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数字武汉政务地理框架数据库建设

时间:2013-4-10 10:39:15 点击:

  核心提示:摘 要:政务地理框架数据库是数字城市政务共享平台建设的重要支撑,本文结合数字武汉地理信息共享平台建设实践,说明了政务地理框架数据库建设的重要性,阐述了数字武汉政务地理框架数据库的建设内容,对政务地理框架数据库组织、符号库设计以及数据更新等内容进行了研究分析。 关键词:政务地理框架 数字城市 共享...

1引言

武汉市紧密跟踪“数字地球”技术发展前沿,以市规划国土局为主,于19995月开始启动了数字武汉建设研究,2005年完成“数字武汉•空间数据基础设施”一期建设工作,建设成果在规划、国土、交管、建设、统计、林业、环保、应急等领域得到广泛应用。随着电子政务应用的深入,各政府部门对空间数据的共享需求越来越高,应用不断深化。传统的数字城市地理框架数据内容侧重于基础地理信息,专业性强,缺乏城市政务管理和公用咨询需要的社会经济方面的要素信息,且受到国家保密政策等方面的限制,无法满足政府部门社会经济信息管理与整合的需求,其应用受到一定的局限,迫切需要开展数字武汉空间数据基础设施二期工程建设:对现有地理空间信息平台进行升级改造,开发跨平台、跨行业、跨部门的地理信息共享平台,扩大和深化数字武汉空间数据基础设施的应用范围,在更多的政府部门、企业和公众领域开展应用。作为数字武汉地理信息共享平台的支撑,政务地理框架数据库建设应运而生,具有十分重要的意义。

政务地理框架数据库建设过程中将充分整合现有各种数据资料,综合利用GIS技术以及计算机、网络、多媒体和数据库技术,建立多数据源、多比例尺、多时态、多种数据格式的地理框架数据库,以地图、文字、照片等信息手段全方位、多视角、多层次地展示和反映城市各方面的发展和成就,辅助政府决策,为武汉市经济社会发展和城乡统筹规划提供技术支撑。

2数据库建设内容

数字武汉政务地理框架数据库建设将结合武汉市实际,在基础地理信息标准数据库(元数据库、DLG数据库、DOM数据库、DEM数据库、地名数据库、基础控制数据库、三维模型数据库等)基础上,经过数据提取(删除测绘专业要素,如测量控制点、等高线等)与数据重组后(分层处理、拓扑化处理、实体化处理),按照各级政府部门政务管理实际应用需求,进行数据扩充,增加各级行政管理界线、教育、医疗卫生、商场、宾馆酒店、风景名胜、银行、交通站点等重要社会经济信息,形成完整的政务地理框架数据库,为各政府部门的电子政务应用提供一张统一的地理框架底图,满足众多政府部门的应用需求,为业务管理和决策分析提供支撑。

1)数据提取

政务地理框架数据库建库来源主要是基础地理信息标准数据库,从中提取境界、水系、居民地、交通网络、植被,以及科教文卫、餐饮旅游等社会经济数据。其中境界数据仅含省、自治区、直辖市界,地区、自治州、地级市界,县、自治县、旗、县级市、区界的边界及其行政区域代表点。水系数据仅含常年河、时令河、干涸河、湖泊、水库和池塘的边线,以及作为其边线的其他线状要素,如堤坝、陡坎、道路等。居民地数据仅含街区、一般房屋和简单房屋的边线。交通网络数据仅含铁路的中心线,城际公路(高速公路、国道、省道、县道、乡道、专用公路等)、城市道路(轨道交通、快速路、高架路等)的边线和中心线,乡村道路(机耕路、乡村路等)依比例尺双线路边线和不依比例尺单线路单线。植被与土质数据仅含农林用地、城市绿地和土质。社会经济数据仅含科教文卫、商贸批发等领域重要兴趣点名或门(楼)址。

境界、水系、居民地、交通网络、植被与土质等信息的提取需遵循如下规则:提取主体要素;保证数据边界的完整性;合并同一大类内的要素边界等。社会经济信息提取过程中应注意提取名称、点位或注记点位置等信息。

