国土资源遥感综合调查成果数据库建设.docx

云南省国土资源遥感综合调查成果数据库研建

汪虹1 李文华1 谢蕴宏2 马腾2 刘云碧1 刘康1
1云南省基础地理信息中心 2云南省地质调查院信息中心
昆明市环城西路404号 650034 昆明市白塔路131号 650011
Email:ynchzlda@

摘 要：省级国土资源遥感调查在多部门、不同平台上对成果数字化，形成多专题空间数据。本文介绍如何对其进行面向GIS统一投影基准、专题数据分类归并、整合重组，对图件图层的命名管理并建立数据字典，解决地理实体与专题数据和属性数据的连接，空间数据与属性数据语意一致性处理，建成省国土资源数据库及其成果演示系统。
关键词：资源 GIS 数据库

前言

随着现代科学技术的发展，遥感应用技术已成为获取和分析资源、环境信息的重要手段，并越来越广泛地被应用于国土资源调查和资源分析评价研究。我国开展的国土资源遥感综合调查与系列编图则是利用遥感技术对调查区域和编图范围内的国土资源进行多层次、全方位综合调查，并将国土资源遥感综合调查和编图结果按不同层次、不同内容客观地表达出来的一项基础性、公益性建设工作。
由云南省经济发展计划委员会和中国地质调查局委托、省国土资源厅负责，省林业厅、地矿局、测绘局、地震局、旅游局、水文水资源局和地理研究所等部门参与实施的云南省国土资源遥感综合调查项目是中国国土资源遥感综合调查的省级项目， 其成果数据库是项目下的子课题，在全省土地资源、矿产资源、水资源（含地表水、地下水资源）、森林资源、旅游资源、生态环境、区域地壳稳定性和地质灾害等调查研究成果基础上，对不同层次、不同内容综合调查成果和基础地理底图、专题图件编制成果实现数字化、构建特征属性数据库，并实现数据整合、数据集成和数据协调管理，形成一套面向GIS的、具权威性、系列化、科学化、规范化、电子化的云南省国土资源综合调查成果空间数据库，为各级政府及其相关部门提供便于政府办公自动化使用的图件数字化、可视化成果前台信息浏览，以及成果组合、编辑的数字信息及其相关技术文档。

一、数据库建设目标与数据集成
（一）目标
建立云南省省级国土资源遥感综合调查成果数据库的目的，旨在服务于遥感综合调查成果的综合集成，形成系列化、规范化、数字化的资源数据成果，以利于成果的规范管理和有效利用，为国家和省级的中、长期规划和宏观决策服务。
在各专题研究成果和综合编图工作基础上，进行系列编图成果数字化、建构特征属性数据库、实现数据整合与数据集成。各专题研究成果和综合编图技术标准均参照相关专业国家标准或行业标准；纸介质成果图形图式在统一前提下，尽量美观、适用；纳入数据整合、集成并入库的数据应包括图像数据、图形数据、专题属性数据、成果报告书和相关插图、表等。利用项目取得的成果建成云南省地理、资源空间信息数据库及成果演示系统，对各类资源专题进行查询管理和分析利用。

（二）工作流程
数据库工作流程图
技术资料收集
专题成果图形收集
专题成果数据整理

建立数据空间拓扑关系
成果图形扫描—矢量化

技术资料整理

专题属性数据采集
图形编辑、整饰
形成专题成果图

建立专题成果图形
空间数据库

专题成果图喷绘

专题成果图层分割与整合

成果图像文件集
文档资料
图形分层成果
数据集

数据库管理系统
成果演示系统

（三）数据集成
云南省国土资源遥感综合调查系列成果图共有10类，数据集成时，既考虑不同专业的独特性、数据集描述对象的统一性、完整性；又兼顾了数据使用的共享性、有效性和非冗余性。本课题将数据集成为两个部分——成果数据库和成果演示系统。
1、 数据集框架结构

数据集框架结构示意图
云南省国土资源遥感综合调查成果数据集

成果演示系统

成果数据库

超文本演示系统

电子文档夹

成果矢量数据集

栅格数据文件集

图层数据集

DXF格式数据文件集

2、数据的命名管理
为便于使用，专题数据集、数据子集和数据文件采取统一命名原则，实行规范命名、有序管理办法，并建立了数据字典。
3、数据类形：

云南省国土资源遥感综合调查成果数据库

栅格化数据
矢量化数据
文本

超文本
ARC/INFO Coverage
格式数据集
DXF格式
数据

.DOC文本

TIFF格式
数据集

4、空间数据库
（1）数据库内容
遥感综合调查成果系列图空间数据库共10个专题，划分为39个主要图层，6个一般图层，19个背景图层，合计矢量数据638.5兆字节，栅格数据2527.3 兆字节。

