浅谈1∶10000基础地理信息数据库升级技术路线_闻静.pdf

第 卷 第 期 年 月测绘与空间地理信息 ，收稿日期：；修订日期：作者简介：闻 静（），女，满族，辽宁北镇人，高级工程师，学士，主要从事测绘资料的收集、整理、发放及生产等方面的应用研究工作。浅谈 基础地理信息数据库升级技术路线闻 静（辽宁省自然资源事务服务中心，辽宁 锦州）摘要：数据库设计、建立、管理与维护等均应符合相关规范要求，在技术指标、标准体系、库体结构等方面应具有系统性、整体性。同时还应有严格的安全保密措施，确保数据库的建设、运行等过程正常、安全。数据库建设是一项需要循序渐进、逐步完善、长期持续开展的工作，不能一蹴而就。关键词：概念模型；逻辑设计；功能设计中图分类号：文献标识码：文章编号：（）（，）：，：；引 言数据库技术是计算机科学技术中发展最快的领域之一，也是应用最广的技术之一，它是计算机信息系统与应用系统的核心技术和重要基础。数据库升级的基本技术路线，主要包括建设目标、空间参考、数据内容、系统构架设计、技术路线设计、数据业务流程设计、数据库概念模型与逻辑设计、物理设计、数据库管理系统功能设计、数据库安全设计、运行环境设计、成果汇交等内容。本文主要介绍基础地理信息数据库升级技术路线。建设目标）提升现有数据库工作效率将先进的增量式更新建库技术融入现有的数据库更新工作中，突破目前生产技术流程与数据库管理体系的矛盾冲突，提升数据更新生产效率，是数据库建设的重要方向。）适应自然资源“一张图”建设需求随着自然资源管理大格局的逐步形成，打造自然资源体系“一个平台”建设，成为了国土测绘工作重点，对基础地理信息要素采集技术规范的修订、制图数据生产软件系统的升级完善也必然成为新型基础测绘工作的重要组成部分。确定了具体项目建设目标：以现有数据结构为基础，结合增量式更新生产模式需求，成果库以满足生产库数据汇交为升级目标，同时解决现有系统中快速制图等问题。建设过程中，要充分考虑为数据库的结构设计、制图规则编辑、数据模型编辑等提供开放接口，为今后更好地与自然资源“一张图”、一个平台融合奠定基础。空间参考及数据内容（）平面坐标系为实现成果库、生产库数据统一，成果数据均应采用 国家大地坐标系（）；高斯克吕格投影，按分带，中央经线为、。以米为单位，至少保留 位小数（相当于 ）。（）高程基准数据内容应以现有基础地理信息数据库中数据内容为基本要求，成果库数据内容主要包括数字线划图（）数据、数字正射影像（）数据、数字高程模型（）数据、图式数据、元数据、数据字典、文档资料等。系统架构设计 基础地理信息数据库总体框架根据管理需求分为成果库和生产库，两个数据库应相互独立，分别由各自的运行支撑层、基础地理信息数据层、平台组件层、平台应用层四部分组成。两个数据库分别基于两套独立的软硬件环境运行。）运行支撑层支撑数据库运行所需的网络、系统软硬件设备及其运行环境，主要包括计算机设备（服务器、客户端）、存储设备、网络设备等基础设施。）基础地理信息数据层指、元数据等子库。这些数据以文件方式存储在磁盘上或关系型数据库中。）平台组件层应是数据库管理和应用服务系统的基本服务能力的体现，通过功能组件和服务接口向上能够支撑应用层的应用构建，向下通过统一数据访问接口能够操作数据层的数据资源。）平台应用层应基于成果库和生产库各自组件服务层提供的功能组件和服务接口，面向桌面端、端，面向不同的接入模式来进行应用构建。技术路线设计 成果库技术路线成果库原则上保持现有省级基础地理信息数据库的技术思路和功能现状。依然采用 数据库和 数据引擎完成空间数据建模。生产库技术路线建立面向对象的空间数据库结构和完整统一的数据模型，实现对象的几何图形特征与属性特征一体化管理。