4.5　城市空間信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)

4.5.1　數(shù)據(jù)庫建設(shè)步驟

城市空間信息數(shù)據(jù)庫主要由數(shù)據(jù)、軟/硬件、網(wǎng)絡(luò)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和組織管理等要素組成。其建立的步驟如下:

1.確定數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原則及總目標(biāo)

由于城市空間信息數(shù)據(jù)庫具有多要素、多層次和分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，結(jié)合我國城市化和城市管理的具體情況，從長遠(yuǎn)、整體和綜合的角度來進(jìn)行考慮，建立的城市空間信息數(shù)據(jù)庫框架應(yīng)該包括:

(1)基礎(chǔ)層:主要包括大比例尺地形圖的地形要素，為所有專題子系統(tǒng)提供統(tǒng)一的空間定位基礎(chǔ)，這類數(shù)據(jù)庫應(yīng)由市政府支撐建立，以避免重復(fù)建設(shè)。

(2)專題層:即公共基礎(chǔ)加專業(yè)信息形成的專題信息子系統(tǒng)，一般應(yīng)首先發(fā)展城市土地、規(guī)劃、交通、市政建設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施信息子庫。

(3)綜合層:即最上層的城市綜合地理信息系統(tǒng)，對(duì)城市的綜合規(guī)劃、管理和決策具有重要意義。

城市空間信息數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的原則如下:

(1)標(biāo)準(zhǔn)化原則。地理數(shù)據(jù)的分類體系及編碼體系、數(shù)據(jù)交換格式、數(shù)據(jù)內(nèi)容與組織形式參照國家標(biāo)準(zhǔn)。

(2)先進(jìn)性原則。目前，數(shù)據(jù)庫技術(shù)和GIS技術(shù)發(fā)展迅速，同時(shí)業(yè)務(wù)需求也在不斷擴(kuò)大和調(diào)整，這就要求整個(gè)規(guī)劃設(shè)計(jì)充分考慮這些方面的發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)參考當(dāng)前成熟而且先進(jìn)的技術(shù)，保持硬件、軟件、技術(shù)方法和數(shù)據(jù)管理的先進(jìn)性，從而保證高效率、高質(zhì)量的應(yīng)用，以確保系統(tǒng)能適應(yīng)現(xiàn)代信息技術(shù)高速發(fā)展。

(3)實(shí)用性和數(shù)據(jù)共享原則。在滿足當(dāng)前工作需要為前提，科學(xué)論證、有序推進(jìn)、分步實(shí)施，以滿足數(shù)字城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的需求。另外，數(shù)據(jù)庫的建立能夠全方位、動(dòng)態(tài)的、實(shí)時(shí)和準(zhǔn)時(shí)地為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和政府宏觀決策提供科學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為各專業(yè)經(jīng)濟(jì)部門提供空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)支撐，為擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域提供有效的應(yīng)用機(jī)制。

(4)科學(xué)規(guī)范性原則。建立一個(gè)完善、高質(zhì)量的城市空間信息數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)要得到充分利用，需要提供明確統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，要保證整個(gè)數(shù)據(jù)庫具有現(xiàn)勢(shì)性，具有延續(xù)的生命力。同時(shí)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要具有科學(xué)性，科學(xué)的做法是:考慮地方的實(shí)際情況，參考國家標(biāo)準(zhǔn)，沒有現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)可參考的，要在數(shù)據(jù)庫建設(shè)的過程中，逐步建立內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，并逐步與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌。

(5)擴(kuò)展性原則。目前，數(shù)據(jù)庫技術(shù)與GIS技術(shù)發(fā)展非常快，要充分考慮技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，使系統(tǒng)具有較強(qiáng)的擴(kuò)展能力，處于技術(shù)領(lǐng)先地位，確保系統(tǒng)能適應(yīng)現(xiàn)代信息技術(shù)高速發(fā)展。數(shù)據(jù)是本系統(tǒng)中最重要的基礎(chǔ)，也是系統(tǒng)生命力所在，數(shù)據(jù)管理是一個(gè)不斷更新的過程，因此充分滿足系統(tǒng)不斷更新的需要，是保證系統(tǒng)持續(xù)長久生命力的關(guān)鍵。

