵數據共享；建立有利於地球空間數據廣泛應用的政策環境。

加拿大地理信息處正在從信息高速公路上尋找發展的機遇，由於通過提高可存取性，將大大擴展信息產品和技術的應用，空間參照信息將是信息高速路上的重要信息之一。加拿大地理信息產業在國內和國際市場擁有巨大的潛力，加拿大地理信息處在與其他部門協作挖掘地理信息技術的潛力中要扮演領導者的角色。

2.加拿大地理信息系統（CGIS）技術的廣泛應用

20世紀60年代初，加拿大的Tomlinson提出了地理信息系統（GIS）設想。1962年，Tomlinson提出利用數字計算機處理和分析大量的土地利用地圖數據，並建議加拿大土地調查局建立加拿大地理信息系統，以實現專題地圖的疊加、面積量算等。到1972年，CGIS全面投入運行與應用，成為世界上第一個運行型的地理信息系統。70年代後期，加拿大就率先開發使用了GIS技術。它利用計算機技術對多種多樣的信息進行綜合處理和顯示，無論是土地利用還是資源勘探開發、交通運輸系統等部門的決策者，都懂得GIS的重要性。

GIS技術的應用領域近幾年來在加拿大得到不斷拓展，不僅廣泛應用於地籍管理、土地注冊登記、市政管理、環境監控、地質和礦產勘查，森林和水資源調查，自然災害（如水災、旱災、蟲災、震災等）的監測、預報、評估，環境保護（如水土流失、荒漠化等的治理）等方面，並且已成為政府部門管理社會公共事務的基礎性工具。

加拿大的土地規劃部門廣泛應用了GIS技術，為規劃的修訂和實施提供了強有力的技術支撐。例如在安大略省，規劃部門建立有覆蓋全省面積的1∶5萬數字高程模型，城市地區有1∶1萬的數字高程模型圖（DEM），通過DEM與航空攝影現勢資料的合成，建立起1∶5萬或1∶1萬的三維立體旋轉景觀模型，使得修訂土地利用規劃更具有現勢性和科學性。

加拿大應用GIS管理已成為政府行為。特別是土地管理部門，無論是規劃，還是地籍調查、地塊注冊登記、地產評估，都已經離不開GIS。GIS在加拿大已成為土地管理部門的基礎支撐，例如，在魁北克省的地籍管理改革項目中，安裝並管理了信息系統，這一系統具有許多功能，其中之一是可以與土地測量師直接交換有關數據並對操作結果自動登記認可，土地管理的內容之一就是要對土地所有者的所有權有明確的說明，而通過建立GIS可以重新准確定義所有權關系，包括土地利用規劃信息、土地政策及價格信息、有關地理信息及核心資料庫。建立資料庫是政府行為，使得公眾能免費使用部分公共信息，還可以方便下載數據，價格非常低廉。

安大略省目前已有約400萬個城鎮小區建立有數字化地籍管理資料庫，資料庫是由鄉鎮與私人企業合作建立的。安大略省的市政管理委員會，主要負責受理對土地利用方面糾紛的申訴。委員會的工作涉及大量的實地調查。因此，廣泛採用了土地信息系統技術，建立了土地政策及相關法規的信息庫和申訴案件檔案信息庫，通過使用土地信息系統來查詢、下載涉及糾紛的信息數據。

加拿大聯邦政府自然資源部地理信息處下設的遙感中心，建立了國家地形資料庫，覆蓋了加拿大全部疆土的1∶25萬地形要素和南部人口居住地區的1∶5萬地理要素，出版了第六版國家地圖集。地理數據在與各部門的合作共享中得以不斷更新。

加拿大地方政府應用GIS大致可以分為兩個階段，一是5年前政府各部門各自購買了GIS軟體，自成系統建立了各自的GIS；二是近3年來政府部門致力於建立公共GIS，所有的信息技術統一由政府的一個部門來協調管理，把所有政府部門的數據集成、聯集起來形成強大的資料庫，過去政府部門GIS的應用是封閉的，現在則是在網上公開數據。

3.地理信息市場

加拿大的地理信息產業實際上就是以前的測繪業，目前該產業發展非常迅速，在許多方面領導世界潮流，這與加拿大的地理信息產業統一、協調的發展是分不開的，其中起關鍵性協調作用的是加拿大自然資源部地球科學司所屬的地理信息處。他們在技術開發應用方面起著主導地位，除此之外，加拿大地理信息工業協會（GIAC）還通過宣傳、教育和倡導活動來協助其成員在國內外開發GIS業務。地理信息產業被認為是未來五個迅速發展的產業之一，而加拿大地理信息界在國際地理信息市場上享有較高的信譽並富有競爭力。在20世紀90年代初，加拿大地理信息產業年產值約13億美元，其中出口約1.2億美元。目前，加拿大的1500多個地理信息公司每年提供的地理信息產品和服務價值近20億加元。

加拿大將地理信息市場分成三個部分：①國家空間數據設施的開發與維護；②地理信息市場；③工程測繪市場。加拿大地理信息處認為在國家空間數據設施的開發與維護方面，每年有4億美元的生意；而在地理信息市場方面，僅美國每年就達125億美元；加拿大在工程測量方面，每年也有4億美元的市場。

目前加拿大政府把地理信息當作一個產品來看待，充分重視政府在地理信息產業發展過程中的領導地位。他們加強國家空間數據基礎設施的建設，為地理信息產業發展提供基礎。

⑶ 地質－生態環境空間資料庫建庫標准

一、范圍

本標準定義了山東半島城市群地質－生態環境空間資料庫的數據結構框架、數據實體及實體之間的相互關系，定義了成果圖件空間數據的要素集、要素類、要素分類代碼及屬性數據項，可用於山東半島城市群項目數據的採集、存儲、管理、共享及資料庫建設。

二、規范性引用文件

下列標准所包含的條文，通過在本標准中引用而構成為本標準的條文。本標准出版時，所示版本均為有效。所有標准都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標准最新版本的可能性。

GB / T 1. 1—2000 標准化工作導則 第 1 部分: 標準的結構和編寫規則

GB / T 13923—92 國土基礎信息數據分類代碼

GB / T 2260—1999 中華人民共和國行政區劃代碼

GB / T 2659 世界各國和地區名稱代碼

GB / T 9649—88 地質礦產術語分類代碼

DZ / T 0160—95 1∶ 200000 地質圖地理底圖編繪規范及圖式

DZ / T 0197—1997 數字化地質圖圖層及屬性文件格式

GB 958—99 區域地質圖圖例 ( 1∶ 50000)

DZ / T 0179—1997 地質圖用色標准及用色原則

DDB 9702 GIS 圖層描述數據內容標准

GB 17108—1997 海洋功能區劃技術導則

中國地質調查局 地質圖空間資料庫建設工作指南 ( 2. 0 版)

中國地質調查局 1∶ 20 萬區域水文地質圖空間資料庫圖層及屬性文件格式工作指南

三、術語和定義

本標准涉及的主要術語如下:

1. 地理信息資料庫 ( geodatabase)

採用標准關系資料庫技術來管理、表現地理信息的空間資料庫。

2. 數據包 ( data package)

邏輯相關數據實體的集合，本標准中將山東半島城市群項目數據整體視作一個數據包。

3. 數據實體 ( data entity)

描述專業領域同一類型數據的數據元素的集合，如地質構造數據實體，概念上等同於UML 的類。數據實體可通過一個或多個相關的數據元素及相關的數據實體定義。

4. 數據集 ( dataset)

邏輯相關數據組成的數據集合，如一幅地圖可視作一個數據集，數據集是一個邏輯上的整體。

5. 數據子集 ( subdataset)

按一定規則劃分的數據集中邏輯相關數據的集合，本標准中的一個數據子集對應一個地圖要素類，數據子集類別對應地圖上的圖層劃分。

6. 空間數據 ( spatial data)

用來表示空間實體的位置、形狀、大小和分布特徵諸方面信息的數據。空間數據不僅具有實體本身的空間位置及形態信息，而且還有實體屬性和空間關系 ( 如拓撲關系)信息。

7. 空間參照系 ( spatial reference)

對地理信息數據的空間范圍和投影的描述。

8. 地圖 ( map)

地理信息的圖形描述，包括地理信息數據和地圖元素，如標題、圖例和比例尺等。本標准中將一幅地圖視作一個數據集進行管理，並通過一組要素集 ( 要素類、關系類、屬性表的集合) 、空間參照系、地圖樣式定義地圖的數據內容及顯示方式。

9. 圖層 ( layer)

地圖上特定區域范圍內按一定規則劃分的相似要素類的集合，如水系、城鎮。圖層為要素類的專題組合及表現，一個圖層定義了它包含地理信息數據的地理位置和顯示方法。

10. 要素 ( feature)

