宁夏公共地理框架数据库管理系统

【摘要】数据管理系统用于满足“交换平台”共享交换数据的整理加工、集成整合、更新等工作需求，系统提供对地图数据、地图图片数据、影像数据以及各委办局的政务专题数据的入库、更新、管理和地图配置功能。

1.数据库管理系统基本功能

实现地图文档管理、服务器连接设置、用户日志、地图打印、工具箱（包括格式转换、转换参数计算、坐标转换、数据打印ID）等功能。

1.1 地图文档管理

针对地图文档进行操作，包括读取、新建、配置、保存等功能。

1.2 服务器连接设置

设置数据库管理系统的空间数据库与属性数据的路径。

1.3 用户日志

对系统访问进行日志记录。

1.4 地图打印

制图输出功能是实现对数据进行配图、制图（添加地图要素）、专题制图输出成图片，格式为常规JPG等、提供地图进行打印。

1.5 工具箱

包括格式转换、转换参数计算、坐标转换、数据打印ID等工具。

1.6 地图操作

1.6.1 地图书签

针对当前的地图操作需要保存位置，可能通过书签的方式记录该位置，下次进入系统可以通过书签打开上次的地图记录。

1.6.2 地图绘制

在主窗口上，需要提供绘制各种类型空间信息的功能。所提供的功能，操作简单、示意直观。

1.7 数据查询统计

空间数据库管理系统的查询检索尤为重要。空间数据在查询检索时，需要更加直观更加形象的查询方式，同时需要数形结合的查询方式，例如点查询、面查询、缓冲区查询等方式，利用这些快速定位到想要的空间对象。

1.7.1 属性查询

属性查询检索，也就是一般的数据库表结构查询。利用成熟的结构化查询语言，对数据库的表进行查询。鉴于系统使用人员的计算机知识熟悉程度，需要提供，简单形象的操作界面。

点击查询

点击或框选需要查看的实体，即可弹出该实体的属性信息窗体。如果要素字段中有图片信息，双击图片字段名称，即可打开对应图片。

属性查询

选择要查询的图层及查询条件，通过SQL语句查询满足条件的实体及其属性信息。

1.7.2 空间查询

空间查询，指利用空间数据之间的拓扑关系，查询检索到数据。空间查询是空间数据管理系统的重要组成部分，不同于一般的数据管理系统，它可以利用诸如空间对象之间的包含关系、相交关系、距离关系等查询检索到符合这些关系的数据。

点选

通过画点选择实体。

线选

画一条线，与线相交的实体要素被选中。

矩形选择

通过拉矩形框构成一个面以选择实体。

多边形选择

画多边形构成一个面以选择实体。

缓冲区选择

对选择范围设置缓冲区半径，在该范围内的实体均被选中。

撤销选择

撤销实体选择操作。

选择属性设置

设置被选中要素的线宽、颜色等属性配置。

缩放到选择集

将选中的实体缩放到整个视图窗口中，是常用的选择查看操作。

1.7.3 数据统计

对交换平台的数据业务提供查询与统计，便于维护人员提高对数据的管理、编辑与维护的效率，对各类变化情况和分析情况进行统计汇总，输出到报表、EXCEL中。

数据查询的目的是快速检索定位到需要的数据，而数据编辑是对数据改变它原来的性质，转变为用户需要的数据性质。

2.1 数据添加

数据添加，分为2部分，即对一般属性数据的添加，还有对空间数据的添加。

2.2 数据修改

数据修改，分为2部分，即对一般属性数据的修改，还有对空间数据的修改。数据修改是数据库管理系统的重要功能。进入库管系统的数据，需要进行检查，当检查不通过的时候，需要对原来的数据进行修改。

