工程背景工程名稱本工程名稱：榆林市地理空間信息公共效勞平臺工程建設單位：榆林市信息化領導小組辦公室工程建設單位負責人：李隨厚工程責任人：李隨厚工程共建部門：城建局、規劃局、房管局、交通局、公路局、公安局、環保局、衛生局、國土局、國家平安局、供電局等。建設方案編制單位建設方案編制單位：國家測繪局第一航測遙感院。建設方案編制依據總體建設框架地理空間信息效勞平臺建設空間數據集建設榆林市地理空間信息公共效勞平臺是“數字榆林”的心臟，地理空間數據就是心臟中的血液。新鮮、豐富、完善的數據是保障地理空間信息公共效勞平臺乃至“數字榆林”工程成功運行的關鍵。按照榆林市地理空間信息公共效勞平臺初步設計方案，地理空間數據建設既用1:5萬地形圖數據和中低分辨率衛星影像涵蓋了榆林市轄區，又有供區域規劃使用的1:1萬地形圖數據，還有精細的1:500地形圖數據和正射影像數據覆蓋榆陽區建成區，并且建設滿足“數字榆林”一期工程中“政府行政應急指揮中心系統”、“城市管理數字化系統”、“交通數字化與智能交通系統”、“城市建設數字化業務管理系統”、“社保管理數字化工程”的專題圖層數據；3DGIS是本工程的亮點，在一期建設中將建立28Km2示范區域的三維景觀數據。和同類的數字城市工程相比，本工程數據建設是非常完善、豐富的，并且數據的現勢性也有保障。支撐環境建設支撐環境包括軟硬件環境和網絡環境。本工程硬件和網絡環境由其他工程建設，軟件包括操作系統、GIS平臺軟件、數據庫軟件和應用中間件。具體要求如下：類別名稱數量GIS平臺軟件ArcInfo-V9.21ARCGISSERVER-ENTERPRISE-STANDARD2ArcGISEngine1ArcGISEngine-Runtime1數據庫軟件Oracle10g2操作系統RedflagLinuxx86(64bit)11HAClusterx86(64bit)4建設目標、原那么、任務、規模建設目標總體建設目標榆林市地理空間信息公共效勞平臺建設的總體目標是：通過地理空間信息的獲取、處理、整合、入庫，構建“數字榆林”的根底地理空間框架，以榆林市地理信息查詢應用系統作為平臺終端，實現基于網絡的信息查詢應用；作為數據資源中心的核心組成局部，為政府行政應急指揮中心系統、城市管理數字化工程、城市建設數字化工程、城市交通管理數字化工程、勞動與社會保障數字化工程等的建設搭建根底地理空間信息平臺，為實現信息的全面整合、共建共享提供統一的地理空間根底，為全面實現“數字榆林”的總體目標而效勞。分期建設目標一期建設目標一期建設目標是：以榆陽區為關注重點，獲取并整合已有的根底地理空間數據，獲取并整合大比例尺的城市精細數據；構建根底地理信息數據庫和局部專題數據庫，為“數字榆林”一期工程中各應用系統的建設提供地理空間信息支撐；開發地理空間信息公共效勞平臺，實現GIS根底功能，并以發布效勞的形式為一期工程各應用系統提供地理信息支撐效勞。通過本期建設，完成覆蓋榆陽區的地理空間信息公共效勞平臺建設，為覆蓋榆林全市的地理空間信息效勞平臺奠定堅實根底，為下一步深入、全面的建設“數字榆林”效勞。二期建設目標二期建設目標是：擴展和完善平臺的數據支撐局部，完成平臺開發的所有功能。建設原那么通用性和標準化原那么公共效勞平臺要面向數字城市建設與應用中各群體對地理空間信息的共性需求，滿足大局部與空間位置關聯的政府及其部門信息化、企事業單位信息化和基于位置社會化效勞的一般性空間定位需要，而標準化是支撐信息化的重要根底手段，為了確保建設工程的根底性和通用性，實現根底地理信息的共享，必須建立統一的標準和共同遵守的標準、標準，使榆林市地理空間框架的各種數據庫以及在此之上構建的公用信息效勞和數據交換接口能為政府各部門及社會各行各業所使用。實用性原那么為了充分滿足各層次〔包括決策指揮、專業管理和公眾生活〕用戶的需要，平臺要針對不同層次的用戶提供不同的信息效勞，從簡單快捷的信息查詢到復雜的數據分析與挖掘，使用戶在日常的工作生活中能方便地使用平臺提供的各種效勞功能，成為廣闊用戶用的上、用的好、用的起的實用的系統。先進性原那么地理信息公共效勞平臺要通過地理空間信息的對象化、實體化處理及一體化的無縫組織，開發適宜單機和網絡條件下的應用功能，以適宜地理空間信息在信息化時代分發效勞的需要。平安性原那么由于工程的根底性和通用性的作用，平臺的設計、開發與實現要確保平臺數據與效勞的平安性和可靠性，通過高效的平安機制，使平臺提供的數據準確可靠，用戶可以按照授權訪問平臺所提供的分級和分層次的根底地理信息效勞，防止各種自然或人為的因素對平臺和數據造成破壞。唯一性原那么要確立地理信息公共效勞平臺的唯一性和權威性地位，保證政府及其各部門、企事業單位和社會公眾使用統一的地理空間定位根底，實現地理信息高度的共建共享，提高信息利用率；防止重復建設，節約投資。建設任務總體建設任務獲取榆林市轄1區11縣共43578平方公里范圍根底地理空間信息數據集，包括矢量地形數據、數字高程模型、正射影像數據、元數據等；利用全數字攝影測量的方法，生產榆林市建成區1:500城市精細地形圖數據和數字正射影像圖數據；收集、整理滿足“數字榆林”一期工程五個應用系統的專題根本數據；采集生產榆林市建成區重點區域三維景觀數據；數據庫設計和數據入庫；開發數據管理與發布子系統、GIS通用功能子系統、GIS應用效勞子系統、WebGIS子系統、移動GIS子系統、3DGIS子系統；編制榆林市地理空間信息公共效勞平臺根底地理信息數據標準；向其他業務應用系統提供根底地理空間信息數據效勞。分期建設任務一期建設任務完成數據庫結構設計；完成榆陽區建成區約50平方公里范圍1:500要求的航空攝影、控制點布設、空中三角測量、全數字攝影測量數據采集、外業調繪、數據編輯、整理、入庫；完成榆陽區建成區約50平方公里范圍滿足“數字榆林”一期工程五個應用系統的專題根本數據的收集、整理、入庫；完成榆林市轄區范圍的1:5萬根底地理空間數據的收集、主要要素更新、整理、入庫；完成榆林市轄區范圍的中高分辨率衛星影像的獲取、糾正、裁切、整理、入庫；完成榆陽區重點區域約10平方公里三維景觀數據采集、建模、整理、入庫；地理信息公共效勞平臺根本建設，包括GIS根底功能實現，數據庫管理與維護功能，查詢檢索功能實現，數據發布，榆林市地理信息查詢應用系統，并初步實現榆陽區三維GIS子系統；提供“數字榆林”一期工程應用系統接口；編制榆林市地理空間信息公共效勞平臺根底地理信息數據標準。二期建設任務完成榆林市轄區范圍1:1萬根底地理空間數據的收集、局部更新、整理、入庫；完成榆林市轄區范圍數字地面高程模型數據的收集、整理、入庫；完成榆陽區建成區約50平方公里范圍高分辨率1:500數字正射影像圖數據的生產、整理、入庫；完成數據分析功能，移動GIS子系統，面向公眾效勞的WebGIS應用系統，完善GIS應用效勞發布和三維GIS子系統；提供“數字榆林”四城、四警、四仆、四專、二十政工程所有建成或根本建成應用系統的接口集。系統總體結構和邏輯結構在描述系統總體結構與邏輯之前，為了能夠說明本系統與外圍環境、外圍系統之間的關系，必須明確榆林市地理信息公共效勞平臺在整個“數字榆林”中的地位和與其它局部之間的關系。如圖4-1。圖4-1榆林市地理信息公共效勞平臺在整個“數字榆林”中的地位關系圖總體結構平臺總體采用B/S架構，局部采用C/S架構。總體上分為三層架構體系：根底設施、支撐平臺、應用系統，其中支撐平臺層又細分為數據支撐與應用效勞支撐平臺。另外還包括政策法規、標準體系和保障體系。如圖4-2.根底設施：包括通信網絡根底和軟硬件根底，局部設施要依靠使用資源中心的根底設施。數據支撐：此處數據主要指根底地理數據，包括空間根底數據和專題數據。在數字城市建設中，實質上也是屬于根底設施的一局部，它與通信網絡根底的關系如同汽車和高速公路之間的關系。