数据通信的基础十篇

数据通信的基础篇1

关键词：交通信息；数据元；资源整合；数据交换；XMLSchema

中图分类号：TN91934；U495文献标识码：A文章编号：1004373X（2012）18002904

引言

“十一五”以来，我国交通信息化建设取得了长足进步，各级职能管理部门围绕自身业务特点，建立了一批面向特定业务的交通信息系统，积累了大量的电子业务数据。交通信息化建设提高了交通系统的运营管理和服务水平，增强了交通系统的整体效能，取得了令人瞩目的成绩。但是，交通管理部门在早期的信息化建设过程中，主要以各自业务为主线，未充分考虑不同业务系统间的对接，导致交通信息资源共享困难，形成了大量“信息孤岛”。信息系统间缺乏统一的数据交换机制，造成了一些问题重复建设，资源浪费；不能为业内工作人员和公众提供及时、准确的交通综合信息服务，一定程度上影响了人民群众的安全、便捷出行；各业务系统建设主要集中在“代替手工作业”的层次上，系统间信息共享性和综合性程度低，不能为更高层次科学决策和行业协同监管提供支撑。

如何解决交通信息系统间的数据交换，消除“信息孤岛”成了业内关注的问题。顾九春等针对城市交通控制系统的3层划分：数据提取层、数据处理与存储层和应用软件层，构建了以XML为数据交换纽带的3层开放式结构[1]。李瑞敏等分析了交通综合信息平台和XML的特点，提出了基于XML技术的交通综合信息平台的体系框架[2]。韩海航等从交通行业信息化的实际需求出发，论述了分布式异构数据环境下不同数据业务节点间的信息交互与数据共享平台构建方案，设计了一种基于XML的数据传递格式TDXF（TransactionDataeXchangeFormat）[3]。葛迪等介绍了XML的交通信息综合系统设计[4]。目前，已有的研究成果主要从软件体系结构、网络拓扑结构等方面出发，构建了基于XML的数据交换接口，但针对交通信息资源交换数据本身及其交换标准化的研究甚少，本文以此为出发点展开研究。为了解决交通行业数据统一和交换问题，交通运输部颁布实施了JT/T697《交通信息基础数据元》标准[5]，参照该标准各省、直辖市、自治区相继出台了地方交通信息基础数据元标准。交通信息基础数据元标准中基础数据元属性冗余程度高，因此，如何降低基础数据元表示时的冗余度，将其合理用于交通信息资源数据交换则具有重要的意义。本文在分析JT/T697的基础上，提出了一种基于XMLSchema的交通信息基础数据元3层表示模型，有效解决了交通信息基础数据元表示时的冗余问题，使数据交换简洁、方便和标准化。

数据通信的基础篇2

1、国外“数字城市”基础平台建设的现状分析

1） 空间数据生产、使用的协调和管理

1994年4月13日，美国颁布了12906号总统行政令，实施国家空间数据基础设施（National Spatial Data Infrustructure ，NSDI）计划，正式在美国政府和非政府部门中开展直接协调地理空间数据收集和管理的活动。

英国政府在认识和分析美国NSDI成功和问题的基础上，提出了国家地理空间数据框架（NGDF）发展计划。

澳大利亚联邦空间数据委员会制定了空间数据管理机构与领导机构的权利与责任、联邦公益空间数据转让等政策。

2） 空间数据框架建设

美国FGDC于1995年4月提出了NDGDF实施计划，开始建立包括大地测量控制、数字正射影像、数字高程模型、交通、水文、行政单元以及公用地块地籍数据在内的数据框架。

加拿大Geomatics Canada负责全加拿大国家地形数据库（NTDB），已经完成1：25万地形数据库和南部人口稠密地区的1：5万地形数据库。

欧洲大多数国家版图较小，数字地理空间数据生产基础较好。英国陆军测量局从1970年开始从事数字化制图，已正式向社会提供数字化地图。

法国地理院从1985年起建立1：5万全国地形数据库（BDTOPO），x、y精度为2.5m，z精度为1.0m。

德国内务部原大地测量研究所（IFAG）负责完成全国1：20万DLM和1：100万DKM，各州测量局负责完成1:2.5万DLM和1:2.5万DKM，其地物精度要求为3m。