以商业数据库 和空间数据引擎 完成空间数据建模、组织和管理，采用 的 作为 数据的数据模型。除文档类数据外，其他数据在一个统一的空间数据模型中进行模型设计。其中矢量数据采用 的矢量数据集、要素类模型，、数据采用 的镶嵌数据集模型。数据采用增量动态更新方式，数据组织形式、更新形式需要适应目前的更新生产模式，能够以增量包形式入库。、应以图幅为单元进行替换更新。针对矢量数据和镶嵌数据分别有相应的历史数据管理的逻辑设计模型。数据业务流程设计基础地理信息数据库更新入库业务包括数据更新生产、入库前质检、数据生产入库、图式数据生产、数据预处理、汇交成果提取、成果汇交等工作。）数据生产单位将数据提交生产库入库前，需要应用数据质检工具对通过二级检查、一级验收后的数据进行入库前数据质量检查，包括待入库数据的文件与结构一致性、拓扑一致性、其他逻辑一致性、空间参考正确性以及矢量数据接边、要素相互关系等内容进行质检。）成果库入库前需要对生产库提交的数据再次进行检查，对于影响数据入库的问题，返回生产端进行修改后，重新提交和检查。完全正确无误后，方可导入成果库。更新数据生产入库流程基础地理信息数据更新业务主要基于涉密生产网络进行，包括数据提取与分发、更新数据生产、数据质检、数据预处理、汇交至成果库等工序。更新数据生产入库业务流程如图 所示。图 更新数据生产流程示意图 第 期闻 静：浅谈 基础地理信息数据库升级技术路线 ）按照分幅的方式提取必要的基础地理信息数据，下发给生产库。不在成果库涉密网络的生产部门需要将数据以符合涉密数据管理的方式拷贝到本部门的涉密生产网络中。）各数据生产单位基于本单位的数据处理平台完成数据更新生产，各生产部门需要利用统一的数据质检软件对生产的数据进行入库前的质量检查。）在生产库管理系统中进行入库前检查（数据还需进行冲突检测等检查工作），按照检查的问题修改后，数据、数据、元数据等直接汇交生产库，数据提取增量包汇交至生产库。（）生产部门数据汇交完成后，经过数据处理（使数据满足成果库汇交要求）提取汇交数据。在入成果库前，仍然需要通过成果库管理系统中的数据质检，如发现影响数据入库的问题，需将数据返回生产端重新修改。数据更新生产入库流程 数据更新生产的具体业务流程如图 所示。图 数据更新生产流程示意图 ）数据生产单位使用在成果库中按照生产任务区范围下载，经过唯一标识码初始化的数据进行数据更新生产。）数据生产单位依据 成果、专题资料等发现变化要素，经过内业采集、外业核查、编辑整理等更新生产工序，形成更新后 数据。）成果数据经过生产部门质检、院级质检、第三方成果验收，认定成果合格。）将 数据、元数据以及质检记录、其他文档资料等数据经更新增量自动化提取、冲突检测、数据检查、数据入库等环节，提交到工作库中。（）依据工作库中数据实现图式自动生产。（）由数据库管理员按照项目设计中成果提交要求，在工作库中提取成果数据提交至汇交库中，最终将汇交库提交省自然资源资料档案中心的成果库。、更新数据生产入库流程、数据更新采用以标准图幅为基本单元的更新入库方式，具体流程如图 所示。图 、数据更新生产流程示意图 ）生产部门生产分幅更新数据。）成果数据经过生产部门质检、院级质检、第三方成果验收，认定成果合格。）将 数据、数据、元数据以及质检记录、其他文档资料等数据经生产库管理系统入库前数据检查、数据入库环节，提交到工作库中。成果汇交阶段，由数据库管理员在工作库中按照成果提交要求，提取成果数据至汇交库中。最终将汇交库提交成果库。数据库概念模型与逻辑设计基础地理信息数据库管理的数据主要包括 数据、数据、数据、图式数据、元数据、相关技术文档等，这几大类数据还分为现势数据和历史数据，根据数据库的管理需求，应包括系统管理数据。成果库及生产库均基于 与 环境下的 模型进行逻辑设计，数据库中数据分矢量数据集、镶嵌数 测绘与空间地理信息 年据集、普通表数据、文档数据等形式进行存储和管理。