地理信息基礎庫設計

㈠ 地理信息資料庫建庫順序

建立省級基礎地理信息資料庫，必然要設計和開發基礎地理信息資料庫版管理系統，並解決大數據量權、多種類型空間數據的集成管理問題.介紹和討論最近完成的浙江省基礎地理信息資料庫(1 : 10 000示範庫)管理系統中諸如系統總體框架、系統功能、空間數據序結構、海量多源數據組織、空間索引建立等有關技術問題.試驗結果確定了比較合適的空間索引數據，從而獲得了對海量數據較好的訪問性能，示範庫的建設工作達到了預期的目的.
可以詳細的看
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㈡ 　基礎地理資料庫建設

1.基礎地理資料庫建庫原則

（1）滿足專題研究的特殊需求。河南省1:500000～1∶100000數字地理底圖的製作，是根據《河南省國土資源遙感綜合調查與信息化工程總體設計書》的要求，應用地理信息系統技術，為其提供數字式基礎地理控制信息。基礎地理控制信息用於專題信息的定位，正確表現其與周圍地理環境的關系的分布規律，綜合地反映自然地理形態和社會經濟概況。同時，通過非空間數據（屬性數據）錄入，實現空間數據與非空間數據的對應聯結。

（2）以國家基礎地理信息中心「數字地圖資料庫」為基礎，根據項目的需要，根據現時資料進行了部分內容的補充、修編。

2.地理要素選取標准

（1）水系

圖上所有雙線河及河心島，單線河5級以上基本全部選取。河網密度大的在保證體現其河系基本形態的原則下，進行了刪減，選取圖上面積大於10 mm2的湖泊和水庫。

（2）行政區劃

選取縣級以上行政界線。

（3）居民地

縣級以上政府所在地全部選取。地級以上政府所在地按真型居民地范圍選取。鎮級居民地按經差30′、緯差20′范圍內3～5個居民地的標准選取。在部分人口稀疏區選取了部分村級居民地。

（4）交通

鐵路及高等級公路全部選取，並按高速公路、國道、省道進行分類；其他公路按照與居民地相連通的原則選取。根據現勢資料對近年來新建高速公路進行補充。由於數據及比例尺的不同，故補充信息的精度低於1∶250000比例尺的精度。

（5）地貌

地形等高線高差平原地區為50 m、100 m；低山區為300 m、500 m；中山區為1000 m、1500 m、2000 m。主要山峰及高程，按經差30′、緯差20′范圍內選取3個山峰或高程點的標准。

3.地理要素分類代碼

1∶500000數字地理底圖要素分類代碼採用中華人民共和國國家標准《國土基礎信息數據分類與代碼》（GB/T13923-92）。國土基礎信息數據分為九個大類，並依次細分為小類，一級和二級。分類代碼由六位數字碼組成，其結構如下：

遙感·河南省國土資源綜合調查與評價

大類碼、小類碼、一級代碼和二級代碼分別用數字順序排列。識別位由用戶自行定義，以便於擴充。在1∶500000數字地理底圖資料庫中沒有用到識別位，故用前五位數字表示要素分類代碼。

（1)1:500000數字地理底圖數據所用到的大類碼意義

2＝水系；3＝居民地；4＝交通；6＝境界；7＝地形。

（2）行政區劃代碼

1∶500000數字地理底圖資料庫中縣級以上行政區劃代碼採用中華人民共和國國家標准《中華人民共和國行政區劃代碼》（GB/T2260-1995）。屬性表中數據項為「行政區劃代碼」。縣級以上行政區劃代碼結構如下：

a.採用六位數字代碼。按層次分別表示我國各省（自治區、直轄市）、地區（市、州、盟）、縣（區、市、旗）的名稱。

b.行政區劃代碼從左至右的含義。第一、二位表示省（自治區、直轄市）；第三、四位表示省轄市（市、州、盟及國家直轄市所屬市轄區和縣的總碼）其中01～20、51～70表示省轄市；21～50表示地區（州、盟）；第五、六位表示縣（市轄區、地轄市、省直轄縣級市、鎮），其中01～18表示市轄區或地轄市，21～80表示縣（鎮），81～99表示省直轄縣級市。