沒有通信網絡根底設施，就如同沒有高速公路，數據無法快速傳輸和交換，信息無法共享，系統之間無法互聯和互操作；再好的網絡根底設施，如果沒有空間數據根底，就如同高速公路上沒有車跑或跑空車，沒有車跑或跑空車的高速公路就失去存在的價值。所以，兩者對于數字城市建設都至關重要。應用效勞支撐平臺層：是聯系信息根底設施和應用系統層的“橋梁”和“紐帶”，對上應用系統層提供透明的、一致的編程接口和環境。主要任務是根底地理信息應用效勞和數據管理，采用中間件技術，提供Webservice效勞。應用系統：這是面向政府、企業和公眾的信息效勞層。圖4-2系統總體結構圖邏輯結構榆林市地理信息系統公共效勞平臺的邏輯結構由空間數據庫管理系統、公共地理信息發布平臺接口〔Webservice效勞〕等局部組成，它們在邏輯上是一個整體，他們之間的相互邏輯關系以及與外圍系統的關系如圖4-3。空間數據庫管理系統包括數據庫效勞器和數據庫引擎效勞器管理，主要完成數據存儲、管理和維護。公共地理信息發布平臺，主要完成數據接口的管理和交換任務的實現。圖4-3系統邏輯結構框圖數據庫建設目標和任務數據庫建設目標總體建設目標通過地理空間信息的獲取、整合、入庫，構建“數字榆林”的根底地理空間框架，為實現信息的全面整合、集中統一管理、共建共享提供統一的地理空間根底。為全面實現“數字榆林”的總體目標而效勞。分期建設目標一期建設目標為“數字榆林”一期工程中各應用系統的建設提供根底地理空間信息支撐。二期建設目標進一步完善“數字榆林”根底地理空間信息建設，為整個“數字榆林”各應用系統的建設提供根底地理空間信息支撐。數據庫建設任務總體建設任務獲取榆林市轄1區11縣共43578平方公里范圍根底地理空間信息數據集，包括矢量地形數據、數字高程模型、正射影像數據、元數據等；生產榆陽區建成區約50平方公里1:500城市精細地形數據和數字正射影像數據；獲取榆陽區建成區約50平方公里城建、城管、智能交通、社保、政府應急指揮五個專題的局部專題數據；獲取榆陽區及市轄11縣建成區三維景觀數據，建成：DLG數據庫；包含：1：5萬DLG數據庫、1：1萬DLG數據庫、1：500DLG數據庫。DEM數據庫；包含：1:1萬DEM數據庫。影像數據庫；包含：資源二號衛星影像數據庫(1：5萬)、榆陽區建成區1：500航空正射影像(DOM)庫。框架〔專題〕數據庫；包含：榆陽區建成區城建、城管、智能交通、社保、政府應急指揮五個專題的局部專題數據庫。三維景觀數據庫；包含：榆陽區及市轄11縣建成區三維模型數據庫、紋理〔素材〕數據庫。索引庫；元數據庫。內容包含：要素級元數據、圖幅級元數據、子庫級元數據、庫級元數據。分期建設任務一期建設任務獲取并更新、整合已有的根底地理空間數據，建設1:5萬DLG根底數據庫；獲取衛星影像數據，建設1：5萬衛星影像數據庫；獲取并整合榆陽區建成區1:500大比例尺的城市精細數據，構建1:500DLG根底地理信息數據庫；建設對應空間數據的元數據庫；獲取并整合城建、城管、智能交通、社保、政府應急指揮五個專題的局部專題數據，構建專題庫。獲取榆陽區重點區域約10平方公里三維景觀數據，構建三維景觀數據庫。二期建設任務在一期數據庫建設的根底上，獲取并更新、整合1:1萬根底數據，建設1:1萬DLG根底數據庫；獲取整合1:1萬DEM數據，建設1:1萬DEM數據庫；制作榆陽區建成區50平方公里范圍1:500高分辨率航空正射影像，建設1:500大比例尺影像庫；建設對應空間數據的元數據庫。獲取榆陽區其余40平方公里及市轄11縣建成區的三維景觀數據，構建三維景觀數據庫。數據庫建設步驟與技術路線數據庫建設步驟“數字榆林”公共效勞平臺根底地理框架信息數據庫的建設涉及到數據庫的設計、實施和維護運行三大內容。根據技術設計原那么和空間地理信息數據庫標準要求，以“數字榆林”的數據應用為導向，在廣泛進行用戶需求分析和榆林市現有數據的根底上，充分吸收國內外“數字城市”建設中的空間數據建庫經驗，運用現代測繪高新技術手段，高水平、高起點、分階段進行數據庫的建庫工作。數據建庫步驟如圖6-1所示：數據數據建庫需求分析方案設計開發數據庫集成數據庫驗收數據庫運維數據獲取加工數據庫測試入庫數據檢查圖6-1數據庫建設步驟技術路線空間根底數據庫的建設需遵循開放式、可擴展性、平安性原那么。考慮到榆林地區未來信息化的開展，采用支持海量數據的大型關系型數據庫Oracle10g管理空間數據及信息數據，ArcSDE作為Oracle10g和其它地理信息系統之間的空間數據通道，采用J2EE/.NET開發平臺進行前端應用開發。其根本技術路線有以下幾點：數據庫系統的開放設計。要做到多比例尺、多數據源數據的統一管理，采用多庫一體，數據集中管理，通過ArcSDE來完成海量數據的集中管理和共享。元數據和數據集的一體化管理。保持元數據和數據集的同步性，實現元數據和數據集的建立、查詢、獲取等連貫的功能操作。保證系統的可伸縮性。建設完成后，要滿足后期工程的可擴展性，以及前期工程的兼容性。并且使系統的維護簡單化，能夠通過統一的管理工具對數據集進行管理。高性能的數據存取與訪問，以及合理的數據管理策略。系統的性能一方面要靠內存、硬件，另一方面要靠良好的空間數據模型和數據結構，高效的存儲和檢索數據。采用單元網格和ArcSDE的GeoDatabase數據模型，空間數據結構采用矢量和柵格，矢量數據按要素分層存儲，柵格數據分幅存儲的策略便于空間數據的高效存取和訪問。ArcSDE在Client端和Server端提供的異步緩存機制，是海量數據的存取速度更快。配套建立基于空間數據庫的數據標準、元數據標準、數據交換和共享機制，數據更新模式，數據管理和數據發布的整套技術標準。數據結構、模型與數據組織數據結構矢量數據結構矢量數據結構是通過記錄坐標的方式來精確地表示點、線、面等地理實體的一種空間數據結構。點：由一對X，Y坐標對來表示。線：由一串有序的X，Y坐標對來表示。面：由一串或幾串有序的且首尾坐標相同的X，Y坐標對及面標識表示。矢量數據結構可以表示現實世界中各種各樣的復雜實體，當問題可描述成線和邊界時，特別有效。矢量數據結構類型具有“位置明顯、屬性隱含”的特點，操作起來比擬復雜，許多分析操作〔如疊置分析〕用矢量數據結構難于實現，但它的數據表達精度較高，數據存儲量小，輸出圖形美觀且工作效率較高。空間矢量數據是由圖形定位數據、圖形表現屬性和非圖形屬性三局部組成。當空間矢量數據僅包含圖形的定位數據和圖形表現屬性兩局部時，根本能滿足地圖制圖數據的轉換要求即電子地圖的交換要求；而當空間矢量數據包含圖形的定位數據和非圖形屬性時，那么根本可以為GIS數據的交換效勞即通常所說的建庫數據的交換；當空間矢量數據包含全部三局部數據時，那么既可以為GIS數據的交換效勞，又可以滿足地圖制圖數據的轉換要求。DLG數據庫中數據采用矢量數據結構。〔三維景觀數據庫？？？〕柵格數據結構柵格結構是最簡單最直觀的空間數據結構，又稱網格結構〔Raster或Gridcell〕或像元結構〔Pixel〕，由行、列號定義。柵格結構是以規那么的陣列來表示空間地物或現象分布的數據組織，組織中的每個數據表示地物或現象的非幾何屬性特征。柵格數據結構類型具有“屬性明顯，位置隱含”的特點，易于實現且操作簡單，有利于實現基于柵格的空間信息模型的分析，如給定區域內計算多邊形面積、線密度，柵格結構可以很快算得結果，但柵格數據表達精度不高，數據存儲量大，工作效率低，如要提高一倍的表達精度〔柵格單元減小一半〕，數據量就需增加三倍，同時也增加了數據冗余。因此，在“數字榆林”地理空間公共數據庫建設中，榆陽區及所轄11縣建成區影像數據采用1:500比例尺的航空影像，而在人口分布稀少的地區采用1:5萬比例尺的衛星影像。DEM數據采用1:1萬比例尺的數據。影像數據庫和DEM數據庫中數據采用柵格數據結構。屬性數據結構屬性數據描述空間實體的性質，用于對空間實體進行語義定義。屬性數據采用表格結構存儲數據，也稱文檔與表格數據。它包括所有與地理要素有關的數據信息，如某個街區的面積。數據集的屬性數據結構不能修改，只能刪除或新建。