荷兰于1990年建立了地籍信息（非图形）的联网查询，有2500注册用户，1997年完成全国地籍图数字化。

日本是亚洲地区最早开展地理信息化工作的国家。目前已能向社会提供DEM 数字地图等系列产品。

3） 空间数据标准建设

发达国家的地理信息管理采用国家和地方两级管理体系，在“数字城市”空间数据基础平台的建设中,通常采用自上而下的组织形式，即由中央政府组织相关机构共同推动全国范围统一数据平台的建设。政府在其中主要起到协调政策性事务、组织研究发展、统一数据标准和行业规范等作用。

2、国内“数字城市”基础平台建设的现状分析

我国“十五”计划明确提出：“大力推进国民经济和社会信息化，是覆盖现代化建设全局的战略举措。以信息化带动工业化，发挥后发优势，实现社会生产力的跨越式发展”。作为推进信息化工作的一个重要方面，党和政府的各级领导对“数字地球”给予了高度重视。

1999年11月在首届“数字地球”国际会议上，北京市市长刘淇正式提出了启动“数字北京工程”。2000年初，北京市信息化办公室制定了“‘数字北京’工程总体框架及发展规划”，这份规划对数字北京的概念、内容、目标、重点项目等作了详细的阐述。

山西正处在经济结构调整的重要时期，为加快国民经济和社会信息化，抓住“数字地球”带来的历史性机遇，充分利用现有的信息化基础和优势，确立建设“数字山西”战略目标，建设空间数据基础设施。2000年12月在太原市召开“可持续发展研讨暨空间数据基础设施项目论证会”，通过了《“数字山西”空间数据基础设施项目建议书》及其总体设计方案。

2001年2月陕西省第九届人民代表大会第四次会议审议通过的《陕西省国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》明确提出，要加强基础测绘工作，基本建成“数字陕西”地理空间基础框架。

《福建省国民经济和社会发展“十五”计划纲要》把建设“数字福建”作为“十五”的重点建设项目，并成立了以省长为组长的“数字福建”建设领导小组。

湖南省发展计划委员会于2000年11月，在长沙召开了“数字湖南”框架工程专家论证会，与会专家和代表提出将“数字湖南”基础框架工程纳入省国民经济和社会发展“十五”计划，以利尽快实施。

吉林省计委于2001年4月邀请国内30位专家、学者在长春就“数字吉林”建设问题召开了研讨论证会，专家一致建议政府尽快立项实施。

海南省、湖北省、浙江省、河南省、重庆市、厦门市等地区也通过了数字区域的论证，开展了“数字区域”、“数字城市”空间信息基础设施建设。

3、上海在国内外“数字城市”建设中所处的水平综述

1）上海在“数字城市”领域中相关工作的现状

形成了全国领先的信息化基础设施规模和能力；完成了所有基本比例尺地形图的数字化；进行了城市遥感影像系统应用；探索了数据共享机制和应用标准；开发了多领域的地理信息应用系统。

2）上海在 “数字地球”、“数字城市”领域中的优势和差距

主要优势：一是城市信息化基础设施的规模和能力处于全国领先的地位。二是信息技术普及程度比较高。三是具备比较优厚的经济基础和综合实力。四是具有丰富的人才和技术资源。

主要差距：一是作为“数字城市”核心技术的地理信息系统应用面过窄。二是信息共享困难、行业基础数据库之间互访性差。三是具有“上海特点”的自主技术研发实力尚不突出。

二、“数字上海”空间信息基础数据平台的界定

1、关于“数字城市”概念的定义

广义“数字城市”概念：“数字城市”即城市信息化，涉及到城市信息化建设的方方面面，不仅包括各种信息化基础设施的建设，还将涉及信息化过程中所产生的社会经济关系和文化伦理观念的变化与调整。

狭义“数字城市”概念：“数字城市”工程是指利用“数字城市”概念，基于地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感系统RS等关键技术，深入开发和应用空间信息资源，建设服务于城市规划、建设和管理，服务于政府、企业、公众，服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和应用体系。其本质就是建设空间信息基础设施并在此基础上深度开发、整合、应用、交流和共享城市的各种信息资源。

2、关于“数字上海”空间信息基础数据平台研究范围的界定

1） “数字上海”空间信息基础数据平台的定义

“数字上海”空间信息基础数据平台，是指在上海开展信息化进程中，用以满足各个行业进行与地理空间相关信息的采集、应用、交互、共享，并能提供标准参照数据及运行环境的集合。