現實世界中的對象在地圖圖層中的表示，如地圖中表示道路的一條線。

……

四、縮略語和符號

1. 縮略語

ARD 圖外整飾要素 ( Elements Around Map)

BMAP 地理底圖 ( Basemap)

BOU 境界、邊界 ( Bourn)

CD 代碼 ( Code)

COL 綜合柱狀圖 ( Colomnar Chart)

DT 日期 ( Date)

ELE 地形高程 ( Elevation)

……

2. UML 類圖符號

山東半島城市群地區地質－生態環境與可持續發展研究

3. ER 圖符號

山東半島城市群地區地質－生態環境與可持續發展研究

五、基於 UML 的 Geodatabase 的空間數據模型

構建地質數據的空間數據模型是建立地質信息資料庫的一項關鍵工作，是資料庫建設的基礎。Geodatabase 數據模型作為 ArcGIS 軟體平台的一種通用數據形式，目前已被國內外眾多地質空間資料庫的建設所採用。數據建模也已經成為地質資料庫建立的一項主要內容。

目前針對地質、水文、礦產、海洋等多個領域的專業 Geodatabase 數據模型都已存在，國內目前應用於區域地質 － 生態環境調查的綜合地質 － 生態環境空間數據模型還比較少見。因此，本項目在分析國內外目前比較通用的各專業數據模型的基礎上，提出了專門面向山東半島城市群地質 － 生態環境空間資料庫建設的 Geodatabase 數據模型。

在 Geodatabase 數據模型中，允許定義要素之間類型的關聯，Geodatabase 對空間數據管理以關系資料庫為基礎，利用商用關系資料庫成熟的數據處理能力對空間數據和非空間數據進行統一管理。Geodatabase 使用面向對象的方法，使得要素可以具有自己的行為和屬性，並且要素類具有繼承性、多態性和封裝性。這樣，以更加適合自然的行為和人的思維方式去組織數據，更精確地模擬真實世界。

1. Geodatabase 數據模型的結構體系

Geodatabase 數據模型作為一種新型的面向對象的數據模型，融入了面向對象的核心技術，如類 ( Class) 、對象 ( Object) 、封裝 ( Encapsulation) 、繼承 ( Inheritance) 和多態( Polymorphism) 等思想和技術。Geodatabase 數據模型的目的就是為了讓用戶能更容易、更自然地表示 GIS 數據特徵和更容易地建立特徵之間的各種關系。Geodatabase 空間資料庫數據模型如表 12 －1 所示。

表 12 －1 Geodatabase 內部結構

續表

2. Geodatabase 資料庫模型的特點

Geodatabase 有兩種，即個人與多用戶 Geodatabase。

1) 個人 Geodatabase 支持內置於 ArcGIS 系統並提供對本地數據的訪問，適用於面向項目的 GIS，在 Microsoft Access 資料庫平台上實現，提供生成和更新 Access 資料庫的服務，可處理小型或適中的 Access 資料庫。但個人 Geodatabase 的存儲容量有不能超過 2GB的限制。

2) 多用戶的 Geodatabase 是通過 ArcSDE ( ARC 空間資料庫引擎) 實現的。ArcSDE可以生成和訪問從小型到大型的 Geodatabase 並提供關系型數據的開放界面。

與標準的關系資料庫相比，Geodatabase 簡化了地理數據建模的工作，因為它包含有用於建模地理信息的通用模型。

此外，Geodatabase 還同時支持兩個視圖，即對象視圖和關系視圖。這樣就綜合了對象視圖和關系視圖兩者的優點。對象視圖在 Geodatabase 中占據主導地位，其目的是提供一個接近於邏輯數據模型的數據模型，因而更接近於現實。關系視圖則用於一些 Geodata-base 數據的常規處理，它表示的是一些簡單地理對象的特徵。

3. 基於 UML 的 Geodatabase 數據模型的設計

( 1) Geodatabase 資料庫設計的方法

在 ArcGIS 中，建立地理資料庫可以有多種方法。藉助 ArcCatalog，可以通過 3 種方式建立新的地理資料庫。

第一種方法是建立一個新的地理資料庫。

第二種方法是移植已經存在的數據到地理資料庫中去。

第三種方式是用 CASE 工具來建立地理資料庫。

( 2) 面向對象和 UML ( 統一建模語言)

面向對象是軟體程序設計中的一種新思想，它能使程序設計更加貼近現實，並且花費更小的精力。面向對象方法學包含了對象 ( object) 、類 ( classification) 、繼承 ( inherit-ance) 、聚集和消息 ( messages) 的概念。

UML ( Unified Modeling Language，統一建模語言) 是一種基於面向對象方法的建模語言，具有創建系統的靜態結構和動態行為等多種結構模型的能力，是一種通用的建模語言。在 Geodatabase 的設計中，主要用到描述系統靜態結構的類圖。類圖的節點表示系統中的類及其屬性和操作。類圖的邊表示類之間的聯系，包括繼承、關聯、依賴、聚合等。

類的表示由 3 個部分方框組成，上面部分給出了類的名稱; 中間部分給出了該類的單個對象的屬性; 下面部分給出了一些可以應用到這些對象的操作。類的表示如圖 12 －5。

圖 12 －5 類的表示

關聯是對類的實例之間聯系的命名，與關聯有關的內容有關聯元數 ( Degree) 、關聯角色 ( Role) 和重復度 ( Multiplicity) 。

UML 中有 3 種類型的類: 抽象類 ( abstract class) 、可創建化類 ( creatable class) 和可實例化類 ( instantiable class) 。

UML 類圖的符號見本節第四部分內容。

( 3) 面向對象的地理數據模型的設計方法

利用 CASE 工具進行 Geodatabase 數據模型設計的步驟具體為:

1) 在 CASE 工具中進行 UML 建模。

2) 將設計好的 UML 模型載入資料庫 ( repositry) 。

3) 利用 GIS 軟體提供的 CASE 介面，根據資料庫中的 UML 模型生成空間資料庫結構。至此，Geodatabase 空間資料庫結構初具雛形。在 GIS 軟體環境中，現在可以將新生成的數據或已有的數據進行格式轉換後載入到設計好的 Geodatabase 空間資料庫中，由空間資料庫統一管理。利用 CASE 工具來建立 Geodatabase 地理資料庫的工作流程見圖12 － 6。

圖 12 －6 利用 CASE 工具來建立 Geodatabase 地理資料庫的工作流程

六、地質 － 生態環境 Geodatabase 數據模型的建立

( 一) 數據模型設計的依據

根據山東半島城市群地質 － 生態環境調查評價研究工作的需要和山東半島城市群地質 － 生態環境 GIS 資料庫系統的整體設計要求，結合各地質 － 生態環境要素的成果圖件和文本報告資料，利用 UML 設計工具 Microsoft Visio 完成了山東半島城市群地質 － 生態環境Geodatabase 數據模型的設計 ( 圖 12 － 7) 。

圖 12 －7 山東半島城市群地質 － 生態環境 Geodatabase 數據模型的設計依據

( 二) 山東半島城市群地質 － 生態環境資料庫的 UML 類圖

1. 數據集管理

山東半島城市群項目數據包中的數據以數據集為單元統一組織管理，數據集管理方式就是將一份文字報告或一幅成果圖件視作邏輯上的整體，用 「數據集編號」唯一標識，通過數據集實體統一管理。同一數據集的不同實體，例如成果圖中的圖層，通過實體中的「數據集編號」元素關聯。

2. 空間數據管理

山東半島城市群項目數據包由文字報告及成果圖件兩大類數據組成，並以成果圖件為主，成果圖件是一空間數據實體，統一存儲在面向對象的地理信息資料庫中，以圖幅為單元進行管理。

3. 數據包總體結構

本標准中山東半島城市群項目數據包總體結構用 UML 模型來體現，山東半島城市群項目數據包由 「成果報告」、「元數據」及 「存檔文件」3 個數據實體 ( UML 類) 組成，通過 「數據集」實體統一組織管理。「成果報告」由它的繼承類 「文字報告」及 「成果圖件」定義，為研究成果數據包的主體數據。「元數據」及 「存檔文件」為數據集的輔助數據，「元數據」存放文字報告或成果圖件的元數據; 「存檔文件」存放文字報告或成果圖件的相關存檔文件，供數據集數據的整體下載與利用。

一個 「數據集」實體對應一個項目的 「文字報告」或一幅 「成果圖件」; 每一個數據集必須有一個而且只能有一個 「元數據」文件; 「存檔文件」是 「數據集」的可選聚合實體。

