测绘地理信息   2021, Vol. 46 Issue (5): 169-171
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城市综合地图集数据库的构建[PDF全文]
刘美兰1, 汪敏1, 余晨曦1    
1. 上海市测绘院,上海,200063
摘要: 以《上海市地图集》数据库构建为例, 探讨了城市综合地图集编制中多来源、多类型数据资源的整合方式, 为地图集数据的管理和应用提供了一个有效的时空信息集成框架, 有效解决社会经济统计信息、地理空间信息、图文信息等的综合管理和共享应用的问题。
关键词: 城市综合地图集    数据库    时空信息    
Construction of Urban Comprehensive Atlas Database
LIU Meilan1, WANG Min1, YU Chenxi1    
1. Shanghai Municipal Institute of Surveying and Mapping, Shanghai 200063, China
Abstract: Taking the database of Shanghai Atlas as an example, we discuss the integration of multi-source and multi-type data resources in the compilation of urban comprehensive atlas, and we provide an effective framework integrated spatiotemporal information for the atlas data management and application, which solves the comprehensive management and sharing application problems of socioeconomic statistics, geospatial information and graphic information.
Key words: urban comprehensive atlas    database    spatiotemporal information    

城市综合地图集的编制是一项系统性的工程,涉及的专业领域广泛,涵盖的数据类型繁多,包括空间数据、统计数据、各行业专题资料、互联网大数据、图片文字资料等多源数据[1-3]。地图集编制过程中的一项重要工作是对基础资料进行梳理和提炼,但限于纸质媒介的局限,最终展现出来的内容有限[4]。因此,有必要将这些有价值的信息资源通过数据库的方式进行数据集成和有效管理[5],通过线上定制化的服务为政府决策提供数据支撑。本文结合《上海市地图集》(简称《图集》)专题数据库的设计,对城市综合地图集数据库的构建方法进行了探讨,以期解决地图集数据管理和共享应用中存在的问题。

1 《图集》数据库总体架构

综合分析《图集》前期工作收集的各部门相关数据,图集数据库的建设将分为地理底图数据库、社会经济统计数据库、专题空间数据库、图文信息数据库几个子库,分别针对不同应用类型数据进行存储和管理。图集数据库总体架构见图 1

图 1 图集数据库总体架构 Fig.1 Overall Architecture of Atlas Database

地理底图数据库整合不同类型的空间数据,形成满足地理底图基础空间架构的数据库,它由地理矢量数据、栅格数据、三维模型数据等不同表达类型的数据集成[6]

社会经济统计数据库是对专题社会经济等方面的统计数据进行存储、统计、分析的数据库,多维性是它的最基本特征[7]

专题空间数据库是以专题要素点、线、面特征的拓扑结构的位置数据,以及描述这些特征性能的属性数据为存储对象的数据库。

图文信息数据库是对各类专题相关图片、文字、网址、接口、文档等非结构化数据进行存储管理的数据库。

社会经济统计数据库通过区域单元、时间与地理底图数据库关联,专题空间数据库通过要素的空间位置与地理底图数据库关联。社会经济统计数据库、专题空间数据库、图文信息数据库三者之间通过专题分类互相关联,从而实现互通应用。

2 《图集》数据库设计

1)地理底图数据库设计。地理底图数据库存储满足各类型地理底图构建和基础地理分析的数据,主要包括矢量数据、影像数据、高程数据、三维建筑物数据四大类型。地理底图数据库内容设计见图 2

图 2 地理底图数据库内容设计 Fig.2 Content Design of Base Map Database

2)社会经济统计数据库设计。社会经济统计数据库要存储专题内容相关的统计指标,内容十分广泛,其设计如图 3所示。

图 3 社会经济统计数据库设计 Fig.3 Design of Socioeconomic Statistics Database

专题域上,从农业、工业、建筑业、邮电运输、商业等经济建设部门,到科技、教育、文化卫生体育等社会生活各个方面,既包含统计调查单位的基础统计信息,又包含各个层次、各种分类的加工统计信息[8]

空间域上涵盖了各级区域尺度的统计数据,包括世界范围、全国范围、“一带一路”国家、全国范围、长三角城市群、长江经济带、省级行政区、地级行政区、县级行政区、乡级行政区等。

时间域上涵盖各个周期时间段的统计数据,包括国民经济和社会发展规划周期、城市总体规划周期、重要时间节点、每年、每季度、每月、每周、每天、每小时等。

社会经济统计数据库采用的是面向表的设计方法,表关系对象实体是根据统计指标即统计专题划分的专题统计数据关系表,这些统计数据关系表实体相互独立,但是通过具备的空间和时间属性建立了统计数据表之间的隐含关系。