4.投影、坐標系、高程系

數字地理底圖資料庫採用高斯－克呂格（等角橫切圓柱）投影，中央經線為113°30 ′00″，坐標系採用1954年北京坐標系，高程系採用1956年黃海高程系。

5.地理要素分層

河南省基礎地理數字地圖圖層文件分類詳見表5.3.1。

表5.3.1河南省基礎地理數字地圖圖層文件分類表

6.河南省基礎地理數據層描述

（1）基本信息圖層名（L2HN01J）

數據描述 表5.3.2描述30′×20 ′的經緯網線及其經緯度值。

表5.3.2基本信息屬性表

數據項代碼及其描述95202＝經線；95203＝緯線。

（2）水系信息圖層名

a.水系信息圖層名（L2HN02S)

數據描述以多邊形表示的水系要素，如河流、湖泊、水庫、水塘等。

數據項代碼及其描述22012＝常年雙線河；22010＝運河；23000＝湖泊；24010＝水庫；24150＝水塘；25050＝水中島。

河流、湖泊、水庫屬性見表5.3.3。

表5.3.3河流、湖泊、水庫屬性表

b.水系信息圖層名（★2HN022H、L2HN02CH）

數據描述 以線表示的水系要素，包括河流、湖泊、水庫、運河等。

數據項代碼及其描述21011＝常年單線河；21012＝常年雙線河岸線；21021＝常年時令河；22010＝運河岸線；23000＝湖泊岸線；24010＝水庫岸線；24150＝池塘岸線。

河流、海岸線屬性見表5.3.4。

表5.3.4河流、海岸線屬性表

（3）交通信息圖層名

a.交通信息圖層名（L2HN03T）

數據描述表5.3.5描述主要鐵路和鐵路線起止點城市名。

數據項代碼及其描述41000＝鐵路；41010＝電氣化鐵路；41011＝復線鐵路；41012＝單線鐵路；41013＝建築中鐵路；41030＝窄軌鐵路。

鐵路圖層屬性見表5.3.5。

表5.3.5鐵路圖層屬性表

b.交通信息圖層名（L2HN03G、L2HN03GD、L2HN03SD）

數據描述表5.3.6描述高速公路、國道、省道及起止點城市名稱等。

數據項代碼及其描述42010＝高速公路；42011＝建築中高速公路；0＝一級公路（國道）；42070＝主要公路（省道）；42080＝一般公路；42110＝大路；42130＝小路。

