南昌市土地利用市級數據庫建設關鍵技術的探討

謝梅秀，漆 珊，劉韋華

（江西省煤田地質局 測繪大隊，江西 南昌330001）

土地利用現狀在土地資源管理中占有重要的地位，土地利用現狀信息系統建設是國土資源信息化的重點內容，在整個國土資源信息化建設中占有非常重要的地位，是土地利用管理方式實現根本轉變的關鍵環節。通過建立土地利用現狀數據庫，利用管理信息系統，實現土地利用現狀數據采集、處理、分析、存儲、查詢、輸出和傳輸的數字化和網絡化，為土地利用計劃管理、建設用地預審、土地開發整理項目審查等提供技術支持。

以調查成果數據的管理需求為最終目標，充分利用已有軟硬件和網絡等基礎，優先采用成熟技術，依據國家級總體方案，對上做到能與國家級數據庫方便的交換數據和銜接。

在全省各農村縣級土地利用數據庫成果基礎上，采用國家統一開發的數據質量檢查軟件，組織縣級數據接邊、坐標及投影轉換等工作，開展縣級土地利用數據的集成整合，建立土地利用省級數據庫。各縣區矢量數據和影響數據統一坐標系統，投影方式集成整合。

1 海量數據組織與高效檢索技術

1.1 數據組織模式

土地調查是土地管理的基礎數據，數據量龐大。通過估算，國家省、省市、市縣間通過網絡實時傳輸的流量數據可能達到GB級，省級數據庫管理系統的數據靜態量也將達到TB級，地市級的靜態數據量達到GB級。如何將這些海量數據有效地組織起來，實現數據的高效管理和服務，又最大程度減少數據整合的工作量，是市級數據庫建設需要考慮的關鍵點。

二次調查數據管理和應用具有典型的集中管理和分布式應用的特點。數據的快速檢索調用技術已成為制約信息的共享和系統集成的主要因素。不同的數據組織模式以及用戶應用需求將直接影響數據的訪問效率，對市級系統正常運行至關重要。

南昌市第二次土地調查市級數據庫成果組織方式見圖1。

圖1 南昌市第二次土地調查市級數據庫成果組織方式

1.2 海量數據的高效管理技術

二次調查數據庫的數據內容復雜，數據量巨大，根據前期調研結果看，目前國內還沒有類似的較完整的數據庫建設成功經驗。當前基于海量數據的管理模式均是將數據存儲管理與應用需求分開，由專門的存儲管理軟件在專業存儲設備支撐下進行海量數據的管理維護，應用系統應通過專門接口實現對數據的調用（見圖2）。

2 多級數據交換更新技術

基于網絡的二次調查成果數據庫集成應用將采用三種模式的更新技術進行多級數據交換，即遠程鏡像交換、增量交換和遠程訪問交換技術。

圖2 南昌市第二次土地調查市級數據庫成果存儲管理方式

2.1 遠程鏡像交換技術

遠程鏡像交換是較常用的信息交換模式。該技術實現全庫更新，可以保證數據中心A與B在某一時刻的數據庫保持一致。適用于更新周期較長、數據量大的數據庫，可以通過建立FTP服務器的方式解決（見圖3）。這種模式對網絡要求較高，通常可利用網絡流量較小的時間（如午夜）定期進行數據傳輸。

圖3 遠程鏡像交換模式

2.2 空間數據庫增量更新技術

按照變更工作需要，各縣每年的更新數據都將匯總至省級數據庫。因此，保持增量數據的快速更新，保持更新前后數據質量的統一和一致，是保證系統長效運行的關鍵。采用增量交換更新模式，更新粒度達到了要素級，改變了以往每年將全部數據匯交、重新建庫的方式，對土地利用數據每年的變更情況可以有很好的掌握，同時這也使數據進行交換和實時更新成為可能（見圖4）。

圖4 增量交換模式

2.3 遠程訪問技術

遠程訪問技術是指數據中心可在任何時間進行更新數據監測，并進行數據更新的技術。這種是技術難度最高的解決方式，但操作最為靈活。

以數據庫和網絡技術為基礎，建立起多級服務器管理體系，提供多種數據存貯模式和更新技術手段，實現二次調查成果數據的遠程管理，為國土資源多級數據中心的運行提供了技術支撐，使得基于網絡的二次調查成果數據庫集成應用成為可能。

3 多源數據動態投影疊加分析技術

對于跨區域的范圍分析，在市級粒度的數據信息只具備宏觀示意作用，不適合具體匯總分析，需要調出對應的縣級二次調查成果數據進行疊加分析，該功能主要是通過行政轄區結合坐標動態投影的方式來實現：通過行政代碼可以定位到具體縣級的1∶1萬的數據。已知縣級數據的投影參數和項目的原始投影參數，可以動態投影定位到對應的位置進行空間疊加分析，得到統計結果。

多源數據動態投影疊加分析技術的核心在于不同投影帶的矢量和柵格數據通過動態投影技術，即數據并不真正進行投影轉換，就可將數據動態地投影到合適的坐標系下。支持將各市、縣不同空間參考的數據動態轉換到全省統一的空間參考系下，滿足制圖和可視化的需要。同時，還可以將全市數據動態投影到其它空間參考系下，滿足國土業務的統計分析需求。

第二次土地調查農村土地利用市級數據庫建設工作，是在全面完成縣級農村土地調查、基本農田調查、建立土地調查數據庫及管理系統的基礎，必須完成的一項任務。它是在全面審查縣級各類成果的基礎上，按照科學的方法匯總出各土地類型面積、分布、權屬和利用現狀，并對土地利用現狀作出科學的分析，總結土地利用中的經驗和存在的問題，探尋合理利用的途徑和措施，為制定經濟發展計劃和相關政策、編制土地利用規劃、有效保護和合理利用土地資料、實施政府依法行政和科學管理土地資源、嚴格保護耕地等工作提供科學依據和資料。

4 應用

海量數據組織與高效檢查技術、遠程鏡像交換技術、空間數據庫增量更新技術和多源數據動態投影疊加分析技術廣泛應用于資源調查、環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業、統計、商業金融等幾乎所有領域的市級以上信息系統建設。例如：國家局的天地圖，利用海量數據組織與高效檢查技術、遠程鏡像交換技術、空間數據庫增量更新技術和多源數據動態投影疊加分析技術將我國基礎地理信息資源分為國家、省、市（縣）三級，對應每級測繪地理信息部門所管轄的區域，形成了從宏觀到微觀互為補充的基礎地理信息資源體系。形成全國范圍內“縱向貫通、橫向互聯、標準統一、高效協同”的地理信息公共服務體系。從根本上解決不同尺度的地理信息數據重復采集、各自為政的地理信息系統重復建設、各級政府地理信息服務水平和能力參差不齊的問題。大大促進了各級測繪地理信息部門在開展地理信息公共服務方面“統一技術標準、共享信息資源、提升服務能力、拓展應用空間”。