「成果圖件」是一空間數據實體，由特定的面向對象地理信息資料庫 ( Geodatabase)統一存儲、管理。一幅 「成果圖件」數據內容由一組空間要素集 ( 基礎地理要素集、地質要素集、地球物理要素集、地球化學要素集、輔助要素集) 組成，空間要素集數據類型包括矢量 ( Feature Dataset，簡稱要素集) 、柵格 ( Raster Dataset) 和 TIN ( TIN Dataset)3 種。

4. 數據集編號的編碼規則

數據集編號由資料庫管理方統一編碼，必須保證編號在資料庫中唯一，編號中的英文字母全部大寫。

山東半島城市群項目數據集按 「項目或圖幅—提交單位—提交年份—成果序號」編碼。數據集編號的字元串長度不得超過 22 位，以保證 「數據集編號 + 要素類名」的字元串總長度不超過 30 位。

5. 成果圖件要素類命名規則

要素類名字元串總長度不得超過 8 位。

矢量要素類按 「要素集類型 + 要素類名 + 要素類型」命名，全部用大寫英文字母表示。「要素集類型」用一位代碼表示，如 「L」表示基礎地理要素集。柵格數據集數據以「要素集類型 + 要素類型」命名，要素類型用代碼 RAS 表示，如 「DRSRAS」表示遙感柵格數據。TIN 數據集數據以 「要素集類型 + 要素類型」命名，要素類型用代碼 TIN 表示，如 「LELETIN」表示地面高程 TIN。

6. 成果圖件要素分類編碼規則

要素分類編碼用以標識不同的要素類要素，保證地圖要素存儲、交換、顯示的一致性。

( 1) 分類編碼原則

1) 科學性、系統性;

2) 相對穩定性;

3) 不受地圖比例尺的限制;

4) 完整性和可擴展性;

5) 適用性。

( 2) 分類編碼方法

成果圖件要素類中不同要素的分類編碼採用中華人民共和國國家標准 《國土基礎信息數據分類與代碼》的編碼結構，結構如下:

山東半島城市群地區地質－生態環境與可持續發展研究

大類碼、小類碼、一級代碼和二級代碼分別用數字順序排列。識別位由用戶自行定義，以便於擴充。在本項目中編碼分兩類: ①基礎地理要素編碼; ②地質專業要素編碼( 地質、地球物理、地球化學等) 。

( 三) 山東半島城市群項目數據實體及實體關系

山東半島城市群項目數據實體類及其代碼見表 12 －2，實體類名代碼按實體類的英文名縮略語編碼，本標准中山東半島城市群項目數據實體及實體間關系用 UML 及實體關系圖 ( ERD) 來體現。

表 12 －2 山東半島城市群項目數據實體類及其代碼

1. 數據集實體 ( MGRD_Dataset)

山東半島城市群項目數據包中的 「數據集」實體用來統一組織管理 「文字報告」、「成果圖件」、「元數據」及 「存檔文件」數據實體，「數據集」實體中的數據項包含數據集的歸屬項目、提交日期、提交單位、主題類別及地理范圍等可用於數據集檢索的信息。一個 「數據集」實體對應一個項目的 「文字報告」或一幅 「成果圖件」，「數據集」實體與 「元數據」實體間為一一對應關系，與 「存檔文件」實體間為一對多的對應關系。「數據集」實體的數據內容及其存儲表通過 「數據子集」實體分類定義，主鍵 ［數據集編號］可用於同一數據集中不同 「數據子集」的關聯，也可用於數據集對應的 「元數據」及「存檔文件」的關聯。

2. 成果報告數據實體 ( MGRD SumTmaryReport)

研究成果報告數據實體包括項目的最終綜合文字報告及相應的成果圖件。

( 1) 文字報告數據實體 ( SR_WordReport)

文字報告數據實體包括 「文字報告」及圖像格式的 「報告附圖」數據實體，文字報告及附圖均以二進制大對象存儲。數據實體之間通過 ［數據集編號］ 關聯。

( 2) 成果圖件數據實體 ( SR_hemeMapSet)

「成果圖件」數據實體是一空間數據實體，主要以矢量圖形格式存儲在地理信息資料庫中，其中也包括柵格數據及 TIN 數據用於數據的空間分析。

1) 要素集: 「成果圖件」 數據實體以圖幅為數據集單元進行管理; 圖幅內容以分屬不同空間要素集 ( 基礎地理要素集、地質要素集、地球物理要素集、地球化學要素集、輔助要素集) 的要素類組合，同一個要素集內的要素類享有同一空間參照系，相互具有拓撲關系。

2) 要素類: 一個要素類的存儲單元為關系資料庫中的一個數據表，要素類圖元類型有點、線、面、注記 4 種，一個要素類只能包含一種圖元類型。本標准中基礎地理要素集、地質要素集、地球物理要素集、地球化學要素類、輔助要素集的要素類用 UML 類圖體現。

3) 圖層: 圖層為要素類的專題組合及表現，不同圖層的組合即構成了可視化 「成果圖件」。本項目通過對數據來源的分析，提出並建立了適合山東半島城市群地區地質 － 生態環境調查與評價特點的空間資料庫數據圖層。考慮到空間數據的應用和相互轉換，每一圖層均應建立相應的內部屬性表，屬性表必須包含一些基本欄位內容，根據具體任務的不同，需靈活擴充內部屬性表欄位內容。 「成果圖件」數據實體的圖層劃分及其代碼見表 12 －3。

4) 要素類屬性: 要素類的要素特徵由屬性表定義，屬性表每一行對應一個要素，每一列包含要素的一個特徵信息。

表 12 －3 成果圖件數據實體的圖層劃分及其代碼

5) 要素類要素分類: 同一要素類中不同類型的要素用不同的代碼標識，通過屬性表中的 「編碼」 ( GEO_CODE) 數據項體現，以便地圖中同一要素類要素的分類顯示，並保證地圖要素存儲、交換、顯示的一致性。在本項目中成果圖件的基礎地理要素分類代碼採用中華人民共和國國家標准 《國土基礎信息數據分類與代碼》，並根據需要進行了擴充，地質專業要素分類代碼全部由本標準定義，見表 12 －4 和表 12 －5。

表 12 －4 基礎地理要素分類代碼

表 12 －5 地質專業要素分類代碼

圖12 -8 山東半島城市群項目數據包UML類圖

圖層編碼中，第一位為圖類代碼，L 代表基礎地理類圖層; D 代表基礎地質類圖層;G 代表國土資源圖層; W 代表地殼穩定性圖層; S 代表水資源圖層; H 代表海岸帶圖層;T 代表生態環境圖層; R 代表人類工程活動圖層; F 代表分析評價圖層; Y 代表預測與防治圖層; Z 代表輔助圖層。第二位為比例尺代碼，圖件均採用 1∶ 50 萬比例尺，代碼為 B。第三位到第五位為圖名的漢語拼音首字母縮寫。第六位為圖層數字編號。

( 四) 山東半島城市群項目 UML 類圖

1. 山東半島城市群項目數據包 UML 類圖

UML 類圖見圖 12 － 8。

2. 成果圖件要素集 UML 類圖

1) 基礎地理要素集實體 UML 類圖 ( FD_Geography) 。本項目將基礎地理要素分為地理網格、居民地、境界、交通網、地貌地形、水系、海洋海岸帶、行政區劃、柵格數據等 9個抽象要素類，建立了 「各市基本情況」對象類，與表明各地區域的 「城市群」類相連接，將山東半島城市群8 個地級市的地理位置數據與地區的基本資料數據有機地聯系起來。

2) 地質要素集實體 UML 類圖 ( FD_Geology) 。

3) 國土資源要素集實體 UML 類圖 ( FD_LandResource) 。

4) 水資源要素集實體 UML 類圖 ( FD_WaterResource) 。

5) 生態環境要素集實體 UML 類圖 ( FD_Environment) 。

6) 輔助要素集實體 UML 類圖 ( FD_Ancillary) 。

3. 山東半島城市群項目數據實體關系圖

1) 數據集實體 ER 圖 ( MGRD_DataSet) 。

2) 研究成果報告數據實體 ER 圖 ( MGRD_SummaryReport) ( 圖 12 － 9) 。

圖 12 －9 研究成果報告數據實體 ER 圖 ( MGRD_SummaryReport)

七、山東半島城市群項目數據包數據字典

( 一) 數據集實體 ( MGRD_DataSet)

山東半島城市群地區地質－生態環境與可持續發展研究

( 二) 研究成果報告數據實體 ( MGRD_SummaryReport)

1. 文字報告數據實體 ( SR_WordReport)

山東半島城市群地區地質－生態環境與可持續發展研究

2. 成果圖件數據實體 ( SR_ThemeMapSet)

( 1) 基礎地理要素集實體 ( FD_Geography)