公路圖層屬性見表5.3.6。

表5.3.6公路圖層屬性表

（4）居民地圖層名

a.居民地圖層名（L2HN04X）

數據描述 表5.3.7描述鄉鎮級以上居民地及其行政區劃代碼名稱等。

數據項代碼及其描述31020＝省政府駐地；31030＝地級市政府駐地；31060＝縣政府駐地；31080＝鎮政府駐地；31090＝鄉政府駐地。

鎮級以上居民地屬性見表5.3.7。

表5.3.7鎮級以上居民地屬性表

b.居民地圖層名（L2HN04D）

數據描述表5.3.8描述地級以上真型居民地及其類別和名稱。

地區級居民屬性見表5.3.8。

表5.3.8地區級居民地屬性表

（5）政區圖層名

a.政區圖層名（L2HN05X、L2HN05D、L2HN05X）

數據描述 表5.3.9描述省級行政界、地級行政界、縣級行政界、地區界等。

表5.3.9境界屬性表

b.政區圖層名（L2HN05DQ、L2HN05XD）

數據描述表5.3.10描述地級行政區、縣級行政區。

表5.3.10行政區屬性表

（6）地貌圖層名

a.地貌圖層名（L2HN06D）

數據描述表5.3.11描述等高線及其高程值。

數據項代碼及其描述71000＝等高線。

表5.3.11地形等高線屬性表

b.地貌圖層名（L2HN06G）

數據描述表5.3.12描述主要山峰的名稱及高程值，主要高程點的高程值。

數據項代碼及其描述72000＝山峰。

表5.3.12山峰高程點屬性表

7.工作流程

工作流程包括預處理、圖形數字化、圖形編輯、拓撲關系建立、屬性輸入、投影變換、輸出圖形等步驟，各步驟間均經過檢查修改等過程。其工藝流程見圖5.3.1。

圖5.3.1河南省基礎地理數字地圖製作工藝流程圖

㈢ 空間資料庫的空間資料庫的設計

資料庫因不同的應用要求會有各種各樣的組織形式。資料庫的設計就是根據不同的應用目的和用戶要求，在一個給定的應用環境中，確定最優的數據模型、處理模式、存貯結構、存取方法，建立能反映現實世界的地理實體間信息之間的聯系，滿足用戶要求，又能被一定的DBMS接受，同時能實現系統目標並有效地存取、管理數據的資料庫。簡言之，資料庫設計就是把現實世界中一定范圍內存在著的應用數據抽象成一個資料庫的具體結構的過程。
空間資料庫的設計是指在現在資料庫管理系統的基礎上建立空間資料庫的整個過程。主要包括需求分析、結構設計、和數據層設計三部分。
1、需求分析
需求分析是整個空間資料庫設計與建立的基礎，主要進行以下工作：
1）調查用戶需求：
了解用戶特點和要求，取得設計者與用戶對需求的一致看法。
2）需求數據的收集和分析：
包括信息需求(信息內容、特徵、需要存儲的數據)、信息加工處理要求(如響應時間)、完整性與安全性要求等。
3）編制用戶需求說明書：
包括需求分析的目標、任務、具體需求說明、系統功能與性能、運行環境等，是需求分析的最終成果。
需求分析是一項技術性很強的工作，應該由有經驗的專業技術人員完成，同時用戶的積極參與也是十分重要的。
在需求分析階段完成數據源的選擇和對各種數據集的評價
2、結構設計
指空間數據結構設計，結果是得到一個合理的空間數據模型，是空間資料庫設計的關鍵。空間數據模型越能反映現實世界，在此基礎上生成的應用系統就越能較好地滿足用戶對數據處理的要求。
空間資料庫設計的實質是將地理空間實體以一定的組織形式在資料庫系統中加以表達的過程，也就是地理信息系統中空間實體的模型化問題。
1）概念設計
概念設計是通過對錯綜復雜的現實世界的認識與抽象，最終形成空間資料庫系統及其應用系統所需的模型。
具體是對需求分析階段所收集的信息和數據進行分析、整理，確定地理實體、屬性及它們之間的聯系，將各用戶的局部視圖合並成一個總的全局視圖，形成獨立於計算機的反映用戶觀點的概念模式。概念模式與具體的DBMS無關，結構穩定，能較好地反映用戶的信息需求。
表示概念模型最有力的工具是E-R模型，即實體-聯系模型，包括實體、聯系和屬性三個基本成分。用它來描述現實地理世界，不必考慮信息的存儲結構、存取路徑及存取效率等與計算機有關的問題，比一般的數據模型更接近於現實地理世界，具有直觀、自然、語義較豐富等特點，在地理資料庫設計中得到了廣泛應用。
2）邏輯設計
在概念設計的基礎上，按照不同的轉換規則將概念模型轉換為具體DBMS支持的數據模型的過程，即導出具體DBMS可處理的地理資料庫的邏輯結構(或外模式)，包括確定數據項、記錄及記錄間的聯系、安全性、完整性和一致性約束等。導出的邏輯結構是否與概念模式一致，能否滿足用戶要求，還要對其功能和性能進行評價，並予以優化。
從E—R模型向關系模型轉換的主要過程為：
①確定各實體的主關鍵字；
②確定並寫出實體內部屬性之間的數據關系表達式，即某一數據項決定另外的數據項；
③把經過消冗處理的數據關系表達式中的實體作為相應的主關鍵字
④根據②、③形成新的關系。
⑤完成轉換後，進行分析、評價和優化。
3)物理設計
物理設計是指有效地將空間資料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，其結果是導出地理資料庫的存儲模式(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。
物理設計的好壞將對地理資料庫的性能影響很大，一個好的物理存儲結構必須滿足兩個條件：一是地理數據佔有較小的存儲空間；二是對資料庫的操作具有盡可能高的處理速度。在完成物理設計後，要進行性能分析和測試。
數據的物理表示分兩類：數值數據和字元數據。數值數據可用十進制或二進制形式表示。通常二進制形式所佔用的存貯空間較少。字元數據可以用字元串的方式表示，有時也可利用代碼值的存貯代替字元串的存儲。為了節約存貯空間，常常採用數據壓縮技術。
物理設計在很大程度上與選用的資料庫管理系統有關。設計中應根據需要，選用系統所提供的功能。
4)數據層設計
大多數GIS都將數據按邏輯類型分成不同的數據層進行組織。數據層是GIS中的一個重要概念。GIS的數據可以按照空間數據的邏輯關系或專業屬性分為各種邏輯數據層或專業數據層，原理上類似於圖片的疊置。例如，地形圖數據可分為地貌、水系、道路、植被、控制點、居民地等諸層分別存貯。將各層疊加起來就合成了地形圖的數據。在進行空間分析、數據處理、圖形顯示時，往往只需要若干相應圖層的數據。
數據層的設計一般是按照數據的專業內容和類型進行的。數據的專業內容的類型通常是數據分層的主要依據，同時也要考慮數據之間的關系。如需考慮兩類物體共享邊界(道路與行政邊界重合、河流與地塊邊界的重合)等，這些數據間的關系在數據分層設計時應體現出來。
不同類型的數據由於其應用功能相同，在分析和應用時往往會同時用到，因此在設計時應反映出這樣的需求，即可將這些數據作為一層。例如，多邊形的湖泊、水庫，線狀的河流、溝渠，點狀的井、泉等，在GIS的運用中往往同時用到，因此，可作為一個數據層。
5)數據字典設計
數據字典用於描述資料庫的整體結構、數據內容和定義等。 數據字典的內容包括： 1）資料庫的總體組織結構、 資料庫總體設計的框架 。 2）各數據層詳細內容的定義及結構、 數據命名的定義 。 3）元數據（有關數據的數據，是對一個數據集的內容、質量條件及操作過程等的描述） 。