屬性數據及附屬于對應目標的空間分布位置，又稱為檢索圖形的依據或參數，可將他們分列組成假設干個二維表，采用通用的關系型數據庫的管理方式，結合空間數據與屬性數據可以把數據存儲、管理一體化。專題數據庫中數據采用屬性數據結構。數據模型層次模型、網絡模型、關系模型層次模型、網絡模型、關系模型單元網格單元格網模型為地理編碼體系開辟了空間網格新技術，通過單元網格的劃分，將城市管理部件、道路、社區、門址、建筑物、企事業單位、地名等要素通過單元網格直接建立地理位置關系。模型如圖7-1所示：單元網格單元網格市轄區碼街道辦事處碼社區碼單元網格順序碼數據〔面積、時間、定位等〕地理要素n1聯系圖7-1單元網格模型單元網格的劃分原那么：法定根底原那么：單元網格的劃分應基于法定的地形測量數據進行，其比例尺一般以1／500為宜，但不應小于1／2000。屬地管理原那么：單元網格的最大邊界為社區的邊界，不應跨社區分割。地理布局原那么：按照城市中的街巷、院落、公共綠地、廣場、橋梁、空地、河流、山丘、湖泊等自然地理布局進行劃分。現狀管理原那么：單位自主管理的獨立院落超過一萬平方米時，不應拆分，以單位獨立院落為單元進行劃分。方便管理原那么：按照院落出行習慣，考慮步行或騎車方式便于到達。管理對象原那么：兼顧建筑物、城市市政管理對象的完整性，網格的邊界不應穿越建筑物、市政管理對象，并使各單元網格內的市政管理對象的數量大致均衡。無縫拼接原那么：單元網格之間的邊界應無縫拼接，不應重疊。GeoDatabase數據模型ArcSDE以GeoDatabase數據模型來存儲數據。GeoDatabase是ArcInfo8引入的一個全新的、建立在關系數據庫管理系統〔DBMS〕上的同一的、智能化的空間數據模型。如圖7-2所示：GeoDatabaseGeoDatabase數據集地理數據集表Tin數據集柵格數據集要素數據集關系類幾合網格對象類屬性關系類要素類規那么圖層圖7-2GeoDatebase數據模型在GeoDatebase數據庫中，GeoDatebase是做高層次的地理數據單元，所有的數據有一個或多個GeoDatebase組成。一個GeoDatebase有多個抽象數據集組成，數據集通過集成得到4個可創立對象，即Tin數據集、柵格數據集和要素數據集和表。其中Tin數據集、柵格數據集和要素數據集又由抽象地理數據集派生而來，它們可歸納為地理空間數據。表對象相當于地理屬性數據。要素數據集是具有相同空間參考系的要素類集合，它由集合網格和對象組成。集合網格同時也稱拓撲，被綁定在一個包含有完整拓撲地理要素的圖層中。要素類還可派生為點、線和面3種要素。數據集中的另一類地理數據〔屬性數據〕——表通過繼承可以得到屬性關系類和對象類。屬性關系類是一張存儲要素與要素或對象與對象之間關聯的表。對象類那么是用于關聯行為的表。對象類可以向下泛化為要素類，并為要素類制定了相應的約束機制——規那么；對象類同時又與幾何網格組合成要素數據集，而且對象類又繼承自表，這就把地理空間數據和屬性數據聯系在一起。數據組織數據項的組織數據是現實世界中信息的載體，是信息的具體表達形式。數據項與現實世界中實體的屬性相對應，映射到數據庫中對應某一張表中的一個字段。榆林市地理信息公共效勞平臺數據庫中大局部數據都是空間根底數據，在設計時既要依據國家根底數據標準標準，又要結合榆林當地實際，對地理要素合理設計組織數據項。記錄的組織一條記錄由假設干個數據項組成，是應用程序輸入、輸出的邏輯單位。為了唯一標識每個記錄，就必須有記錄標識符，也叫關鍵字，在數據庫中稱主鍵，表之間通過主外鍵關系聯系，獲得的記錄可以具有兩張表的數據項〔字段〕。在榆林市地理信息公共效勞平臺數據庫的設計中，數據表之間除了使用主外鍵關系，還要建立空間索引，便于數據的搜索與查詢。數據庫的組織空間數據庫物理上按層次模型的組織方式，采用GeoDatabase模型。地理要素要保持存儲、表達的完整性和一致性。矢量要素分層存儲，分幅更新。層中每種類型的要素均由不同的文件來定義，每種要素構成樹的葉節點，由此形成內部空間索引系統。柵格數據分幅存儲，并建立影像金字塔，便于提高分級顯示效率。數據庫設計數據庫概念結構設計概念結構設計是面向用戶的角度考慮數據庫結構，是現實世界到信息世界的抽象。主要考慮地理空間數據庫構架、數據內容、數據關系、數據流程、庫體關系。在數據中心，采用C/S架構對數據庫進行統一管理。地理空間數據多庫一體，集中管理。既要滿足“數字榆林”需求，又要考慮建設本錢，綜合考慮采用以下幾個尺度的數據：數據采用榆陽區建成區1：500精細數據；覆蓋整個榆林的1：50000根底數據；覆蓋整個榆林1：10000根底數據；榆林市建成區和所轄11縣建成區建〔構〕筑物高度、三維模型、紋理數據。對于已有數據進行購置獲取，更新、整合、入庫；不存在的數據要進行數據生產加工，在數據獲取局部有詳細說明。對于數據結構、數據模型、數據組織的分析設計詳見第七章。地理空間信息數據庫概念結構ER圖如圖8-1所示：圖8-1地理空間信息數據庫概念結構ER圖數據庫邏輯模型設計設計原那么先進性原那么地理信息公共效勞平臺數據庫，應該是一個多比例尺、多尺度、多分辨率、無縫的、具有國內先進水平的集成化數據庫。因此采用目前較為通用和先進的硬件平臺和GIS平臺，采用先進的生產技術、建設方案、作業工藝、建庫標準，做到矢量庫、影像庫、DEM庫、元數據庫等多庫一體，存儲在一個數據倉儲里。平安性原那么數據庫存儲的是國家根底空間數據，關系到國家平安，具有很高的保密性，要防止未經授權用戶訪問，防止通過網絡盜竊數據，所以必須采取一系列的平安措施，確保空間數據的平安，采用防火墻、網關等技術。在互聯網上發布的涉密數據必須經過解密處理。高效性原那么公眾效勞平臺，面向的是廣闊的用戶和政府機關、企事業單位，必須要考慮到數據庫的設計對整個系統效率的影響，軟硬件配置要互相協調，入庫數據要符合標準要求，建成的空間數據庫要能夠高效、業務化運行。可靠性原那么數據庫的設計，配置要以滿足需求為原那么，使用戶能夠獲取到可靠的數據和信息，運行要穩定、平安可靠。可擴展性原那么設計要考慮未來“數字城市”的開展，要求本系統具有一定的可擴展性。對新增的數據種類，系統只要在原來的根底上增加一個對新數據的管理模塊，就可以實現對新數據的存儲和管理。標準性、標準性原那么地理信息公共效勞平臺數據庫，是一個標準的、標準化的數據庫，建設應該執行國家的標準和標準，在國家的標準和標準的指導下進行建設，并應結合榆林地方實際制定相應的數據、交換、接口、元數據標準。網絡化原那么地理信息公共效勞平臺數據庫的建設要緊跟網絡化的開展，采用C/S和B/S結構、分布式數據庫管理，Internet信息發布等最新技術。總體設計地理信息公共效勞平臺數據庫作為一個包含矢量、柵格和其他數據的大型數據庫，按照數據分類，其總體結構如圖8-2所示：地理信息公共效勞平臺數據庫地理信息公共效勞平臺數據庫DLG(1:5萬、1:1萬、1:500)數據庫DEM(1:1萬)數據庫三維景觀數據庫影像(1:5萬、1:500)數據庫框架(專題)數據庫索引庫元數據庫圖8-2地理信息公共效勞平臺數據庫總體結構邏輯模型設計邏輯設計的目的是從概念模型導出特定的數據庫管理系統可以處理的邏輯結構〔數據庫的模式和外模式〕，這些模式在功能上、性能、完整性和一致性約束及數據庫可擴充性等方面均應滿足用戶提出的要求。榆林市地理信息公眾效勞平臺根底數據庫的邏輯設計如下：建立一個Oracle數據庫，命名為“YLBGDS”。在該數據庫內分別建立相應的表空間。在每個表空間下分別建立不同類型的表，以對應不同的數據類型。表名命名規那么：層名_比例尺_數據類型。地理信息地理信息公共效勞平臺數據庫DLG數據庫DEM數據庫三維景觀數據庫影像數據庫框架(專題)數據庫元數據庫1:1萬DEM衛星(1:5萬)航空(1:500)模型紋理交通應急城管城建社保1:5萬DLG1:1萬DLG1:500DLG庫級子庫圖幅要素索引數據庫圖8-3地理信息公共效勞平臺數據庫邏輯模型數據庫各子庫命名、結構及內容DLG數據庫DLG根底地理數據庫包括地形矢量數據、代碼表。