如何建设地理信息库

⑴ 省市地图信息数据库的建设与更新是什么

地理信息。地图数据库的内容建设包括点状、线状、面状地理信息，既要更新采集各地理要素的位置信息，又要采集其属性，也就是通常所说的图形编码。

⑵ 地理信息管理

1.地理信息管理

加拿大自然资源部地球科学局下属的地理信息处（Geomatics Canada）负责联邦政府的地理信息生产与管理职能，这些职能包括建立和维护加拿大平面和高程坐标系统；卫星跟踪站的精确定位；控制和管理联邦政府的土地测量；维护美-加边界；获取并维护加拿大全国地形和地理信息；出版和分发地形图、航空像片、地名词典及其他出版物；接收、处理、归档、分发卫星遥感数据，为研究和示范项目提供机载遥感；发展机载和卫星遥感技术，为从事资源管理和环境监测等方面的遥感用户提供技术帮助；促进和协调地理信息系统技术和应用的发展；促进加拿大在国际测量、制图和遥感产业方面的营销。

为领导和培育加拿大地理信息产业的成长，加拿大地理信息处通过政府间测绘委员会把联邦政府中与地理信息产业有关的部门组织到一起，加拿大地理信息处提供满足地理信息系统要求的基础空间参照信息，这一信息必须满足所有成员的需求，包括地理信息产业界。职能实际上涉及加拿大的每一个部门，包括联邦政府、省和国土部门、区域、市政、工业界等。最重要的部门是加拿大空间局、国防部（制图）、交通部、环境部等。

加拿大地理信息处制定了如下战略发展目标：

1）领导与国家地理信息设施一体化的民用产品的开发；

2）通过与其他部门合作以避免重复工作、促进数据共享；

3）改善国家地理信息数据库和系统的质量、效益、客户应用；

4）提供满足客户需要的产品和服务；

5）为加拿大测量和制图提供优质的服务；

6）提供加拿大空间计划的对地观测信息；

7）发展和推行创新的地理信息技术和应用；

8）促进加拿大成为国际地理信息产业的领先者；

9）以出口补助、技术转让支持企业的发展；

10）提供生产性的、创造性的和共享的工作环境。

加拿大地理信息处负责全加拿大的国家地形数据库（NTDB），1∶25万的地形数据库已完成，南部人口密集地区1∶5万地形数据库也已完成。各省正着手建大、中比例尺数字地形数据库。例如安大略省，已有300多个城市建立了1∶2000数据库，全省南部地区建立了1∶10000地形数据库，北部地区建立了1∶20000地形数据库。这些数据均统一转到国家地形数据库中。

1995年加拿大地理信息委员会（CCOG）督促地理信息计划小组起草全加拿大整体空间数据模型的建议书，并制定实施建议。1996年12月，CCOG要求联邦部门间地球信息委员会负责领导联邦、省政府以及私营企业建立加拿大地球空间数据基础设施（CGDI）。CGDI分出了五个基本主题，即利于对地球空间数据的访问；提供框架数据基础；协调地球空间数据标准；鼓励数据共享；建立有利于地球空间数据广泛应用的政策环境。

加拿大地理信息处正在从信息高速公路上寻找发展的机遇，由于通过提高可存取性，将大大扩展信息产品和技术的应用，空间参照信息将是信息高速路上的重要信息之一。加拿大地理信息产业在国内和国际市场拥有巨大的潜力，加拿大地理信息处在与其他部门协作挖掘地理信息技术的潜力中要扮演领导者的角色。

2.加拿大地理信息系统（CGIS）技术的广泛应用

20世纪60年代初，加拿大的Tomlinson提出了地理信息系统（GIS）设想。1962年，Tomlinson提出利用数字计算机处理和分析大量的土地利用地图数据，并建议加拿大土地调查局建立加拿大地理信息系统，以实现专题地图的叠加、面积量算等。到1972年，CGIS全面投入运行与应用，成为世界上第一个运行型的地理信息系统。70年代后期，加拿大就率先开发使用了GIS技术。它利用计算机技术对多种多样的信息进行综合处理和显示，无论是土地利用还是资源勘探开发、交通运输系统等部门的决策者，都懂得GIS的重要性。

GIS技术的应用领域近几年来在加拿大得到不断拓展，不仅广泛应用于地籍管理、土地注册登记、市政管理、环境监控、地质和矿产勘查，森林和水资源调查，自然灾害（如水灾、旱灾、虫灾、震灾等）的监测、预报、评估，环境保护（如水土流失、荒漠化等的治理）等方面，并且已成为政府部门管理社会公共事务的基础性工具。

加拿大的土地规划部门广泛应用了GIS技术，为规划的修订和实施提供了强有力的技术支撑。例如在安大略省，规划部门建立有覆盖全省面积的1∶5万数字高程模型，城市地区有1∶1万的数字高程模型图（DEM），通过DEM与航空摄影现势资料的合成，建立起1∶5万或1∶1万的三维立体旋转景观模型，使得修订土地利用规划更具有现势性和科学性。

加拿大应用GIS管理已成为政府行为。特别是土地管理部门，无论是规划，还是地籍调查、地块注册登记、地产评估，都已经离不开GIS。GIS在加拿大已成为土地管理部门的基础支撑，例如，在魁北克省的地籍管理改革项目中，安装并管理了信息系统，这一系统具有许多功能，其中之一是可以与土地测量师直接交换有关数据并对操作结果自动登记认可，土地管理的内容之一就是要对土地所有者的所有权有明确的说明，而通过建立GIS可以重新准确定义所有权关系，包括土地利用规划信息、土地政策及价格信息、有关地理信息及核心数据库。建立数据库是政府行为，使得公众能免费使用部分公共信息，还可以方便下载数据，价格非常低廉。

安大略省目前已有约400万个城镇小区建立有数字化地籍管理数据库，数据库是由乡镇与私人企业合作建立的。安大略省的市政管理委员会，主要负责受理对土地利用方面纠纷的申诉。委员会的工作涉及大量的实地调查。因此，广泛采用了土地信息系统技术，建立了土地政策及相关法规的信息库和申诉案件档案信息库，通过使用土地信息系统来查询、下载涉及纠纷的信息数据。

加拿大联邦政府自然资源部地理信息处下设的遥感中心，建立了国家地形数据库，覆盖了加拿大全部疆土的1∶25万地形要素和南部人口居住地区的1∶5万地理要素，出版了第六版国家地图集。地理数据在与各部门的合作共享中得以不断更新。

加拿大地方政府应用GIS大致可以分为两个阶段，一是5年前政府各部门各自购买了GIS软件，自成系统建立了各自的GIS；二是近3年来政府部门致力于建立公共GIS，所有的信息技术统一由政府的一个部门来协调管理，把所有政府部门的数据集成、联集起来形成强大的数据库，过去政府部门GIS的应用是封闭的，现在则是在网上公开数据。

3.地理信息市场

加拿大的地理信息产业实际上就是以前的测绘业，目前该产业发展非常迅速，在许多方面领导世界潮流，这与加拿大的地理信息产业统一、协调的发展是分不开的，其中起关键性协调作用的是加拿大自然资源部地球科学司所属的地理信息处。他们在技术开发应用方面起着主导地位，除此之外，加拿大地理信息工业协会（GIAC）还通过宣传、教育和倡导活动来协助其成员在国内外开发GIS业务。地理信息产业被认为是未来五个迅速发展的产业之一，而加拿大地理信息界在国际地理信息市场上享有较高的信誉并富有竞争力。在20世纪90年代初，加拿大地理信息产业年产值约13亿美元，其中出口约1.2亿美元。目前，加拿大的1500多个地理信息公司每年提供的地理信息产品和服务价值近20亿加元。

加拿大将地理信息市场分成三个部分：①国家空间数据设施的开发与维护；②地理信息市场；③工程测绘市场。加拿大地理信息处认为在国家空间数据设施的开发与维护方面，每年有4亿美元的生意；而在地理信息市场方面，仅美国每年就达125亿美元；加拿大在工程测量方面，每年也有4亿美元的市场。

目前加拿大政府把地理信息当作一个产品来看待，充分重视政府在地理信息产业发展过程中的领导地位。他们加强国家空间数据基础设施的建设，为地理信息产业发展提供基础。

⑶ 地质－生态环境空间数据库建库标准

一、范围

本标准定义了山东半岛城市群地质－生态环境空间数据库的数据结构框架、数据实体及实体之间的相互关系，定义了成果图件空间数据的要素集、要素类、要素分类代码及属性数据项，可用于山东半岛城市群项目数据的采集、存储、管理、共享及数据库建设。

