论文部分内容阅读
[摘 要]在我国快速发展的过程中，信息数据库的建立能帮助人们完成信息收集、信息搜索、数据分析等工作，因此我国应当加强对信息数据库的建设工作，以提高我国信息处理效率，促进我国各行业的发展。地理信息数据库的建设能让我国掌握地理信息，并对已收集的数据进行分析，有利于我国完成国家发展的规划，因为地理信息数据库需要收集全面的信息，所以需要充分的技术支持，才能保证信息数据库储备信息的完整性与准确性。本文对地理信息数据库的建设现状进行分析，并阐述我国应用地理信息数据库的情况，以此体现地理信息数据库建设和应用的重要性。
[关键词]地理信息；数据库建设；应用現状
中图分类号：TP847 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）12-0274-01
引言
基础地理信息是国家空间数据基础设施的重要组成部分，是国家信息化的权威、统一的定位基准和空间载体，是国家经济建设、社会发展、国防建设和生态保护中不可或缺的基础性和战略性信息资源，具有通用性强、共享需求大、行业应用广泛等特点，在国家经济社会发展中发挥基础保障作用。近年来，我国基础地理信息数据库建设取得了显著成绩，实现了全国范围数据全覆盖，并实现了“一年一版”动态联动更新，还建立了多尺度、多类型、多版本高度集成的国家基础数据库，持续为国土规划、资源环境监测、防灾减灾、应急救援体系建设等提供了重要的基础数据支撑。然而，随着国际国内信息化的快速发展，整个经济社会对于基础地理信息的需求也发生了翻天覆地的变化。我国的基础地理信息数据库建设虽然取得了重大进展和成就，但距离“全空间、全信息”（据刘先林院士）的更高需求依然存在一定差距，需要对国家基础地理信息数据库的产品形式、数据模型、管理服务平台等方面进行优化升级。
1地理信息数据库技术框架
考虑到省级平台数据调取与使用的效率，故在数据库总体设计时统筹了数据库逻辑结构、物理结构、数据特点间的关系，采用了多种逻辑数据库相结合，底层存储模块化的数据管理形式，并通过目录数据管理的方法将多类数据结合成一个整体数据库.采用这种思路可解决常规数据库不能统一管理省级平台地理信息数据库的难题.
2地理信息数据库分类
2.1检核点数据库检核点数据库主要完成对地理信息的检测和核对工作，确保地理信息数据库信息的准确性。检核点数据库的工作内容在整个地理信息数据工作中占据重要地位，所以我国应重点建设检核点数据库，以此提高地理信息数据库的整体运行效率。检核点数据库的建设要以有地理信息数据库为基础，因此我国应重点完成对地理信息数据库的建设工作，以此提高后期工作的开展效率。
2.2专题信息数据库。专题信息数据库主要完成对地理信息数据库信息的分类工作，使我国能充分调配地理信息，并完成对地理信息数据的分析工作。专题信息数据库与原有数据库相比，拥有更多分支，更考验地理信息数据库的信息管理能力，所以我国应加强对专题信息数据库的建设，提高各行业对地理信息的应用效率和信息处理效率。
2.3影像数据库。影像数据库主要保存卫星影像、无人机影像等数据，主要用于我国地理行业的研究，我国卫星影像的像素和影像分辨率得到提升，这有利于完成影像数据库信息的补充。因为地理行业需掌握完整的地理数据，才能对我国地理情况进行总结和分析，以此展开对我国地理的研究。影像数据库与测绘结果数据库相比，影像数据库的信息更具有权威性，能更直观的反映我国地理的变化，因此对我国行业的规划能起到更大的帮助。
3数据库升级改造基本思路
3.1云平台服务
要从地理信息数据的静态版本提供走向动态信息服务发布，开展全国地理信息产品服务的模型与方法研究，深化对地理信息及其变化信息发现、更新、发布及服务提供的认知，提出地理信息动态服务的理论模型与技术方法。继而在云环境下，根据地理信息的时空大数据特点，实现并行计算框架下的海量地理信息数据高效计算、专业信息产品集成，构建支撑涵盖地理信息及其变化的更新、发布及应用服务计算与提供的新模式共享平台。
3.2顾及多种应用的地理实体模型升级
地理实体模型与应用需求紧密相关。在不同的应用需求下，应设计和采用不同的地理实体模型。以长江为例，在国家级、省级、城市级等不同级别河长制的应用需求下，“长江”这个地理实体对象也是各不相同的；同样，在航道管理、防汛预测、环境保护、地理研究等不同方向的应用需求下，“长江”这个地理实体对象也是不尽相同的。按照“需求驱动、面向应用”的原则，充分调研分析各专业部门、各社会用户的应用需求，改变目前的以满足通用需求和基本应用为主的产品定位，通过重新定义和设计新型的基础地理信息对象内容和模型规则，将以“点、线、面”要素为基本对象单元的简单地理实体模型升级为顾及多种应用需求的复合地理实体模型。进而可以根据不同应用需要，基于相应的模型转换重组规则，就可便捷地进行转换和重组地理实体。基于地理实体模型升级的地理信息数据库，其描述的地理实体更加符合人类对客观世界的认识和思维习惯，更易于被用户理解和接受。以地理实体为单位也更易将地理信息与社会经济和各类专业属性进行挂接，更有利于对地理实体进行相关操作和一体化管理。