(6)可操作性原則。最大程度的滿足數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)的需要，為其他專業(yè)部門的業(yè)務(wù)管理提供最優(yōu)的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)，是系統(tǒng)建設(shè)的根本目標(biāo)。具體要求:易于操作、智能化、便于管理維護(hù)和數(shù)據(jù)更新快捷，具有優(yōu)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，具有與其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享、協(xié)同工作的能力，要對(duì)現(xiàn)實(shí)建庫具有實(shí)質(zhì)的指導(dǎo)意義，具有可操作性。

(7)安全性原則。城市空間信息數(shù)據(jù)庫必須具有高度的安全性，重點(diǎn)考慮數(shù)據(jù)的安全性和系統(tǒng)操作的安全性兩個(gè)方面。系統(tǒng)必須具備足夠的安全權(quán)限，保證數(shù)據(jù)不被非法訪問、竊取和破壞，非法用戶不允許操作本系統(tǒng)。同時(shí)系統(tǒng)要具備足夠的容錯(cuò)能力，以保證合法用戶操作時(shí)不至于引起系統(tǒng)出錯(cuò)，充分保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的邏輯準(zhǔn)確性。

根據(jù)城市基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、管理、服務(wù)的要求和城市空間信息數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的原則，在建立其標(biāo)準(zhǔn)化體系的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)包括全要素地形、影像、管線及其他空間數(shù)據(jù)在內(nèi)的海量空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)監(jiān)理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)管理與動(dòng)態(tài)更新、綜合應(yīng)用及元數(shù)據(jù)管理與發(fā)布，具體包括:①建立一套城市基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)理、轉(zhuǎn)換、入庫有效模式;②建立數(shù)據(jù)分層、分類編碼體系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的生產(chǎn);③制訂影像圖生產(chǎn)、建庫方案，滿足城市DOM和DEM數(shù)據(jù)生產(chǎn)、建庫和應(yīng)用分析的要求;④建立開放、穩(wěn)定、安全、共享、海量、連續(xù)無縫的矢量數(shù)據(jù)與柵格數(shù)據(jù)的空間數(shù)據(jù)庫管理與應(yīng)用系統(tǒng);⑤建立一套完整的數(shù)據(jù)更新機(jī)制。

2.總體設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫的總體設(shè)計(jì)，可以確定整體框架和結(jié)構(gòu)，是數(shù)據(jù)庫建設(shè)的核心和系統(tǒng)開發(fā)的依據(jù)。城市空間信息數(shù)據(jù)具有處理數(shù)據(jù)量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，為了便于管理和應(yīng)用開發(fā)，經(jīng)常在設(shè)計(jì)時(shí)將整個(gè)數(shù)據(jù)庫劃分為若干子庫;對(duì)于一些比較大的或比較復(fù)雜的子數(shù)據(jù)庫還要進(jìn)一步劃分?？傮w設(shè)計(jì)方案指導(dǎo)數(shù)據(jù)庫建設(shè)的全過程，而且要使所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫達(dá)到優(yōu)化。

根據(jù)對(duì)不同的用戶或應(yīng)用群體的需求分析和可行性分析，對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì)。其中，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)的空間定位、空間數(shù)據(jù)規(guī)范、信息分類和編碼、元數(shù)據(jù)設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)，包括概念模型設(shè)計(jì)、邏輯模型設(shè)計(jì)、物理模型設(shè)計(jì)以及各數(shù)據(jù)庫功能劃分和功能分析。對(duì)于矢量數(shù)據(jù)組織的邏輯模型，可采用:橫向上實(shí)施兩級(jí)控制，空間分區(qū)加邏輯分幅，同一類空間數(shù)據(jù)無縫存儲(chǔ);縱向上按照空間實(shí)體特征，劃分為不同特征類。對(duì)于影像及DEM數(shù)據(jù)，采用金字塔結(jié)構(gòu)建庫，構(gòu)建多分辨率、多細(xì)節(jié)層次。在邏輯設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行物理設(shè)計(jì)，確定系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫實(shí)體設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、軟/硬件配置、系統(tǒng)開發(fā)計(jì)劃。

3.子庫設(shè)計(jì)

