国土测绘与国土GIS一体化集成之我见

[摘要] 本文研究分析当前测绘生产和国土地理信息系统（GIS）应用现状，提出了一种测绘与国土GIS一体化集成的新方法，对该方法的关键技术和数据模型设计进行了相关阐述。

[关键字] 国土 测绘 GIS 集成

[中图分类号] P24 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-127-2

国土资源信息化的一个重要组成部分就是国土测绘，其中国土资源管理数据主要是通过国土测绘完成的。当前，国土测绘生产领域现状为多作业平台，处于主导地位的CAD类生产平台。国土测绘的多作业生产平台直接产生的后果急速胡存在多个数据源，进一步导致数据的应用复杂化。随着地理信息系统（GIS）理论、技术，以及应用的发展，以GIS为基础的空间数据管理和应用成为建设国土资源信息化的主流。国土资源信息化生产和应用平台的不一致，或者是多样性，对建设信息化国土资源带来了一些不利因素。国土资源信息化应用效果和数据库的现势性，会受到国土测绘和国土资源信息系统与国土空间数据库集成的影响。国土测绘和国土GIS一体化集成的则能够解决采集国土资源数据、更新与管理国土资源信息系统的集成问题。

1 现有集成模式分析

为了能够使国土资源管理的空间数据更新问题和应用问题得到解决，目前，有两种模式可以实现国土测绘生产和GIS应用的集成，一种是单一GIS集成模式，另一种则是CAD与GIS混合集成。

CAD与GIS混合集成模式是以明码贾环格式和通用数据格式为主的，通过数据的交换或转换的形式完成数据共享，从而实现CAD与GIS的集成。实现解决CAD是这种模式下的唯一测绘手段，通过数据交换或转换的方式将测绘生成的数据输入GIS业务管理子系统，将国土资源业务管理的数据来源予以解决，同时通过嵌入开发GIS组件实现浏览、查询数据空间等操作。该模式的主要集成手段是通过交换/转换来实现的，故测绘生产脱离了GIS管理。与此同时，交换/转换也使图形数据和属性数据之间出现脱离，只有在后期并联后，测绘产生的数据方可被国土资源管理业务系统应用。单一GIS集成模式的数据生产、加工以及管理主要是通过GIS系统来完成的。该模式在的数据组织、生产和管理是以GIS为核心完成的，从而将CAD与GIS混合集成模式下数据生产和管理相脱离、图像和属性相脱离的问题予以解决。以统一GIS平台为基础的国土资源管理业务的一体化集成有着明显的优势。这种模式是以GIS的作业系统为基础来完成前端数据的采集与加工，由此生成的数据能够直接入库。在组件式GIS的基础上进行的嵌入式开发能够通过国土资源管理业务子系统完成出图，以及图形的编辑和更新，进而实现一体化集成。

理想状态下，实现测绘生产和GIS应用一体化集成的首选方案是单一GIS集成模式。然而，在实际应用中，往常的测绘成果仍然是CAD类格式，还需冲洗更新和入库这些测绘成果。相对成熟的CAD平台和GIS类平台进行比较，在数据采集、加工和制图方面有着明显的优势，所以，多数生产部门仍然以CAD类平台作为作业平台，特别是一些比例尺较大的测绘生产。除此之外，单一GIS集成模式仅仅是在同一GIS平台上完成测绘子系统的完整开发，并与业务系统紧密结合。在实际生产应用中，采用这类耦合集成根本不能将现有的成熟测绘系统充分的应用，针对其他GIS系统平台，依旧是采用数据交换/转换完成共享。

2 测绘生产的GIS一体化集成

国土测绘与国土GIS一体化集成方案的提出，逐渐解决了上述两种集成模式存在的问题。该集成模式不仅能够满足测绘生产的业务需求，而且还能够兼顾GIS空间数据管理和应用，将GIS作为核心，进而实现测绘的一体化集成。