3.3管理服务平台升级创新
传统基础地理信息数据库建设过程中，不同尺度、不同专题数据往往由各级各部门分别建设，不仅易造成重复建设、资源浪费，而且还易导致信息冗余和不一致等问题。同时，由于缺乏统一的数据库模型设计和系统平台设计，对于数据库系统升级、数据表的维护需要耗费大量人力物力，造成了各级各类数据库多元异构、分散孤立，难以共建共享、互联互通和协同服务的现状。管理服务平台升级主要体现在采用云平台为基础架构，将计算机网络上的各种计算资源进行统一管理和动态分配，并建立高速通道，提高存储和计算能力利用率，并以数据为中心，以虚拟化技术为手段，利用SOA架构为各行业用户提供安全、可靠、便捷的数据及应用服务。基于地理空间数据服务云平台的新型基础地理信息数据库建设概念图如图1所示，在地理信息云平台基础上，将不同尺度、不同类型的基础地理信息数据库由各测绘部门按照统一标准进行建设和维护，通过地理空间数据云平台实现测绘成果的共享，改变目前各级、各类数据库分割、孤立的现状，并为政府机构、专业部门和测绘应用提供统一的服务，包括数据服务、地图服务、基于多源数据的挖掘、统计分析服务等。
结语
数字城市的建设需要一个系统和长期的过程，而作为数字城市的核心空间数据框架的省级平台数据资源库也是在不断成长，尤其是随着数字城市向智慧城市的升级，省级平台需要纳入的空间数据容量和种类也在飞快增长，数据库建设也要向时空信息大数据中心转换，故对空间数据的管理和在线数据服务带来了巨大的挑战.本文根据省级平台空间数据结构特点，讨论了一种多类型空间数据一体化存储和管理的数据库建设方案，该方案以NewSQL数据库建设理念为基础，将数据采取分布式的存储和管理，提高了省级平台数据库的可扩容性，同时也在底层框架上增强了空间资源在线服务的能力.在数据更新方面，本文在以前建设省级平台数据库的基础上，结合我省省域面积大，基础测绘成果不足等实际情况，提出了要素更新为基本的数据更新策略，可使省级平台数据库的数据资源时效性得到有效提高.省级平台数据库要向时空信息大数据中心发展，必然要经过一系列的技术升级和改造，本文讨论的数据库建设方案，也是为满足这种建设要求下提出的，可为下一步时空大数据中心的建设提供建设基础.
参考文献
[1]余群凤.数字临海基础地理信息数据库建设[D].导师：曾绍炳.东华理工大学，2016.
[2]刘志静.省级基础地理信息数据库系统的研究[D].导师：王晓栋.河北师范大学，2015.
[关键词]地理信息；数据库建设；应用現状
中图分类号：TP847 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）12-0274-01
引言
基础地理信息是国家空间数据基础设施的重要组成部分，是国家信息化的权威、统一的定位基准和空间载体，是国家经济建设、社会发展、国防建设和生态保护中不可或缺的基础性和战略性信息资源，具有通用性强、共享需求大、行业应用广泛等特点，在国家经济社会发展中发挥基础保障作用。近年来，我国基础地理信息数据库建设取得了显著成绩，实现了全国范围数据全覆盖，并实现了“一年一版”动态联动更新，还建立了多尺度、多类型、多版本高度集成的国家基础数据库，持续为国土规划、资源环境监测、防灾减灾、应急救援体系建设等提供了重要的基础数据支撑。然而，随着国际国内信息化的快速发展，整个经济社会对于基础地理信息的需求也发生了翻天覆地的变化。我国的基础地理信息数据库建设虽然取得了重大进展和成就，但距离“全空间、全信息”（据刘先林院士）的更高需求依然存在一定差距，需要对国家基础地理信息数据库的产品形式、数据模型、管理服务平台等方面进行优化升级。
1地理信息数据库技术框架
考虑到省级平台数据调取与使用的效率，故在数据库总体设计时统筹了数据库逻辑结构、物理结构、数据特点间的关系，采用了多种逻辑数据库相结合，底层存储模块化的数据管理形式，并通过目录数据管理的方法将多类数据结合成一个整体数据库.采用这种思路可解决常规数据库不能统一管理省级平台地理信息数据库的难题.
