縣級地理國情普查數據檢查與更新技術實踐

□ 浙江省測繪大隊 徐 超 李滿娥

全國第一次地理國情普查基本查清了我國自然和人文地理要素現狀以及空間分布情況，是制定和實施國家發展戰略與規劃、優化國土空間開發格局和各類資源配置的重要依據。隨著全國第一次地理國情普查公報的發布，各省市進入開展常態化地理國情監測階段，各級政府將依據國家制定的標準、規范和技術手段，動態監測、按需測繪、全面測繪、數據分析，以實現地理國情數據日常監測，實時、準確、動態更新本地區范圍內的地理國情數據。

縣級地理國情數據普查工作，作為基層的地理國情數據普查項目，普查數據的專題內容、數據種類、數據量大小與省市級地理國情普查的側重點不同。縣級地理國情普查數據內容既包括省市規定的普查專題數據內容，又包括地區特色專題地理國情數據內容，擁有更為豐富和獨特的地理國情普查數據庫專題數據，需要針對性定制專題數據模板和數據檢查更新方案。本文對縣級地理國情普查數據檢查更新流程，設計了數據檢查更新系統，實現了數據檢查和更新入庫的自動化，為縣級地理國情普查數據常態化監測提供了技術基礎。

一、數據檢查更新內容

根據第一次全國地理國情普查數據庫設計的要求，地理國情普查數據省市縣逐級數據交換和增量更新，數據檢查更新內容包括地表覆蓋數據檢查、地理國情普查要素檢查、普查元數據檢查、匯交目錄檢查等內容。

地表覆蓋數據檢查：地表覆蓋數據為矢量、柵格或網格化的地表覆蓋數據，主要檢查項為數據集屬性項定義、數據格式、拓撲關系一致性、圖斑重疊性、CC碼一致性、空間參考系定義、遙感解譯樣本等內容。

地理國情普查要素檢查：縣級地理國情普查要素數據既包括國家要求的地理國情普查項要素類，又包括縣級特色地理國情普查項要素類。主要檢查項為要素屬性字段、要素圖層名的規范性，要素類CC碼一致性、拓撲關系一致性、空間參考系定義、要素圖層關系一致性、幾何圖形精度、要素取舍邏輯性、要素符號化定義一致性等內容。

普查元數據檢查：主要是各地理國情要素層定義正確性檢查、文件結構一致性檢查、各要素層空間參考正確性檢查、層內拓撲關系一致性檢查、要素類屬性項值域正確性、數據空間模型正確性等內容。

匯交目錄檢查：地理國情普查數據資料組織結構和數據文件內容要符合地理國情普查數據匯交要求標準的定義。主要檢查內容為數據組織結構正確性、數據文件正確性、匯交目錄正確性和完整性等內容。

地理國情普查數據庫更新采用增量更新的方式。增量更新方式能提高要素變化檢測正確率，實現要素變化自動檢測，減少工作量。按照地理國情普查數據庫的設計要求，提交地理國情數據時，依據國家數據庫數據交換接口定義，提交規范要求的數據增量包，完成數據庫更新操作。在提取前后兩期地理國情數據增量數據集時，工作人員需要記錄對應要素的變化內容，包括屬性變化內容、空間圖形變化內容、新增要素內容、刪除要素內容等。

二、關鍵技術

（一）時態空間數據存儲

地理國情普查數據具有多時態空間數據特征，其數據庫存儲方式考慮多時態空間數據庫構建方式。地理國情普查數據的調查是常態化工作，每年調查內容構建的數據庫，具有時間序列特征，反映同一地理空間數據不同時序下的空間變化。

地理國情數據庫采用多時態空間分布式異構存儲方式。采用ArcGIS的Geodatabase數據模型，利用SDE作為空間數據引擎，實現跨平臺、分布式空間數據管理，從而解決異構、海量、多時態空間數據存儲問題。Geodatabase數據模型具有基于時態的管理機制，可以實現數據的歷史回溯和按要素更新維護。

▲ 系統功能模塊設計圖

（二）數據同步復制

Geodatabase具有復制概念，是ArcGIS提供的數據分發機制。復制具有松耦合同步機制，利用同步多個獨立版本內容，實現跨數據庫平臺的數據復制。同步是利用ArcGIS版本機制，通過Replica版本的協調，實現數據變化的更新。Geodatabase復制有三種類型：Check out/Check in復制、Two Way復制、One Way復制。其中Check out/Check in復制支持離線版本編輯，允許子Replica到父Replica的同步更新。

地理國情普查數據利用ArcGIS的版本機制，實現更新數據包的交互和匯交，以及不同時期數據變化的分析。該機制可為同步的子版本Replica建立時間序列記錄，查看不同時期Replica數據內容，構建多時態空間數據庫；可分析不同時期專題數據，提取發生空間變化數據內容，構建更新數據包提交給上一級地理國情普查數據庫，實現更新數據上報。

（三）系統設計

本系統采用ArcEngine實現了對縣級地理國情數據的檢查入庫，并根據國家地理國情數據庫數據交互接口的定義，開發了縣級地理國情數據更新數據包生成模塊；采用Geodatabase的版本控制機制，通過Replica記錄同步入庫多期地理國情數據相關信息，能夠提供分析不同時期數據的空間變化內容，還能夠提取數據更新部分內容。

1.系統功能結構

縣級地理國情數據檢查更新系統主要實現地理國情專題數據檢查入庫，空間要素對比分析，為上級部門提供地理要素的空間分布情況，以及歷年要素的空間變化情況。該系統分為四個專題模塊：地表覆蓋數據專題、地理國情普查要素專題、專題圖展示專題、元數據專題。

2.主要功能介紹

（1）地表覆蓋數據檢查入庫

地表覆蓋數據反映了地表自然地物分布情況，以影像數據格式存儲。地表覆蓋數據以時間為序存儲空間數據庫，構建多時態存儲地表覆蓋空間數據庫。導入地表覆蓋數據時，工作人員需檢查空間參考系統、空間分辨率、影像元數據等內容。

（2）地理國情普查數據檢查入庫

地理國情普查數據檢查入庫功能，是提供數據檢查入庫的接口，實現要素類字段匹配檢查、要素類空間邏輯檢查、參考坐標系檢查、拓撲檢查等內容檢查。在要素檢查通過后，外部入庫數據更新到空間數據庫，并標記更新版本時間。

（3）生成更新數據包

該功能提供兩期地理國情空間要素的增量數據分析，構建增量數據集，按照國家地理國情數據庫更新接口的要求生成增量數據包和相關元數據信息。

（4）多期數據對比分析

地理國情數據庫記錄不同時期空間要素的版本信息，通過Geodatabase的Replica空間對比分析功能，分析空間要素的空間變化。

（5） 歷史地表覆蓋數據查看

地表覆蓋數據空間時態演變展示，方便用戶了解區域空間變化特征或某一地類要素的空間變化情況，直接反映政府相關規劃的執行情況和結果。在空間數據庫中，不同時期地表覆蓋數據以時間戳標記時態變化。該功能以時間軸方式展示不同時期地表覆蓋數據空間演化過程。

三、結束語

地理國情普查工作已進入常態化監測階段，地理國情數據更新工作將是未來地理國情普查工作任務的重點。本文涉及系統的實現，為縣級地理國情監測數據的檢查、更新、匯總工作提供了有效工具，為今后常態化地理國情監測積累了技術經驗，也保障了數據管理部門的數據質量控制，對縣級地理國情數據的更新工作具有積極意義。