二、规范性引用文件

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB / T 1. 1—2000 标准化工作导则 第 1 部分: 标准的结构和编写规则

GB / T 13923—92 国土基础信息数据分类代码

GB / T 2260—1999 中华人民共和国行政区划代码

GB / T 2659 世界各国和地区名称代码

GB / T 9649—88 地质矿产术语分类代码

DZ / T 0160—95 1∶ 200000 地质图地理底图编绘规范及图式

DZ / T 0197—1997 数字化地质图图层及属性文件格式

GB 958—99 区域地质图图例 ( 1∶ 50000)

DZ / T 0179—1997 地质图用色标准及用色原则

DDB 9702 GIS 图层描述数据内容标准

GB 17108—1997 海洋功能区划技术导则

中国地质调查局 地质图空间数据库建设工作指南 ( 2. 0 版)

中国地质调查局 1∶ 20 万区域水文地质图空间数据库图层及属性文件格式工作指南

三、术语和定义

本标准涉及的主要术语如下:

1. 地理信息数据库 ( geodatabase)

采用标准关系数据库技术来管理、表现地理信息的空间数据库。

2. 数据包 ( data package)

逻辑相关数据实体的集合，本标准中将山东半岛城市群项目数据整体视作一个数据包。

3. 数据实体 ( data entity)

描述专业领域同一类型数据的数据元素的集合，如地质构造数据实体，概念上等同于UML 的类。数据实体可通过一个或多个相关的数据元素及相关的数据实体定义。

4. 数据集 ( dataset)

逻辑相关数据组成的数据集合，如一幅地图可视作一个数据集，数据集是一个逻辑上的整体。

5. 数据子集 ( subdataset)

按一定规则划分的数据集中逻辑相关数据的集合，本标准中的一个数据子集对应一个地图要素类，数据子集类别对应地图上的图层划分。

6. 空间数据 ( spatial data)

用来表示空间实体的位置、形状、大小和分布特征诸方面信息的数据。空间数据不仅具有实体本身的空间位置及形态信息，而且还有实体属性和空间关系 ( 如拓扑关系)信息。

7. 空间参照系 ( spatial reference)

对地理信息数据的空间范围和投影的描述。

8. 地图 ( map)

地理信息的图形描述，包括地理信息数据和地图元素，如标题、图例和比例尺等。本标准中将一幅地图视作一个数据集进行管理，并通过一组要素集 ( 要素类、关系类、属性表的集合) 、空间参照系、地图样式定义地图的数据内容及显示方式。

9. 图层 ( layer)

地图上特定区域范围内按一定规则划分的相似要素类的集合，如水系、城镇。图层为要素类的专题组合及表现，一个图层定义了它包含地理信息数据的地理位置和显示方法。

10. 要素 ( feature)

现实世界中的对象在地图图层中的表示，如地图中表示道路的一条线。

……

四、缩略语和符号

1. 缩略语

ARD 图外整饰要素 ( Elements Around Map)

BMAP 地理底图 ( Basemap)

BOU 境界、边界 ( Bourn)

CD 代码 ( Code)

COL 综合柱状图 ( Colomnar Chart)

DT 日期 ( Date)

ELE 地形高程 ( Elevation)

……

2. UML 类图符号

山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究

3. ER 图符号

山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究

五、基于 UML 的 Geodatabase 的空间数据模型

构建地质数据的空间数据模型是建立地质信息数据库的一项关键工作，是数据库建设的基础。Geodatabase 数据模型作为 ArcGIS 软件平台的一种通用数据形式，目前已被国内外众多地质空间数据库的建设所采用。数据建模也已经成为地质数据库建立的一项主要内容。

目前针对地质、水文、矿产、海洋等多个领域的专业 Geodatabase 数据模型都已存在，国内目前应用于区域地质 － 生态环境调查的综合地质 － 生态环境空间数据模型还比较少见。因此，本项目在分析国内外目前比较通用的各专业数据模型的基础上，提出了专门面向山东半岛城市群地质 － 生态环境空间数据库建设的 Geodatabase 数据模型。

在 Geodatabase 数据模型中，允许定义要素之间类型的关联，Geodatabase 对空间数据管理以关系数据库为基础，利用商用关系数据库成熟的数据处理能力对空间数据和非空间数据进行统一管理。Geodatabase 使用面向对象的方法，使得要素可以具有自己的行为和属性，并且要素类具有继承性、多态性和封装性。这样，以更加适合自然的行为和人的思维方式去组织数据，更精确地模拟真实世界。

1. Geodatabase 数据模型的结构体系

Geodatabase 数据模型作为一种新型的面向对象的数据模型，融入了面向对象的核心技术，如类 ( Class) 、对象 ( Object) 、封装 ( Encapsulation) 、继承 ( Inheritance) 和多态( Polymorphism) 等思想和技术。Geodatabase 数据模型的目的就是为了让用户能更容易、更自然地表示 GIS 数据特征和更容易地建立特征之间的各种关系。Geodatabase 空间数据库数据模型如表 12 －1 所示。

表 12 －1 Geodatabase 内部结构

续表

2. Geodatabase 数据库模型的特点

Geodatabase 有两种，即个人与多用户 Geodatabase。

1) 个人 Geodatabase 支持内置于 ArcGIS 系统并提供对本地数据的访问，适用于面向项目的 GIS，在 Microsoft Access 数据库平台上实现，提供生成和更新 Access 数据库的服务，可处理小型或适中的 Access 数据库。但个人 Geodatabase 的存储容量有不能超过 2GB的限制。

2) 多用户的 Geodatabase 是通过 ArcSDE ( ARC 空间数据库引擎) 实现的。ArcSDE可以生成和访问从小型到大型的 Geodatabase 并提供关系型数据的开放界面。

与标准的关系数据库相比，Geodatabase 简化了地理数据建模的工作，因为它包含有用于建模地理信息的通用模型。

此外，Geodatabase 还同时支持两个视图，即对象视图和关系视图。这样就综合了对象视图和关系视图两者的优点。对象视图在 Geodatabase 中占据主导地位，其目的是提供一个接近于逻辑数据模型的数据模型，因而更接近于现实。关系视图则用于一些 Geodata-base 数据的常规处理，它表示的是一些简单地理对象的特征。

3. 基于 UML 的 Geodatabase 数据模型的设计

( 1) Geodatabase 数据库设计的方法

在 ArcGIS 中，建立地理数据库可以有多种方法。借助 ArcCatalog，可以通过 3 种方式建立新的地理数据库。

第一种方法是建立一个新的地理数据库。

第二种方法是移植已经存在的数据到地理数据库中去。

第三种方式是用 CASE 工具来建立地理数据库。

( 2) 面向对象和 UML ( 统一建模语言)

面向对象是软件程序设计中的一种新思想，它能使程序设计更加贴近现实，并且花费更小的精力。面向对象方法学包含了对象 ( object) 、类 ( classification) 、继承 ( inherit-ance) 、聚集和消息 ( messages) 的概念。

UML ( Unified Modeling Language，统一建模语言) 是一种基于面向对象方法的建模语言，具有创建系统的静态结构和动态行为等多种结构模型的能力，是一种通用的建模语言。在 Geodatabase 的设计中，主要用到描述系统静态结构的类图。类图的节点表示系统中的类及其属性和操作。类图的边表示类之间的联系，包括继承、关联、依赖、聚合等。

类的表示由 3 个部分方框组成，上面部分给出了类的名称; 中间部分给出了该类的单个对象的属性; 下面部分给出了一些可以应用到这些对象的操作。类的表示如图 12 －5。

图 12 －5 类的表示

关联是对类的实例之间联系的命名，与关联有关的内容有关联元数 ( Degree) 、关联角色 ( Role) 和重复度 ( Multiplicity) 。

UML 中有 3 种类型的类: 抽象类 ( abstract class) 、可创建化类 ( creatable class) 和可实例化类 ( instantiable class) 。

UML 类图的符号见本节第四部分内容。

( 3) 面向对象的地理数据模型的设计方法

利用 CASE 工具进行 Geodatabase 数据模型设计的步骤具体为:

1) 在 CASE 工具中进行 UML 建模。

2) 将设计好的 UML 模型载入资料库 ( repositry) 。

3) 利用 GIS 软件提供的 CASE 接口，根据资料库中的 UML 模型生成空间数据库结构。至此，Geodatabase 空间数据库结构初具雏形。在 GIS 软件环境中，现在可以将新生成的数据或已有的数据进行格式转换后载入到设计好的 Geodatabase 空间数据库中，由空间数据库统一管理。利用 CASE 工具来建立 Geodatabase 地理数据库的工作流程见图12 － 6。