根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案，對(duì)子庫進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，用以指導(dǎo)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)，具體內(nèi)容包括:數(shù)據(jù)庫比例尺和坐標(biāo)系統(tǒng)的定義，地圖投影的選擇、投影參數(shù)設(shè)置;數(shù)據(jù)分層及空間關(guān)系的表達(dá)，與已有數(shù)據(jù)庫的交互接口定義、數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)更新;屬性項(xiàng)的選擇、關(guān)鍵項(xiàng)的定義，與已有關(guān)系數(shù)據(jù)庫的關(guān)聯(lián);分類編碼標(biāo)準(zhǔn);地圖符號(hào)庫的設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn);數(shù)據(jù)接邊處理;數(shù)據(jù)字典;元數(shù)據(jù)的定義、管理、服務(wù);歷史數(shù)據(jù)的管理;等等。

4.數(shù)據(jù)庫的實(shí)施

(1)預(yù)處理階段。根據(jù)所選圖幅，全面收集有關(guān)資料(包括圖形、圖像、報(bào)告、數(shù)據(jù)、野外原始記錄卡片、記錄本等)，以滿足生產(chǎn)、科研、管理及各類專題研究的需求;在全面收集資料的基礎(chǔ)上，對(duì)資料進(jìn)行系統(tǒng)的分析研究、綜合整理及篩選等(包括圖幅修編、接邊、分層、編碼及清繪等)，以加速圖形的錄入速度，提高圖形錄入的精度和準(zhǔn)確度;購買相應(yīng)的軟硬件，搭建系統(tǒng)工作環(huán)境，為數(shù)據(jù)生產(chǎn)及數(shù)據(jù)入庫做好軟硬件環(huán)境準(zhǔn)備;對(duì)部門相關(guān)工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)生產(chǎn)、修改、更新及數(shù)據(jù)入庫相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)工作，為數(shù)據(jù)生產(chǎn)和數(shù)據(jù)入庫做好技術(shù)準(zhǔn)備。

(2)數(shù)據(jù)采集、編輯。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行生產(chǎn)、修改、更新，為了保證數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)勢(shì)性和實(shí)用性，空間數(shù)據(jù)必須保持最新，對(duì)現(xiàn)勢(shì)性較差的地圖要進(jìn)行更新或者重新生產(chǎn)。這個(gè)階段的任務(wù)比較繁瑣，工作量比較大，是整個(gè)數(shù)據(jù)庫建設(shè)中比較重要的內(nèi)容，可以分配較多的人力和工時(shí)。

(3)空間數(shù)據(jù)庫的建立及數(shù)據(jù)入庫。對(duì)入庫數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查、編輯，包括資料的完整性檢查、數(shù)據(jù)的完整性檢查、數(shù)據(jù)的正確性檢查等幾個(gè)方面，符合入庫要求的數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫操作，如果成果數(shù)據(jù)存在問題而不能滿足入庫的要求，則必須根據(jù)入庫要求對(duì)其進(jìn)行更改。子庫的建設(shè)，檢查空間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的合理性，并不斷修改空間數(shù)據(jù)庫。

(4)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制。按照ISO9001質(zhì)量管理體系的要求，對(duì)數(shù)據(jù)從原數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)檢查到數(shù)據(jù)最終轉(zhuǎn)換入庫進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控。

5.數(shù)據(jù)庫運(yùn)行

根據(jù)已經(jīng)建成的數(shù)據(jù)庫各個(gè)組成部分，在此階段需要完成的任務(wù)是有機(jī)合理的集成數(shù)據(jù)庫和各個(gè)子系統(tǒng)，由系統(tǒng)開發(fā)人員和用戶共同參與，并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)收，在試運(yùn)行過程中修改各個(gè)子系統(tǒng)和空間數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)，對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行正確性、適應(yīng)性的完善。