山東半島城市群地區地質－生態環境與可持續發展研究

( 2) 地質要素集實體 ( FD_Geology)

山東半島城市群地區地質－生態環境與可持續發展研究

( 3) 水資源要素集實體 ( FD_HydroResource)

山東半島城市群地區地質－生態環境與可持續發展研究

⑷ 基於GIS數字地質圖資料庫的組成

1.數字地質圖

傳統的紙質模擬地圖是根據地圖模型（map model），按照一定的數學法則、符號、制圖綜合原理和比例，將地球空間實體和現象的形狀、大小、相互位置、基本屬性等表示在二維平面上。「數字地圖」，簡單地說，就是存儲在計算機中數字化了的地圖。一般來講，數字地圖是以地圖資料庫為基礎，以數字形式存貯於計算機外存儲器上，並能在電子屏幕上實時顯示的可視地圖，又稱「屏幕地圖」或「瞬時地圖」。

（1）地質圖

「地質圖」乃是一切地質工作中的基本圖件，用規定的符號、不同的顏色、描繪一地區的地質現象，反映沉積岩、岩漿岩、變質岩、各類礦產、各種型式的地質構造線等，反映它們形成的時代、分布和相互關系，以三維空間的立體形狀表示在二維空間的平面上。金澤蘭等在《地質圖編匯法》中，提出地質圖是一種將出露在地表的地質構造現象按比例投影到平面圖（通常帶有地形等高線，即地形圖）上，並用規定的符號、色譜、花紋予以表示的圖件。它是為特定目的服務的、有選擇性地表示地質對象的時間和空間分布的符號化表現形式。在地質圖上表示的地質對象即可以根據地質屬性分類集合進行選擇，也可以按照地理范圍進行表示，一般情況下是兩者結合進行的。總的來說，地質圖是現實世界中地質客體在人腦中抽象的、具體的表達，是現實地質對象在圖紙上的映射。如圖7-11所示。

圖7-15 以對象為中心的面向對象數據模型實現圖形和屬性統一存儲

這種數據模型徹底解決了長期以來空間對象與其屬性數據，在物理上分離帶來的諸多難題，進而實現基於關系資料庫的GIS空間數據一與其他非空間關系數據一體化管理，給GIS系統開發、應用帶來了極大的便捷性。如利用空間引擎對空間與非空間數據進行操作，同時可以利用大型關系資料庫海量數據管理、事務處理（transaction）、記錄鎖定、並發控制、數據倉庫等功能。

4.GIS與數字地質圖資料庫的結合

GIS是分析和處理海量地理數據的通用技術，藉助GIS，基於大量綜合信息，可進行空間采樣，對構造演化、火成活動、沉積相、礦產形成、模擬區域地質演化等復雜問題進行時空和多元統計分析，對成礦預測和礦產勘查提供有力分析工具。在數據量充裕前提下，GIS分析具有定量、定時、定位的特點，可給出動態（不同時間、不同位置）結果。藉助深部與時間數據，GIS分析實際上可拓展到四維空間。

P.Gardenfors提出在客觀世界和符號表達之間存在著概念層，他將知識表達分為三個層次，即：亞概念層、概念層、符號層，通過亞概念層感知客觀世界，然後通過概念層將感知的內容抽象成為概念進行分類，將概念（分類）通過符號層表達出來。地理信息在概念層形成，在符號層表達，所以地理信息庫的建立就是通過概念層對地理空間（客觀世界）的抽象而形成地理信息概念空間，將該概念空間形式化後就成為本體化的地理信息空間，即可在計算環境下通過符號層（圖形）表達出來。

地質信息系統研究的關鍵問題之一，就是構造圖7-16中的地質模型，目的是通過有限的、不完全的並且含有各種雜訊的觀測數據來推斷地下空間的物質、能量的分布和流動情況。

圖7-16 地質認知過程的簡化示意圖

大部分礦產都不是暴露在表面，而是埋在地表深部。利用GIS的方法通過了解地表上層物質的空間分布，就可以判斷礦藏存在的可能性。在一個找礦預測區域往往已知部分礦區和礦點，這些礦區和礦點具有很多的空間屬性和地理屬性，要想很直觀的用以往普通的資料庫管理系統去把它表達出來，可謂耗時費力。而GIS的出現為礦產資源評價和管理提供了前所未有的評價工具與手段。GIS是採集、管理、處理、分析、顯示、輸出多種來源的與地理空間位置相關信息的計算機系統。隨著GIS與RS（遙感）、GPS（全球衛星定位系統）相結合的「3 S」集成以及計算機互聯網的迅速發展，GIS在地質找礦中將發揮更加重要的作用。

目前，GIS與地質空間資料庫的結合主要體現在以下幾點：

（1）建立地質礦產資源資料庫

描述礦產地屬性的數據內容繁雜，類別眾多，可分為屬性數據和空間數據，礦產地各類屬性信息認識、分析和評價該礦區也很重要。因此，地理空間信息在礦產資源管理中佔有非常重要的地位。地質礦產資料庫在GIS的支持下，結合礦產資源數據類型可建立多種地理空間資料庫和屬性資料庫，利用GIS先進的資料庫和圖庫管理對於各種地質圖件和數據的長期保存及修改變得容易。

（2）圖形顯示的直觀性和形象性

專題圖不僅是一種重要的研究手段，同時也能有效而直觀的反映研究成果。在地質資料庫基礎上，GIS可將各種數據或分析成果以專題圖的形式直觀而有效的顯示，並可進行人機互動式地設計、編輯、修改。在成果輸出方面，GIS能夠提供高質量的預測成果圖件，直觀清晰，一目瞭然。GIS的這些功能，能將各種礦產資源的文字描述與空間地理位置有效的結合與表達，大大提高了礦產資源數據的直觀性和形象性。

（3）空間分析功能

GIS的空間分析功能是GIS區別於其他計算機系統的主要標志。地質資料庫系統涉及GIS多種空間分析功能，結合地質「專家知識」，為大范圍大區域內實現快速、准確的成礦預測創造了有利條件。GIS吸取專家的經驗及知識較容易，並且進行成礦預測具有空間直觀性，避免了預測中的人為因素；能夠彌補一些人工方法的缺陷（如對於斷裂控礦影響寬度帶的確定）。與傳統的方法相比，GIS空間分析功能可以更加迅速地對大量數據進行對比和分析，大大節約了時間，縮短了研究周期，

（4）多源信息的集成

地質資料庫的數據是多源數據。有不同精度、不同比例尺、不同數據源、不同格式的數據，藉助GIS能將這些多源的數據有機地集成在一起，能提供集成管理多源地學數據（包括以文字、數字為主的屬性信息和以圖形圖像為主的空間信息），具有方便建立模型及進行空間模擬分析的能力，使數據的分析更有效和定量化。進而，可以以多尺度、多方位反映某個地區的地質成礦信息。

由此可見，海量的地質數據與GIS強大的空間信息處理和分析功能的有機結合，是地質領域對多源地學信息綜合分析進行成礦預測劃時代的理想工具。

通過以上三個章節的分析論述，GIS在理論和技術上的日臻完善和強大，使得基於GIS地質圖資料庫的應用更加深入人心。在理論上，地理空間和地理信息空間的點本質認識以及地理信息元組概念的提出對地理信息應用特別是在地質領域的應用理論體系的建立提供了一條理論依據和入口；在技術上，以ArcGIS為代表的新一代地理信息系統的日益完善：在地理信息表達上，以本體為核心的地理信息表達方式為地質信息的表達及應用提供了強有力的工具，使得原有地理信息所不能完成的知識發現、復雜環境建模等復雜應用在新地理信息系統下成為現實；在地理信息分析技術上，ArcGIS從地理信息庫（知識庫）、基於知識庫的智能可視化，以及地理信息處理三個角度為地理信息的各種應用提供了強有力的工具支持，特別是9.0版本開發以後，對探索式空間數據分析方法整合使從海量日益復雜的地理信息中進行數據挖掘和知識發現可以在空間、時間、屬性一體化方式下進行。

⑸ 長春市數字長春地理空間框架建設與使用管理辦法

第一章總則第一條為了加強對數字長春地理空間框架的建設與使用管理，促進地理信息的共享與利用，提高基礎地理信息資源的共享程度和網路化服務水平，避免重復建設，根據有關法律法規的規定，結合本市實際，制定本辦法。第二條數字長春地理空間框架的建設、使用、管理與應用服務，適用本辦法。第三條數字長春地理空間框架是指地理信息數據及其採集、加工、交換、服務所涉及的政策、法規、標准、技術、設施、機制和人力資源的總稱，由基礎地理信息數據體系、目錄與交換體系、公共服務體系、政策法規與標准體系和組織運行系統等構成，是本市信息化建設的重要組成部分。第四條數字長春地理空間框架由市人民政府統一組織建設。