图 12 －6 利用 CASE 工具来建立 Geodatabase 地理数据库的工作流程

六、地质 － 生态环境 Geodatabase 数据模型的建立

( 一) 数据模型设计的依据

根据山东半岛城市群地质 － 生态环境调查评价研究工作的需要和山东半岛城市群地质 － 生态环境 GIS 数据库系统的整体设计要求，结合各地质 － 生态环境要素的成果图件和文本报告资料，利用 UML 设计工具 Microsoft Visio 完成了山东半岛城市群地质 － 生态环境Geodatabase 数据模型的设计 ( 图 12 － 7) 。

图 12 －7 山东半岛城市群地质 － 生态环境 Geodatabase 数据模型的设计依据

( 二) 山东半岛城市群地质 － 生态环境数据库的 UML 类图

1. 数据集管理

山东半岛城市群项目数据包中的数据以数据集为单元统一组织管理，数据集管理方式就是将一份文字报告或一幅成果图件视作逻辑上的整体，用 “数据集编号”唯一标识，通过数据集实体统一管理。同一数据集的不同实体，例如成果图中的图层，通过实体中的“数据集编号”元素关联。

2. 空间数据管理

山东半岛城市群项目数据包由文字报告及成果图件两大类数据组成，并以成果图件为主，成果图件是一空间数据实体，统一存储在面向对象的地理信息数据库中，以图幅为单元进行管理。

3. 数据包总体结构

本标准中山东半岛城市群项目数据包总体结构用 UML 模型来体现，山东半岛城市群项目数据包由 “成果报告”、“元数据”及 “存档文件”3 个数据实体 ( UML 类) 组成，通过 “数据集”实体统一组织管理。“成果报告”由它的继承类 “文字报告”及 “成果图件”定义，为研究成果数据包的主体数据。“元数据”及 “存档文件”为数据集的辅助数据，“元数据”存放文字报告或成果图件的元数据; “存档文件”存放文字报告或成果图件的相关存档文件，供数据集数据的整体下载与利用。

一个 “数据集”实体对应一个项目的 “文字报告”或一幅 “成果图件”; 每一个数据集必须有一个而且只能有一个 “元数据”文件; “存档文件”是 “数据集”的可选聚合实体。

“成果图件”是一空间数据实体，由特定的面向对象地理信息数据库 ( Geodatabase)统一存储、管理。一幅 “成果图件”数据内容由一组空间要素集 ( 基础地理要素集、地质要素集、地球物理要素集、地球化学要素集、辅助要素集) 组成，空间要素集数据类型包括矢量 ( Feature Dataset，简称要素集) 、栅格 ( Raster Dataset) 和 TIN ( TIN Dataset)3 种。

4. 数据集编号的编码规则

数据集编号由数据库管理方统一编码，必须保证编号在数据库中唯一，编号中的英文字母全部大写。

山东半岛城市群项目数据集按 “项目或图幅—提交单位—提交年份—成果序号”编码。数据集编号的字符串长度不得超过 22 位，以保证 “数据集编号 + 要素类名”的字符串总长度不超过 30 位。

5. 成果图件要素类命名规则

要素类名字符串总长度不得超过 8 位。

矢量要素类按 “要素集类型 + 要素类名 + 要素类型”命名，全部用大写英文字母表示。“要素集类型”用一位代码表示，如 “L”表示基础地理要素集。栅格数据集数据以“要素集类型 + 要素类型”命名，要素类型用代码 RAS 表示，如 “DRSRAS”表示遥感栅格数据。TIN 数据集数据以 “要素集类型 + 要素类型”命名，要素类型用代码 TIN 表示，如 “LELETIN”表示地面高程 TIN。

6. 成果图件要素分类编码规则

要素分类编码用以标识不同的要素类要素，保证地图要素存储、交换、显示的一致性。

( 1) 分类编码原则

1) 科学性、系统性;

2) 相对稳定性;

3) 不受地图比例尺的限制;

4) 完整性和可扩展性;

5) 适用性。

( 2) 分类编码方法

成果图件要素类中不同要素的分类编码采用中华人民共和国国家标准 《国土基础信息数据分类与代码》的编码结构，结构如下:

山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究

大类码、小类码、一级代码和二级代码分别用数字顺序排列。识别位由用户自行定义，以便于扩充。在本项目中编码分两类: ①基础地理要素编码; ②地质专业要素编码( 地质、地球物理、地球化学等) 。

( 三) 山东半岛城市群项目数据实体及实体关系

山东半岛城市群项目数据实体类及其代码见表 12 －2，实体类名代码按实体类的英文名缩略语编码，本标准中山东半岛城市群项目数据实体及实体间关系用 UML 及实体关系图 ( ERD) 来体现。

表 12 －2 山东半岛城市群项目数据实体类及其代码

1. 数据集实体 ( MGRD_Dataset)

山东半岛城市群项目数据包中的 “数据集”实体用来统一组织管理 “文字报告”、“成果图件”、“元数据”及 “存档文件”数据实体，“数据集”实体中的数据项包含数据集的归属项目、提交日期、提交单位、主题类别及地理范围等可用于数据集检索的信息。一个 “数据集”实体对应一个项目的 “文字报告”或一幅 “成果图件”，“数据集”实体与 “元数据”实体间为一一对应关系，与 “存档文件”实体间为一对多的对应关系。“数据集”实体的数据内容及其存储表通过 “数据子集”实体分类定义，主键 ［数据集编号］可用于同一数据集中不同 “数据子集”的关联，也可用于数据集对应的 “元数据”及“存档文件”的关联。

2. 成果报告数据实体 ( MGRD SumTmaryReport)

研究成果报告数据实体包括项目的最终综合文字报告及相应的成果图件。

( 1) 文字报告数据实体 ( SR_WordReport)

文字报告数据实体包括 “文字报告”及图像格式的 “报告附图”数据实体，文字报告及附图均以二进制大对象存储。数据实体之间通过 ［数据集编号］ 关联。

( 2) 成果图件数据实体 ( SR_hemeMapSet)

“成果图件”数据实体是一空间数据实体，主要以矢量图形格式存储在地理信息数据库中，其中也包括栅格数据及 TIN 数据用于数据的空间分析。

1) 要素集: “成果图件” 数据实体以图幅为数据集单元进行管理; 图幅内容以分属不同空间要素集 ( 基础地理要素集、地质要素集、地球物理要素集、地球化学要素集、辅助要素集) 的要素类组合，同一个要素集内的要素类享有同一空间参照系，相互具有拓扑关系。

2) 要素类: 一个要素类的存储单元为关系数据库中的一个数据表，要素类图元类型有点、线、面、注记 4 种，一个要素类只能包含一种图元类型。本标准中基础地理要素集、地质要素集、地球物理要素集、地球化学要素类、辅助要素集的要素类用 UML 类图体现。

3) 图层: 图层为要素类的专题组合及表现，不同图层的组合即构成了可视化 “成果图件”。本项目通过对数据来源的分析，提出并建立了适合山东半岛城市群地区地质 － 生态环境调查与评价特点的空间数据库数据图层。考虑到空间数据的应用和相互转换，每一图层均应建立相应的内部属性表，属性表必须包含一些基本字段内容，根据具体任务的不同，需灵活扩充内部属性表字段内容。 “成果图件”数据实体的图层划分及其代码见表 12 －3。

4) 要素类属性: 要素类的要素特征由属性表定义，属性表每一行对应一个要素，每一列包含要素的一个特征信息。

表 12 －3 成果图件数据实体的图层划分及其代码

5) 要素类要素分类: 同一要素类中不同类型的要素用不同的代码标识，通过属性表中的 “编码” ( GEO_CODE) 数据项体现，以便地图中同一要素类要素的分类显示，并保证地图要素存储、交换、显示的一致性。在本项目中成果图件的基础地理要素分类代码采用中华人民共和国国家标准 《国土基础信息数据分类与代码》，并根据需要进行了扩充，地质专业要素分类代码全部由本标准定义，见表 12 －4 和表 12 －5。

表 12 －4 基础地理要素分类代码

表 12 －5 地质专业要素分类代码

图12 -8 山东半岛城市群项目数据包UML类图

图层编码中，第一位为图类代码，L 代表基础地理类图层; D 代表基础地质类图层;G 代表国土资源图层; W 代表地壳稳定性图层; S 代表水资源图层; H 代表海岸带图层;T 代表生态环境图层; R 代表人类工程活动图层; F 代表分析评价图层; Y 代表预测与防治图层; Z 代表辅助图层。第二位为比例尺代码，图件均采用 1∶ 50 万比例尺，代码为 B。第三位到第五位为图名的汉语拼音首字母缩写。第六位为图层数字编号。