2)数据扩充

政务地理框架数据库在数据提取的基础上,应扩充地名/地址及地理编码,主要包括行政区域名地理编码、街巷或小区名地理编码、机关事业单位地理编码、科教文卫地理编码等,保证各类社会经济数据的位置及名称的准确性。

3)数据重组

数据重组主要包括数据分层、数据拓扑化处理、数据实体化处理,及数据栅格化处理几部分内容。

Ø      数据分层

面向各政府部门信息化需求,政务地理框架数据库主要由基础地理信息数据库、社会经济信息数据库与正射影像数据库组成。见表1、表2

1 基础地理信息数据分类

大类码

要素大类

中类码及要素中类

A

境界

01省界;02市界;03区界;04街道办界;05社区界; 06乡界;07村界;08特殊区域

B

水系

01河流;02沟渠;03湖泊;04水库;05其他

C

居民地

01高层房屋;02一般房屋;03建筑中房屋;04其他

D

交通网络

01铁路;02城际公路;03城市道路;04乡村道路;05其他

E

植被与土质

01园地;02林地;03草地;04耕地;05花圃花坛;06人工绿地;07土质

2 社会经济信息数据分类

大类码

要素大类

中类码及要素中类

01

行政区域名

01街道;02乡镇;03社区;04行政村

02

街巷或小区名

01街巷;02小区;03自然村

03

公共管理与社会组织

01人大机关;02党委机关;03政协机关;04事业单位;05中央在汉机构

04

科教文卫

01教育;02科研设计;03体育;04文化;05卫生机构;06医疗服务机构;07医疗辅助机构;08医疗危险源;09广播电视;10新闻出版

05

商贸批发

01商场;02超市;03综合市场;04物资供销

06

建设领域

01房产住宅;02商业办公楼;03建筑装潢

07

餐饮旅游

01餐饮美食;02娱乐休闲;03风景名胜;04旅行社;05宾馆酒店

08

金融商务

01银行;02ATM03保险;04彩票;05证券期货;06资产管理

09

交通通讯

01机械制造销售;02交通检测;03重要交通站点;04通讯机构;05邮政物流

10

工业农业

01制造加工;02药品食品;03农林水利;04矿业能源;05工业园区

11

城市管理

01市政设施管理;02市容环境卫生;03电力;04燃气;05水利

12

公共服务

01停车加油;02电子眼;03社会福利;04信息咨询;05公用事业;06生活服务

数字武汉政务地理框架数据库主要由上述基础地理信息数据库及社会经济信息数据库组成。其次,还引入正射影像做为地理框架底图的重要组成部分,以影像为基础,叠加部分基础地理信息及社会经济信息,可实现各类地物的清晰、直观展示,为政府决策及各类政务工作提供良好支撑。

Ø      拓扑化处理

拓扑化处理包括点对象的重复点、伪节点、冗余点的判别和删除;线对象的悬线、重复线的判别和处理;以及同一比例尺内数据的图幅拼接和不同比例尺间数据的一致性匹配集成处理等。

Ø      实体化处理

主要包括水系数据的构面、单线河用完整线表达;居民地数据构面;交通网络数据中的铁路河单线乡村道路用完整线表达,其余双线路构面;植被与土质数据构面等。

Ø      栅格化处理

主要包括影像的清晰度、反差、色调、纹理、重影、拼接、镶嵌效果等的处理,保证影像数据的较好可视化效果。影像数据应按建立影像金字塔结构的影像数据库方式组织,并通过分层分块建立多级索引结构。

总之,政务地理框架数据库建设应紧紧围绕多个政府部门的实际应用需求,为各个政府部门的电子政务应用提供统一标准的地理底图,从而为众多业务应用共享“同一张底图”管理模式的形成奠定基础。

3 数据组织与设计

空间数据结构是政务地理框架数据库的核心,属性数据依附于空间数据而存在。数字武汉政务地理框架数据库建设中,涉及矢量结构、栅格结构和矢栅一体化结构三种空间数据结构格式,通过统一转换,采用shpsid等矢量、栅格、失栅一体化格式进行数据存储。空间数据和属性数据通过索引号建立一一对应的关系。所有地理框架要素通过空间数据引擎(SDE)导入大型关系数据库(如Oracle)中形成地理框架数据库,对海量数据进行松散存储,可以实现多用户并发操作、事务管理、数据库备份与恢复、空间数据无缝管理等。