縣（市）區人民政府（含開發區管委會，下同），本市各機關、團體、企事業單位和社會公眾根據許可權共享使用。第五條數字長春地理空間框架建設與使用應當遵循科學規劃、系統推進、合理利用、依法管理的原則。第二章任務與分工第六條本市成立數字長春地理空間框架建設與使用的組織協調機構，其主要任務是：

（一）負責與有關部門和單位的溝通、協調工作，及時解決項目建設中存在的問題，確保項目的順利實施；

（二）審定項目建設設計方案、實施方案及相關規范，確保數字長春地理空間框架建設的實用性與合理性；

（三）制定地理信息共建共享政策措施和相關制度，建立健全地理信息資源共建共享機制；

（四）組織項目評審與項目驗收工作；

（五）指導協調數字長春地理空間框架的推廣應用工作。第七條市測繪主管部門負責本市數字長春地理空間框架建設與使用的管理工作，其主要任務是：

（一）制定並組織實施數字長春地理空間框架建設總體設計方案；

（二）採集、整理地理信息數據，制定相關標准規范；

（三）組織數字長春地理空間框架的推廣應用。第八條市工業和信息化管理部門，負責本市數字長春地理空間框架建設與使用的基礎網路設施的建設和管理。第九條市財政部門按照年度計劃，負責數字長春地理空間框架建設與管理所需經費的保障。第十條市保密部門、市國家安全管理部門，負責數字長春地理空間框架建設的安全保密工作，並進行技術指導與監督檢查。第十一條縣（市）區人民政府，本市各機關、團體、企事業單位負責建設本單位空間專業信息數據集。其主要工作任務是：

（一）負責本單位空間專業信息數據集信息資源的編目；

（二）對本單位的空間專業信息數據集資源目錄內容設置使用許可權；

（三）負責提供本單位空間專業信息數據集並定期更新。第三章建設與管理第十二條數字長春地理空間框架標准體系建設與管理應當符合下列規定：

（一）按照國家數字城市地理空間框架標准體系和國家政務信息資源目錄體系與交換體系標准進行建設，保證數據資源共享與整合利用；

（二）根據國家和行業的相關標准規范、技術規程，結合本市實際，制定數字長春地理空間框架標准規范，並綜合考慮用戶需求、技術需求、應用需求等方面因素進行修訂完善，確保所建標准規范的客觀性、科學性和實用指導性；

（三）數字長春地理空間框架標准體系，應當包括公共基礎地理信息數據目錄體系、公共專題地理信息數據目錄體系和公眾地理信息數據目錄體系。各目錄體系應當包括數據類別、數據內容、責任部門和單位。第十三條數字長春地理空間框架基礎地理信息資料庫建設與管理應當符合下列規定：

（一）基礎地理信息資料庫採用集中建庫、分工更新維護的方式進行建設，由市測繪主管部門統一管理。相關單位的專業信息數據由各自在統一的定位基準、數學基礎上進行更新與維護；

（二）基礎地理信息資料庫包括基礎地理信息數據集、公共基礎地理信息數據集、公共專題地理信息數據集和公眾地理信息數據集。

1.基礎地理信息數據集是數字長春地理空間框架的數據基礎，內容包括定位基礎、居民地、工礦建築、交通、管線、水系、境界、地貌、土質與植被等數據，由市測繪主管部門負責建設與管理；

2.公共基礎地理信息數據集是抽取部分基礎地理信息數據形成的數據子集，運行於政務網路，由市測繪主管部門負責建設與管理；

3.公共專題地理信息數據集是按照一定標准規范將業務數據進行空間化形成的用於共享的地理信息資源，運行於政務網路，由相關單位負責建設與管理；

4.公眾地理信息數據集是通過對公共基礎地理信息數據進行脫密處理之後形成的數據，運行於互聯網，由相關單位負責建設與管理。

⑹ 河北省地質資料信息服務集群化產業化資料庫建設及服務社會的幾點思路

段秀麗¹ 王慶民²

(1.河北省地質資料館；2.河北省地質調查院)

摘要 本文通過總結河北省武安-沙河鐵煤礦集區地質資料信息服務集群化產業化試點項目研究成果，概要介紹了項目各類地學資料庫建設及維護的工作內容，以及應用的標准。項目在地質資料信息資料庫建設及集群化方面取得了一定經驗，建立一套技術方法及工作流程。通過對各類資料庫內容及共性的研究，在各類資料數據空間及屬性互聯互通的基礎上，初步建立了工作區地質資料信息共享服務平台。通過功能的定製，實現了信息的快速查詢、綜合利用、展示等。

項目的建設對河北省地質資料信息服務集群化產業化工作提供了思路。為下一步更好地推進此項工作奠定了基礎。

利用集群化的信息資源提供多元、多層次產業化信息服務，發揮地質資料信息的社會效益和經濟價值。

關鍵詞 集群化 產業化 資料庫維護 建設 全方位服務 思路

地質資料信息是經濟社會發展的一項重要基礎信息。新中國成立以來，河北省地質工作投入了大量資金，形成了上萬檔成果地質資料以及大量的實物地質資料和原始地質資料。但傳統的地質資料信息管理方式大都是各單位分散管理，各部門各自為政，地區、行業之間缺乏暢通的數據共享渠道，處於相對封閉的狀態。服務一般局限於某些特定的對象和行業，服務面窄，服務方式單一，服務內容簡單，服務效率較低，造成信息資源的巨大浪費。如何推進地質資料信息服務集群化產業化，提升服務水平，成為廣大地質資料管理工作者面臨的重大挑戰。地質資料信息服務集群化就是：打破地域、行業的限制，將孤立、零散的地質信息數據收集到一起，利用現代化的技術手段提高地質資料的信息化數字化程度，把各種相關資料信息分類整合起來，建立信息間的聯系，從信息內部提煉出更有價值的新信息，並放到一個能被共享的信息平台上充分利用。地質資料信息服務產業化就是：根據各個行業社會各層的需求，主動擴大信息社會服務的范圍，利用集群化的有利信息資源提供多元、多層次產業化信息服務，最大限度發揮地質資料信息的社會效益和經濟價值。推進地質資料信息服務集群化產業化工作意義重大，是地質工作更好地滿足經濟社會發展的重要舉措，是提高國土資源管理公共服務水平的重要內容。下面以河北省武安-沙河鐵煤礦集區地質資料信息服務集群化產業化試點項目成果為例，對地質資料信息集群化資料庫建設及產業化方面進行概括總結，並提出一些思路和看法。

1 全面開展地質資料集群化資料庫建設與維護

1.1 建立基礎地理地質資料庫

基礎地理數據主要包括等高線、地物控制點、地貌分區、行政區、行政界線、居民地、城鎮區域、交通、水系、湖泊與水體等內容，為確保工作區內地物地貌的完整性，基礎地理資料庫的空間范圍覆蓋了整個工作區。基礎地理數據要求各圖層空間位置要精確，以便於數據的綜合利用，數據採用統一的空間數據基礎，坐標系類型為地理坐標系、橢球參數為西安80、坐標單位為「度」，空間數據精度為1：1萬。基礎地理數據來源主要是收集最新現勢數據，通過矢量化、投影變換、誤差校正、掛接屬性等數據處理手段，滿足資料庫建設要求。

基礎地質數據主要包括地層、岩性及岩相、侵入岩、脈岩、斷層、礦產等數據圖層，資料庫建設數據的來源以1：5萬、1：20萬地質圖空間資料庫為主。基礎地質數據類型、空間數據基礎通過投影轉換等與地理數據保持一致。

1.2 建立元數據目錄資料庫

元數據目錄資料庫內容主要包括各行業領域、各類地質工作資料成果的基本信息和索引內容，數據項和表格內容以成果地質資料目錄資料庫為主，表格中各數據項的內容和結構主要參照《DA/T 23—2000 地質資料檔案著錄細則》中的規定。

元數據目錄資料庫數據表的劃分為：資料空間信息表、資料基本信息表、資料內容概要表、代碼信息表。其中資料空間信息表中的數據內容以及各數據項的劃分主要包括：資料標識碼、檔案編號、空間范圍、保管單位等4項內容。資料標識碼是工作區內各類地質資料的唯一標識碼；檔案編號主要是省地質資料館、各單位資料館中現存各檔資料的編號；空間范圍指各檔地質資料工作區范圍，單位為「度」，坐標系為西安80；保管單位指收集到的各類地質資料存放單位名稱。

1.3 建立圖文地質資料資料庫

圖文地質資料資料庫是在圖文掃描數字化的基礎之上，按照相關的技術要求對已有的電子文件進行系統整理，建立集存儲、管理、利用於一體的圖文資料庫，提高圖文地質資料綜合利用水平。