2）“数字上海”空间信息基础数据平台的主要内容

“数字上海”空间信息基础数据平台所涉及的基础设施，主要将借助于上海城市信息化基础设施，因此，未列为本课题研究的内容。根据在地理信息系统、遥感信息系统等方面的应用实践。

三、空间信息基础数据平台在

“数字上海”中的关系和地位

“数字上海”所涉及的内容、覆盖的领域及对信息交互、共享的要求，比起现有任何信息应用系统都有过之而无不及。空间信息基础数据平台作为“数字上海”的核心数据内容，同其它部分的关系可用下图来描述：

 图中：信息化基础设施就是构架宽带、多媒体信息网络的硬件环境。上海信息网络硬件环境是上海地区信息化公共基础设施，是各类信息应用所依赖的基础运行环境，也是支撑“数字上海”空间信息基础数据平台的基础设施。支撑软件主要包括网络操作系统、开发工具、专业软件等，这里的开发工具和专业软件都与所运行的信息系统有关，相对于其他现有的应用系统，“数字上海”空间信息基础数据平台有其特殊的要求，如地理信息系统、遥感信息系统、分布式数据库系统等。空间信息基础数据是构筑在信息化基础设施、支撑软件环境之上的空间框架性基础数据，它主要包括多种比例尺的数字化地形图、数字化遥感影像图、城市基本地理统计单元、行政区划图以及反映人口状况等数据，是“数字上海”的核心内容之一。政府、企业、公众等应用系统是建立在公共信息基础设施和运行环境上的信息系统，就应用对象来看可分为两大类，一是建立在空间信息基础数据平台之上，为满足各类应用需求的专业信息应用系统，如房地产信息系统、规划管理系统等，以及要求与地理位置相关的其他信息系统；二是建立在空间信息基础数据和各类专业数据基础之上的综合性应用系统，如指标统计、资料整合、预测分析等，是比前一类层次更高的、可为政府管理部门、咨询服务机构等提供科学依据和辅助决策的信息系统。空间信息基础数据平台在“数字上海”建设中的作用和地位主要表现在3个方面：

（1） 空间信息基础数据平台是数字城市的空间参照体系，作为定位参考基准，可供各类用户添加其他与空间位置有关的专题信息。更由于平台是一个统一的、独立的、开放的运行系统，能为各类城市应用系统提供所需的公共基础信息，因此，它是实现全市空间信息共享的地理空间框架公共平台。

（2）以平台中空间基础数据为背景建立的各类专业信息应用系统，在地理位置上不会存在人为的差异，因此，它是行业、专业间应用系统进行数据交换的具有高效率、高精度特点的公共的交换平台，可成为全市基于空间框架的信息交换枢纽。

（3）由于空间基础数据平台既具有“数字上海”的空间地理参照体系，又包含了与城市空间地理相关的基础数据，因此，建立在这同一基础数据源之上的各类专业应用系统，在进行相关的专业统计分析时，其结果将比较公正，可比性也较强，信息的应用价值也会由此得到提高。

如今，上海信息化基础设施的建设已经取得了很大成绩，面向公众的社会信息服务的“中国上海”门户网站已经建成并投入使用，连接上海市各级政府机关的公务网络工程也在建设中，应该说，在硬件设施、网络环境上的建设已经走在了全国的前面。另一方面，经过“八五”和“九五”，管理部门、企事业机构也相继建成了一批具有GIS和RS特点的应用系统，推进了全市信息化、数字化的发展。上海已到了需要建立一个全市统一的空间信息基础数据平台，来解决公共数据重复建设、行业间数据不能交互、共享这一当前突出问题的关键时刻，我们认为，加紧建立地理空间框架性基础数据平台，是“数字上海”的重要核心内容，是全面启动“数字上海”的突破口。有了这个数据平台，信息化应用能力必然会获得大幅度的提升，“数字上海”才会真正深入到政府、企业、公众的日常工作和生活中，更好地为其服务。

四、“数字上海”空间信息基础数据平台

建设的目标和指导原则

从进一步提高上海城市信息化水平来实现跨世纪发展的大目标出发，提出实施“数字上海” 空间信息基础数据平台建设的目标和原则。

1、“数字上海”空间信息基础数据平台建设的基本目标

作为上海城市信息化重要组成部分的“数字上海”空间信息基础数据平台，要建成一个“信息内容丰富、更新维护及时、共享交换便捷”的公共基础平台，这个平台将是支撑上海各类管理信息系统的公共服务平台。