数据修改应当能够做到数据的共享、同步，以保证修改的数据与数据库当中的数据进行同步。

2.3 数据删除

数据删除，分为2部分，即对一般属性数据的删除，还有对空间数据的删除。

数据删除应当能够做到数据的共享、同步，以保证修改的数据与数据库当中的数据进行同步。

2.4 框架数据的入库更新

入库更新实现将本地数据导入数据库，主要包括监理规则管理、数据质检、入库方案管理及数据入库等功能。

2.5 监理规则设置

为了更好地保证数据的质量，更快完成数据检查的任务，实际数据管理当中，需要一套简便有效的检查方案管理工具。

监理方案有属性检查方案和拓扑检查方案，用户可以根据检查内容建立相应的方案信息对数据进行质量检查。

检查内容一般包括图层完整性、属性表结构、编码规则合理性、拓扑关系、几何接边以及属性接边。

图层完整性：系统将根据数据库建库标准检查被监理的SHP数据是否多余或缺少图层，层名是否符合建库规范。

属性表结构：系统将根据数据库建库标准检查被监理的SHP数据的所有图层的属性数据表结构是否符合数据库设计要求。

编码规则合理性：系统将检查被监理的SHP数据的所有图层是否存在按非法的编码规则进行编码，编码的长度与排列顺序是否按规则进行等。

拓扑关系：系统将检查被监理的SHP数据中实体之间的拓扑关系完整性、正确性、一致性，比如检查面要素的封闭性，线状要素的连续性。

几何接边：系统将以图幅为单位提交的数据逐层检查，几何接边是否正确，即对图幅边界的实体进行检查，检查该实体与其他相邻的图幅中实体是否存在接边情况，如果有与其他实体接边，则检查相接的点是否正确。

属性接边：系统将对以图幅为单位提交的数据逐层检查，属性接边是否正确，查询是否有有图形无属性、有属性无图形的数据。属性注销时，与属性相关的图形必须注销；图形注销时，与图形相关的属性必须注销。

2.6 数据质检

针对各种多元异构数据，可以根据质检方案对数据进行质量检查，包括属性和拓扑检查，保证数据的质量。

2.7 入库方案管理

针对各种多元异构数据，可以对各种数据进行入库方案配置。

2.8 数据入库

针对前面制定的入库方案，选择加载相应的数据进行数据入库操作。

2.9 数据交互

实现元数据管理、数据登记、地图服务、数据输出等功能。

3.元数据管理

方案化数据入库之前，要先构建图层元数据结构，即：设置当前连接的数据空间、数据集、数据表单、数据字段等。用户也可以从外部获取数据结构，并生成数据结构、更新数据元数据。

地理空间数据的元数据是指地理空间相关数据集和信息资源的描述信息，它是对空间特征的概括和抽取。元数据信息可提供空间数据集的特征资料，数据用户可据此来确定该数据的名称、来源、组织结构、适用范围等。利用地理空间元数据可以建立空间信息的数据目录和数据交换中心。利用这些元数据，用户可以发现、获取、理解相关的空间数据及其服务信息。

数据库管理系统提供了元数据管理功能模块，为用户提供元数据模板定制、元数据提取和录入、元数据更新维护、利用元数据查询检索地理空间信息、元数据输入输出等功能。

地理空间信息中的元数据主要包括图名、数据源、比例尺、精度、生产者、各种符号、航空摄影的航线号、坐标参考系等。元数据内容按照元素的方式进行组织，具体分为部分、复合元素以及数据元素三个层次。元数据管理是结合元数据的特点，在一定的标准基础上开发方便实用的元数据操作工具，主要满足元数据的输入、查看等功能。

4.数据管理

实现业务数据库备份、空间数据库备份、纠错管理等功能。

4.1 数据库备份

定期、及时的备份可以提高数据的安全性，数据在不可预见的因素情况下可能出现毁灭性的灾难，进而增强系统的稳定性。为了防止由于系统或服务器崩溃、用户失误、磁盘损坏等造成数据的毁灭性丢失和破坏，需要建立比较规范的数据备份和恢复机制，由专人定期对数据库进行备份和管理。数据备份库主要包括业务数据备份和空间数据备份。

4.2 纠错管理

确认或否认在展示中心用户的地图纠错。

参考文献

[1]张立科.数据库开发技术与工程实践[M].人民邮电出版社.

[2]钟军.数据库高级实例导航[M].科学出版社，2004，7.