统计数据表采用指标-空间-时间(indicatorsspace-time, IST)模型[9, 10],即用指标(I)、空间(S)、时间(T)这3个维度来描述统计数据,每项统计数据都可以用IST模型来表达,通过IST模型原始数据表被解析和转换为特定格式的二维表格,IST模型转换见图 4

图 4 IST模型转换 Fig.4 Conversion of IST Model

数据库存储中,表和指标以编码方式命名。表名代码分为2个码段:第一个码段码长为1位,代表专题分类,按字母A~Z进行编码;第二个码段码长为2位,代表表名,按数字01~99进行编码。指标属性名代码分为4个码段:第1个码段码长为1位,代表专题分类,按字母A~Z进行编码;第2个码段码长为2位,代表表名,按数字01~99进行编码;第3个码段码长为2位,代表一级指标,按数字01~99进行编码;第4个码段码长为2位,代表二级指标,按数字01~99进行编码。

3)专题空间数据库设计。按专题分类存储以点、线、面坐标点位集合的方式描述某一特定空间位置上自然或人文专题要素地理实体的空间分布与属性信息[11],以及体现专题要素空间联系的流向数据。专题空间数据主要采用矢量数据模型组织与存储,专题空间数据库设计见图 5

图 5 专题空间数据库设计 Fig.5 Design of Thematic Spatial Database

4)图文信息数据库设计。按专题分类存储相关的图件、文字资料、专业应用平台接口、行业报告等非结构化数据。这些数据无法用数字或统一结构表示,且其拥有各自的属性,需要进行动态拓展。针对这种数据特点,拟建立非结构化数据模型,采用编目+文件系统方式存储非结构化数据。图文信息数据库设计见图 6

图 6 图文信息数据库设计 Fig.6 Design of Graphic Information Database

3 结束语

由地理底图数据库、社会经济统计数据库、专题空间数据库、图文信息数据库构建的地图集数据库体系,能够合理高效地利用各类信息资源[12],使数据管理、信息发布、共享工作实现标准化、规范化,有效保证地图集编制中信息交换渠道畅通。同时,通过搭载丰富、便捷的检索查询服务功能的手段,可为政府部门管理提供多样化的信息服务。本文以《图集》为例,探讨了其地理底图数据库、社会经济统计数据库、专题空间数据库、图文信息数据库的设计,为解决地图集数据的综合管理和共享应用问题提供参考。

参考文献
[1]
陆明华. 《上海市地图集》世博专版的设计特点[J]. 地理空间信息, 2012, 10(6): 164-166.
[2]
方国武. 我国专题地图集发展与趋势分析[J]. 测绘与空间地理信息, 2014, 37(10): 230-233.
[3]
赵飞, 杜清运. 现代专题地图制图研究进展与趋势分析[J]. 测绘科学, 2016, 41(1): 80-84.
[4]
丁芳, 孙玉国. 浅谈地图如何改变生活[J]. 测绘地理信息, 2014, 39(3): 1-4.
[5]
Arnold L M, Wright G L. Managing and Maintaining Cartographic Data: Contemporary Approaches and New Directions[J]. Cartography, 2002, 31(2): 51-60. DOI:10.1080/00690805.2002.9714205
[6]
王饰欣, 胡静波, 王莉莉. 地图数据结构的简要分析[J]. 测绘与空间地理信息, 2014, 37(10): 212-213.
[7]
张富, 张丽娟, 梁军, 等. 社会经济统计地理信息系统元数据库的设计及应用[J]. 测绘科学, 2007, 32(2): 143-144.
[8]
张传才, 孔云峰, 宋承运. 社会经济统计时空数据库的设计与实现[J]. 测绘科学, 2007, 32(2): 163-165.
[9]
丁晓强, 吴建玲, 梁军, 等. 国家社会经济统计电子地图软件的设计与实现[C]. 中国地理信息系统协会第八届年会, 北京, 2004
[10]
唐静, 王贝, 赵飞. 城市专题地图指标内容的分析和处理[J]. 地理信息世界, 2010, 8(4): 35-39.
[11]
刘美春, 张力, 肖剑平. 城市综合性地图集编制中数据处理技巧研究[J]. 测绘通报, 2016(1): 128-131.
[12]
van Halderen G, Minchin S, Brady M, et al. Integrating Statistical and Geospatial Information, Cultures and Professions: International Developments and Australian Experience[J]. Statistical Journal of the IAOS, 2016, 32(4): 457-470.