工作區圖文數字化資料收集內容，主要是收集有關煤鐵礦區的數字化成果資料，包括礦區地質工作的不同階段、不同性質、不同專業領域的數字化成果資料，數據來源主要包括已有數字化成果和前期掃描的數字化成果。另外，還要收集整個工作區范圍內的區域地質、礦產、水文、工程、環境、物探、化探、遙感等有關專業的基礎性地質數字化成果資料。

已有電子資料處理，主要是指文件格式的標准統一和資料的分類。圖文地質資料資料庫中文件格式及資料分類標准參照《成果地質資料電子文件匯交格式要求》(國土資發〔2006〕210號)進行處理，圖文掃描的成果資料中文字部分資料需要按照要求轉換成PDF格式，其目錄要與原件中的內容一一對應；圖文地質資料分類依據主要包括資料類別、礦區名稱、工作程度，其中資料類別分為：區調類、礦產勘查類、水工環勘查類、物化遙勘查類、地質科學研究類、技術方法研究類、其他類，區域地質調查類資料工作程度劃分以比例尺為依據，礦產勘查工作程度分為：預查、普查、詳查、勘探等。此外，文件目錄的組織、存貯及命名按照資料庫建設要求進行處理。

涉密資料屏蔽處理，主要是在前期開展的涉密清理工作基礎之上，對涉及國家秘密的圖件和文字部分進行技術屏蔽，對於不同借閱人設置不同的訪問許可權。圖文資料與涉密清理資料庫掛接整合，主要針對工作區內的涉密資料進行處理，使地質資料管理既能夠滿足利用者的需求，又能夠確保資料的安全。

圖文地質資料資料庫主要包括：柵格文件、分類信息表、涉密信息表、涉密屏蔽柵格文件等內容。

1.4 專題資料庫更新維護

河北省現有地學專題資料庫主要包括：礦產地資料庫、地質工作程度資料庫、礦業權實地核查資料庫、礦產資源儲量利用現狀調查資料庫、地質鑽孔資料庫、區域化探資料庫、區域物探資料庫、水工環資料庫等。本次工作區涉及的各地學專題資料庫均按技術要求分類進行了數據整理、更新、維護工作。資料庫結構嚴格按照《地質資料信息服務集群化產業化工作參考標准規范目錄》中相關規範文件標准執行。

2 地質資料信息服務集群化產業化資料庫全方位服務社會幾點思路

2.1 為各級管理部門服務產業化思路

元數據目錄資料庫與基礎地理數據信息整合，目錄資料庫中每檔地質資料的工作范圍與地理數據進行空間疊加，建立信息之間的相互聯系，實現目錄資料庫以空間方式檢索，便於地質資料管理和利用。

礦業權實地核查資料庫與基礎地理數據信息整合，礦業權空間分布圖層與基礎地理圖層進行空間疊加，能夠直觀反應礦業權的空間分布，可以通過空間檢索查找相關礦業權屬性信息，能夠實現礦政管理信息化。

礦業權數據與儲量利用現狀調查數據信息整合，礦業權空間分布圖層與儲量核查中礦體、采空區等圖層進行空間疊加，可以反映出礦區資源的利用和分布情況，挖掘信息之間的相互聯系，為礦區的管理規劃提供依據。

2.2 為各行業地質工作者服務產業化思路

元數據目錄資料庫與圖文地質資料資料庫信息整合，資料庫之間通過關鍵欄位建立聯系，實現兩個資料庫之間的相互掛接，實現目錄檢索與資料的借閱利用一體化。

地質工作程度資料庫與元數據目錄資料庫信息整合，地質工作程度資料庫分為圖形數據和屬性數據兩部分，通過設置屬性數據表關鍵欄位與目錄資料庫掛接，實現以工作程度內容和空間范圍方式檢索地質資料，拓展地質資料服務的渠道。

鑽孔資料庫與基礎地理數據信息整合，鑽孔資料庫能夠反應各鑽孔的空間分布位置與鑽孔的屬性信息，鑽孔空間分布圖層與地理數據圖層進行空間疊加，實現鑽孔數據信息空間檢索。

鑽孔資料庫與圖文地質資料資料庫信息整合，鑽孔資料庫中鑽孔屬性信息關鍵欄位與圖文地質資料資料庫中鑽孔柱狀圖文件建立聯系，通過鑽孔位置的空間檢索，可以為資料借閱者提供詳細信息。

2.3 為科研部門服務產業化思路

礦產地資料庫與基礎地理地質數據信息整合，礦產地空間分布圖層與地理數據、地質數據進行空間疊加，可以直觀反應礦產地分布，也可以參考地質數據信息進行綜合研究分析。

水工環數據與區域化探數據信息整合，水文、環境、地質災害數據與區域化探數據中的等值線分布圖、元素異常圖空間疊加，能夠反映出元素含量值分布與水文、環境條件的規律，為進一步研究本地區水文、地質環境提供依據。

2.4 為社會公眾服務產業化思路

充分利用網路工具，尤其是移動網路工具，構建多功能網路服務環境，為社會公眾提供便捷操作、通俗易懂的應用服務功能，通過網路空間，提供地質、礦產、環境等方面的開放式應用服務。與地理、氣象、旅遊、農業、環保、水利等專業信息緊密結合，建立可快速定位、查詢一體的地質空間信息服務環境，通過地質與地理結合實時查詢當前或查詢位置的地質礦產信息內容及具體情況；地質環境與氣象信息結合，動態監測預測當地的地質環境影響；地質與旅遊結合，通過通俗的地質知識普及，包括二維、三維地圖展示，普及大眾感興趣的地球地質話題，使地質內容概念在大眾群體中得到傳播；地球化學信息與農業結合，可查詢土壤化學環境及質量狀況，為農業發展提供最新地球化學參考數據；地質礦產、地質環境、水文環境與環保、水利結合，動態展示地域環境、水利環境現狀，以及影響的深層因素，警示社會尊重生態，保護環境的迫切性等。充分利用通俗地質，拓展地質信息服務的大眾化途徑，以生動化、形象化的地質信息成果展示給社會公眾。

3 結語

通過系統功能的定製，充分與地理信息產業結合，通過定位服務和查詢，通俗地反映地域地質結構特點，礦產賦存情況，地球物理化學特性，礦產環境影響因素等系列內容。從而滿足社會各層次、各水平的公眾需求，為社會公眾提供各式特色的地質信息服務，地質信息得以廣泛為公眾接受利用。

