國土空間規劃中多源數據整合研究探討

張海珍

摘要：在對國土空間規劃涉及的多源數據的異構型進行分析的基礎上，提出國土空間規劃多源數據整合方案，并對空間數據、非空間數據整合的關鍵技術進行分析，為國土空間規劃多源數據的集成管理提供一定的參考。

關鍵詞：國土空間規劃;多源數據;數據整合

Abstract： Based on the analysis of the heterogeneous types of multi-source data involved in national spatial planning， a multi-source data integration plan for national spatial planning is proposed， and the key technologies for integration of spatial and non-spatial data are analyzed， which provides a reference for the integrated management of multi-source data of national spatial planning.

0? 引言

多源數據的整合就是將收集到的彼此孤立的數據納入到統一模型下，使用統一管理手段、統一編碼、統一數據結構，使集成后的數據達到一定的完整性，同時降低數據冗余和不一致性，實現多源數據的統一及動態管理。

近年來，對多源異構數據的研究和探索從來沒有間斷過，從已有的成果來看，主要集中在兩個方面：一是數據集成方法研究及數據集成應用。如陳傳彬提出的將GML技術與空間數據集成技術相結合的方法以解決網絡黃江下地理信息資源相互不兼容的問題（陳傳彬，2005）。周順平針對空間數據交換、數據互操作和直接操作存在的一些不足，提出一種GIS中間件的解決方案（周順平，2008）。從這些研究和探索上來看都是為找到一種快速無損且超越平臺的方式來實現對空間信息的訪問和利用。二是面向行業的數據應用和管理。如吳向榮提出了基于網絡集成、數據集成、知識集成到應用集成的海洋觀測預報數據集成的技術框架和方法體系（吳向榮，2013）。黃九松在對土地利用規劃多源數據進行特征分析的基礎上從技術層面上提出探討了土地利用規劃數據庫的建庫方法及處理方式（黃九松，2013）。可以發現在實際應用中特別是面向行業的應用，更傾向采用對數據格式轉換的方式對多源數據進行整合。

國土空間規劃所需數據涵蓋了自然資源和社會經濟的多個方面，數據變現形式多樣、數據格式、尺度、精度不一，研究探討國土空間規劃多源數據整合方案和技術，有利于實現數據的高效使用、動態管理，為國土空間規劃提供更有力的數據支撐。

1? 國土空間規劃多源數據分析

1.1 國土空間規劃數據

國土空間規劃不僅要對規劃區的自然條件、經濟社會情況生態環境以及歷史沿革等情況有深入的了解，同時對規劃區內的用地和各類社會現狀也必須要清楚掌握，因此，國土空間規劃涉及到的數據涵蓋了國土、規劃、農業、社會經濟等多個行業多各部門，從數據類型來看這些數據主要分為空間數據及非空間數據。

1.1.1 空間數據

用來表示地理實體的位置、屬性、時間、空間關系等信息的數據包括圖形數據、屬性數據、影像數據、高程數據等。如地形地質數據、土壤數據、土地利用及土地規劃數據、農用地分等定級、遙感影像及其他各種專題數據均屬于空間數據。

1.1.2 非空間數據

主要為單獨存儲或以文件夾形式存儲的非結構化數據，包含文檔、表格、圖片等，這些數據的主要特點是無序，但又蘊含較高的信息價值，如各種規劃文本、統計報表、公開公文等數據。

1.2 國土空間規劃基礎數據異構性分析

1.2.1 數據格式不一致

不同業務部門在處理數據時采取的技術手段不一樣，使得數據格式多異，從數據源上看，主要涉及到矢量數據、柵格數據、影像數據、屬性數據、文檔數據等。

1.2.2 數據管理模式異構

數據的管理模式不僅表現在對數據的存儲方式上，也表現在空間數據的組織形式上。從數據的存儲方式上來看，主要分為非結構化的文件存儲方式和空間數據庫的存儲方式。空間數據的組織形式可以分為圖層管理模式、工作區管理模式、文件夾管理模式等。

1.2.3 數據尺度及時態差異

數據尺度多樣性表現為多比例尺、多分辨率或精度，對屬性數據而言，多尺度則表現為屬性的多級別。數據多時態性表現為對同一空間單元在不同時間區間內的反應，從而造成的空間實體的不一致。

1.2.4 定位基礎的不統一性

空間數據存在投影方式、坐標系統的差異，使得數據之間的疊加受到影響。

2? 國土空間規劃多源異構數據整合

2.1 多源異構數據整合方案

分析認為，國土空間規劃基礎數據的整合及集成主要集中在三個方面：空間數據與屬性數據的集成管理、不同種類基礎數據庫集成與疊加以及非空間數據的集成管理。綜合考量數據量、數據異構程度、使用便利性、后續管理的持續性等多方面的因素，可采用面向對象的數據庫技術對國土空間規劃基礎數據進行整合。整合方案如圖1。