1)数据组织

根据政务地理框架数据库建设内容,各类数据库信息主要依照表3中的规则进行相应的数据组织。

3 数据组织

子数据库

图层名称

图层类型

所含属性字段

基础地理信息数据库

境界

Polygon

名称、分类码、现状时间及备注等

水系

polylinePolygon

名称、分类码、面积、现状时间及备注等

居民地

Polygon

名称、层数、分类码、面积、现状时间及备注等

交通网络

Polyline

名称、分类码、起始、终到、首班发车时间、末班发车时间、发车间隔、路宽、现状时间及备注等

植被与土质

Polygon

名称、分类码、现状时间及备注等

社会经济信息数据库

行政区域名、街巷或小区名、公共管理与社会组织、科教文卫、商贸批发、建设领域、餐饮旅游、金融商务、交通通讯、工业农业、城市管理、公共服务

Point

名称、全称、简称、地址、图层单元、框架大类、框架中类、框架小类、附近路名等

2)数据库设计

社会经济信息数据库中图层内容丰富、更新频繁,为保证数据的准确性、现势性和更新维护便捷,数据建库过程中采用空间数据与属性数据分开存储,通过索引编码有效链接的方式进行。为提高数据访问速度,减少数据冗余,空间数据属性字段简明扼要,详细属性信息存储在相应的属性表中,如楼盘数据的开盘日期、房屋均价、开发商、联系电话等,均存储在属性表中,通过程序实时调用动态更新的空间及属性信息。这种存储方式便于数据的统一管理,提高了数据访问速度,增强了数据更新维护的灵活性。

4数据库符号设计

符号设计受许多因素的影响,包括数据内容、数据用途、应用需要、制作技术、使用环境等。其中,数据内容和应用需要直接影响着符号的类型、表达主题等,制约着符号的设计,如是否采用几何符号、一般的象形符号或者更为艺术化的特效符号。制作技术和显示环境除了对符号的类型有一定的影响之外,还直接影响着符号视觉变量的设计,主要包括形状、尺寸、色彩的设计。

数字武汉政务地理框架数据库符号设计综合利用Font Creator以及Axialis Iconorkshop等工具进行符号库的制作。Font Creator工具可用来将绘制好的图片转换成字体,主要应用于各类字体符号的设计;Axialis Iconorkshop工具功能强大,内置滤镜、图像调整器等功能,主要用来进行图片的美化,制作各类特效符号。为便于符号的集成管理,利用ArcGIS desktopStyle manager工具集中管理所有制作好的符号,并对符号库进行分层分类处理,便于各类符号的调用、优化及更新等后续管理维护工作。

5数据更新与维护

为保证政务地理框架数据内容的完整性和现势性,应建立完善的政务地理框架数据库更新与维护机制。数字武汉政务地理框架数据库的更新按照定期更新与实时更新相结合的方式进行。其中基础地理数据保证每年更新一次,社会经济数据根据实际工作情况进行实时更新。与传统的数据更新机制相对比,该更新模式的建立,有效保证了数据的现势性与准确性,能在更大程度上满足各政府相关部门业务办公需要,有利于促进全市政务共享共用模式的建立。

6结束语

数字武汉政务地理框架数据库的建设完成,将为武汉市各政府相关部门提供统一的政务地理工作底图。该底图由于更新周期短,现势性强,可为政府各部门、国民经济各行业提供地理信息共享与服务,为武汉市政务信息管理空间化、精细化打下坚实的数据基础,促进电子政务和信息化建设以及地理信息产业的发展。

参考文献:

[1]政务地理空间信息资源管理与共享服务应用,李军、彭凯等,北京大学出版社

[2]基础电子地图符号设计的研究与实践,张薇、江南、白小双,测绘科学,第33卷增刊

[3]地图学,祝国瑞,武汉大学出版社,2004

[4]龙毅等,电子地图学,北京,科学出版社,2006

[5]数字城市地理空间信息公共平台技术规范,国家测绘局发布,2007

作者:李宗华 彭明军 周海燕 来源:网络
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