6.數(shù)據(jù)庫維護(hù)及更新

隨著城市規(guī)模的日益擴(kuò)大和城市建設(shè)的迅速發(fā)展，為持續(xù)保持城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫的實(shí)用性與先進(jìn)性，滿足城市不斷發(fā)展的需求，城市空間信息數(shù)據(jù)需要經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)和更新。城市空間信息數(shù)據(jù)更新的實(shí)質(zhì)是要更新變化了的空間單元所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)元素，其核心問題有:一是如何用新的數(shù)據(jù)取代數(shù)據(jù)庫中已有的數(shù)據(jù);二是對(duì)更新進(jìn)行維護(hù)，實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的回溯。數(shù)據(jù)庫的更新方法不但與數(shù)據(jù)采集的技術(shù)方法有關(guān)，而且與數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的組織方法有關(guān)，這就要求在軟件方面要提供數(shù)據(jù)更新手段，建庫后要能夠保存和查詢歷史數(shù)據(jù)。目前，對(duì)數(shù)據(jù)更新方式主要分為以圖幅為單位更新和局部要素更新。前者是以現(xiàn)有以圖幅為單位的方式作業(yè)，對(duì)圖庫中的數(shù)據(jù)以圖幅為單位進(jìn)行整體替換，并將原有數(shù)據(jù)置入歷史庫。后者是發(fā)生局部變化的時(shí)候直接在平臺(tái)中進(jìn)行編輯，并將編輯前的要素放入歷史庫。根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)模和實(shí)際需求，建立合適系統(tǒng)的數(shù)據(jù)維護(hù)更新機(jī)制，定期或不定期進(jìn)行數(shù)據(jù)庫內(nèi)容更新及數(shù)據(jù)庫軟硬件環(huán)境更新，更新前的數(shù)據(jù)作為歷史數(shù)據(jù)繼續(xù)保留，使系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)均相對(duì)地始終處于現(xiàn)勢(shì)性較好的狀態(tài);也可根據(jù)實(shí)際條件，對(duì)數(shù)據(jù)庫軟硬件環(huán)境進(jìn)行更新，擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫體系，增加新的信息載體平臺(tái)和新的功能實(shí)體，以滿足不斷變化的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用需求和服務(wù)需求，但數(shù)據(jù)庫軟硬件環(huán)境更新不應(yīng)破壞或廢棄數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。同時(shí)，還要考慮對(duì)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)，采取有效的策略，充分發(fā)揮存儲(chǔ)設(shè)備的能力，提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和運(yùn)行的可靠性。

4.5.2　城市基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)

城市基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)用以表示城市的基本面貌并作為各種專題數(shù)據(jù)統(tǒng)一的空間定位載體，包括測(cè)量控制點(diǎn)和城市地形、交通、水系、境界、居民地、植被等核心地理要素。它以空間實(shí)體為框架存放于數(shù)據(jù)庫中。

城市基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫的建庫是在GIS軟件支持下，以規(guī)定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)裝入數(shù)據(jù)庫，并形成可供GIS軟件操作的、完整的城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)文件的過程。城市基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)源，主要包括7個(gè)數(shù)據(jù)庫，即控制測(cè)量成果庫、數(shù)字線劃地形數(shù)據(jù)庫、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)庫、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫、數(shù)字柵格圖數(shù)據(jù)庫、地名數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)庫，還要包括多比例尺的地圖，如1∶500、1∶1000、1∶2000、1∶5000和1∶10000等，同時(shí)，還要根據(jù)各城市的具體特點(diǎn)擇優(yōu)選用。

城市基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫的建立，具有以下四個(gè)方面的特點(diǎn):①統(tǒng)一的坐標(biāo)系。無論是地理坐標(biāo)系還是平面坐標(biāo)系，都要求統(tǒng)一，以保證地物要素的連續(xù);②統(tǒng)一編碼體系。相同的地物要素用相同的編碼，否則數(shù)據(jù)庫間、圖幅間會(huì)出現(xiàn)無法接邊的邏輯錯(cuò)誤;③統(tǒng)一屬性數(shù)據(jù)。相同的地物要素在不同比例尺上有不同的表示方法，但應(yīng)有相同的屬性;④安全體系?；A(chǔ)數(shù)據(jù)庫的安全關(guān)系到國家機(jī)密，要防止數(shù)據(jù)被破壞。

1.矢量數(shù)據(jù)建庫建設(shè)

空間數(shù)據(jù)組織的邏輯模型突破了傳統(tǒng)的“橫向分幅，縱向分層”的思想，其核心思想可概括為:橫向上實(shí)施兩級(jí)控制，空間分區(qū)加邏輯分幅，同一類空間數(shù)據(jù)無縫存儲(chǔ);縱向上按照空間實(shí)體特征，劃分為不同特征。