2.2 矢量數據整合

2.2.1 數據規范化處理

國土空間規劃多源數據規范化處理是在明確國土空間規劃數據庫框架體系與多源數據之間對應關系的基礎上，提取各類對國土空間規劃編制過程有用的信息，并按照統一的數據標準進行規范的一個過程。具體來講就是將收集到的多源數據比如土地利用、土地規劃、土壤、地質以及各種統計數據進行整理分析，剔除無效、無用及冗余數據，并對數據格式及空間位置按照已定的標準進行規范和統一，確保數據在數據格式、數學基礎、命名規則等方面達到一致。

2.2.2 分類代碼轉換及屬性結構規范

對照已建立的數據入庫標準，分析數據源與其對應關系，并建立分類代碼對照表，參照對照表，對已有對應關系的分類代碼直接進行轉換，對對照關系不明確或沒有對照關系的進行人工編輯及處理。同時依據數據入庫標準對屬性結構進行檢查，對屬性結構不完整的補充完整并賦值;屬性結構不一致的，進行字段屬性的修改，同時保證字段內容不丟失。

2.2.3 數據一致性處理

國土空間規劃數據一致性處理主要針對存在矛盾或重復的地物信息進行，比如居民點數據，有可能是包含實地量測得到的以及影像解譯得到的，影像解譯時使用的正射影像數據分辨率又有可能是高分辨率，也可能是低分辨率，不同方式生成的數據，不論是在數據的精度上還是數據的詳盡程度上都有比較大的差別。在進行數據一致性處理時應先設定好取舍原則，再根據需要進行綜合取舍。總體來說，在數據取舍時要盡可能保留數據來源較為可靠、數據精度相對較高、較為詳盡的數據。

2.3 柵格數據整合

鑒于在國土空間規劃編制過程中需要對每個柵格數據項進行屬性查詢、編輯操作，同時要將影像數據庫與矢量數據庫進行疊加分析，柵格數據的集成，應更多保持各柵格數據的獨立性，同時要求便于與矢量數據建立聯系，以實現與對應的矢量數據的關聯操作。

2.4 非空間數據整合

2.4.1 圖件數據

圖件數據與空間數據集成主要有兩種方式：一是圖件數據按一定的規則以文件夾的方式存儲在文件服務器中;另外一種是與空間數據存儲在同一個數據庫中，通過一定的關聯條件進行互訪。一般來講第二種方式更有利于數據的統一管理及高效利用。即將圖件數據以二進制的方式存儲在數據表中，通過設置關鍵字段進行表間關聯。

2.4.2 表格數據

在國土空間規劃過程中會有許多的表格數據，包括各類規劃表格、人口信息、國民經濟信息、農經信息等。對于表格數據的規范，主要是通過數據庫標準進行數據的整理，然后直接導入到空間數據庫中，但需要注意的是導入過程中必須通過關聯字段建立與空間數據表的聯系。

2.4.3 文檔數據

文檔數據主要包含、規劃文本、規劃說明、其他文檔等，主要有DOC格式及PDF格式。其集成方式與本章中的圖件數據集成方法相同。

2.4.4 非空間數據空間化

非空間數據空間化主要是針對具有空間區域特征但是以統計數據形式呈現的數據，比如人口、經濟產值等數據。對此類數據空間化可通過兩種方式：一種是將統計值直接作為屬性值賦予空間數據，該空間數據的每一個斑塊即為一個統計單元，一般為行政區。這種方法的弊端是顯示體現不出空間分布的細微之處，對實際應用的指導作用有限。另一種方法是通過選取一定的指標，運用數學模型模擬出其在空間上的分布，使其能體現出其在空間上的連續分布狀態。

3? 結束語

國土空間規劃是一個綜合的過程，需要涉及到國民經濟各個方面的數據，包括土地資源利用現狀及分布狀況、地理位置及經濟社會定位、社會經濟現實等。對國土空間規劃多源異構數據的整合必須綜合考慮數據現狀、數據應用需求、數據整合需求，數據管理便利等多個方面，并合理制定數據標準及整合方案。

參考文獻：

[1]周順平，等.多源異構空間數據集成的研究[J].測繪通報，2008（05）.

[2]陳傳彬.基于GML的多源異構空間數據集成框架研究[J].測繪科學，2005（10）.

[3]吳向榮，等.海洋觀測預報集成服務系統建設及其應用[J].海洋信息，2013（02）.

[4]黃九松，等.土地規劃多源異構數據結構特點與集成方案淺析[J].南方農業，2013（06）.