⑺ 如何在國土資源管理中構建地理信息系統

【摘要】在我國的國土資源管理中，要想實現有效管理，就要對涉及土地的數據信息資源進行合理分類，做到數據信息按類別儲存，便於日常管理中對信息的調用。在目前的國土資源管理中，地理信息系統已經成為重要的輔助管理系統。有了地理信息系統之後，國土資源管理中的土地自然信息和數據得到了有效管控。目前在國土資源管理中構建地理信息系統已經成為加強國土資源管理的重要手段，成為了國土資源管理發展的必然趨勢。所以，我們必須對地理信息系統有足夠的了解，做好構建地理信息系統工作。
中國論文網 http://www.xzbu.com/8/view-3936104.htm
【關鍵詞】國土資源管理；構建；地理信息系統
【中圖分類號】K90
【文獻標識碼】A
【文章編號】1672—5158（2012）10-0054-02
一、前言
在我國的國土資源管理過程中，為了有效實現對地理信息數據的管理，需要根據實際國土資源情況建立相應的地理信息系統。從目前國土資源管理來看，地理信息系統已經開始發揮著越來越重要的作用。為了保證國土資源管理取得更積極的效果，構建地理信息系統成為了未來發展的必然趨勢，實現地理基礎數據管理信息化也成為了國土資源管理的必然要求。從這一角度來看，在國土資源管理中構建地理信息系統對於提高管理效率、發揮國土資源管理的積極效果有著重要影響。
二、國土資源管理中地理信息系統數據的搜集
構建國土資源管理地理信息系統的時候，數據的搜集是一種重要的環節。由於國土資源管理涉及的土地數據種類多，總體信息量巨大，如何保證數據的搜集效率和准確性成為了數據搜集工作的關鍵。所以，為了保證國土資源管理中地理信息系統發揮正常作用，我們就要在數據搜集方面下功夫。通常的做法是利用現代信息測繪技術搜集基礎數據，成功搜集數據之後，對數據進行初次核對比較，確定數據准確後，將搜集到的基礎地理信息數據分類儲存。這樣以來，可以保證數據搜集的准確性和完整性。
三、國土資源管理中地理信息系統的組成
從目前國土資源管理地理信息系統來看，主要包含四個方面的數據子系統：城市基礎空間數據子系統、土地基礎數據子系統、礦產資源與地質環境數據子系統、元數據子系統。以下我們重點分析這四個子系統：
1、城市基礎空間數據子系統
在城市基礎空間數據子系統中，主要包含以下數據：（1）基礎測繪數據（2）數據正射影像圖（3）地名數據（4）遙感信息（5）行政區域界線信息（6）屬性數據。這六種數據，是組成城市基礎空間數據子系統的重要數據，也是整個地理信息系統中的基礎數據之一。在國土資源管理中，城市和農村是主要的兩個土地資源管理方向，因此城市基礎空間數據子系統包含了城市土地資源的主要信息。在對這些數據進行測量和搜集的時候，我們要利用GIS技術進行測量，保證數據的准確性，要根據數據的類別進行分類存儲。
2、土地基礎數據子系統
在國土資源管理中，地理數據信息系統中包含了大量的土地基礎數據，這些土地基礎數據主要以下幾種：（1）土地利用數據（2）土地利用規劃數據（3）地籍數據（4）地價數據（5）農用土地分等定級數據（6）建設項目用地資料庫和土地開發、復墾與整理數據等，這些數據涵蓋了國土資源管理中土地基礎的各個方面。從目前的國土資源管理的實際情況來看，土地基礎數據子系統中數據種類越多，地理信息系統覆蓋的范圍就越廣，所起到的作用也越積極。由此可見，我們必須不斷豐富土地基礎數據子系統中包含的數據，不斷拓展數據范圍。
3、礦產資源與地質環境數據子系統
在國土資源管理中，除了對土地的管理，礦產資源與地質環境也是重要的管理內容。而對礦產資源和地質環境的管理也是依靠地理信息系統來實現的。所以，我們在構建地理信息系統的過程中，要將礦產資源與地質環境數據作為重要的子系統。礦產資源與地質環境基礎數據主要包括礦業權管理數據、礦產資源儲量數據、礦產資源規劃數據、礦產資源開發利用數據和地質環境管理數據。從以上的數據種類可以看出，礦產資源與地質環境數據子系統中包含了大量有用的數據，我們必須保證數據的准確性，並不斷更新礦產資源數據和地質環境數據。
4、元數據子系統
元數據（Metadata）是「關於數據的數據」，也稱描述數據或詮釋數據的數據。它用以描述現有數據的位置、來源、內容、屬性和狀態，是數據標准化的重要內容之一。元數據是描述跨地域、跨行業的各類數據來源、權屬、精度、范圍等信息的數據，將整個集成系統的各個數據納入統一的管理之下，形成跨系統的數據管理，並維持整個系統數據的完整性。在國土資源管理中的地理信息系統之中，元數據子系統成為實現地理信息系統有效管理的重要手段，保證了整個系統數據的有效性，提高了數據管理效率和准確性，使地理信息系統能夠發揮重要作用。
四、國土資源管理中地理信息系統如何實現資源共享
由於國土資源管理中涉及的地理信息數據種類多、信息量大，要想實現全面管理並發揮信息數據的作用存在一定的困難。構建了地理信息系統之後，不但有助於對地理信息數據的全面管理，也為地理信息數據的利用提供了新的方式和手段。在目前地理信息系統中，對信息數據實現資源共享主要採取了以下方式：
1、將地理信息數據通過列印、印刷以及復制等方式，以紙質文件的方式提供給用戶，實現地理信息數據的資源共享。
2、建立地理信息資料庫，搭建地理信息系統公共服務平台，與網路技術結合，將平台搭載在互聯網上，使用戶在許可權內實現對地理信息數據的網路查詢和調用。
3、將地理信息數據放在互聯網上，支持地理信息數據的文件傳輸和在線下載。
4、將地理信息數據系統與區域網絡或公共網路互聯，為專屬網路的群體提供地理信息數據的查詢和下載服務，實現國土資源管理中地理信息數據的資源共享。
五、國土資源管理中地理信息系統的設計原則
在構建國土資源管理中地理信息系統的時候，我們要根據系統功能的需要，遵守以下設計原則：
1、保證視圖的有效性原則
視圖可以被看成是虛擬表或存儲查詢。可通過視圖訪問的數據不作為獨特的對象存儲在系統資料庫內。系統資料庫內存儲的是SELECT語句。SELECT語句的結果集構成視圖所返回的虛擬表。使用視圖與使用表的方法一致，即在SQL語句中通過引用視圖名稱來使用虛擬表。
2、保證存儲過程優化性原則
存儲過程是SQL語句和可選控制流語句的預編譯集合，以一個名稱存儲並作為一個單元處理。存儲在資料庫內，可由應用程序通過一個調用執行，而且具備允許用戶聲明變數、有條件執行等其他強大的編程功能。
3、正確使用系統中的觸發器
觸發器是一種特殊類型的存儲過程，當使用下面的一種或多種數據修改操作在指定表中對數據進行修改時，觸發器會生效：UPDATE、INSERT或DELETE。觸發器可以查詢其他表，而且可以包含復雜的SQL語句，它們主要用於強制復雜的業務規則或要求。
六、結論
通過本文的分析，我們對如何在國土資源管理中構建地理信息系統有著初步的認識。從這一過程中我們看到，地理信息系統在國土資源管理中起到了重要的作用，在國土資源管理中構建地理信息系統是十分必要的，對提高國土資源管理效率和管理質量有著十分重要的幫助。所以，我們今後要在國土資源管理中，積極構建地理信息系統，發揮地理信息系統的積極作用，促進國土資源管理的有效進行。
參考文獻
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[3]王效強.關於國土資源信息化建設有關的問題思考[c]//江蘇省測繪學會2002學術年會.現代測繪，2002，25（31）：207-208，212
[4]姚敏，鍾耳順，方利，國土資源空間數據一體化的集成與管理[J].地球信息科學，2006，5（2）：24—29

⑻ 地理信息資料庫建庫順序

建立省級基礎地理信息資料庫，必然要設計和開發基礎地理信息資料庫管理系統，並解決大數據量、多種類型空間數據的集成管理問題.介紹和討論最近完成的浙江省基礎地理信息資料庫(1 : 10 000示範庫)管理系統中諸如系統總體框架、系統功能、空間數據序結構、海量多源數據組織、空間索引建立等有關技術問題.試驗結果確定了比較合適的空間索引數據，從而獲得了對海量數據較好的訪問性能，示範庫的建設工作達到了預期的目的.
可以詳細的看
http://bbs.3s001.com/?fromuid=1061470

⑼ arcgis10.5 PG創建企業地理信息資料庫

1.找到arcgisdesktop安裝路徑下的

⑽ 基於MAPGIS 平台的地質資料一張圖管理信息系統建設

馬 鋒 劉玉超 楊書暢

（天津市地質資料館）

摘 要 利用 MAPGIS 平台、ACCESS 資料庫和 ORACLE 資料庫，建立地理底圖、原始地質資料、成果地質資料、實物地質資料信息的空間資料庫和屬性資料庫，開發地質數據統計分析、地質圖件繪制、三維地質體建模等功能，建成基於 MAPGIS 平台的地質資料一張圖管理信息系統，實現地質資料的集成化，以促進地質資料的二次開發和社會利用工作。

關鍵詞 地質資料 數據集成 信息系統 一張圖管理

0 前言

在地質工作中形成的地質資料分為原始地質資料、成果地質資料和實物地質資料，由館藏機構進行管理和提供利用。天津市地質資料館館藏天津地區資料近 3000 檔，最早是 1931 年形成的《盤山附近地質》，館藏地質資料信息龐大，但是信息分散。為了便於借閱者利用，近年來開展了大量的檔案管理工作，建立了地質資料目錄資料庫，開展了地質資料數字化存儲，開發了地質成果瀏覽系統。

隨著城市建設的快速發展，對於地質資料的需求也日益迫切，以往提供地質資料時間長的現象難以滿足新時期的工作要求。這就需要我們對以往地質資料進行整理、匯總和集成，以便能夠及時、快速、准確地提供地質資料。基於此目的，結合目前地理信息系統的技術發展和天津市城市地質工作的成果，提出了天津市地質資料一張圖管理信息系統建設的思路。即基於MAPGIS平台，實現地質資料信息的存儲、瀏覽、提供利用的集成化管理。

1 地質資料的一張圖管理信息系統結構

1.1 地質資料信息組成

建立地質資料的一張圖管理信息系統，要集中館藏所有地質資料的信息，主要分為 4 個方面：地理底圖信息，包括地理底圖和遙感影像；成果地質資料，包括成果報告和成圖圖件；原始地質資料，包括野外調查、鑽探、試驗、物探、化探、觀測的所有地質工作基礎信息；實物地質資料，主要是記錄該實物的照片、影像等信息。這些信息通過建立屬性資料庫和空間資料庫進行存儲。地質資料的一張圖數據結構見圖 1。