1)邏輯分幅

從面向應(yīng)用來考慮，作為新一代空間數(shù)據(jù)組織方式，“橫向分幅”概念仍有其存在的必要。傳統(tǒng)空間數(shù)據(jù)組織模型的分幅通常指的是物理分幅，即不同圖幅數(shù)據(jù)分割于不同的圖幅文件中。由于物理分幅的原因，基于一定區(qū)域內(nèi)的分幅劃定相對(duì)固定，所以又是一種靜態(tài)分幅。新一代圖庫基于大型對(duì)象-關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，海量存儲(chǔ)已不再是GIS技術(shù)瓶頸，所以有必要充分利用這種底層技術(shù)支持，采用邏輯分幅的概念，即分幅只是基于無縫海量數(shù)據(jù)之上的一種區(qū)劃描述。邏輯分幅同時(shí)也是一種動(dòng)態(tài)分幅，如果需要重新劃定分幅，也是便于實(shí)現(xiàn)的。邏輯動(dòng)態(tài)分幅給圖庫空間劃分描述帶來了靈活性，同時(shí)又很好地解決了傳統(tǒng)地圖庫所無法解決的跨圖幅查詢、分析、計(jì)算的弊端。

2)空間分區(qū)

“空間分區(qū)”是一種新的數(shù)據(jù)分配策略，它根據(jù)不同特征類在整個(gè)圖庫范圍內(nèi)空間數(shù)據(jù)分布上的不同均衡度與密集度，劃分為不同的區(qū)塊，每一區(qū)塊有唯一標(biāo)識(shí)。空間分區(qū)對(duì)應(yīng)到底層的磁盤分區(qū)存儲(chǔ)，空間分區(qū)的劃定有系統(tǒng)決策模型的支持，當(dāng)然也可以由用戶干預(yù)或完全自定義。一般來說，分幅不能跨分區(qū)，即要求同一圖幅最好落于同一分區(qū)內(nèi)，而不作跨分區(qū)劃定。橫向空間分區(qū)使系統(tǒng)響應(yīng)效率大幅度提升，尤其是一個(gè)特征類數(shù)據(jù)達(dá)到或超過2GB的情況下。

3)劃分不同特征類

在縱向上，圖庫集不再使用“層”或“層類”的概念，而是完全面向空間實(shí)體進(jìn)行分類，同一類空間實(shí)體劃分到一個(gè)特征類中。一種特征類可以是點(diǎn)、多點(diǎn)、線、面，也可以是各種組合類型，不再要求同一個(gè)特征類的各實(shí)體對(duì)象必須要求同一種幾何類型，如道路數(shù)據(jù)集，可以分為點(diǎn)狀特征類、線狀特征類、面狀特征類。

根據(jù)空間數(shù)據(jù)組織的邏輯模型，城市基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)包括1∶500、1∶1000、1∶2000、1∶5000和1∶10000地形圖數(shù)據(jù)。它以矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述的水系、等高線、境界、交通、居民地等地形要素構(gòu)成的數(shù)據(jù)庫，其中包括地形圖要素間的空間關(guān)系及相關(guān)屬性信息。城市基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)全面反映數(shù)據(jù)庫覆蓋范圍內(nèi)自然地理?xiàng)l件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況，它可以用于建設(shè)規(guī)劃、資源管理、投資環(huán)境分析、商業(yè)布局等方面，作為人口、企業(yè)、應(yīng)急、交通、旅游、市政、規(guī)劃等各個(gè)專業(yè)信息系統(tǒng)的空間定位基礎(chǔ)。

根據(jù)不同的比例尺對(duì)基礎(chǔ)地形圖進(jìn)行劃分，每一個(gè)比例尺作為城市基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)圖庫的子模塊，同時(shí)對(duì)給定的一個(gè)比例尺還可以進(jìn)行大類的劃分，包括測(cè)量控制點(diǎn)、居民地、工礦附屬設(shè)施、交通及附屬設(shè)施、管線及附屬設(shè)施、水系及附屬設(shè)施、境界、地質(zhì)地貌、植被這9大類。每一個(gè)大類根據(jù)物理存儲(chǔ)的機(jī)制和實(shí)體的類型(點(diǎn)、線、面、注記)進(jìn)行圖層劃分，以測(cè)量控制點(diǎn)為例，即測(cè)量控制點(diǎn)類可以包含以下三層:測(cè)量控制點(diǎn)注記層，用來存放圖面對(duì)測(cè)量控制點(diǎn)信息的表現(xiàn);測(cè)量控制點(diǎn)層，用這個(gè)層來存儲(chǔ)子庫的測(cè)量控制點(diǎn)信息，這個(gè)層的屬性數(shù)據(jù)可以對(duì)測(cè)量控制點(diǎn)信息作補(bǔ)充描述;測(cè)量控制點(diǎn)輔助線層，為實(shí)現(xiàn)良好的出圖效果，來保存相關(guān)的圖面信息。