㈣ 地理信息系統資料庫的介紹

《地理信息系統資料庫（第2版）》全面、系統地論述GIS資料庫的基本原理回、應用方法、最新答理論與發展趨勢，以及在國土規劃與管理、水資源規劃與管理等方面的許多應用實例，所涉及的主要內容和相關關鍵技術是目前GIS資料庫研究與開發最需要考慮的技術問題之一。全書共七章，內容包括：緒論；空間數據的表達與管理；GIS資料庫設計；WebGIS資料庫技術；GIS資料庫標准化；GIS資料庫基礎應用；GIS資料庫發展前沿。

㈤ 什麼是「基礎地理空間框架」具體的內容包括什麼

基礎地理空間框架建設是充分運用全球導航衛星系統(GNSS)、遙感(RS)、地理信息系統(GIS)和計算機網路等技術，制定相應的政策法規和標准體系，建立基礎地理數據獲取與更新、處理與管理、分發與服務的信息化體系，為建設多尺度、多解析度、多種類的北京市空間數據體系和統一的北京市地理空間數據基礎平台奠定基礎，從而為城市政府、行業、社區和公眾提供高質量的基於空間位置的應用服務，滿足北京城市規劃、發展、建設、運行、服務、管理的需要。
進入21世紀以來，北京市基礎地理空間框架實現了從最初的傳統模擬測繪技術體系向數字化測繪技術體系的跨越式發展，正朝著信息化測繪技術體系的方向快速推進，逐步形成了北京市基礎地理空間框架的管理體系、標准體系和技術體系。20多年來，為北京市城市總體規劃、城市建設重點工程、奧運工程、信息化城市管理，以及人民群眾的工作生活，提供了及時、可靠、適用的測繪服務與保障。