( 四) 山东半岛城市群项目 UML 类图

1. 山东半岛城市群项目数据包 UML 类图

UML 类图见图 12 － 8。

2. 成果图件要素集 UML 类图

1) 基础地理要素集实体 UML 类图 ( FD_Geography) 。本项目将基础地理要素分为地理网格、居民地、境界、交通网、地貌地形、水系、海洋海岸带、行政区划、栅格数据等 9个抽象要素类，建立了 “各市基本情况”对象类，与表明各地区域的 “城市群”类相连接，将山东半岛城市群8 个地级市的地理位置数据与地区的基本资料数据有机地联系起来。

2) 地质要素集实体 UML 类图 ( FD_Geology) 。

3) 国土资源要素集实体 UML 类图 ( FD_LandResource) 。

4) 水资源要素集实体 UML 类图 ( FD_WaterResource) 。

5) 生态环境要素集实体 UML 类图 ( FD_Environment) 。

6) 辅助要素集实体 UML 类图 ( FD_Ancillary) 。

3. 山东半岛城市群项目数据实体关系图

1) 数据集实体 ER 图 ( MGRD_DataSet) 。

2) 研究成果报告数据实体 ER 图 ( MGRD_SummaryReport) ( 图 12 － 9) 。

图 12 －9 研究成果报告数据实体 ER 图 ( MGRD_SummaryReport)

七、山东半岛城市群项目数据包数据字典

( 一) 数据集实体 ( MGRD_DataSet)

山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究

( 二) 研究成果报告数据实体 ( MGRD_SummaryReport)

1. 文字报告数据实体 ( SR_WordReport)

山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究

2. 成果图件数据实体 ( SR_ThemeMapSet)

( 1) 基础地理要素集实体 ( FD_Geography)

山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究

( 2) 地质要素集实体 ( FD_Geology)

山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究

( 3) 水资源要素集实体 ( FD_HydroResource)

山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究

⑷ 基于GIS数字地质图数据库的组成

1.数字地质图

传统的纸质模拟地图是根据地图模型（map model），按照一定的数学法则、符号、制图综合原理和比例，将地球空间实体和现象的形状、大小、相互位置、基本属性等表示在二维平面上。“数字地图”，简单地说，就是存储在计算机中数字化了的地图。一般来讲，数字地图是以地图数据库为基础，以数字形式存贮于计算机外存储器上，并能在电子屏幕上实时显示的可视地图，又称“屏幕地图”或“瞬时地图”。

（1）地质图

“地质图”乃是一切地质工作中的基本图件，用规定的符号、不同的颜色、描绘一地区的地质现象，反映沉积岩、岩浆岩、变质岩、各类矿产、各种型式的地质构造线等，反映它们形成的时代、分布和相互关系，以三维空间的立体形状表示在二维空间的平面上。金泽兰等在《地质图编汇法》中，提出地质图是一种将出露在地表的地质构造现象按比例投影到平面图（通常带有地形等高线，即地形图）上，并用规定的符号、色谱、花纹予以表示的图件。它是为特定目的服务的、有选择性地表示地质对象的时间和空间分布的符号化表现形式。在地质图上表示的地质对象即可以根据地质属性分类集合进行选择，也可以按照地理范围进行表示，一般情况下是两者结合进行的。总的来说，地质图是现实世界中地质客体在人脑中抽象的、具体的表达，是现实地质对象在图纸上的映射。如图7-11所示。

图7-15 以对象为中心的面向对象数据模型实现图形和属性统一存储

这种数据模型彻底解决了长期以来空间对象与其属性数据，在物理上分离带来的诸多难题，进而实现基于关系数据库的GIS空间数据一与其他非空间关系数据一体化管理，给GIS系统开发、应用带来了极大的便捷性。如利用空间引擎对空间与非空间数据进行操作，同时可以利用大型关系数据库海量数据管理、事务处理（transaction）、记录锁定、并发控制、数据仓库等功能。

4.GIS与数字地质图数据库的结合

GIS是分析和处理海量地理数据的通用技术，借助GIS，基于大量综合信息，可进行空间采样，对构造演化、火成活动、沉积相、矿产形成、模拟区域地质演化等复杂问题进行时空和多元统计分析，对成矿预测和矿产勘查提供有力分析工具。在数据量充裕前提下，GIS分析具有定量、定时、定位的特点，可给出动态（不同时间、不同位置）结果。借助深部与时间数据，GIS分析实际上可拓展到四维空间。

P.Gardenfors提出在客观世界和符号表达之间存在着概念层，他将知识表达分为三个层次，即：亚概念层、概念层、符号层，通过亚概念层感知客观世界，然后通过概念层将感知的内容抽象成为概念进行分类，将概念（分类）通过符号层表达出来。地理信息在概念层形成，在符号层表达，所以地理信息库的建立就是通过概念层对地理空间（客观世界）的抽象而形成地理信息概念空间，将该概念空间形式化后就成为本体化的地理信息空间，即可在计算环境下通过符号层（图形）表达出来。

地质信息系统研究的关键问题之一，就是构造图7-16中的地质模型，目的是通过有限的、不完全的并且含有各种噪声的观测数据来推断地下空间的物质、能量的分布和流动情况。

图7-16 地质认知过程的简化示意图

大部分矿产都不是暴露在表面，而是埋在地表深部。利用GIS的方法通过了解地表上层物质的空间分布，就可以判断矿藏存在的可能性。在一个找矿预测区域往往已知部分矿区和矿点，这些矿区和矿点具有很多的空间属性和地理属性，要想很直观的用以往普通的数据库管理系统去把它表达出来，可谓耗时费力。而GIS的出现为矿产资源评价和管理提供了前所未有的评价工具与手段。GIS是采集、管理、处理、分析、显示、输出多种来源的与地理空间位置相关信息的计算机系统。随着GIS与RS（遥感）、GPS（全球卫星定位系统）相结合的“3 S”集成以及计算机互联网的迅速发展，GIS在地质找矿中将发挥更加重要的作用。

目前，GIS与地质空间数据库的结合主要体现在以下几点：

（1）建立地质矿产资源数据库

描述矿产地属性的数据内容繁杂，类别众多，可分为属性数据和空间数据，矿产地各类属性信息认识、分析和评价该矿区也很重要。因此，地理空间信息在矿产资源管理中占有非常重要的地位。地质矿产数据库在GIS的支持下，结合矿产资源数据类型可建立多种地理空间数据库和属性数据库，利用GIS先进的数据库和图库管理对于各种地质图件和数据的长期保存及修改变得容易。

（2）图形显示的直观性和形象性

专题图不仅是一种重要的研究手段，同时也能有效而直观的反映研究成果。在地质数据库基础上，GIS可将各种数据或分析成果以专题图的形式直观而有效的显示，并可进行人机交互式地设计、编辑、修改。在成果输出方面，GIS能够提供高质量的预测成果图件，直观清晰，一目了然。GIS的这些功能，能将各种矿产资源的文字描述与空间地理位置有效的结合与表达，大大提高了矿产资源数据的直观性和形象性。

（3）空间分析功能

GIS的空间分析功能是GIS区别于其他计算机系统的主要标志。地质数据库系统涉及GIS多种空间分析功能，结合地质“专家知识”，为大范围大区域内实现快速、准确的成矿预测创造了有利条件。GIS吸取专家的经验及知识较容易，并且进行成矿预测具有空间直观性，避免了预测中的人为因素；能够弥补一些人工方法的缺陷（如对于断裂控矿影响宽度带的确定）。与传统的方法相比，GIS空间分析功能可以更加迅速地对大量数据进行对比和分析，大大节约了时间，缩短了研究周期，

（4）多源信息的集成

地质数据库的数据是多源数据。有不同精度、不同比例尺、不同数据源、不同格式的数据，借助GIS能将这些多源的数据有机地集成在一起，能提供集成管理多源地学数据（包括以文字、数字为主的属性信息和以图形图像为主的空间信息），具有方便建立模型及进行空间模拟分析的能力，使数据的分析更有效和定量化。进而，可以以多尺度、多方位反映某个地区的地质成矿信息。