比例尺為1:5萬、1:1萬、1:500三種尺度，其中1:500為大比例尺精細數據。相應建立三個子庫、三個數據集，三張代碼表，代碼表按照GB/T13923—2006根底地理要素分類與代碼進行編碼。DLG數據庫命名為：YL_DLG1:5萬DLG子庫命名為：YL_DLG50K；數據集命名為DLG_50K；代碼表命名為CodePage_50K；1:1萬DLG子庫命名為：YL_DLG10K；數據集命名為DLG_10K；代碼表命名為CodePage_10K；1:500DLG子庫命名為：YL_DLG500；數據集命名為DLG_500；代碼表命名為CodePage_500；1:5萬、1:1萬、1:500代碼表詳見數據獲取局部。DLG數據庫邏輯結構如圖8-4所示：圖8-4DLG數據庫邏輯結構DEM數據庫為了能夠比擬準確的表達地形，采用了1:1萬DEM數據。按照1:5萬的分幅進行拼接處理。DEM數據庫命名為：YL_DEMDEM數據庫數據表的命名方法為：〔1:5萬〕圖號＋“_DEM”DEM數據庫邏輯結構如圖8-5所示：圖8-5DEM數據庫邏輯結構影像數據庫影像數據庫包括：資源二號衛星影像數據、航空影像數據。影像數據庫命名為：YL_DOM；資源二號衛星影像數據子庫命名為：ZY_DOM；航空正射影像數據子庫命名為：HK_DOM；資源二號衛星影像數據表：〔1:5萬〕圖號+“_ZYDOM”；航空影像數據表：〔1:500〕圖號+“_HKDOM”。要不要拼接？要不要拼接？影像數據庫邏輯結構如圖8-6所示：圖8-6影像數據庫邏輯結構圖三維景觀數據庫三維景觀數據庫包括榆林市駐地〔榆陽區〕及榆林市所轄各縣駐地。三維景觀數據庫命名為：YL_3D各子庫包含分類圖層表和實體模型表，分類圖層表命名為類別拼音字頭+“_Group”，實體模型表表命名為類別拼音字頭+“_Model”。？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？三維景觀數據庫邏輯結構如圖8-7所示：圖8-7三位景觀數據庫邏輯結構框架〔專題〕數據庫框架(專題)數據庫包括滿足“數字榆林”一期工程中城管、城建、智能交通、應急、社保五個應用系統的專業圖層數據。數據庫命名為：YL_ZT。城管子庫命名為：YL_CG；數據集命名為：ZT_CG。城建子庫命名為：YL_CJ；數據集命名為：ZT_CJ。智能交通子庫命名為：YL_JT；數據集命名為：ZT_JT。應急子庫命名為：YL_YJ；數據集命名為：ZT_YJ。社保子庫命名為：YL_SB；數據命名為：ZT_SB。框架(專題)數據庫邏輯結構如圖8-8所示：圖8-8框架(專題)數據庫邏輯結構索引數據庫空間索引技術是空間數據庫系統的關鍵技術，空間索引的性能優劣直接影響空間數據庫的整體性能。在建立數據表的索引時，并不是將其直接放在數據表空間中，而是另外建立單獨的索引表空間，從而提高數據庫系統運行性能。通常情況下，只有當經常查詢索引列中的數據時，才需要在表上創立索引。索引將占用磁盤空間，建立索引將使數據表大小增加3%，并且降低添加、刪除和更新行的速度,所以創立索引要付出一定的代價。不過在多數情況下，索引所帶來的數據檢索速度的優勢大大超過它的缺乏之處。然而，如果應用程序非常頻繁地更新數據，那么最好限制索引的數量。索引庫命名為YL_SY。1:5萬結合表命名為JoinTb50k；1:1萬結合表命名為JoinTb10k；1:500結合表命名為JoinTb500。柵格數據索引結構影像數據、DEM數據屬于柵格類型數據，在入庫時利用ArcSDE通過建立金字塔結構實現空間索引的建立。矢量索引結構在矢量數據通過ArcSDE入庫過程中，通過建立矢量圖層的空間索引，來加快對矢量空間數據的查詢速度。對于矢量類型的空間數據，ArcSDE采用格網索引方式，格網索引是將空間區域劃分為適合大小的正方形格網，記錄每個格網所包含的空間實體對象以及每個實體對象的封裝邊界范圍，即包圍空間實體對象的最小外接矩形的左下角和右上角坐標。關系索引結構對于二維結構化關系型表格數據，可以根據數據訪問和業務環境的需要，利用數據庫提供的數據語言〔CREATEINDEX〕在根本表的一個屬性項或多個屬性項上建立一個或多個關系索引，以提供多種存取路徑，在數據訪問時會自動選擇適宜的關系索引作為存儲路徑，可加快關系數據的查詢速度。在柵格數據庫中，對于管理控制信息、元數據等關系型二維結構，都應建立關系索引，以提高對關系數據查詢的效率。元數據庫元數據庫只包括關系數據表。元數據庫命名為YL_MAPMeta。1:5萬、1:1萬圖幅級矢量數據元數據表命名為MetaDLG。1:1萬數字高程模型數據元數據表命名為MetaDEM。1:500圖幅級數字正射影像數據元數據表命名為MetaDOM。矢量要素元數據表命名為MetaELEMDLG。子庫級元數據表命名為MetaSubDB。數據庫元數據表命名為MetaDB。元數據庫邏輯結構如圖8-9所示：圖8-9元數據庫邏輯結構圖數據庫物理模型設計確定數據庫的物理結構物理設計是指有效地將空間數據庫的邏輯結構在物理存儲器上實現，確定數據在介質上的物理存儲結構，其結果是導出地理數據庫的存儲模式(內模式)。主要內容包括確定記錄存儲格式，選擇文件存儲結構，決定存取路徑，分配存儲空間。在創立數據庫之前先進行規劃數據庫的物理布局是很必要的，這也符合人們常說的“磨刀不誤砍柴工”的道理。物理設計包括優化操作系統、磁盤布局優化和配置、數據庫初始化參數的選擇、設置和管理內存、設置和管理CPU、設置和管理表空間、設置和管理回滾段、設置和管理聯機重做日志、設置和管理歸檔重做日志、設置和管理控制文件。優化操作系統Oracle10g的操作可能會用到許多的進程(有的系統叫線程),所以用戶應該確保所有Oracle的進程、后臺進程、用戶進程具有相同的優先級,否那么就會產生惡化的現象,導致高優先級的進程等待低優先級的進程處理完畢釋放出CPU資源后再處理,更不能將Oracle的后臺進程綁定到CPU中,這樣一來也會導致被綁定的進程被CPU資源餓死。比擬好的是通過操作系統資源管理器(OperatingSystemResourceManager),它可以對系統資源訪問劃分優先級來降低峰值負載模式的影響，來實現多種管理策略和方法，控制用戶資源的訪問，限制用戶資源的可消耗量。磁盤布局優化和配置數據庫磁盤必須專用于數據庫文件，否那么非數據庫將會影響到該數據庫,且這種影響是不可預測的;系統硬件和鏡像必須滿足恢復和性能的要求，數據文件大小和I/O不能超過磁盤的大小和I/O，數據庫一定是可以恢復的，必須使后臺進程之間的競爭最小化。RAID(RedundantArraysofIneXPensiveDisks)廉價冗余陣列可以改善數據的可靠性，而I/O的性能又取決于RAID配置的方式：RAID1可以提供比擬好的可靠性和較快的讀取速度，但寫的代價比擬大，所以不適合頻繁寫的應用；RAID0+1在原RAID1的根底上讀取的速度更快，所以這也是大家常會選擇的方式；RAID5可以提供比擬好的可靠性，有順序的讀操作比擬適合這種方式，但性能會受到影響，對于寫操作頻繁的應用也不適合這種。對于該選擇那種方式不能一概而論，要根據具體的情況而定。對地理信息公共效勞平臺數據庫的操作主要以讀取為主，所以選擇RAID5模式。創立數據庫初始化參數的選擇數據庫初始化參數可以在數據庫創立好以后再來調整性能，但是有些參數是不能修改的或很難修改，比方：Db_block_size、Db_name、Db_domain、Compatible、Nls_language、Nls_characterset、Nls_nchar_characterset。Db_block_size該參數決定Oracle數據庫塊的大小，一般可以選擇的范圍是2K、4K、8K、16K、32K，使用下一個較大值數據庫塊大小的效果一般可以集中查詢中性能提高50%。