一、基礎地理空間框架建設現狀
（一）數字化測繪生產體系的建立。從20世紀80年代開始，北京市測繪設計研究院（以下簡稱：北京院）率先開展了一系列數字化測繪生產體系的研究與建立工作，包括：大比例尺工程圖機助成圖系統的開發、北京市地下管網圖形資料庫系統的建設、全球衛星定位系統（GPS）技術的應用、數字化測繪生產工藝流程設計、北京市基礎測繪信息4D系統產品體系的研究等，這些研究成果為數字化測繪體系的建設以及北京市基礎地理空間框架的建設奠定了堅實的技術基礎。
（二）北京市基礎地理空間框架管理機制基本形成。隨著數字化測繪生產體系的建立和完善，對建立相關的管理體系和法規體系的需求也越發強烈。北京市地理信息中心的成立、基礎測繪工作納入北京市國民經濟和社會發展計劃、ISO9001質量管理體系的建立、《北京市基礎測繪更新規劃方案》的制定以及《北京市測繪條例》的頒布等一系列舉措，使得北京市的測繪事業逐步適應社會主義市場經濟的管理體制，測繪隊伍不斷壯大，基礎測繪的良性循環得到了保障，並為北京市基礎地理空間框架建設的管理工作提供了法規保障。
（三）北京市基礎地理空間框架技術體系初步建立。「十五」期間，北京市基礎地理空間框架技術體系的建設逐步落實。國家基礎測繪設施項目北京市單位工程按要求完成，各項技術指標達到並超過了《實施方案》的設計目標；依據《北京市測繪條例》，《北京市地方測繪技術系列標准》的編寫工作基本完成；北京市基礎地理空間框架基準體系建設的項目成果通過了專家鑒定；《北京市「十一五」時期測繪事業發展規劃》列入市政府專項規劃，有力地推動了北京市測繪事業的發展。