成果系列图空间数据库内容及数据量表

专题内容
专题图层数及类别
数据量 单位：MB
主要图层
一般图层
背景图层
矢量数据
栅格数据
1、TM影像地图
1

917
2、基础地理
9

80

3、土地资源及开发利用调查
3
3
1
65.7
390
4、矿产资源及开发利用调查
2
3
5
116
328
5、水资源及开发利用调查
8

4
40.3
318
6、森林资源调查
1

1
30.3
19
7、旅游资源及开发利用调查
2

3
60.4
168
8、地质构造及区域稳定性评价
6

2
201
154
9、地质灾害调查
5

2
43.3
153
10、生态环境调查
2

1
1.5
80.3
合 计
39
6
19
638.5
2527.3
（2）数据管理方式
子课题各种格式数据均采用以省域、以专题为横向管理单元；以图层为纵向管理单元的树形管理体系。所有成果数据按专题设立子集（图类），每图均以省级范围为统一存储单元；专题图类分别按内容、空间实体的性状（点、线、面）设置图层。
其中成果影像图（TIFF/JPG格式）数据以背景图形式存于各专题子集，在ARC VIEW系统平台或YNYGYS.EXE下与专题数据统一管理。ARC/INFO Coverage格式数据经整合后采用ARC VIEW系统平台为前端，实现矢量栅格数据的集成和可视化表达，并实现图库互访、查询、分类调用、多方式叠合显示；成果演示数据经整合、集成后，通过超文本的YNYGYS.EXE 管理。
数据库树形管理体系的建构，实现了数据逻辑意义清晰，层次分明，调用方便、快捷应用的管理目标。
上述图件的数字化成果中，基础地理数据、遥感影像、森林资源、土地资源成图比例尺为1：50万；其它专题图件成图比例尺均为1：100万。
5、遥感综合调查成果演示系统
演示系统 共77个文件夹，10046个文件，合计数据量为302 兆字节。该系统集中了我省国土资源遥感综合调查的主要内容和精华部份，将项目总报告、全省TM遥感影像地图、土地资源、矿产资源、水资源、森林资源、旅游资源、地壳稳定性、地质灾害、生态环境等子课题的图件、文本和基础地理信息以及各典型图层属性表的主要内容集合在一起，实现了图形浏览及利用地、县（市）名称查找相应图形的功能。系统通过友好的图形界面和图表化的特征属性描述，采用超级链接技术，提供了具有图文交互功能，层次清楚分明、逐渐深入成果展示空间。其中
总报告和TM遥感图像：提供文本浏览和图形的等大显示。内容完整、图形清晰、查找方便，显示快捷。
土地资源：等大显示全省土地利用现状评价图，展示了全省土地利用现状全貌。利用表格和统计图形对地州市土地利用现状进行了直观展示。
矿产资源：采用《云南省矿产资源开发利现状图》展示了云南省矿产资源分布情况及开发利用现状。通过直接点击矿产符号可查询矿产地基本信息；通过属性表可查阅各地州县市矿产分布信息。
水资源：通过图形和表格全面展示云南省水资源（地表水和地下水）状况，内容包括：①地下水资源，展示了地下水特征点如泉点、泉群的分布、地下水类型分区、主要盆地地下水资源状况等；②六大水系地表径流分布态势；③全省降雨量分布及水库水资源状况。
森林资源：通过云南省植被图及各县市植被分布表展示全省植被分布现状。
旅游资源：以旅游景点分布为主体的云南省旅游资源分布图，应用形象的特征符号，直观展示景观分类和特征。点击符号可以查询景点信息；通过属性表格可集中查询各地方景观分布情况。
地壳稳定性：通过图件展示了云南省构造格架、活动断裂分布和全省地壳稳定性分区特征。
地质灾害：全面反映泥石流、滑坡点等我省多发性地质灾害分布，并通过其属性表查询各地质灾害点的地理位置、基本特征及防治状况。
生态环境评价：通过图形和表格展示各县市生态环境现状和等级评价。