由此可见，海量的地质数据与GIS强大的空间信息处理和分析功能的有机结合，是地质领域对多源地学信息综合分析进行成矿预测划时代的理想工具。

通过以上三个章节的分析论述，GIS在理论和技术上的日臻完善和强大，使得基于GIS地质图数据库的应用更加深入人心。在理论上，地理空间和地理信息空间的点本质认识以及地理信息元组概念的提出对地理信息应用特别是在地质领域的应用理论体系的建立提供了一条理论依据和入口；在技术上，以ArcGIS为代表的新一代地理信息系统的日益完善：在地理信息表达上，以本体为核心的地理信息表达方式为地质信息的表达及应用提供了强有力的工具，使得原有地理信息所不能完成的知识发现、复杂环境建模等复杂应用在新地理信息系统下成为现实；在地理信息分析技术上，ArcGIS从地理信息库（知识库）、基于知识库的智能可视化，以及地理信息处理三个角度为地理信息的各种应用提供了强有力的工具支持，特别是9.0版本开发以后，对探索式空间数据分析方法整合使从海量日益复杂的地理信息中进行数据挖掘和知识发现可以在空间、时间、属性一体化方式下进行。

⑸ 长春市数字长春地理空间框架建设与使用管理办法

第一章总则第一条为了加强对数字长春地理空间框架的建设与使用管理，促进地理信息的共享与利用，提高基础地理信息资源的共享程度和网络化服务水平，避免重复建设，根据有关法律法规的规定，结合本市实际，制定本办法。第二条数字长春地理空间框架的建设、使用、管理与应用服务，适用本办法。第三条数字长春地理空间框架是指地理信息数据及其采集、加工、交换、服务所涉及的政策、法规、标准、技术、设施、机制和人力资源的总称，由基础地理信息数据体系、目录与交换体系、公共服务体系、政策法规与标准体系和组织运行系统等构成，是本市信息化建设的重要组成部分。第四条数字长春地理空间框架由市人民政府统一组织建设。

县（市）区人民政府（含开发区管委会，下同），本市各机关、团体、企事业单位和社会公众根据权限共享使用。第五条数字长春地理空间框架建设与使用应当遵循科学规划、系统推进、合理利用、依法管理的原则。第二章任务与分工第六条本市成立数字长春地理空间框架建设与使用的组织协调机构，其主要任务是：

（一）负责与有关部门和单位的沟通、协调工作，及时解决项目建设中存在的问题，确保项目的顺利实施；

（二）审定项目建设设计方案、实施方案及相关规范，确保数字长春地理空间框架建设的实用性与合理性；

（三）制定地理信息共建共享政策措施和相关制度，建立健全地理信息资源共建共享机制；

（四）组织项目评审与项目验收工作；

（五）指导协调数字长春地理空间框架的推广应用工作。第七条市测绘主管部门负责本市数字长春地理空间框架建设与使用的管理工作，其主要任务是：

（一）制定并组织实施数字长春地理空间框架建设总体设计方案；

（二）采集、整理地理信息数据，制定相关标准规范；

（三）组织数字长春地理空间框架的推广应用。第八条市工业和信息化管理部门，负责本市数字长春地理空间框架建设与使用的基础网络设施的建设和管理。第九条市财政部门按照年度计划，负责数字长春地理空间框架建设与管理所需经费的保障。第十条市保密部门、市国家安全管理部门，负责数字长春地理空间框架建设的安全保密工作，并进行技术指导与监督检查。第十一条县（市）区人民政府，本市各机关、团体、企事业单位负责建设本单位空间专业信息数据集。其主要工作任务是：

（一）负责本单位空间专业信息数据集信息资源的编目；

（二）对本单位的空间专业信息数据集资源目录内容设置使用权限；

（三）负责提供本单位空间专业信息数据集并定期更新。第三章建设与管理第十二条数字长春地理空间框架标准体系建设与管理应当符合下列规定：

（一）按照国家数字城市地理空间框架标准体系和国家政务信息资源目录体系与交换体系标准进行建设，保证数据资源共享与整合利用；

（二）根据国家和行业的相关标准规范、技术规程，结合本市实际，制定数字长春地理空间框架标准规范，并综合考虑用户需求、技术需求、应用需求等方面因素进行修订完善，确保所建标准规范的客观性、科学性和实用指导性；

（三）数字长春地理空间框架标准体系，应当包括公共基础地理信息数据目录体系、公共专题地理信息数据目录体系和公众地理信息数据目录体系。各目录体系应当包括数据类别、数据内容、责任部门和单位。第十三条数字长春地理空间框架基础地理信息数据库建设与管理应当符合下列规定：

（一）基础地理信息数据库采用集中建库、分工更新维护的方式进行建设，由市测绘主管部门统一管理。相关单位的专业信息数据由各自在统一的定位基准、数学基础上进行更新与维护；

（二）基础地理信息数据库包括基础地理信息数据集、公共基础地理信息数据集、公共专题地理信息数据集和公众地理信息数据集。

1.基础地理信息数据集是数字长春地理空间框架的数据基础，内容包括定位基础、居民地、工矿建筑、交通、管线、水系、境界、地貌、土质与植被等数据，由市测绘主管部门负责建设与管理；

2.公共基础地理信息数据集是抽取部分基础地理信息数据形成的数据子集，运行于政务网络，由市测绘主管部门负责建设与管理；

3.公共专题地理信息数据集是按照一定标准规范将业务数据进行空间化形成的用于共享的地理信息资源，运行于政务网络，由相关单位负责建设与管理；

4.公众地理信息数据集是通过对公共基础地理信息数据进行脱密处理之后形成的数据，运行于互联网，由相关单位负责建设与管理。

⑹ 河北省地质资料信息服务集群化产业化数据库建设及服务社会的几点思路

段秀丽¹ 王庆民²

(1.河北省地质资料馆；2.河北省地质调查院)

摘要 本文通过总结河北省武安-沙河铁煤矿集区地质资料信息服务集群化产业化试点项目研究成果，概要介绍了项目各类地学数据库建设及维护的工作内容，以及应用的标准。项目在地质资料信息数据库建设及集群化方面取得了一定经验，建立一套技术方法及工作流程。通过对各类数据库内容及共性的研究，在各类资料数据空间及属性互联互通的基础上，初步建立了工作区地质资料信息共享服务平台。通过功能的定制，实现了信息的快速查询、综合利用、展示等。

项目的建设对河北省地质资料信息服务集群化产业化工作提供了思路。为下一步更好地推进此项工作奠定了基础。

利用集群化的信息资源提供多元、多层次产业化信息服务，发挥地质资料信息的社会效益和经济价值。

关键词 集群化 产业化 数据库维护 建设 全方位服务 思路

地质资料信息是经济社会发展的一项重要基础信息。新中国成立以来，河北省地质工作投入了大量资金，形成了上万档成果地质资料以及大量的实物地质资料和原始地质资料。但传统的地质资料信息管理方式大都是各单位分散管理，各部门各自为政，地区、行业之间缺乏畅通的数据共享渠道，处于相对封闭的状态。服务一般局限于某些特定的对象和行业，服务面窄，服务方式单一，服务内容简单，服务效率较低，造成信息资源的巨大浪费。如何推进地质资料信息服务集群化产业化，提升服务水平，成为广大地质资料管理工作者面临的重大挑战。地质资料信息服务集群化就是：打破地域、行业的限制，将孤立、零散的地质信息数据收集到一起，利用现代化的技术手段提高地质资料的信息化数字化程度，把各种相关资料信息分类整合起来，建立信息间的联系，从信息内部提炼出更有价值的新信息，并放到一个能被共享的信息平台上充分利用。地质资料信息服务产业化就是：根据各个行业社会各层的需求，主动扩大信息社会服务的范围，利用集群化的有利信息资源提供多元、多层次产业化信息服务，最大限度发挥地质资料信息的社会效益和经济价值。推进地质资料信息服务集群化产业化工作意义重大，是地质工作更好地满足经济社会发展的重要举措，是提高国土资源管理公共服务水平的重要内容。下面以河北省武安-沙河铁煤矿集区地质资料信息服务集群化产业化试点项目成果为例，对地质资料信息集群化数据库建设及产业化方面进行概括总结，并提出一些思路和看法。

1 全面开展地质资料集群化数据库建设与维护

1.1 建立基础地理地质数据库

基础地理数据主要包括等高线、地物控制点、地貌分区、行政区、行政界线、居民地、城镇区域、交通、水系、湖泊与水体等内容，为确保工作区内地物地貌的完整性，基础地理数据库的空间范围覆盖了整个工作区。基础地理数据要求各图层空间位置要精确，以便于数据的综合利用，数据采用统一的空间数据基础，坐标系类型为地理坐标系、椭球参数为西安80、坐标单位为“度”，空间数据精度为1：1万。基础地理数据来源主要是收集最新现势数据，通过矢量化、投影变换、误差校正、挂接属性等数据处理手段，满足数据库建设要求。

基础地质数据主要包括地层、岩性及岩相、侵入岩、脉岩、断层、矿产等数据图层，数据库建设数据的来源以1：5万、1：20万地质图空间数据库为主。基础地质数据类型、空间数据基础通过投影转换等与地理数据保持一致。