数据库物理设计结合基础地理信息数据特点，以提高数据查询、存储效率为目标，针对矢量数据、镶嵌数据、表数据、文档数据等不同数据类型进行详细数据库物理设计。其内容应包含数据库存储记录结构、数据库存储物理设计、数据库索引设计等几方面内容。数据库管理系统功能设计数据库管理功能的设计分为成果管理系统功能设计和生产库管理功能设计两部分，这两部分在设计内容上浏览查询、数据入库、数据质检、快速制图等基本功能设计相同，但是功能设计的侧重点有所不同，成果库的功能设计应偏重数据的管理、应用、发布等方面，而生产库则应侧重于数据增量包提取、更新要素冲突检测、数据更新生产流程控制等方面。成果库管理系统功能设计成果库基于现有基础地理信息数据库及管理系统基础，以满足与生产库对接为目标，进行小规模升级。延续现有数据质检、数据入库更新、数据管理维护到数据应用服务的一体化管理体系。其数据库管理、数据预处理、数据质检、数据库更新、产品制作等功能原则上不进行改变。数据库管理系统核心技术设计 运行环境安全设计生产数据库必须在采取物理隔离的独立涉密网络环境中运行，在机房环境、设备、存储介质、应急响应、病毒防治、访问控制、安全审计、信息加密与电磁泄露防护、端口接入管理等方面必须满足涉密信息系统运行网络环境的相关要求。管理权限设计）应设定合理的用户及权限策略，根据用户级别的不同，区分用户使用子系统功能模块及访问数据、应用数据、操作底层数据的不同权限。最终通过数据库的账户管理功能实现数据库的安全管理。）应注重数据库系统日志的管理。对数据使用日志、系统日志进行监控管理，同时也要对用户的数据库访问日志进行跟踪，从而及时发现数据库使用过程中的安全隐患。）对不同权限用户的访问接口应根据不同用户需求设计。数据备份与恢复设计要采用 进行电源的供电，防止突发性断电对系统数据的损害，确保数据库长时间运行的供电安全。应采用先进技术，减少磁盘故障导致的数据丢失，提高系统可靠性。同时利用 数据库的备份恢复机制，设计自动数据备份、数据恢复功能，应采取定期和不定期相结合、全备份和增量备份相结合的方式进行数据备份。最大程度减少系统故障带来的数据损坏风险。结束语数据库升级设计是建立数据库及其应用系统的技术，是信息系统开发和建设中的核心技术。由于数据库应用系统的复杂性，为了支持相关程序运行，数据库设计就变得异常复杂，因此，最佳设计不可能一蹴而就，而只能是一种“反复探寻，逐步求精”的过程，也就是规划和结构化数据库中的数据对象以及这些数据对象之间关系的过程。参考文献：鲁大林 数据库应用与管理北京：机械工业出版社，戴建伟，张守帅，张胜，等达梦数据库编程指南：第 版北京：电子工业出版社，吴靖数据库原理及应用：第 版北京：机械工业出版社，数据库设计 北京：机械工业出版社，编辑：张 曦（上接第 页）参考文献：李德仁，童庆禧，李荣兴高分辨率对地观测的若干前沿科学问题 中国科学：地球科学，（）：李敏，李思齐基于开源 的遥感影像管理系统的设计与实现煤，（）：，王密，龚健雅，李德仁大型无缝影像数据库管理系统的设计与实现武汉大学学报（信息科学版），（）：向娟，李钢高光谱遥感影像管理系统的设计与实现测绘与空间地理信息，（）：，关显明，张晓磊基于云存储的多源遥感影像管理系统研究与设计安徽农业科学，（）：，徐迪峰海量遥感影像管理系统的研究与实现苏州：苏州大学，陈永研省级多源遥感影像数据库管理系统建设研究测绘与空间地理信息，（）：俞春娜，郑杰，王哲奇基于分布式架构的海量多源遥感数据管理系统测绘与空间地理信息，（）：，隋雪莲，任华，庞园园影像数据库管理系统功能设计数字技术与应用，（）：编辑：任亚茹第 期闻 静：浅谈 基础地理信息数据库升级技术路线