2.影像數(shù)據(jù)建庫建設(shè)

數(shù)字正射影像圖是根據(jù)像片的內(nèi)外方位元素和地面數(shù)字高程模型對(duì)數(shù)字化的航片影像(單色/彩色)進(jìn)行數(shù)字微分糾正得到其正射影像，再作影像鑲嵌、圖廓裁切，生成圖幅影像層數(shù)據(jù)，再與圖廓整飾、公里格網(wǎng)以及地名注記數(shù)據(jù)復(fù)合而成。它既具有地圖幾何精度又有影像特征。

數(shù)字正射影像生產(chǎn)周期比較短、信息豐富、直觀，具有良好的可判讀性和可測(cè)量性，可作為背景控制信息，評(píng)價(jià)其他數(shù)據(jù)的精度、現(xiàn)勢(shì)性和完整性;可從中提取自然地理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息以應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè);還可以提取現(xiàn)勢(shì)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)比例尺地形圖的更新。

利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理遙感影像數(shù)據(jù)的基本原理是將影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在二進(jìn)制變長字段中，建立適當(dāng)?shù)乃饕?，然后通過數(shù)據(jù)庫提供的接口進(jìn)行訪問。主要有兩種模式:一種是基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)擴(kuò)展關(guān)系數(shù)據(jù)庫的功能，即基于擴(kuò)展的面向?qū)ο箨P(guān)系數(shù)據(jù)庫管理遙感影像數(shù)據(jù);另一種是基于中間件技術(shù)，將遙感影像數(shù)據(jù)分解成關(guān)系數(shù)據(jù)表，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)遙感影像數(shù)據(jù)的管理。

3.元數(shù)據(jù)庫建設(shè)

空間元數(shù)據(jù)庫是描述數(shù)據(jù)庫、子庫和子庫中各數(shù)字產(chǎn)品的元數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)庫。元數(shù)據(jù)庫包括系統(tǒng)各數(shù)據(jù)庫及數(shù)字產(chǎn)品有關(guān)的基本信息、空間數(shù)據(jù)表示信息、參照系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)質(zhì)量信息、要素分層信息等。元數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建主要采用7個(gè)數(shù)據(jù)表來描述數(shù)據(jù)集，具體描述如下:①主表:描述數(shù)據(jù)集的概要情況。②單位與發(fā)行情況表:多重描述數(shù)據(jù)集負(fù)責(zé)單位、負(fù)責(zé)人和發(fā)行情況。③坐標(biāo)范圍表:描述數(shù)據(jù)集所覆蓋多邊形區(qū)域的坐標(biāo)范圍。④數(shù)據(jù)更新記錄表:反映數(shù)據(jù)集和元數(shù)據(jù)更新歷史。⑤空間數(shù)據(jù)表:對(duì)數(shù)據(jù)集包含的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)描述。⑥圖層數(shù)據(jù)表:進(jìn)一步描述組成空間數(shù)據(jù)的圖層數(shù)據(jù)信息。⑦非空間數(shù)據(jù)表:數(shù)據(jù)集包含的非空間(屬性)數(shù)據(jù)進(jìn)一步詳細(xì)描述。

4.5.3　城市公共基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)庫建設(shè)

城市公共基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)庫是數(shù)字城市建設(shè)率先啟動(dòng)的部分，也是數(shù)字城市建設(shè)的基礎(chǔ)。在規(guī)劃和建設(shè)城市公共基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)庫時(shí)，要緊密結(jié)合城市的資源狀況和特點(diǎn)，突出地方資源特色。

城市公共基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)庫作為提供城市共享信息資源服務(wù)的公共基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫，必須具備的基本條件包括:空間定位信息的權(quán)威性，空間地理單元?jiǎng)澐值暮侠硇裕瑪?shù)據(jù)組織的有效性和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的開發(fā)性。按城市及數(shù)據(jù)的基本功能，數(shù)據(jù)可分為空間定位信息，與地理單元相關(guān)的城市規(guī)劃建設(shè)信息、社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息、社會(huì)生活信息和生態(tài)環(huán)境信息等，所有這些信息的綜合應(yīng)用構(gòu)成城市公共基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫，城市的運(yùn)營在數(shù)據(jù)庫中應(yīng)得到基本的反映，這些數(shù)據(jù)均需依照一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的組織與加工，同時(shí)應(yīng)有一定的措施確保數(shù)據(jù)的正確。數(shù)據(jù)構(gòu)成如下:

(1)空間定位信息。它是其他專題信息的定位依據(jù)，通常包括DLG、DEM和DOM等。其中，①DLG是其他專題信息的主要定位依據(jù)，應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)的國標(biāo)、地標(biāo)與行標(biāo)進(jìn)行編碼和組織數(shù)據(jù)，是地形圖上各種地物要素信息的矢量數(shù)據(jù)集。②DEM是表示地面海拔高度的信息，除標(biāo)準(zhǔn)格網(wǎng)數(shù)據(jù)外，還應(yīng)有高程注記點(diǎn)信息、離散高程點(diǎn)和矢量地貌結(jié)構(gòu)線。③DOM除提供空間定位信息外，還能直觀地反映城市的面貌?？臻g定位信息通常由城市測(cè)繪部門提供或由相應(yīng)的資源管理中心提供，應(yīng)確保數(shù)據(jù)質(zhì)量，并保證一定的更新周期。

(2)城市規(guī)劃建設(shè)信息。它是城市規(guī)劃、現(xiàn)狀、規(guī)劃審批與監(jiān)督、相關(guān)法規(guī)信息的綜合體現(xiàn)，包括規(guī)劃信息(如城市總體規(guī)劃、區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃、道路用地規(guī)劃圖等)、現(xiàn)狀信息(如現(xiàn)狀用地、現(xiàn)狀建筑、現(xiàn)狀道路、地名等)、審批與監(jiān)督信息(如用地審批、建筑審批及違法建設(shè)紅線等)、法規(guī)信息(如規(guī)劃紅線、文物保護(hù)范圍等)、其他信息(如危改圖、居住區(qū)圖、建筑高度圖等)，它能充分展示城市規(guī)劃遠(yuǎn)景及城市發(fā)展現(xiàn)狀，為城市規(guī)劃與建設(shè)決策提供一手資料。它通常由規(guī)劃部門提供，如果與專業(yè)機(jī)構(gòu)的日常業(yè)務(wù)相結(jié)合，可以提高信息的詳細(xì)程度，降低更新成本，縮短更新周期。

(3)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生活、生態(tài)、統(tǒng)計(jì)等信息。社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生活、生態(tài)等信息主要以矢量數(shù)據(jù)的形式體現(xiàn)(如建筑物、道路、交通、水系、境界等)，數(shù)據(jù)之間具有嚴(yán)格的拓?fù)潢P(guān)系，同時(shí)包含一定的社會(huì)人文屬性信息，統(tǒng)計(jì)信息是以地理空間單元?jiǎng)澐值?如人口、建筑物高度等)，以柵格形式體現(xiàn)。這些信息通常由相關(guān)部門提供，如統(tǒng)計(jì)局、房地局、環(huán)衛(wèi)局、環(huán)保局、園林局、文化委員會(huì)、教委、衛(wèi)生局等提供。

由于城市公共基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫涉及海量數(shù)據(jù)，大部分更新較為頻繁，如空間定位數(shù)據(jù)、地表覆蓋數(shù)據(jù)等，且為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，或是其他專題或統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的依據(jù)，為確保存儲(chǔ)于城市公共基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠，數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)與驗(yàn)收是非常重要的。

城市公共基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)庫建設(shè)的關(guān)鍵，是將不同來源、格式、特點(diǎn)、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)的城市空間數(shù)據(jù)在邏輯或物理上的集成，并且充分考慮數(shù)據(jù)的屬性、時(shí)間和空間特征和數(shù)據(jù)自身及其表達(dá)的地理特征和過程的準(zhǔn)確性。在數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中，由于各部門根據(jù)不同的需要，采用不同的技術(shù)、軟件和體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、處理、建庫、分析和管理，從而形成了異構(gòu)格式的數(shù)據(jù)庫。為充分利用已有的這些數(shù)據(jù)成果，在進(jìn)行數(shù)據(jù)建庫時(shí)，就需要根據(jù)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，將這些異構(gòu)格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的格式進(jìn)行存儲(chǔ)管理和分析。