1.2 建立元数据目录数据库

元数据目录数据库内容主要包括各行业领域、各类地质工作资料成果的基本信息和索引内容，数据项和表格内容以成果地质资料目录数据库为主，表格中各数据项的内容和结构主要参照《DA/T 23—2000 地质资料档案着录细则》中的规定。

元数据目录数据库数据表的划分为：资料空间信息表、资料基本信息表、资料内容概要表、代码信息表。其中资料空间信息表中的数据内容以及各数据项的划分主要包括：资料标识码、档案编号、空间范围、保管单位等4项内容。资料标识码是工作区内各类地质资料的唯一标识码；档案编号主要是省地质资料馆、各单位资料馆中现存各档资料的编号；空间范围指各档地质资料工作区范围，单位为“度”，坐标系为西安80；保管单位指收集到的各类地质资料存放单位名称。

1.3 建立图文地质资料数据库

图文地质资料数据库是在图文扫描数字化的基础之上，按照相关的技术要求对已有的电子文件进行系统整理，建立集存储、管理、利用于一体的图文数据库，提高图文地质资料综合利用水平。

工作区图文数字化资料收集内容，主要是收集有关煤铁矿区的数字化成果资料，包括矿区地质工作的不同阶段、不同性质、不同专业领域的数字化成果资料，数据来源主要包括已有数字化成果和前期扫描的数字化成果。另外，还要收集整个工作区范围内的区域地质、矿产、水文、工程、环境、物探、化探、遥感等有关专业的基础性地质数字化成果资料。

已有电子资料处理，主要是指文件格式的标准统一和资料的分类。图文地质资料数据库中文件格式及资料分类标准参照《成果地质资料电子文件汇交格式要求》(国土资发〔2006〕210号)进行处理，图文扫描的成果资料中文字部分资料需要按照要求转换成PDF格式，其目录要与原件中的内容一一对应；图文地质资料分类依据主要包括资料类别、矿区名称、工作程度，其中资料类别分为：区调类、矿产勘查类、水工环勘查类、物化遥勘查类、地质科学研究类、技术方法研究类、其他类，区域地质调查类资料工作程度划分以比例尺为依据，矿产勘查工作程度分为：预查、普查、详查、勘探等。此外，文件目录的组织、存贮及命名按照数据库建设要求进行处理。

涉密资料屏蔽处理，主要是在前期开展的涉密清理工作基础之上，对涉及国家秘密的图件和文字部分进行技术屏蔽，对于不同借阅人设置不同的访问权限。图文资料与涉密清理数据库挂接整合，主要针对工作区内的涉密资料进行处理，使地质资料管理既能够满足利用者的需求，又能够确保资料的安全。

图文地质资料数据库主要包括：栅格文件、分类信息表、涉密信息表、涉密屏蔽栅格文件等内容。

1.4 专题数据库更新维护

河北省现有地学专题数据库主要包括：矿产地数据库、地质工作程度数据库、矿业权实地核查数据库、矿产资源储量利用现状调查数据库、地质钻孔数据库、区域化探数据库、区域物探数据库、水工环数据库等。本次工作区涉及的各地学专题数据库均按技术要求分类进行了数据整理、更新、维护工作。数据库结构严格按照《地质资料信息服务集群化产业化工作参考标准规范目录》中相关规范文件标准执行。

2 地质资料信息服务集群化产业化数据库全方位服务社会几点思路

2.1 为各级管理部门服务产业化思路

元数据目录数据库与基础地理数据信息整合，目录数据库中每档地质资料的工作范围与地理数据进行空间叠加，建立信息之间的相互联系，实现目录数据库以空间方式检索，便于地质资料管理和利用。

矿业权实地核查数据库与基础地理数据信息整合，矿业权空间分布图层与基础地理图层进行空间叠加，能够直观反应矿业权的空间分布，可以通过空间检索查找相关矿业权属性信息，能够实现矿政管理信息化。

矿业权数据与储量利用现状调查数据信息整合，矿业权空间分布图层与储量核查中矿体、采空区等图层进行空间叠加，可以反映出矿区资源的利用和分布情况，挖掘信息之间的相互联系，为矿区的管理规划提供依据。

2.2 为各行业地质工作者服务产业化思路

元数据目录数据库与图文地质资料数据库信息整合，数据库之间通过关键字段建立联系，实现两个数据库之间的相互挂接，实现目录检索与资料的借阅利用一体化。

地质工作程度数据库与元数据目录数据库信息整合，地质工作程度数据库分为图形数据和属性数据两部分，通过设置属性数据表关键字段与目录数据库挂接，实现以工作程度内容和空间范围方式检索地质资料，拓展地质资料服务的渠道。

钻孔数据库与基础地理数据信息整合，钻孔数据库能够反应各钻孔的空间分布位置与钻孔的属性信息，钻孔空间分布图层与地理数据图层进行空间叠加，实现钻孔数据信息空间检索。

钻孔数据库与图文地质资料数据库信息整合，钻孔数据库中钻孔属性信息关键字段与图文地质资料数据库中钻孔柱状图文件建立联系，通过钻孔位置的空间检索，可以为资料借阅者提供详细信息。

2.3 为科研部门服务产业化思路

矿产地数据库与基础地理地质数据信息整合，矿产地空间分布图层与地理数据、地质数据进行空间叠加，可以直观反应矿产地分布，也可以参考地质数据信息进行综合研究分析。

水工环数据与区域化探数据信息整合，水文、环境、地质灾害数据与区域化探数据中的等值线分布图、元素异常图空间叠加，能够反映出元素含量值分布与水文、环境条件的规律，为进一步研究本地区水文、地质环境提供依据。

2.4 为社会公众服务产业化思路

充分利用网络工具，尤其是移动网络工具，构建多功能网络服务环境，为社会公众提供便捷操作、通俗易懂的应用服务功能，通过网络空间，提供地质、矿产、环境等方面的开放式应用服务。与地理、气象、旅游、农业、环保、水利等专业信息紧密结合，建立可快速定位、查询一体的地质空间信息服务环境，通过地质与地理结合实时查询当前或查询位置的地质矿产信息内容及具体情况；地质环境与气象信息结合，动态监测预测当地的地质环境影响；地质与旅游结合，通过通俗的地质知识普及，包括二维、三维地图展示，普及大众感兴趣的地球地质话题，使地质内容概念在大众群体中得到传播；地球化学信息与农业结合，可查询土壤化学环境及质量状况，为农业发展提供最新地球化学参考数据；地质矿产、地质环境、水文环境与环保、水利结合，动态展示地域环境、水利环境现状，以及影响的深层因素，警示社会尊重生态，保护环境的迫切性等。充分利用通俗地质，拓展地质信息服务的大众化途径，以生动化、形象化的地质信息成果展示给社会公众。

3 结语

通过系统功能的定制，充分与地理信息产业结合，通过定位服务和查询，通俗地反映地域地质结构特点，矿产赋存情况，地球物理化学特性，矿产环境影响因素等系列内容。从而满足社会各层次、各水平的公众需求，为社会公众提供各式特色的地质信息服务，地质信息得以广泛为公众接受利用。