“信息内容丰富” 是指该平台数据丰富，具有较强的信息承载能力。

“更新维护及时” 是指平台的信息资源具有明确的时效范围、切实的更新、维护周期，以保证其现势意义。

“共享交换便捷” 是指数据的共享和交换简单易行。平台具有丰富的应用功能、友好的人机界面和有效的提交、分发服务。

2、“数字上海”空间信息基础数据平台建设的指导原则

遵循国家空间信息基础设施建设“加强统筹规划，促进综合利用，避免盲目发展”的指导思想，“数字上海”空间信息基础数据平台的建设的指导原则是“统一、通用、科学、标准、共享”。

数据通信的基础篇3

关键词：交通运输 数据中心

中图分类号：U1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）06-0153-02

1 概述

“十二五”时期，云南提出国家桥头堡建设发展战略，信息资源整合平台正是要围绕国家桥头堡建设和服务于“大交通、大物流、大通道”的发展思路，以服务“决策者、行业管理者、社会公众”为目标，对云南省交通运输行业分散、孤立的信息资源进行整合，以提高交通运输系统的运行效率，增强政府监管、决策和对重大突发事件的应急处置能力，改善公众交通出行服务质量。

2 数据管理现状

经过多年建设，云南省交通运输行业已建成大量信息管理系统，包括电子政务办公系统、电子公文传输系统、公路基础信息系统、档案系统、VOD视频点播、科教系统、安全统筹系统、人事系统、邮件系统、交通流量调查系统、视频会议、交通资源共享平台、公路基础数据系统、GIS养护管理系统、道路运输管理信息系统、高速公路联网收费系统、路产管理系统、路政执法系统、云南省海事管理综合业务系统、船舶检验系统等，基本形成了涵盖公路、水路、运输等多个业务领域的基础数据资源。

但是，这些信息系统都是根据各部门的业务实际情况自主开发的，缺乏统一的标准和规划，业务数据分散在各业务部门，没有有效地集中存储和管理，各部门间的数据资源缺乏共享，资源利用程度较低，业务系统之间难以互联互通，不能很好地发挥数据资源的作用，极大的阻碍了云南省交通运输行业信息资源的综合利用和信息化水平的提高。

3 资源整合目标

信息资源整合的核心目标是为了给决策者、行业管理者和社会公众提供数据支撑，应充分发挥整合后的信息资源的作用。围绕核心目的，确定平台具体建设内容如下：

一是建设省级数据中心。通过整合省公路局、省运管局、省航务局等部门现有业务系统的数据资源，建设交通行业基础数据库和主题数据库，进一步提高信息资源的开发与利用能力。

二是搭建省级数据交换共享平台。面向交通运输行业提供一个统一的数据共享交换平台，实现对交通运输信息的统一交换、处理和共享。

三是建设完善三大保障体系，包括：交通信息化标准体系、交通信息安全保障体系、交通信息化建设与运营保障体系，为工程建设和运行维护提供保障。

4 平台总体架构

5 平台建设内容

5.1 云计算模式数据中心

建立省厅数据中心，同时在各厅属单位设置数据分中心。各数据分中心整合本单位的数据，再交换至省厅数据中心。数据中心的建设，采用云计算模式，实现数据的集中存储和处理。在数据中心信息整合的整体逻辑架构下，地理位置采用分布式的部署，实现数据的“物理分布，逻辑统一”，为数据共享提供支持。

5.2 数据设计方案

对采集的数据进行分类、处理、加工，形成信息资源库。信息资源库主要包括业务数据库群、基础数据库群和专题数据库群。

其中，业务数据库群是从行业数据分中心抽取到的数据，根据各业务系统形成业务数据库；基础数据库群是在对业务数据库中的数据进行分析的基础上形成的，包括“公路”、“水路”、“运输”、“政务服务”和“交通统计”等基础数据库；专题数据库群主要用于支撑全省交通运输行业综合应用系统的运行，通过对综合应用系统的功能需求分析，主要包括“应急决策”、“公众出行”、“交通综合运行分析”和“电子地图”几类数据库。