二、北京市基礎地理空間框架數據與技術服務成果
（一）基礎地理空間框架數據建設。
1．北京地形圖分為1∶500、1∶2000和1∶10000三種，分別以2年、3年、4年（平原）、8年（山區）的周期進行更新。基礎測繪成果以4D數據（DLG數字線劃圖、DEM數字高程模型、DOM數字正射影像、DRG數字柵格圖）為表現形式，實現了全面覆蓋、及時更新。測繪部門積極主動做好基礎地理數據的推廣應用工作，有力地保障了「新北京、新奧運」的戰略構想和北京城市總體規劃的實施。
2．基礎地理信息資料庫系統建設。依據北京市基礎地理空間框架建設需要，北京市測繪設計研究院建成了1∶500、1∶2000和1∶10000基礎地理信息資料庫，其中，1∶500庫存儲管理了北京市四環范圍約8800幅地形圖、1∶2000庫存儲管理了六環范圍約3300幅地形圖，1∶10000庫存儲管理了全市域930幅地形圖；初步建立了1∶2000～1∶10000數字正射影像資料庫(DOM)、1∶500～1∶10000數字柵格地圖資料庫(DRG)、地名與地址資料庫和元資料庫。同時建設了資料庫管理系統。
3．基礎地理信息數據服務建設。近5年來，北京院共向建設單位提供1∶500、1∶2000和1∶10000紙質地形圖30餘萬張單幅和1萬余張單幅基礎地理數據。向全市137家單位提供了較大范圍（面積大於6km2）的基礎地理數據和服務，其中包括121家各級政府委辦局和信息中心，佔88.3％；公司企業單位10家，佔7.3％；科研院所6家，佔4.4％。全市絕大部分的委辦局均使用上了北京基礎地理數據，不僅推動了全市各個委辦局政務信息系統建設，也促進了基礎地理數據的應用與更新。在向北京市公安局、市交管局、市交通委等約10家單位提供基礎數據時，通過多種方式採集了專題數據，製作了專題電子地圖和開發了基於電子地圖的專業地理信息系統。
4．數字地形圖分發服務系統建設。為了進一步做好現狀地形圖和歷史地形圖的管理，北京院建立了現狀地形圖資料庫和歷史地形圖資料庫，用於存儲和管理北京市1∶500、1∶2000及1∶10000三種比例尺現狀地形圖和歷史地形圖，可為用戶提供方便、快捷、優質的測繪成果服務。2004年，北京院建立了數字地形圖分發服務系統和歷史地形圖綜合查詢系統。該系統的建立可縮短查詢和出圖時間，縮短了新圖歸檔到對外提供服務的周期，提高了工作效率。
（二）地理信息技術服務。依託北京市基礎地理空間框架支撐，北京院加強地理信息系統技術開發服務和工程應用工作，承擔主要地理信息系統技術開發服務開發項目及應用工程三十餘項，累計獲得各級科技進步獎116項次、各級優秀工程獎76項次。依託北京市基礎地理信息資料庫提取數據，編制北京市政務版電子地形圖數據，提供給北京市政府各個委辦局使用。該數據的使用，推進政務信息化和信息共享，促進了基礎地理信息數據服務與保障。
1．基礎地理信息數據在北京城市總體規劃修編中的應用。北京城市總體規劃的修編，需要有準確可靠的基礎地理數據的支持，而規劃決策也都需要空間信息的定位，最終的規劃成果需要表現在地形圖上。為了提供及時有效的基礎地理數據，以現有的各種基礎地理數據為基礎，進行各種專題數據的加工和整合，完成了北京市域規劃匯總圖和北京市域現狀匯總圖等GIS數據的加工,並對各種專題數據進行統計分析與應用服務，為各相關部門的各專項規劃研究和規劃編制工作提供了可靠信息和科學依據，從而保障了北京市總體規劃修編工作的順利實施。
2．為城市建設重點工程、奧運工程提供測繪服務。「新北京、新奧運」戰略的實施，迎來了北京城市建設的高峰期，大量的重點工程、奧運工程、市政工程陸續開工建設。北京院為各個建設項目提供了優質測繪服務，保障「新奧運」從規劃到實施全過程的用圖，編撰了《「新北京、新奧運」地圖集》，有力的擴展了測繪服務應用范圍。
3．為信息化城市管理提供測繪服務。建立單元網格城市管理是信息化城市管理的新模式。北京院積極提供了基礎測繪數據，還為系統建立開展了城市部件調查，採集了大量的專業信息和實施了相關信息整合。在海淀朝陽兩區網格項目建設中，採集並整合了21個城市管理專業部門所掌握的空間和非空間信息，建成了18大類、40個專題、幾十萬條數據為系統建立提供優質測繪服務和保障。
（三）測繪服務社會經濟效益穩步增長。近十年來，在市委市政府持續投入財政經費保證基礎測繪工作穩步開展，北京院不斷完善測繪管理體系和運行機制，積極推進地理信息資源建設與開發利用，測繪隊伍不斷壯大，地理信息應用服務明顯提升，面向測繪市場服務的能力增強。全院的總收入獲得快速的增長，職工平均收入水平也得到較大幅度的提高。
北京院在貫徹實施《北京市測繪事業「十一五」發展規劃》工作中，積極加強基準體系建設，積極提高數字測繪產品的生產能力，積極加強質量管理體系建設，積極加強地理信息分發服務體系建設，積極做好測繪成果的推廣應用工作，努力使北京院測繪服務保障能力達到一個新水平。

㈥ 5萬基礎地理信息資料庫 有哪些地理要素 和數據層

國家基礎地理信息資料庫是存儲和管理全國范圍多種比例尺、地貌、水系內、居民地、交通、容地名等基礎地理信息，
包括柵格地圖資料庫、矢量地形要素資料庫、數字高程模型資料庫、地名資料庫和正射影像資料庫等。

延伸：
國家基礎地理信息系統是以形成數字信息服務的產業化模式為目標，通過對各種不同技術手段獲取的基礎地理信息進行採集、編輯處理、存貯，建成多種類型的基礎地理信息資料庫，並建立數據傳輸網路體系，為國家和省（市、自治區）各部門提供基礎地理信息服務。它是一個面向全社會各類用戶、應用面最廣的公益型地理信息系統。是一個實用化的、長期穩定運行的信息系統實體。是我國國家空間數據基礎設施（NSDI）的重要組成部分，是國家經濟信息系統網路體系中的一個基礎子系統。