2地理信息数据库分类
2.1检核点数据库检核点数据库主要完成对地理信息的检测和核对工作，确保地理信息数据库信息的准确性。检核点数据库的工作内容在整个地理信息数据工作中占据重要地位，所以我国应重点建设检核点数据库，以此提高地理信息数据库的整体运行效率。检核点数据库的建设要以有地理信息数据库为基础，因此我国应重点完成对地理信息数据库的建设工作，以此提高后期工作的开展效率。
2.2专题信息数据库。专题信息数据库主要完成对地理信息数据库信息的分类工作，使我国能充分调配地理信息，并完成对地理信息数据的分析工作。专题信息数据库与原有数据库相比，拥有更多分支，更考验地理信息数据库的信息管理能力，所以我国应加强对专题信息数据库的建设，提高各行业对地理信息的应用效率和信息处理效率。
2.3影像数据库。影像数据库主要保存卫星影像、无人机影像等数据，主要用于我国地理行业的研究，我国卫星影像的像素和影像分辨率得到提升，这有利于完成影像数据库信息的补充。因为地理行业需掌握完整的地理数据，才能对我国地理情况进行总结和分析，以此展开对我国地理的研究。影像数据库与测绘结果数据库相比，影像数据库的信息更具有权威性，能更直观的反映我国地理的变化，因此对我国行业的规划能起到更大的帮助。
3数据库升级改造基本思路
3.1云平台服务
要从地理信息数据的静态版本提供走向动态信息服务发布，开展全国地理信息产品服务的模型与方法研究，深化对地理信息及其变化信息发现、更新、发布及服务提供的认知，提出地理信息动态服务的理论模型与技术方法。继而在云环境下，根据地理信息的时空大数据特点，实现并行计算框架下的海量地理信息数据高效计算、专业信息产品集成，构建支撑涵盖地理信息及其变化的更新、发布及应用服务计算与提供的新模式共享平台。
3.2顾及多种应用的地理实体模型升级
地理实体模型与应用需求紧密相关。在不同的应用需求下，应设计和采用不同的地理实体模型。以长江为例，在国家级、省级、城市级等不同级别河长制的应用需求下，“长江”这个地理实体对象也是各不相同的；同样，在航道管理、防汛预测、环境保护、地理研究等不同方向的应用需求下，“长江”这个地理实体对象也是不尽相同的。按照“需求驱动、面向应用”的原则，充分调研分析各专业部门、各社会用户的应用需求，改变目前的以满足通用需求和基本应用为主的产品定位，通过重新定义和设计新型的基础地理信息对象内容和模型规则，将以“点、线、面”要素为基本对象单元的简单地理实体模型升级为顾及多种应用需求的复合地理实体模型。进而可以根据不同应用需要，基于相应的模型转换重组规则，就可便捷地进行转换和重组地理实体。基于地理实体模型升级的地理信息数据库，其描述的地理实体更加符合人类对客观世界的认识和思维习惯，更易于被用户理解和接受。以地理实体为单位也更易将地理信息与社会经济和各类专业属性进行挂接，更有利于对地理实体进行相关操作和一体化管理。
3.3管理服务平台升级创新
传统基础地理信息数据库建设过程中，不同尺度、不同专题数据往往由各级各部门分别建设，不仅易造成重复建设、资源浪费，而且还易导致信息冗余和不一致等问题。同时，由于缺乏统一的数据库模型设计和系统平台设计，对于数据库系统升级、数据表的维护需要耗费大量人力物力，造成了各级各类数据库多元异构、分散孤立，难以共建共享、互联互通和协同服务的现状。管理服务平台升级主要体现在采用云平台为基础架构，将计算机网络上的各种计算资源进行统一管理和动态分配，并建立高速通道，提高存储和计算能力利用率，并以数据为中心，以虚拟化技术为手段，利用SOA架构为各行业用户提供安全、可靠、便捷的数据及应用服务。基于地理空间数据服务云平台的新型基础地理信息数据库建设概念图如图1所示，在地理信息云平台基础上，将不同尺度、不同类型的基础地理信息数据库由各测绘部门按照统一标准进行建设和维护，通过地理空间数据云平台实现测绘成果的共享，改变目前各级、各类数据库分割、孤立的现状，并为政府机构、专业部门和测绘应用提供统一的服务，包括数据服务、地图服务、基于多源数据的挖掘、统计分析服务等。
结语
数字城市的建设需要一个系统和长期的过程，而作为数字城市的核心空间数据框架的省级平台数据资源库也是在不断成长，尤其是随着数字城市向智慧城市的升级，省级平台需要纳入的空间数据容量和种类也在飞快增长，数据库建设也要向时空信息大数据中心转换，故对空间数据的管理和在线数据服务带来了巨大的挑战.本文根据省级平台空间数据结构特点，讨论了一种多类型空间数据一体化存储和管理的数据库建设方案，该方案以NewSQL数据库建设理念为基础，将数据采取分布式的存储和管理，提高了省级平台数据库的可扩容性，同时也在底层框架上增强了空间资源在线服务的能力.在数据更新方面，本文在以前建设省级平台数据库的基础上，结合我省省域面积大，基础测绘成果不足等实际情况，提出了要素更新为基本的数据更新策略，可使省级平台数据库的数据资源时效性得到有效提高.省级平台数据库要向时空信息大数据中心发展，必然要经过一系列的技术升级和改造，本文讨论的数据库建设方案，也是为满足这种建设要求下提出的，可为下一步时空大数据中心的建设提供建设基础.
参考文献
[1]余群凤.数字临海基础地理信息数据库建设[D].导师：曾绍炳.东华理工大学，2016.
[2]刘志静.省级基础地理信息数据库系统的研究[D].导师：王晓栋.河北师范大学，2015.