但是按常規來說對于一般效勞器不提倡把這個值設的很大，小型機除外，因為這樣一來數據庫塊中將會有更多的行，在數據庫維護期間發生塊級競爭的可能性比擬大，防止這種競爭的方法是在表級和索引級增大Freelists、maxtrans和initrans的設置值，通常Freelists設置為大于4會帶來更多的好處。Db_name該參數指定一個數據庫標識符，一般在CreateDatabase中指定的名稱，該參數是可選的〔在Oracle10g實時應用集群時是必選的，多個實例有相同的參數值〕，但是建議在CreateDatabase之前設置它，如果不指定那么要出現在Startup或AlterDatabasemount命令中。Db_domain該參數指定全局數據庫名的擴展局部，在Oracle10g實時應用集群時是必選的，多個實例有相同的參數值。Compatible該參數指定Oracle效勞器維護版本的兼容性，保證與早期的版本向下兼容的時候允許用戶使用新的版本，在Oracle10g實時應用集群時是必選的，多個實例有相同的參數值。Nls_language和Nls_characterset及Nls_nchar_characterset三個參數是數據庫的字符集參數，在數據庫創立完成后一般也不能改變或很難改變，所以在創立數據庫的時候要先設置好。設置和管理內存Oracle使用共享內存來管理其內存和文件結構，Oracle常使用的內存結構分為：系統全局區〔SystemGlobalArea，SGA〕、數據塊緩沖緩存區〔Datablockbufferscache〕、字典緩存區〔DictionaryCACHE〕、重做日志緩沖區〔Readlogbuffer〕、程序全局區〔Programglobalarea，PGA〕。進行合理設置，會提高系統性能。設置和管理CPU在設置和安裝數據庫的過程中，根本不用對CPU做什么配置的，系統會自動默認的，但是在管理過程中我們可以利用操作系統監控工具來監控CPU的狀況。例如在UNIX系統中，可以運行sar–u的工具來檢查整個系統使用CPU的水平。其統計信息包括：用戶時間、系統時間、空閑時間、I/O等待時間。在正常工作負載的情況下，如果空閑時間和I/O等待時間接近于0或少于5%，那就表示CPU的使用存在問題。如果CPU的使用存在問題，那么可以通過以下的方式來解決：優化系統和數據庫；增加硬件的能力；對CPU資源分配進行劃分優先級，Oracle數據庫資源管理器〔DatabaseResourceManager〕負責在用戶和應用程序之間分配和管理CPU資源。設置和管理表空間應用的表和索引通常應該被分配或分區到多個表空間中,以降低單個數據文件的I/O,最好把每一種功能相同的區域對象建立單獨的表空間;沒有理由把除數據字典表和系統回退段外的其他東西放到系統表空間中,要把能移出系統表空間的對象都移出;索引段不應該和相關表放在同一表空間中,因為他們在數據管理和查詢時會產生很多的并發I/O。設置和管理回滾段回滾段一般可以處理任意大小的事物，所以也就需要大小不同的回滾段。回滾段的大小是通過創立回滾段時指定存儲子句來設置。使用回滾段可以改善系統性能，減少競爭，回滾段的多少應該由數據庫中的并發事物決定，太多的事物使用一個回滾段時會發生競爭。設置和管理聯機重做日志重做日志的大小也能影響性能，因為數據庫的寫入和歸檔取決于重做日志的大小，通常情況下，更大的重做日志文件可以提供好一些的性能，小的能增加檢查點的活動和降低頻率。不可能為一個重做日志文件提供特定大小的建議，重做日志文件在幾百兆字節到幾GB字節都被認為是合理的，根據系統產生的聯機重做數量決定日志文件的大小，一般情況下應保持在約20分鐘交換日志文件一次。設置和管理歸檔重做日志當Oracle以archivelog模式運行時,數據庫在每個聯機重做日志文件寫滿后,對它進行拷貝,通常是寫入磁盤,也可以寫入別的設備,但這需要人為的干預的。arch后臺執行歸檔功能，如果有大量頻繁的事物的時候，會產生重做日志文件磁盤方面的競爭，防止這種競爭的方式是將聯機重做日志文件分布到多個磁盤上。為了提高歸檔的性能，可以創立具有多個成員的聯機重做日志文件組，但是必須考慮到每個設備的I/O。歸檔重做日志文件不應與system、rbs、data、temp、indexes表空間等存儲在同一個設備中，更不能與任何的聯機重做日志文件存儲在同一個設備中，以免發生磁盤的競爭。歸檔重做日志文件備份之后是可以刪除或移走的,否那么會占據比擬大的空間影響硬盤使用和降低系統的性能。設置和管理控制文件控制文件的位置在實例初始化參數文件中指定的，假設要移動控制文件，必須先關閉數據庫實例，移動控制文件，編輯初始化參數文件，然后重新啟動該實例。物理模型設計物理設計的主要任務是使空間數據庫的邏輯結構能在實際的物理存儲設備上得以實現。建立一個具有較好性能的物理數據庫，其關鍵在于構造一個數據模型〔存儲結構〕。空間物理數據庫采用基于Oracle對象關系型數據庫的ArcSDE空間數據存儲結構來在線存儲量數據，以保持空間要素存儲、表達的完整性和一致性。此數據存儲體系不僅可以保證空間幾何信息與地物屬性信息一體化存儲，而且可以實現對空間數據的并發操作和平安共享。本數據庫主要以空間根底數據為主，而這些空間數據的組織主要按ESRIArcSDE的GeoDatabase模型來組織和存儲。以矢量數據存儲組織為例說明。工作數據即業務當中的臨時數據，存儲在臨時庫中，現勢數據為當前最新數據。如圖8-10.圖8-10DLG矢量數據庫存儲組織結構圖數據字典設計編碼規那么單元網格編碼規那么單元網格分四類12位進行編碼，依次是6位市轄區碼、2位街道辦事處碼、2位社區碼和2位單元網格順序碼，編碼結構如圖8-10所示：圖8-11單元網格編碼結構一個單元網格在時間和空間定義上應有一個唯一的編碼，單元網格變更時，其原代碼不應占用，新增單元網格按照原有編碼規那么進行擴展。單元網格順序碼按從左到右、從上到下的順序進行編碼。單元網格數據包括單元網格編碼、面積、初始時間、變更時間以及備注等。1:500、1:1萬、1:5萬地形要素編碼規那么1:500、1:1萬、1:5萬地形要素共分為8個大類。依據GB/T13923-2006根底地理信息要素分類與代碼、GB/T20258.2-2006根底地理信息要素數據字典第2局部：1:5001:10001:2000根底地理要素數據字典的根本原那么。根底地理信息要素數據字典第2局部：1:50001:10000根底地理要素數據字典的根本原那么。要素分類代碼由七位數字構成，分為兩大局部：分類碼與圖形碼。為解決DLG非符號化入庫數據和符號化制圖數據的一體化，特設立圖形碼,通過圖形碼實現數據制圖輸出。具體按點、線、面、注記四大類型，對空間特征的圖形表達進行描述細分，見表8-1。子類碼〔2位〕子類碼〔2位〕小類碼〔2位〕中類碼〔1位數字〕大類碼〔1位數字〕圖形碼〔1位〕圖8-121:5001:1萬1:5萬地形要素編碼規那么大類碼，按地形要素由八大類構成。1——定位根底2——水系3——居民地及設施4——交通5——管線6——境界與政區7——地貌8——植被與土質表8-1圖形碼類型空間特征圖形表達描述適用要素例如0注記注記參考點地名注記、名稱注記、說明注記等1點1類點，以中心點、定位點為主測量控制點、高程注記點、不依比例獨立房屋/橋、紀念碑、泉、井、巖峰等22類點，以標識點為主依比例多邊形內配置的符號、發電廠、學校等3線1類線，以定位線、等值線為主單線河/渠/路、半依比例房屋/橋梁/堤壩、垣柵、行樹、電力線、管線、等高線、等深線等42類線，以中心線、結構線為主依比例道路/街道中心線、河流水系結構線等53類線，以輪廓線〔封閉〕、主邊界線為主輪廓線、海岸線、路邊線、境界線、地類界、加固岸、圍墻、坎線、坡頂線、上緣線等64類線，以副邊界線、輔助線為主坡底線等7面1類面，帶輪廓線為主街區、依比例房屋/建筑物、魚塘、池塘等82類面，不帶輪廓線為主水域、園地、林地、草地、沙地、水中灘、高速公路/國道普染面等93類面注：〔1〕將圖面“注記”要素視為“偽要素”，與點、線、面并列為四大要素類型。