1.2 地質資料信息專業分類

依據成果地質資料目錄資料庫著錄要求中地質資料分類標准，並結合天津地質工作進展、地質資料利用的實際情況，在此系統中把地質資料按照地質專業分為十類：基礎地質類、工程地質類、水文地質類、環境地質類、固體礦產地質類、地熱地質類、地球物理類、地球化學類、遙感類及其他類。

圖 1 地質資料的一張圖數據結構

2 資料庫建設

2.1 建庫平台的選擇

資料庫分為屬性資料庫和空間屬性庫。屬性資料庫建設採用廣泛應用的資料庫軟體 ACCESS 軟體；空間屬性庫建設採用國內國土系統中使用最為廣泛、專業人員使用熟悉、以往地質調查成果圖形文件都採用的 MAPGIS 系統平台；形成的屬性數據、空間數據在伺服器中利用 ORACLE 資料庫軟體存儲管理。

2.2 空間資料庫建設

空間圖形資料庫包括基礎地理空間資料庫和地質成果信息空間資料庫。

地理底圖以天津市 1∶100 萬、1∶5 萬和 1∶1 萬基礎地理數據作為空間參考依據，按照地質地理底圖編繪標准，用現勢性數據進行補充，進行制圖綜合概括後，建立本系統基礎地理圖層。空間數據分為水系層、公路層、鐵路層、居民地層、行政區劃層。在系統運行中，底圖採用分級顯示方法，在不同比例尺下，顯示不同的地理位置精度，實現視覺美觀和工作精度的協調。

在地理底圖基礎上，在 MAPGIS 的圖形編輯系統中，輸入每個地質工作點的地理坐標，形成工作區域空間數據；輸入各類地質圖件的地質要素信息，形成地質成果空間數據。空間數據由 MAPGIS 系統文件點（*.WT）、線（*.WL）、面（*.WP）三種結構進行存儲。空間資料庫的圖元、線型、顏色、圖案依據相應的地質礦產制圖標准編制，對於沒有標准規范新添加的圖元、圖案進行統一的編號和備注。

遙感影像採用空間解析度為 0.6 米的衛星相片。在系統中和地理底圖疊加，互相對照使用。

2.3 屬性資料庫建設

屬性資料庫包括基礎地理信息資料庫、地質信息資料庫。

基礎地理信息資料庫存放行政區域、行政界線、居民地、交通、河流、湖泊等自然要素和社會要素的屬性信息。

地質信息屬性庫存放在地質調查中通過儀器、實驗室分析或野外觀察直接獲取或收集的原始地學數據與信息。包括地貌調查觀測原始資料，鑽孔探槽的原始資料和各種測試數據，地質災害調查中獲取的地面沉降監測設施和原始數據，地下水監測原始數據資料，地熱井監測原始數據，環境地球化學調查中獲取的土壤、地下水、地表水采樣原始資料；地球物理勘探原始數據，實物地質資料及匯交的成果資料。設計了一系列的 ACCESS 數據表，把基礎地理信息和地質信息分解到每一個表中。如基礎地質設計類，設計了基岩地質鑽孔基本情況表、基岩地質鑽孔分層表、新生界地質鑽孔基本信息、新生界地質鑽孔分層表、新生界地質鑽孔孢粉數據表、新生界地質鑽孔微體組合表、新生界地質鑽孔測年成果數據表等，通過地質項目、鑽孔等主鍵把對專業的 ACCESS 數據表進行有機的聯系。

以工程地質專業為例，在勘查工作過程中形成的資料主要包括三方面：鑽孔基本信息、鑽孔原位測試信息和鑽孔樣本試驗數據；工作最終提交工程地質勘查報告。依據天津市工程地質工作實際情況，初步建立了 15 個基於 ACCESS 軟體的數據表，見圖 2。通過這 15 個數據表來存儲工程地質資料數據信息。

圖 2 工程地質鑽孔數據表結構圖

在這 15 個表中，鑽孔基本信息為主表，測試數據表和試驗數據表中其他表為子表，鑽孔基本信息表和水樣水質分析表通過項目編號建立聯系，鑽孔基本信息表和其他表通過鑽孔編號建立聯系。

提交的勘查報告和附圖、附件形成 PDF 格式文件，和鑽孔基本信息表中的項目名稱建立關聯。

3 地質資料一張圖管理信息系統功能

3.1 GIS 基本操作功能

能夠完成地圖在瀏覽器中的顯示及在瀏覽器中實現對地圖的基本操作。地圖顯示，包括地理要素的顯示和地質數據的顯示；地圖瀏覽操作，要完成地圖的移動、放大、縮小、刷新、復位、距離量測、面積量測、圖層控制等。

3.2 成果信息查詢瀏覽功能

信息查詢就是通過點擊查詢、圓形查詢、矩形查詢、任意多邊形查詢等方式，由系統顯示出所查詢范圍內符合要求的對象屬性列表，並利用圖形和屬性的對應關系，實現數據的查詢和地質點的快速定位；信息瀏覽是在查詢的基礎上，通過顯示插件，可以快速瀏覽查看每一地質項目的成果報告及附圖、附件。

3.3 數據的統計分析功能

按照數據統計的要求，對統計單元內的數據進行統計，統計的指標有樣本數量、最大值、最小值、平均值、均方差、變異系數等，統計結果可以輸出表格文件，見圖 3。

通過統計分析功能，可以統計出用戶指定區域或條件的地質資料分類統計信息，並生成相應的統計圖表，表現形式有曲線圖、直方圖、散點圖、餅圖、三維直方圖、三維餅圖等，見圖 4。

3.4 相應地質圖件的繪制功能

鑽孔位置平面圖的繪制：通過工程地質資料庫提取鑽孔的位置和鑽孔分類信息，把反映工作區域的鑽孔信息投影到地理底圖上，形成鑽孔的平面位置圖；

柱狀圖、剖面圖的編制：根據用戶選擇的鑽孔和預先製作好的模板，按照一定的標准樣式出圖，自動生成各專業鑽孔柱狀圖；

圖 3 工程地質土層物理力學參數統計輸出圖

圖 4 各類地質資料信息統計分析輸出圖

等值線圖的編制：根據資料庫中的鑽孔位置、層頂埋深、層底埋深、層厚或者其他的有關數據、鑽孔數據，自動生成指定范圍內的地層等值線圖；

綜合分析地質圖的編制：例如對鑽孔地下水的水質分析的計算，計算出每個點的腐蝕性強弱，按照等值線圖的編輯辦法，編制綜合分析地質圖。

3.5 三維模型的可視化功能

首先，在全區范圍內建立一套一致的、宏觀上的、具有固定層序的地層劃分方案，系統對具有層序規律的地層模型採用「鑽孔→剖面→地層實體」的自動構建技術，可根據鑽孔、剖面等數據，快速、自動、動態建立指定范圍內的三維地層結構模型；對於復雜的地質問題，計算機不能完全基於剖面等數據自動建立地質體或地質構造的三維模型，如斷裂發育的基岩地質模型，採用基於交叉剖面的互動式建模方法，利用建模區域內多條交叉剖面將空間分割成多個單元格；建模的最小單元就是一個個單元格，利用單個單元格內一系列閉合輪廓線建立起曲面片，進而確定該單元格內所有地質體的空間幾何形態，形成一個單元格地質塊，最後將每個單元格的地質塊進行合並形成完整的地質體模型。

形成的三維地質體可以進行平面剖切、水平剖切、斜切、折線垂直剖切、組合剖切等多種剖切方式，以展示切割面的地質情況；在三維地質體內，可以通過分析鑽孔遇到的地層結構及屬性並結合周圍已知鑽孔資料，創建虛擬鑽孔，像鑽探一樣得到的地層結構和屬性；對三維地質體進行隧道切割，系統按照用戶設定的路徑（任意起伏變化）和隧道截面（矩形、圓形、拱形）參數生成隧道模型的切割方式，通過隧道與地質體的切割，將隧道內地質體挖掉，只保留壁上帶有岩性的隧道空腔；接下來，用戶可根據路徑和視角在場景中變化，可在隧道中漫遊，查看隧道內地層分布變化情況，見圖 5。

圖 5 隧道漫遊的效果圖

4 結語

隨著計算機技術和地理信息系統的快速發展，計算機輔助管理和決策的作用會越來越強。通過地質資料一張圖管理系統的建設，地質資料管理不僅僅只是起到一個倉庫的作用，而是緊密地把檔案管理和地質成果管理聯系在一起，實現了地質資料的有機整合和集群，對於地質資料的二次開發和利用具有重要的意義。