二 、解决的关键技术问题
（一）数学投影、坐标基准的统一
在充分利用已有资料前提下，各子课题获得的成果资料和图件资料，其坐标体系或同一坐标体系资料采用的投影参数都不尽一致，为实现数据成果的空间位置匹配，保证数据集成成果的数学精度和可读性，本课题对各子课题成果进行了地图投影协调处理，以云南省可视域中心为中央经线作局部投影变换，实现了数学投影坐标基准的统一。图形数据平面坐标统一采用兰伯特正轴双标准纬线等角割圆锥投影，图像数据则进行旋转拼接，归化到统一的坐标系统中。
（二）数据格式的GIS规范化整合
各子专题提交的成果其内容、表达方式和数据结构各不相同，重复、残缺现象多见，加之资料源时间跨度大、数据源精度和图形数字化支撑平台不一，给数据整合工作带来很大不便。为实现该项目数据在GIS环境下的规范化和统一调用，本子课题不仅将各专题源数据转换成统一的数据格式，还将图纸坐标和多种投影方式、投影参数形成的源数据通过变换、校准，形成一致的数据体系，并最终统一到本项目对成果电子数据提交内容与要求的数据格式下。提交数据有如下几类：
1、栅格数据—GeoTIFF格式图像数据；
2、矢量数据—ARC/INFO 的Coverage格式数据；
3、文本数据—.DOC格式数据；
4、超文本数据。
（三）数据集成与数据调用
对ARC/INFO Coverage格式数据和超文本成果（演示）数据进行了数据整合、集成处理，将专题数据通过与基础地理信息进行空间定位和属性关联处理，实现了系统数据在空间位置、属性语意上的协调一致，最终实现专题数据显示、查询和集成应用功能。
1、ARC/INFO Coverage格式数据集成与调用
子课题最终形成了系列化矢量数据、栅格数据、文档数据，考虑到大多数用户的实际情况，采用较为经济的ARCVIEW3.2作为桌面应用平台、INFO作为底层数据库，建成一个集数据显示、查询、叠合、分析功能为一体的桌面数据库系统，利用Hlp的方式，将注释文档、数据代码词典与系统有机连接。
2、成果演示系统
该系统充分利用多媒体技术手段，采用计算机光盘存贮和检索技术，在较小的存贮空间内展示较大的信息量，全面、直观地展示了项目取得的成果；同时提供了数据、文本、图形信息的交互查询方法。
系统基于Internet网络浏览器广泛使用的HTML超文本数据格式，操作简单，方便实用。具有桌面地理信息系统风格的查询、检索、打印等功能。
（四）构建专题属性库，解决了地理实体与专题数据及其属性数据的连接。遵循专业特征数据源独立维护原则，对地理要素与属性数据之间的关系描述采用地理编码驱动技术，解决了专题数据的空间定位，又实现了地理要素与各种综合信息的多表连接和图层的随意组合叠加。
（五）空间数据与属性数据语意一致性处理。通过对专题数据属性分类归并、分割与重组，保证了空间数据与属性数据的简洁性和逻辑一致性。
（六）解决空间数据可视符号化与分析应用间的矛盾。专题数据的符号化具有习惯性和传统性，本次除土地等专题构造符号库予以驱动外，其余的将不同平台制作的专题图影像化后进行地理配准，作为背景图层，GIS图层则解决分析应用问题。
结 语
云南省国土资源遥感综合调查系列图件和成果数据库全面覆盖我省国土资源范畴，包含土地资源、矿产资源、水资源（地表水、地下水）、森林资源、旅游资源、地质环境、生态环境、地质灾害、水土流失和卫星遥感数据等，是我省第一套系统性强、数据规范、具权威性、整合集成、可共享的国土资源数据库，是“数字云南”的本底数据库之一。
所形成的数字信息详实可靠，各专题分类和分层系统化，图形图像数据数学基准匹配统一，便于管理调度或任意组合叠加、显示输出。实现了矢量数据库、关系数据库、图像数据库和文档数据的统一管理，空间数据的无缝拼接，矢栅数据一体化应用，具备图库互访、综合查询检索功能，属性库具可扩充性，为“数字云南”的建设提供了丰富、可靠的基础地理和国土资源综合信息。