注記要素的內容將按注記參考點的位置〔可以是單點或多點〕并配合注記碼，進行制圖輸出。〔2〕有向點，采集時以第1點為定位點，第2點為指向點。〔3〕有向線遵循符號左置原那么。為將“注記”按現有圖式要求〔規定的字型、顏色以及字體尺寸大小〕自動進行圖形化輸出，專門設計了注記碼；注記碼為4位，第1位為字型碼，第2位為顏色碼，第3、4位為字體尺寸碼，具體內容見表8-2。1位碼2位碼3、4位碼碼字型碼顏色碼字體尺寸大小〔mm〕1粗等線1紅色〔M100Y100〕016.02中等線2黑色〔K100〕025.53長中等線3灰色〔K70〕035.04細等線4綠色〔C100Y100〕044.55正等線5藍色〔C100〕054.06右斜等線6棕色〔M40Y100K30〕063.57宋7073.08仿宋8082.59左斜宋9092.00長等線101.8111.6121.4DLG數據表1:5萬數據數據表及包含內容如表8-1所示：表8-11:5萬DLG數據表序號數據表名包含內容1Conpt_50K_pt控制點2Hydnt_50K_pl線狀河流、渠道、海岸線及面狀水系邊線等3Hydnt_50K_py面狀河流、渠道、湖泊、水庫、各種灘地等4Hydlk_50K_pt不依比例水庫、瀑布、泉、井、點狀島嶼、各種礁、燈塔、鹽田等5Hydlk_50K_pl堤、壩、水閘、陡岸、依比例水庫、瀑布、鹽田等6Resnt_50K_py街區、依比例尺房屋等7Resnt_50K_pl面狀居民地邊線8Reslk_50K_pt不依比例尺房屋、蒙古包、窯洞9Reslk_50K_pl半依比例尺獨立房屋、蒙古包10Railk_50K_pt火車站及附屬設施11Railk_50K_pl鐵路12Roalk_50K_pt公路附屬設施13Roalk_50K_pl公路14Bount_50K_pl省、地區、縣界及鄉、鎮范圍的邊線15Bount_50K_py鄉、鎮范圍16Boupt_50K_pt省、地區、縣界界樁17Ternt_50K_pl陡崖、陡石山及沙丘、崩崖、泥石流、滑坡邊線等18Ternt_50K_py沙丘、崩崖、泥石流、滑坡等19Terlk_50K_pt高程點20Terlk_50K_pl等高線、等深線21Othnt_50K_pl不依比例尺長城墻、城墻內外輪廓線、圍墻及面狀塔、鹽田、露天設備等邊線22Othnt_50K_py面狀塔、鹽田、露天設備等23Othlk_50K_pl電力線、管道、通訊線等24Othlk_50K_pt科學觀測站、氣象站、鐘樓、鼓樓、紀念碑、寺、廟、井等25Atnlk_50K_pt不依比例尺橋、隧道26Atnlk_50K_pl依比例尺橋、隧道27Anopt_50K_pt各類注記1:1萬DLG數據數據表及內容如表8-2所示：表8-21:1萬DLG數據表序號數據表名包含內容1Conpt_10K_pt控制點2Hydnt_10K_pl線狀河流、渠道、海岸線及面狀水系邊線等3Hydnt_10K_py面狀河流、渠道、湖泊、水庫、各種灘地等4Hydlk_10K_pt不依比例水庫、瀑布、泉、井、點狀島嶼、各種礁、燈塔、鹽田等5Hydlk_10K_pl堤、壩、水閘、陡岸、依比例水庫、瀑布、鹽田等6Resnt_10K_py街區、依比例尺房屋等7Resnt_10K_pl面狀居民地邊線8Reslk_10K_pt不依比例尺房屋、蒙古包、窯洞9Reslk_10K_pl半依比例尺獨立房屋、蒙古包10Railk_10K_pt火車站及附屬設施11Railk_10K_pl鐵路12Roalk_10K_pt公路附屬設施13Roalk_10K_pl公路14Bount_10K_pl省、地區、縣界及鄉、鎮范圍的邊線15Bount_10K_py鄉、鎮范圍16Boupt_10K_pt省、地區、縣界界樁17Ternt_10K_pl陡崖、陡石山及沙丘、崩崖、泥石流、滑坡邊線等18Ternt_10K_py沙丘、崩崖、泥石流、滑坡等19Terlk_10K_pt高程點20Terlk_10K_pl等高線、等深線21Othnt_10K_pl不依比例尺長城墻、城墻內外輪廓線、圍墻及面狀塔、鹽田、露天設備等邊線22Othnt_10K_py面狀塔、鹽田、露天設備等23Othlk_10K_pl電力線、管道、通訊線等24Othlk_10K_pt科學觀測站、氣象站、鐘樓、鼓樓、紀念碑、寺、廟、井等25Atnlk_10K_pt不依比例尺橋、隧道26Atnlk_10K_pl依比例尺橋、隧道27Anopt_10K_pt各類注記1:5萬、1:1萬數據表字段名稱及類型〔長度〕。如表8-3所示：表8-3數據表字段名稱及定義字段名稱字段類型長度小數點后位數GB〔國標分類碼〕I6NAME〔名稱〕C34PAC〔鄉鎮級行政區劃代碼〕I9RN〔道路編號〕C6ELEV〔高程值〕N82WQL〔水質〕C4VOL〔庫容量〕I6BNO〔界樁號〕C10RELE〔比高〕N41注：綠色區域的字段表示數據表共有的字段。1:500DLG精細數據表命名及內容參照1:1萬圖層表，要素分類代碼、要素屬性依據GB/T20258.1—2007根底地理信息要素數據字典第一局部：1:5001:10001:2000根底地理信息要素數據字典。框架〔專題〕數據表命名、字段及內容如下表8-4、表8-5所示。要素分類代碼、要素屬性依據GB/T20258.1—2007根底地理信息要素數據字典第一局部：1:5001:10001:2000根底地理信息要素數據字典。表8-4框架〔專題〕數據圖層層號數據表名內容0UnitGrid_py單元網格1PubEst_pt公用設施2TraEst_pt道路交通設施3EntEst_pt環衛環保設施4GarEst_pt園林綠化設施5DoorAdd_pt門址6OutEst_pt戶外設施7DraLine_pl排水管線8DraEst_pt排水設施及檢修井9WatLine_pl自來水管線10WatEst_pt給水設施及檢修井11TheLine_pl供熱管線12TheEst_pt供熱設施及檢修井13PowLine_pl供電線路14PowEst_pt供電設施及檢修井15TelLine_pl電信管線16TelEst_pt電信設施及檢修井17FacLine_pl工業管線18FacEst_pt工業設施19HVolLine_pl高壓線路20HVolEst_pt高壓電力設施21GasLine_pl燃氣管線22GasEst_pt燃氣設施及檢修點23OpeOrg_pt業務機構24FirSou_pt消防水源25FirEst_pt消防設施26FirArea_py消防轄區27DanSou_pt危險源28VipOrg_pt重點單位29TraWat_pt交通監控點30CroAToll_pt路口及收費站點31TraSig_pt交通信號燈32BusStop_pt公交站點33Bank_pt銀行及金融34School_pt學校35Hotel_pt酒店36ParDep_pt黨務部門37GovDep_pt政務部門38NatRes_pt自然資源39Reserv_pt大中型水庫40EngAChe_pt能源化工41BigProj_pt重大工程42TravSig_pt旅游景點43ImpCul_pt重點文物44SocOrg_pt社保機構45MedOrg_pt醫療衛生機構其中，0～35層主要效勞于城建、城管和智能交通管理，以1：500地形圖數據為定位表達根底；36～45層主要效勞于應急指揮和社保管理，以1：50000地形圖數據為定位表達根底，并參考其他資料定位。