地理信息系統數據庫建設中的若干問題

李鳳春

（黑龍江省地星科技股份有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

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地理信息系統數據庫建設中的若干問題

李鳳春

（黑龍江省地星科技股份有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

摘要：地理信息系統（GIS）由多個部分組成，但是在多個部分中數據庫是基礎。數據庫是一個龐大的工程，它由人力、物力和時間資源高額投入，但需要很長時間才能見效的系統。在整個GIS建設中，數據庫占了很大的一部分。雖然現在的數據庫已經是一門成熟的技術，但是在應用的過程中仍存在很多問題，值得關注和重視。

關鍵詞：GIS數據庫；規范化；函數依賴；配準數據；質量控制

1　屬性表的規范化及屬性表間的關系設計

在GIS數據庫建設過程中，往往注重GIS的演示性而忽視了其實用性，只加強圖形庫的建設，忽略了屬性庫建設，就是存在著像這樣的隱患，才導致了整個GIS的失敗。

1.1一般屬性表與標準屬性表之間的關系設計

用戶定義的屬性與系統定義的屬性表之間有兩種關系，分別是物理、邏輯上均有聯系和物理上分開，邏輯上聯系。但一般采用前者，因為它簡單方便易于操作，但也存在弊端。比如屬性只能因空間特性的存在而存在，容易造成數據冗余，易發生數據的更新異常，等等。而后者不僅可以避免前者出現的弊端，而且可以利用現有數據，效果顯著，但是操作相比前者較復雜。

1.2一般屬性表的規范化及其相互間的關系設計

為描述空間特征的屬性通常以用戶定義表示，而對于存貯方式大部分人往往把描述某一空間特征的所有屬性放在一個屬性表中，雖然方式簡單，但很容易出錯，容易出現數據冗余和更新異常等現象。根據這些問題，就出現了第二種存貯方式，即把描述某一空間特征的屬性分別放在若干個邏輯上有聯系的、第三范示屬性表。當一個屬性表是非規范表時，要通過函數的依賴關系進行多次分解，在邏輯上變成有聯系的，在物理上分開多個第三范示屬性表。

2　高程數據的采樣設計

高程數據是GIS數據庫當中重要的一部分，通過高程數據不僅可以對地形進行分析，還可以模擬場景。但對于高程數據的采樣，還需注意以下幾點：

2.1高程基準面的選擇與統一

在采樣高程數據時往往收集到的資料很雜亂，因此，這就需要對采樣的高程數據進行一個統一的標準，而高程基準面就是高程數據的依據。通過選擇一個統一的高程基準面，使采樣的高程數據標準統一、規整。

2.2高程數據的采樣方式選擇與采樣距離設計

2.2.1采樣方式選擇

高程數據是由地面直接測量、航空或SPOT立體像對和地形圖得來的。而通過地形圖來獲取高程數據還可以有三種方法進行選擇，但這三種方法都有各自的優缺點：其一，掃描。在掃描過程中雖然輸入方便簡單，但處理過程很復雜。其二，手扶跟蹤數字化。輸入過程枯燥煩瑣，但處理方便，還可以處理控制采樣密度等問題。其三，按給定格網讀取。這種方法適用于平原區，既可以突擊采集和輸入，又不要求設備。

2.2.2采樣距離的設計

由于地表的點眾多，所以往往通過采樣方法去抽取具有代表性的點。通過這些點來建立模型時盡量間距小、精度高，以達到接近實際的目的。在建立模型的過程中，以等高線為數據源，根據不同地形，確定需要的等高線來采樣密度，并要求在相鄰等高線上采集的點位盡量錯開，采集高程點以及重要的線狀要素并利用TIN數據模型來進行設計。