5.2.1 基础数据库群

5.2.2 专题数据库群

5.3 省级数据交换共享平台

数据汇聚子系统完成数据的汇聚采集。具体包括确定数据源、数据的采集和传输、数据转换、数据入库和数据更新等功能。

数据交换共享子系统实现各单位数据的交换工享。具体包括提供各单位接口、数据的查询和数据的交换等功能。

数据管理子系统负责对信息资源库、交换和系统的管理。具体包括对信息资源库的管理、交换过程的管理、系统管理等功能。

5.4 安全及保障体系

为保证工程顺利正常运行，需要配置必要的安全及保障体系。

标准化保障：在遵循国家、部、省的相关标准的基础上，制订符合云南省实际情况的标准规范。包括目录标准、数据标准等。

安全保障：对数据中心的网络安全、数据安全、机房安全、环境安全等制订相关制度进行保障。

数据通信的基础篇4

关键词：数字校园；基础地理信息平台；基础地理信息服务；数据库；平台构建方法

文献标识码：A中图分类号：P208 文章编号：1009-2374（2016）19-0018-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.19.009

近年来，随着计算机网络技术、信息数字化、管理模式场地不断创新，建设以精确、高效、及时、共享的校园信息数据整合为目的的“数字校园”已经成为当前新型创新校园建设的重要内容。“数字校园”基础地理信息平台则是“数字校园”建设内容的核心内容之一。它以强大的数据管理技术和地理空间信息服务为依托，通过对学校各部门机构的业务、学生日常管理和学校资源进行深度的数据整合，为校园事务管理、决策提供重要的技术支撑。本文以当前“数字校园”建设的现实需求为出发点，总结了当前关于“数字校园”基础地理信息平台的建设方法，研究了构建“数字校园”基础地理信息平台数据的构建思路、平台的构建目标、平台的建设内容，为建设符合当前的“数字校园”发展的校园基础地理信息平台提供了一种新的借鉴模式。

1平台构建思路

“数字校园”基础地理信息平台作为当前“数字校园”建设的基础系统支撑，必须有一体化服务体系的构建思路。以地理信息技术、计算机网络技术、数据库技术、SOA面向服务技术等的技术集成为基础，使得平台从海量的数据与单一的信息表达方式中脱离出来，进而实现“数字校园”中各类地理信息服务的“可视化”。所以，在“数字校园”基础地理信息平台建设方面，要更好地服务于现代教学信息需求，将可以数字化的信息进行模块分析，充分结合学校实际管理流程与当前运行模式，以整合当前数字校园实际需求出发，以实用高效的业务操作平台模式进行构建。

2平台设计目标与框架设计

考虑到校园具有典型的社区特性，校园内日常业务与日常管理工作主要以在校学生与教职员工为主体，“数字校园”基础地理信息平台应该以实现校园的数字化管理、校园信息化为构建目标。基础的框架应以地理数据信息库为主，将空间基础地理信息数据与属性数据统一表达到校园数字地图上，通过地图与数据的形式为校园内各个职能部门和学生提供丰富的基础地理信息服务，实现校园信息管理“一张图”。同时“数字校园”基础地理信息平台的设计框架还应综合考虑平台的基础支撑与数据管理环境、平台建设采用的数据标准与系统安全共享体系等，深入研究平台各个功能应用之间的相互关系，从而保证平台的科学性、规范性和高效性。

3平台建设内容

根据“数字校园”基础地理信息平台构建的思路和目标，平台的建设主要内容包括如下方面：基础数据的标准化处理、基础地理信息数据库建设、系统开发平台的选用和平台主要功能设计等。

3.1基础数据标准化处理

基础数据标准化是“数字校园”基础地理信息数据生产、平台构建的基础。平台基础数据信息标准化是指数据的采集标准化、数据融合科学化、成果数据标准化。对平台数据搜集和采集以及最后数据成果的生产都必须在国家规定的法律范围内，一些法律没有涉及到的领域，要参照同类学校的建设模式，对数据信息的收集、整理和分析使用，要注意严格保密教学对象的隐私，对重要的数据资源要进行加密处理，防止出现数据信息的外泄，给学校正常的教学活动造成不良影响。如在平台的基础地理信息数据入库与分类编码过程中，依据《大比例尺地形图数据处理与入库标准》《“数字校园”基础地理信息分类与编码标准规范》等当前国家现有数据信息标准化体系成果，才能更好地保证平台数据的兼容性和共享性。