表8-5框架(專題)數據表字段名稱及定義序號字段名稱字段代碼字段類型字段長度說明1標識碼ObjCodechar16部件編碼2名稱ObjNamechar303歸屬部門DeptNamechar604所在萬米單元GBCodechar125位置描述ObjPoschar30街道、胡同、院落、小區、門牌、樓號、門店名稱6狀態ObjStatechar30完好/破損/喪失/占用7現勢性ObjUseStatechar30在用／作廢8初始時間BeginTimeDate10YYYYMMDD9變更時間EndTimeDate10YYYYMMDD10源比例尺MapScaleNumber位置來源于某種比例尺的數據，取比例尺分母11備注Memochar10012材質Metarialchar1213管徑PipeRadiusNumber14前點號ForeNoNumber15后點號NextNoNumber16埋深DeepthNumber17前點埋深ForeDeepthNumber18后點埋深NextDeepthNumber19類別Typechar1220規格Specchar10021級別CLASSChar1222長度LengthNumber23面積AreaNumber24容量VolumnNumber25照明LightBOOL26方向DirectionNumber27車道數RdWayNumNumber28參保InsuranceChar10029醫保定點MedicareBOOL注：綠色區域的字段表示數據表表共有的字段。最后和9.7章相統一數據獲取1:5萬地形數據獲取與更新1:5萬根底數據收集利用衛星影像進行數據更新元數據生成質量檢查1:1萬地形數據的獲取與更新〔二期〕1:1萬根底數據收集利用高分辨率衛星影像進行數據更新1:1萬DEM數據的收集、整合元數據生成質量檢查1:500地形圖數據生產航空攝影控制點布設空三加密立體測圖數據編輯元數據生成質量檢查衛星影像數據生產衛星影像獲取影像糾正配準元數據生成質量檢查航空影像數據生產〔二期〕采集獲取DEM〔或TIN〕制作正射影像〔DOM〕元數據生成質量檢查三維景觀數據生產建〔構〕筑物高度及模型數據獲取建〔構〕筑物紋理數據獲取與處理質量檢查專題數據獲取數據建庫數據庫建庫流程數據庫建立主要包括：準備工作、數據入庫前檢查、數據處理、數據入庫和數據庫測試等內容。其中準備工作指對已經獲取、處理好的數據準備，技術手冊的準備〔數據檢查要求和詳細的技術指標〕，檢查及數據處理軟、硬件的準備，記錄文檔的準備等。建庫工作流程如圖10-1所示：圖10-1數據庫建庫工作流程入庫數據檢查檢查的根本內容DLG矢量數據檢查的根本內容數據的數學根底正確性檢查；數據完整性檢查：數據層的完整性檢查，屬性項完整性檢查，數據范圍完整性檢查，要素完整性檢查；一致性檢查：屬性一致性檢查，數據格式一致性檢查，數據分層一致性檢查，拓撲正確性檢查，屬性內容填寫的格式正確性檢查;數據接邊檢查：空間位置及屬性接邊的檢查。DEM數據檢查的根本內容數據的數學根底正確性檢查；DEM有效范圍正確性檢查；DEM粗差檢查；DEM接邊檢查。DOM數據檢查的根本內容數據的數學根底正確性檢查；DOM有效范圍正確性檢查；DOM數據接邊檢查；DOM色調一致性檢查；數據文件是否齊全檢查。元數據檢查的根本內容主要檢查數據內容的完整性、一致性和標準性。三維景觀數據索引庫結合表數據的正確性；結合表數據的完整性。專題數據庫參照DLG矢量檢查的根本內容。檢查方法1〕矢量數據檢查方法矢量數據質量檢查采用計算機程序、計算機屏幕檢查有機結合的方法進行，以程序檢查為主。2〕DEM數據檢查方法以程序檢查為主，結合屏幕檢查。著重檢查DEM接邊情況，并可將DEM按高程分層設色，與收集到的矢量數據或影像疊加顯示檢查，或將DEM生成的三維暈渲圖與矢量數據疊加檢查。3〕影像數據檢查方法以屏幕檢查為主，結合程序檢查。4〕元數據檢查方法采用人機交互方式檢查。入庫數據處理1〕相鄰圖幅面狀要素進行物理接邊、屬性接邊包括檢查結果修正、圖幅拼接；建筑物、道路、水系構面和面狀的地類、地貌、行政區域的構面；2〕數據進行格式轉換；3〕數據進行投影轉換。數據入庫DLG矢量數據入庫1〕向系統管理員申請與數據庫連接的相關信息，并確保網絡暢通、安裝了入庫軟件。2〕啟動ArcCatalog應用程序。3〕雙擊“databaseconnection”下的“AddSpatialdatabaseconnection”，彈出“SpatialDatabaseConnection”對話框。4〕在彈出的對話框中輸入與數據庫連接的相關信息，建立與數據庫的連接。5〕雙擊建立的數據庫連接，展開數據庫。6〕建立要素集和要素類:右鍵單擊空間數據連接，單擊[Import|CoveragetoGeodatabase],彈出“CoveragetoGeodatabase”對話框，根據對話框提示輸入矢量數據，在對話框中輸入該矢量數據在數據庫中所在的要素類〔層〕和要素集，最后單擊[OK]按鈕，即可完成入庫和建立相應的要素集和要素類。7〕數據庫的投影和坐標信息定義:右鍵單擊數據集，翻開屬性對話框，根據“數字榆林”的規定定義各子數據庫的投影和坐標信息。8〕在數據庫中增加其他要素類：右鍵單擊數據集，在彈出菜單中選擇“CoveragetoGeodatabase”，翻開數據入庫對話框，根據設計要求，建立新的要素類〔層〕。9〕要素類〔層〕中追加矢量數據：單擊某一數據表名，然后單擊鼠標右鍵，在彈出菜單中選擇“Loaddata”，翻開數據裝入對話框，根據對話框，追加矢量數據。10〕重復執行〔8〕、〔9〕兩步，裝入需入庫的DLG數據所有數據層的相關數據類型的數據。11〕對入庫數據進行檢查：主要就數據表中存放內容的正確性、數據完整性、數據唯一性等方面進行檢查。12〕退出數據庫。數據入庫工作完成后，刪除與數據庫的連接，退出ArcCatalog。影像數據入庫1〕向系統管理員申請與數據庫連接的相關信息，并確保網絡暢通。2〕啟動ArcCatalog應用程序；3〕雙擊“數據庫連接”下的“添加數據庫連接”；4〕在彈出的對話框中輸入與數據庫連接的相關信息，建立與數據表的連接；5〕雙擊建立的數據庫連接，展開數據庫；6〕單擊數據表名，單擊鼠標右鍵，選擇“裝入數據”，彈出對話框，依據提示選擇一個數據裝入到相應的數據表中。7〕設置Settings參數，步驟如下：設置入庫文件的頭信息，按提示選擇投影坐標參數文件；設置Keyword參數；選擇“UseconfigurationKeyword”單項選擇按鈕，添入“ras”關鍵字；設置Storage參數,如以下圖所示，在建立金字塔選項“Pyramidsoptions”,選擇不建立金字塔。由于柵格數據的數據量較大，批量入庫需要花費較長的時間，容易造成意外的過失。為了提高影像數據的入庫效率，入庫時可先不選建立金字塔的單項選擇按鈕。入庫后，在效勞器端的ARCSDE系統下，用sderester命令統一建立金子塔，命令如下：sderaster–opyramid–1<table,column>-v<raster_id>[-L<pyramid_lever>][-I{nearest|bilinear|bicubic}][-i<service>|<port#>][-s<server_name>][-D<database>][-u<DB_user_name>][-p<password>]8〕重復步驟〔5〕、〔6〕，裝入其它影像數據；9〕利用DOM數據本身包含的定位信息對其進行配準處理；10〕退出數據庫。數據入庫工作完成后，刪除與數據庫的連接，退出ArcCatalog。DEM數據入庫1〕向系統管理員申請與數據庫連接的相關信息，并確保網絡暢通。2〕啟動ArcCatalog應用程序。3〕雙擊“數據庫連接”下的“添加數據庫連接”。4〕在彈出的對話框中輸入與數據庫連接的相關信息，建立與數據表的連接。5〕雙擊建立的數據庫連接，展開數據庫。6〕翻開相應比例尺數據庫下的DEM數據集。7〕單擊某一DEM數據表名，單擊鼠標右鍵，選擇“裝入數據”，依據提示選擇一個DEM數據裝入到相應的數據表中。8〕重復步驟〔7〕，裝入其他DEM數據。