⑺ 如何在国土资源管理中构建地理信息系统

【摘要】在我国的国土资源管理中，要想实现有效管理，就要对涉及土地的数据信息资源进行合理分类，做到数据信息按类别储存，便于日常管理中对信息的调用。在目前的国土资源管理中，地理信息系统已经成为重要的辅助管理系统。有了地理信息系统之后，国土资源管理中的土地自然信息和数据得到了有效管控。目前在国土资源管理中构建地理信息系统已经成为加强国土资源管理的重要手段，成为了国土资源管理发展的必然趋势。所以，我们必须对地理信息系统有足够的了解，做好构建地理信息系统工作。
中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-3936104.htm
【关键词】国土资源管理；构建；地理信息系统
【中图分类号】K90
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158（2012）10-0054-02
一、前言
在我国的国土资源管理过程中，为了有效实现对地理信息数据的管理，需要根据实际国土资源情况建立相应的地理信息系统。从目前国土资源管理来看，地理信息系统已经开始发挥着越来越重要的作用。为了保证国土资源管理取得更积极的效果，构建地理信息系统成为了未来发展的必然趋势，实现地理基础数据管理信息化也成为了国土资源管理的必然要求。从这一角度来看，在国土资源管理中构建地理信息系统对于提高管理效率、发挥国土资源管理的积极效果有着重要影响。
二、国土资源管理中地理信息系统数据的搜集
构建国土资源管理地理信息系统的时候，数据的搜集是一种重要的环节。由于国土资源管理涉及的土地数据种类多，总体信息量巨大，如何保证数据的搜集效率和准确性成为了数据搜集工作的关键。所以，为了保证国土资源管理中地理信息系统发挥正常作用，我们就要在数据搜集方面下功夫。通常的做法是利用现代信息测绘技术搜集基础数据，成功搜集数据之后，对数据进行初次核对比较，确定数据准确后，将搜集到的基础地理信息数据分类储存。这样以来，可以保证数据搜集的准确性和完整性。
三、国土资源管理中地理信息系统的组成
从目前国土资源管理地理信息系统来看，主要包含四个方面的数据子系统：城市基础空间数据子系统、土地基础数据子系统、矿产资源与地质环境数据子系统、元数据子系统。以下我们重点分析这四个子系统：
1、城市基础空间数据子系统
在城市基础空间数据子系统中，主要包含以下数据：（1）基础测绘数据（2）数据正射影像图（3）地名数据（4）遥感信息（5）行政区域界线信息（6）属性数据。这六种数据，是组成城市基础空间数据子系统的重要数据，也是整个地理信息系统中的基础数据之一。在国土资源管理中，城市和农村是主要的两个土地资源管理方向，因此城市基础空间数据子系统包含了城市土地资源的主要信息。在对这些数据进行测量和搜集的时候，我们要利用GIS技术进行测量，保证数据的准确性，要根据数据的类别进行分类存储。
2、土地基础数据子系统
在国土资源管理中，地理数据信息系统中包含了大量的土地基础数据，这些土地基础数据主要以下几种：（1）土地利用数据（2）土地利用规划数据（3）地籍数据（4）地价数据（5）农用土地分等定级数据（6）建设项目用地数据库和土地开发、复垦与整理数据等，这些数据涵盖了国土资源管理中土地基础的各个方面。从目前的国土资源管理的实际情况来看，土地基础数据子系统中数据种类越多，地理信息系统覆盖的范围就越广，所起到的作用也越积极。由此可见，我们必须不断丰富土地基础数据子系统中包含的数据，不断拓展数据范围。
3、矿产资源与地质环境数据子系统
在国土资源管理中，除了对土地的管理，矿产资源与地质环境也是重要的管理内容。而对矿产资源和地质环境的管理也是依靠地理信息系统来实现的。所以，我们在构建地理信息系统的过程中，要将矿产资源与地质环境数据作为重要的子系统。矿产资源与地质环境基础数据主要包括矿业权管理数据、矿产资源储量数据、矿产资源规划数据、矿产资源开发利用数据和地质环境管理数据。从以上的数据种类可以看出，矿产资源与地质环境数据子系统中包含了大量有用的数据，我们必须保证数据的准确性，并不断更新矿产资源数据和地质环境数据。
4、元数据子系统
元数据（Metadata）是“关于数据的数据”，也称描述数据或诠释数据的数据。它用以描述现有数据的位置、来源、内容、属性和状态，是数据标准化的重要内容之一。元数据是描述跨地域、跨行业的各类数据来源、权属、精度、范围等信息的数据，将整个集成系统的各个数据纳入统一的管理之下，形成跨系统的数据管理，并维持整个系统数据的完整性。在国土资源管理中的地理信息系统之中，元数据子系统成为实现地理信息系统有效管理的重要手段，保证了整个系统数据的有效性，提高了数据管理效率和准确性，使地理信息系统能够发挥重要作用。
四、国土资源管理中地理信息系统如何实现资源共享
由于国土资源管理中涉及的地理信息数据种类多、信息量大，要想实现全面管理并发挥信息数据的作用存在一定的困难。构建了地理信息系统之后，不但有助于对地理信息数据的全面管理，也为地理信息数据的利用提供了新的方式和手段。在目前地理信息系统中，对信息数据实现资源共享主要采取了以下方式：
1、将地理信息数据通过打印、印刷以及复制等方式，以纸质文件的方式提供给用户，实现地理信息数据的资源共享。
2、建立地理信息数据库，搭建地理信息系统公共服务平台，与网络技术结合，将平台搭载在互联网上，使用户在权限内实现对地理信息数据的网络查询和调用。
3、将地理信息数据放在互联网上，支持地理信息数据的文件传输和在线下载。
4、将地理信息数据系统与局域网络或公共网络互联，为专属网络的群体提供地理信息数据的查询和下载服务，实现国土资源管理中地理信息数据的资源共享。
五、国土资源管理中地理信息系统的设计原则
在构建国土资源管理中地理信息系统的时候，我们要根据系统功能的需要，遵守以下设计原则：
1、保证视图的有效性原则
视图可以被看成是虚拟表或存储查询。可通过视图访问的数据不作为独特的对象存储在系统数据库内。系统数据库内存储的是SELECT语句。SELECT语句的结果集构成视图所返回的虚拟表。使用视图与使用表的方法一致，即在SQL语句中通过引用视图名称来使用虚拟表。
2、保证存储过程优化性原则
存储过程是SQL语句和可选控制流语句的预编译集合，以一个名称存储并作为一个单元处理。存储在数据库内，可由应用程序通过一个调用执行，而且具备允许用户声明变量、有条件执行等其他强大的编程功能。
3、正确使用系统中的触发器
触发器是一种特殊类型的存储过程，当使用下面的一种或多种数据修改操作在指定表中对数据进行修改时，触发器会生效：UPDATE、INSERT或DELETE。触发器可以查询其他表，而且可以包含复杂的SQL语句，它们主要用于强制复杂的业务规则或要求。
六、结论
通过本文的分析，我们对如何在国土资源管理中构建地理信息系统有着初步的认识。从这一过程中我们看到，地理信息系统在国土资源管理中起到了重要的作用，在国土资源管理中构建地理信息系统是十分必要的，对提高国土资源管理效率和管理质量有着十分重要的帮助。所以，我们今后要在国土资源管理中，积极构建地理信息系统，发挥地理信息系统的积极作用，促进国土资源管理的有效进行。
参考文献
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[2]杜培军，方涛，国土资源信息化建设中有关数据问题的探讨[J].国土资源信息化，2002，5（3）：24-27
[3]王效强.关于国土资源信息化建设有关的问题思考[c]//江苏省测绘学会2002学术年会.现代测绘，2002，25（31）：207-208，212
[4]姚敏，钟耳顺，方利，国土资源空间数据一体化的集成与管理[J].地球信息科学，2006，5（2）：24—29

⑻ 地理信息数据库建库顺序

建立省级基础地理信息数据库，必然要设计和开发基础地理信息数据库管理系统，并解决大数据量、多种类型空间数据的集成管理问题.介绍和讨论最近完成的浙江省基础地理信息数据库(1 : 10 000示范库)管理系统中诸如系统总体框架、系统功能、空间数据序结构、海量多源数据组织、空间索引建立等有关技术问题.试验结果确定了比较合适的空间索引数据，从而获得了对海量数据较好的访问性能，示范库的建设工作达到了预期的目的.
可以详细的看
http://bbs.3s001.com/?fromuid=1061470

⑼ arcgis10.5 PG创建企业地理信息数据库

1.找到arcgisdesktop安装路径下的

⑽ 基于MAPGIS 平台的地质资料一张图管理信息系统建设

马 锋 刘玉超 杨书畅

（天津市地质资料馆）

摘 要 利用 MAPGIS 平台、ACCESS 数据库和 ORACLE 数据库，建立地理底图、原始地质资料、成果地质资料、实物地质资料信息的空间数据库和属性数据库，开发地质数据统计分析、地质图件绘制、三维地质体建模等功能，建成基于 MAPGIS 平台的地质资料一张图管理信息系统，实现地质资料的集成化，以促进地质资料的二次开发和社会利用工作。

关键词 地质资料 数据集成 信息系统 一张图管理

0 前言

在地质工作中形成的地质资料分为原始地质资料、成果地质资料和实物地质资料，由馆藏机构进行管理和提供利用。天津市地质资料馆馆藏天津地区资料近 3000 档，最早是 1931 年形成的《盘山附近地质》，馆藏地质资料信息庞大，但是信息分散。为了便于借阅者利用，近年来开展了大量的档案管理工作，建立了地质资料目录数据库，开展了地质资料数字化存储，开发了地质成果浏览系统。

随着城市建设的快速发展，对于地质资料的需求也日益迫切，以往提供地质资料时间长的现象难以满足新时期的工作要求。这就需要我们对以往地质资料进行整理、汇总和集成，以便能够及时、快速、准确地提供地质资料。基于此目的，结合目前地理信息系统的技术发展和天津市城市地质工作的成果，提出了天津市地质资料一张图管理信息系统建设的思路。即基于MAPGIS平台，实现地质资料信息的存储、浏览、提供利用的集成化管理。