3　空間數據的配準

不同比例尺地圖數據之間的空間配準：GIS數據庫中的數據源有很多，但其主要數據源是地圖。因為該數據庫包含著大量的不同時間和不同比例尺的地圖數據。

3.1統一坐標系

目前我國地圖上常用的兩個坐標系為1954年北京坐標系和地方坐標系。因為地方坐標系適用于大比例尺地圖，所以GIS數據庫往往選擇的是1954年北京坐標系，利用統一坐標系可以讓不同坐標系的數據轉換到該坐標系中。

3.2選擇投影方式進行投影轉換

根據不同的空間分析就有不同的投影方式，所謂的投影就是根據物體的表面或者是部分表面來轉換成一個二維平面。而不同投影方式之間也存在著相互轉換的情況，面對這一問題，我國采用的是橫軸墨卡投影來進行轉換，通過這種方式來達到要素coverage 和地形grid配準的效果。

4　數據質量控制問題

在GIS系統中數據占有很大的比例，而數據的質量往往得不到保障。由于數據的質量問題會影響到GIS的實用性，所以必須從數據的精度、現實性和完整性出發，來對數據的質量進行有效的控制。

4.1數據的精度

GIS的數據可分為兩類，一類是客觀存在的數據被稱為源數據，另一類是通過源數據或者其他方式分析、轉換得到的數據被稱為衍生數據。

4.1.1源數據的精度及其控制檢驗方法問題

源數據的精度問題主要來源于對屬性數據的控制和對空間數據的控制。因此，要加強這兩個方面的控制就要把控好各個環節，在直接錄入的過程中要注意是否圖形數據上面有誤差。在空間數據中加強內外一體化作業，通過野外控制點和幾何條件，對圖形數據的聯合平差技術進行改善，然后利用GIS的圖形數據用繪圖機繪出，并將原圖疊加起來進行檢查。

4.1.2衍生數據精度的控制

衍生數據的誤差有來自積累和傳輸過程中的誤差，還有來自運用方法不同的誤差。因此，要確保數據的精度，加強對各個環節的把控，同時，對參數和算法進行統一并嚴格把控。

4.2數據的時性

4.2.1數據現時性問題

在我國，數據庫中的數據非常龐大，對于數據的現時性問題解決比較困難，不能及時地把相關的數據進行更新。無論是錄入還是刪除數據，都需要很長的時間才能解決。

4.2.2數據現時性問題的解決方法

在空間數據上利用現代化數字測圖方法省去中間環節，直接提供數字產品，或者利用遙感數據和攝影測量自動數字化處理技術，將數據庫中的原數據進行檢查和更新，來達到數據現實性。

由于屬性數據面臨著可能難以進行數據更新的問題，現在最大的希望就是“金橋”工程，這一工程可以有效地解決屬性數據后期工作難以繼續進行的問題。

5　結語

數據質量決定著GIS建設，要想把控好數據的質量，就要從比例尺、精度、現實性等方面入手。同時也應加強對屬性庫的建設，從而推動GIS向實用化發展。

參考文獻：

［1］ 邵全琴. 地理信息系統數據庫建設中的若干問題［J］. 地理學報，1995，（S1）：34-43.

［2］ 戴吾蛟，鄒崢嶸. 小型集成地理信息系統建設中的若干問題［J］. 電腦與信息技術，2001，（02）：26-29.

［3］ 周平. 城市地理信息系統中若干問題研究［D］.大連理工大學，2004.

中圖分類號：P208

文獻標志碼：A

文章編號：1674-8646（2016）10-0096-02

收稿日期：2016-03-15

Several issues of GIS database construction

LI Feng-chun
（Heilongjiang Dixing Technology Stock Co.， Ltd.， Qiqihar 161000， China）

Abstract：Geographic information system （GIS） includes a plurality of parts， but database is the foundation of multiple parts.The database is a huge project，which consists of labor power，material resources and time resources，but it should take a long time to bear fruit.Database accounts for a large part of GIS construction.Although the database has already been a mature technology，there are still many problems in the application process，which should attach concern and attention on them.

Key words：GIS database； Standardization； Functional dependency； Registering data； Quality control