9〕全部數據入庫工作完成后，向系統管理員申請構建DEM金字塔〔參照影像入庫金字塔建立局部〕。10〕退出數據庫。數據入庫工作完成后，刪除與數據庫的連接，退出ArcCatalog。元數據入庫向系統管理員申請與數據庫連接的相關信息，并確保網絡暢通；啟動ArcCatalog應用程序；雙擊“databaseconnection”下的“AddSpatialdatacaseconnection”；在彈出的對話框中輸入與數據庫連接的相關信息，建立與數據表的連接；雙擊建立的數據庫連接，展開數據庫；翻開元數據庫相應比例尺對應的元數據表；單擊鼠標右鍵，選擇“Loaddata”，選擇一個元數據裝入到數據表中；重復步驟〔7〕，裝入其他元數據。三位景觀數據入庫專題數據入庫將數據按規定的子目錄存方好；向系統管理員申請與數據庫連接的相關信息，并確保網絡暢通；啟動ArcCatalog應用程序；在ArcCatalog模塊中進行數據入庫,在樹狀目錄框中，雙擊“數據庫連接”目錄項，彈出“增加空間數據庫連接項”；雙擊“增加空間數據庫連接項”，配置數據庫連接參數；選擇數據導入項，按比例尺以不同的表空間入專題Coverage數據；重復步驟〔6〕，裝入其他專題數據；設置用戶權限。索引庫建設在索引數據庫中索引有下面幾類：唯一索引唯一索引不允許兩行具有相同的索引值。如果現有數據中存在重復的鍵值，那么數據庫不允許將新創立的唯一索引與表一起保存。當新數據將使表中的鍵值重復時，數據庫也拒絕接受此數據。主鍵索引主鍵索引是唯一索引的特殊類型。主鍵索引要求主鍵中的每個值是唯一的。當在查詢中使用主鍵索引時，它允許快速訪問數據。聚集索引在聚集索引中，表中各行的物理順序與鍵值的邏輯〔索引〕順序相同。表只能包含一個聚集索引。如果不是聚集索引，表中各行的物理順序與鍵值的邏輯順序不匹配。聚集索引比非聚集索引有更快的數據訪問速度。表中其它字段索引除了主鍵索引，一般的表要根據實際的檢索情況添加一些其它字段的索引以此來提高檢索速度。SDE索引在ESRIArcSDE的安裝設置中，可以選擇如下三種幾何數據存儲機制：LongRaw、Blob和OracleSpacial。根底庫建庫使用BLOB機制，這也是SDE缺省提供的幾何存儲機制。在這三種機制下SDE的網格索引都可以建立1--3級，而且在建立這種網格索引的時候，對每級網格大小的設定必須在實際試驗根底上進行優化。對于矢量數據建立3級網格索引。在本數據庫的索引設計中，表中主鍵索引是必需的，而表中其它字段索引是根據具體應用內容而定，在檢索時有必要的時候添加。數據庫集成數據集成由于根底地理信息、自然資源信息、社會經濟統計信息等分屬于各個部門，由各個部門分別進行建庫和維護，因而形成了物理分散、邏輯集中、分布式處理的應用體系。根底空間數據在物理上形成一個整體的根底空間數據庫，以便于統一制作、更新和發布；專業空間數據以行業分布管理為主，形成各行業分布式的專業空間數據庫，并以根底空間數據庫為基準，確保專業空間數據庫之間和兩者在邏輯上能夠形成一個整體；屬性數據采取行業分布管理，各行業的屬性數據以主題的方式建立屬性數據庫，除要求有統一的時間和空間標識要素，還應設有可控制、可授權訪問的接口。對于根底空間數據的集成，基于空間元數據標準，通過一定的數據處理和功能開發，使數據庫中的根底地理數據發生有機的聯系，到達庫中數據體的無縫集成。數據集成的主要內容包括：建立統一的空間參考系統。統一的空間參考系統是數據集成的前提條件。坐標系：1980西安坐標系；投影：高斯-克呂格投影；高程基準：1985國家高程基準；分帶：3度分帶。建立同比例尺要素數據間的關系連接〔跨圖幅面狀要素面的物理構建，跨圖幅線狀要素通過系統功能實現其邏輯上的連接〕：主要是通過建立空間索引、拓撲來實現要素間的關聯，首先將跨圖幅的面狀要素進行物理接邊處理，但不對跨圖幅的線狀要素進行接邊處理。然后，對局部要素擴展其屬性項并賦以相應的名稱或實體代碼。使現實世界的一個實體對應一個唯一的代碼。不同比例尺同類要素數據間〔主要境界、道路、河流等〕的關系連接：通過地理編碼等機制和技術實現，以實體代碼作為關鍵字，建立各比例尺矢量地形數據間的聯系。異構數據之間的關聯。通過軟件開發及地理編碼技術實現將來自不同應用系統的異構源數據變為同構，從而解決數據互操作問題。建立單元格網，實現地址數據與矢量數據以及柵格數據〔影像與DEM〕間的關系連接。建立索引數據庫。主要包括圖幅結合表、關系索引數據。數據綜合〔數據抽象〕，指有高精度數據經過抽象綜合形成精度較低但空間尺度較大的數據。數據綜合在空間上是數據特征的合并、縮小等變化，或者是特征邊界的移動、添加、去除和合并；時間上，時間域變長；屬性上，是分類的逆過程，即聚類、歸并等。對元數據進行綜合，并與相應數據體進行關聯，以滿足用戶查詢的需要。數據庫軟硬件集成通過界面設計和接口連接等技術手段，對系統建設中使用的各種軟件進行整體集成，構成一個有機的數據庫系統；同時，選擇合理的硬件配置，構成一個整體的數據庫運行環境。涉及到數據庫Oracle10g與ArcGIS9.2之間的集成，軟件與硬件之間的集成。對Oracle10g在數據庫效勞器上進行安裝、配置,在空間數據引擎效勞器上安裝、配置ArcGISSDE，并跟Oracle10g數據庫建立連接，利用ArcSDE提供的CAPI，用SE_Connection定義一個SDE連接，通過函數SE_connection_create返回一個唯一的句柄，通過該句柄引用連接。數據庫效勞器與空間引擎效勞器之間通過網絡物理上關聯。如圖11-1所示：圖11-1數據庫軟硬件集成關系圖地理空間信息效勞平臺概括效勞對象效勞內容效勞方式平臺需求數據需求應用需求平臺設計平臺設計原那么平臺架構設計子系統設計子系統與數據庫集成設計Webservices接口設計用戶接口外部接口內部接口數據共享與訪問設計關鍵技術研究與實現系統部署設計平臺開發建設開發流程技術路線開發模式子系統開發建設Webservices接口開發建設數據共享與訪問建設平臺部署與建設平臺集成建設子系統集成建設子系統與數據庫的集成建設子系統效勞集成建設軟件、硬件、網絡環境建設軟件環境建設硬件環境建設網絡環境建設平安和保密設計與建設平安保密制度建設根據《測繪管理工作國家秘密范圍的規定》〔國測辦字[2003]17號〕文件，榆林市地理信息公共效勞平臺所使用的根底地理信息數據屬于國家機密級數據，因此數據的平安保密工作至關重要，為確保平臺數據的平安，需要制定平安保密制定。榆林市地理信息公共效勞平臺平安保密制度的主要內容如下：平安保密責任單位和職責地理信息公共效勞平臺的平安保密工作由榆林市政府負責，具體責任單位是榆林市信息化辦公室，主要職責是全面負責地理信息公共效勞平臺的環境平安、網絡平安、數據庫平安、數據傳輸平安、數據保密等平安保密工作，擬定平安保密管理制度，實施平安保密檢查、監督等工作。環境平安地理信息公共效勞平臺部署在“數字榆林”工程規劃的信息資源數據中心，信息資源數據中心負責本平臺的環境平安，包括防火、防盜、防電磁輻射、防靜電、防止閑雜人等接近、破壞平臺設備等。網絡平安網絡主要受到兩種平安威脅，即非法用戶的訪問和病毒的危害，根據“數字榆林”可研報告，由系統平安建設單位負責構建平安虛擬專網以及網絡防火墻。平臺終端使用平安平臺的數據管理子系統是使用終端之一，使用要求如下：采用開機熱啟動密碼；使用帶口令的屏幕保護；離開機器時，確保已關機或已進入屏幕保護狀態；定期進行病毒檢測和查殺工作；禁止利用數據管理權限導出、打印根底地理信息數據以及其他泄露數據的行為。數據效勞平安榆林市地理信息公共效勞平臺是榆林市唯一的提供地理空間信息的平臺，具有高度共享性，因此數據共享效勞時的平安問題也非常重要。主要涉及：數據庫訪問平安地理信息公共效勞平臺針對個應用系統發布了不同的效勞，其中包含數據效勞內容。數據傳輸平安數據保密與解密地理空間信息公共效勞平臺主要運行在政務內網、政務外網和互聯網上，效勞于政府機構和社會公眾。在政務內網