1 地质资料的一张图管理信息系统结构

1.1 地质资料信息组成

建立地质资料的一张图管理信息系统，要集中馆藏所有地质资料的信息，主要分为 4 个方面：地理底图信息，包括地理底图和遥感影像；成果地质资料，包括成果报告和成图图件；原始地质资料，包括野外调查、钻探、试验、物探、化探、观测的所有地质工作基础信息；实物地质资料，主要是记录该实物的照片、影像等信息。这些信息通过建立属性数据库和空间数据库进行存储。地质资料的一张图数据结构见图 1。

1.2 地质资料信息专业分类

依据成果地质资料目录数据库着录要求中地质资料分类标准，并结合天津地质工作进展、地质资料利用的实际情况，在此系统中把地质资料按照地质专业分为十类：基础地质类、工程地质类、水文地质类、环境地质类、固体矿产地质类、地热地质类、地球物理类、地球化学类、遥感类及其他类。

图 1 地质资料的一张图数据结构

2 数据库建设

2.1 建库平台的选择

数据库分为属性数据库和空间属性库。属性数据库建设采用广泛应用的数据库软件 ACCESS 软件；空间属性库建设采用国内国土系统中使用最为广泛、专业人员使用熟悉、以往地质调查成果图形文件都采用的 MAPGIS 系统平台；形成的属性数据、空间数据在服务器中利用 ORACLE 数据库软件存储管理。

2.2 空间数据库建设

空间图形数据库包括基础地理空间数据库和地质成果信息空间数据库。

地理底图以天津市 1∶100 万、1∶5 万和 1∶1 万基础地理数据作为空间参考依据，按照地质地理底图编绘标准，用现势性数据进行补充，进行制图综合概括后，建立本系统基础地理图层。空间数据分为水系层、公路层、铁路层、居民地层、行政区划层。在系统运行中，底图采用分级显示方法，在不同比例尺下，显示不同的地理位置精度，实现视觉美观和工作精度的协调。

在地理底图基础上，在 MAPGIS 的图形编辑系统中，输入每个地质工作点的地理坐标，形成工作区域空间数据；输入各类地质图件的地质要素信息，形成地质成果空间数据。空间数据由 MAPGIS 系统文件点（*.WT）、线（*.WL）、面（*.WP）三种结构进行存储。空间数据库的图元、线型、颜色、图案依据相应的地质矿产制图标准编制，对于没有标准规范新添加的图元、图案进行统一的编号和备注。

遥感影像采用空间分辨率为 0.6 米的卫星相片。在系统中和地理底图叠加，互相对照使用。

2.3 属性数据库建设

属性数据库包括基础地理信息数据库、地质信息数据库。

基础地理信息数据库存放行政区域、行政界线、居民地、交通、河流、湖泊等自然要素和社会要素的属性信息。

地质信息属性库存放在地质调查中通过仪器、实验室分析或野外观察直接获取或收集的原始地学数据与信息。包括地貌调查观测原始资料，钻孔探槽的原始资料和各种测试数据，地质灾害调查中获取的地面沉降监测设施和原始数据，地下水监测原始数据资料，地热井监测原始数据，环境地球化学调查中获取的土壤、地下水、地表水采样原始资料；地球物理勘探原始数据，实物地质资料及汇交的成果资料。设计了一系列的 ACCESS 数据表，把基础地理信息和地质信息分解到每一个表中。如基础地质设计类，设计了基岩地质钻孔基本情况表、基岩地质钻孔分层表、新生界地质钻孔基本信息、新生界地质钻孔分层表、新生界地质钻孔孢粉数据表、新生界地质钻孔微体组合表、新生界地质钻孔测年成果数据表等，通过地质项目、钻孔等主键把对专业的 ACCESS 数据表进行有机的联系。

以工程地质专业为例，在勘查工作过程中形成的资料主要包括三方面：钻孔基本信息、钻孔原位测试信息和钻孔样本试验数据；工作最终提交工程地质勘查报告。依据天津市工程地质工作实际情况，初步建立了 15 个基于 ACCESS 软件的数据表，见图 2。通过这 15 个数据表来存储工程地质资料数据信息。

图 2 工程地质钻孔数据表结构图

在这 15 个表中，钻孔基本信息为主表，测试数据表和试验数据表中其他表为子表，钻孔基本信息表和水样水质分析表通过项目编号建立联系，钻孔基本信息表和其他表通过钻孔编号建立联系。

提交的勘查报告和附图、附件形成 PDF 格式文件，和钻孔基本信息表中的项目名称建立关联。

3 地质资料一张图管理信息系统功能

3.1 GIS 基本操作功能

能够完成地图在浏览器中的显示及在浏览器中实现对地图的基本操作。地图显示，包括地理要素的显示和地质数据的显示；地图浏览操作，要完成地图的移动、放大、缩小、刷新、复位、距离量测、面积量测、图层控制等。

3.2 成果信息查询浏览功能

信息查询就是通过点击查询、圆形查询、矩形查询、任意多边形查询等方式，由系统显示出所查询范围内符合要求的对象属性列表，并利用图形和属性的对应关系，实现数据的查询和地质点的快速定位；信息浏览是在查询的基础上，通过显示插件，可以快速浏览查看每一地质项目的成果报告及附图、附件。

3.3 数据的统计分析功能

按照数据统计的要求，对统计单元内的数据进行统计，统计的指标有样本数量、最大值、最小值、平均值、均方差、变异系数等，统计结果可以输出表格文件，见图 3。

通过统计分析功能，可以统计出用户指定区域或条件的地质资料分类统计信息，并生成相应的统计图表，表现形式有曲线图、直方图、散点图、饼图、三维直方图、三维饼图等，见图 4。

3.4 相应地质图件的绘制功能

钻孔位置平面图的绘制：通过工程地质数据库提取钻孔的位置和钻孔分类信息，把反映工作区域的钻孔信息投影到地理底图上，形成钻孔的平面位置图；

柱状图、剖面图的编制：根据用户选择的钻孔和预先制作好的模板，按照一定的标准样式出图，自动生成各专业钻孔柱状图；

图 3 工程地质土层物理力学参数统计输出图

图 4 各类地质资料信息统计分析输出图

等值线图的编制：根据数据库中的钻孔位置、层顶埋深、层底埋深、层厚或者其他的有关数据、钻孔数据，自动生成指定范围内的地层等值线图；

综合分析地质图的编制：例如对钻孔地下水的水质分析的计算，计算出每个点的腐蚀性强弱，按照等值线图的编辑办法，编制综合分析地质图。

3.5 三维模型的可视化功能

首先，在全区范围内建立一套一致的、宏观上的、具有固定层序的地层划分方案，系统对具有层序规律的地层模型采用“钻孔→剖面→地层实体”的自动构建技术，可根据钻孔、剖面等数据，快速、自动、动态建立指定范围内的三维地层结构模型；对于复杂的地质问题，计算机不能完全基于剖面等数据自动建立地质体或地质构造的三维模型，如断裂发育的基岩地质模型，采用基于交叉剖面的交互式建模方法，利用建模区域内多条交叉剖面将空间分割成多个单元格；建模的最小单元就是一个个单元格，利用单个单元格内一系列闭合轮廓线建立起曲面片，进而确定该单元格内所有地质体的空间几何形态，形成一个单元格地质块，最后将每个单元格的地质块进行合并形成完整的地质体模型。

形成的三维地质体可以进行平面剖切、水平剖切、斜切、折线垂直剖切、组合剖切等多种剖切方式，以展示切割面的地质情况；在三维地质体内，可以通过分析钻孔遇到的地层结构及属性并结合周围已知钻孔资料，创建虚拟钻孔，像钻探一样得到的地层结构和属性；对三维地质体进行隧道切割，系统按照用户设定的路径（任意起伏变化）和隧道截面（矩形、圆形、拱形）参数生成隧道模型的切割方式，通过隧道与地质体的切割，将隧道内地质体挖掉，只保留壁上带有岩性的隧道空腔；接下来，用户可根据路径和视角在场景中变化，可在隧道中漫游，查看隧道内地层分布变化情况，见图 5。

图 5 隧道漫游的效果图

4 结语

随着计算机技术和地理信息系统的快速发展，计算机辅助管理和决策的作用会越来越强。通过地质资料一张图管理系统的建设，地质资料管理不仅仅只是起到一个仓库的作用，而是紧密地把档案管理和地质成果管理联系在一起，实现了地质资料的有机整合和集群，对于地质资料的二次开发和利用具有重要的意义。