2.1 数据模型设计

在国土信息化系统中，涉及到的数据可分为四大类：测绘文件数据、GIS数据、属性数据和GIS更新元数据。其中测绘文件数据和GIS数据均属于空间数据范畴，若将其细分，又可分成业务空间数据，如宗地、用地红线等；和基础地理空间数据，如影响数据、地形数据。若空间数据不发生变化或变化较小时，其调用可通过引用或整体转换来完成。然而其他受控数据，用地红线数据、宗地数据等，则要按照业务需求，进行严格的分层组织，同时建立GIS对象和受控测绘文件图形对象的对应关系，如图一所示。

GIS更新元数据通过XML进行扫描，将受控测绘文件和GIS数据库的对应关系予以描述，及GIS数据库的存储和访问。GIS更新元数据包含了三个部分：数据集描述、空间数据元信息描述，以及数据源描述；分别指分层信息、空间数据版本信息，以及存储访问信息对应关系。通过这些相应的描述，GIS更新引擎完成具体的存储访问操作。

2.2 关键技术

空间数据组织包含了三个部分，空间要素编码、存储组织和数据分层。数据映射关系组织则对测绘数据和GIS数据的对应关系进行了描述，包括分层组织描述和存储映射描述，用来解决的问题有：在数据更新过程中，该怎样对数据库服务器进行访问，怎样存，在什么地方存等，进而规范数据的更新。

多层次数据更新模式。（1）参考引用模式：这种模式数据背景为被参考的数据空间，不会涉及数据的更新，仅仅是用作图示，不出现编辑数据的现象。这种数据多为地理数据和影像数据，其中在影像金字塔数据的构建过程中会使用到影像数据。（2）定期更新模式。该模式是以文件级作为更新粒度，其实现方式为文件的导入。多针对更新频率小，现势性弱，具体业务涉及较少的数据空间数据，如地形数据。能够以人工或机助手段予以定期更新。（4）实时更新模式。这种模式需要有较高的现势性，同时对具体业务的空间数据更新有所涉及。这类数据有用地、宗地红线数据等。测绘平台的更新是以数据更新引擎来是实现的，并完成实时入库。为了避免更新的随意性，还需进行版本控制，将数据编辑管理规范化。

采用GIS作为核心的多数据冗余存储和应用。以测绘生产数据和GIS数据冗余存储，其关联是以唯一关键字实现的。其中在数据的采集、加工，以及出图中应用了测绘生产数据。借助企业级关系型数据库完成的GIS数据存储，最终实现了属性数据和图形数据的一体化，用于其他业务应用和数据管理中，从而面向服务和应用。如图二所示。

数据更新版本控制流程。在测绘生产作业中，测绘生产和数据更新版本的流程化，其目的是为了确保测绘生产的作业质量。具体流程为：第一步，用户登录，验证用户权限，通过后方可进行下一步操作，否则将退出；第二步，签出测绘文件，为了确保数据更新过程受控，数据一致性，将并联的属性数据和GIS数据予以锁定；第三步，编辑属性数据和图形数据；第四步，将更新后的数据提交并审核，通过后则进行下一步，否则将重新返回上一步；第五步，签入文件，同时将关联数据解锁，GIS数据更新入库。

南宁市国土资源信息中心就以文中提出的方法，以南宁市国土局GIS数据管理与应用和自身的测绘生产作为研究对象，设计开发出了多引擎驱动GIS一体化更新系统，实现了测绘生产和GIS应用在实际业务中的无缝集成，并获得了良好的运行效果。可见国土测绘与国土GIS一体化集成方案具有可行性和可靠性。

3 结束语

测绘与国土GIS一体化集成的新方法的提出，为实现测绘生产和GIS应用在实际业务中的无缝集成提供了理论和技术支持。通过在实际测绘生产中应用中获得的良好运行效果，则更进一步的证明了该方案的可行性和可靠性。

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