3.2基础地理信息数据库建设

可以说地理基础信息数据对现代“数字校园”有着非常重要的作用，信息数据的高效传输和应用才能保证“数字校园”基础功能等正常发挥，从这个角度来看，核心的地理信息数据库建设是基础。在满足学校开展各项教学管理的基础上，要依据现有数据库建库原则与方法，提高数据库资源的应用效益，未来数据库资源还可以进行多层次、多维度的开发，适应更多的服务需求。基础平台建库内容由空间数据库、属性数据库与其他数据库组成。空间数据库以地理空间数据为主，如现势地形数据库、地下管线数据库、影像数据库、路网数据库等。属性数据库有空间属性数据库与专题属性数据库构成。空间属性数据库主要根据地理空间分类进行构建，主要用于校园空间地物的文字解释；专题属性数据库主要依据学校职能，分别从科研、教学、后勤、学生管理、教师队伍管理等方面出发构建的供平台专题数据检索与分析的数据库，如各部门业务及人员管理数据库、学生信息数据库、在职人员信息数据库等专题数据库。平台空间数据库设计如图2所示：

3.3系统开发平台选用

“数字校园”基础地理信息平台的开发平台应具备基于GIS功能设计。当前平台的主流开发一般采用某一成熟的具备二次功能开发的GIS软件或者专业的组件式GIS软件（如Arcgis、SupermapObject等）为基础，以第三方数据服务器（如SQLServer2005、Oracle等）作为数据的物理存储介质，基于某一开发编程平台（如、等）作为开发平台的方式进行。以利用Supermap公司提供的组件开发为例：整个基础平台根据系统需求可采用C/S架构模式或B/S架构模式，采用C#编程语言和组件开发与定制平台的核心组件库、通用组件库及基础组件库，并以此三种组件库来搭建平台及专题应用子系统；针对校园基础信息平台信息功能，可采用基于服务对象SOA架构模式进行布局，采用SuperMapGIS产品所提供的和WebService接口实现异构GIS平台之间的数据共享及GIS功能共享与定制。

3.4平台主要功能设计

在该平台的主要功能设计方面，最核心的就是校园GIS的系统的功能，其中相关的模块有数据管理模块、数据检索模块、专题图定制、信息模块等。按照技术标准规范，该系统使用矢量和栅格两种组成方式。平台是基于位置服务的信息提供，将与空间位置有关的信息按照各类实体的空间结构、特征、属性等按照一定的组织方式划分为层，并按照专题要素进行分层组织，以适应各种专题管理、分析和应用的需要。属性数据是用以描述空间要素的特征，通常用关系型数据库管理、增强系统数据检索功能。如果平台采用SQLServer2005或MicrosoftOfficeAccess作为属性数据库介质，数据间可以通过定义主键标识码来进行空间数据和属性数据关联。信息可基于SOA面向服务设计，针对不同部门的业务和联系，平台可以通过定义不同服务接口来实现，提高平台的信息效率与提供更好的位置服务。比如校园突发事件功能模块，平台通过以校园信息点为驱动，根据信息点类型结合地理位置信息，通过平台里定义的接口更好地进行服务信息检索和提供专题热点信息搜索提示。

4结语

现代教育教学在不断探索变革，“互联网＋”的持续深入发展，在“数字校园”领域，“互联网＋”结合数据传输、信息化处理、计算机通讯等技术，将使得“数字校园”基础地理信息平台逐渐成为学校现代化教育的一个重要发展内容，也是教育教学水平提升的重要体现。“数字校园”建设是未来校园软件、硬件设施建设的重要基础，在物联网时代，现代教学模式也在不断摸索创新，为了提供更优质的教学管理服务，让学生在精确的信息引导下高效学习，校园基础地理信息平台作为数字校园的“大脑”更显得不可或缺。随着信息技术的高速发展，城市建设步伐的不断加快，平台应用前景将更加广阔，将在现代教育领域得到更普及的应用与更快的发展。

参考文献

[1]王洋．浙江工商职业技术学院数字化校园地理信息系统的设计实现[D]．电子科技大学，2013．

[2]刘海飞．基于SuperMap的二、三维一体化校园GIS系统构建[D]．西北农林科技大学，2013．

[3]曾峰．基于GIS的三维数字校园系统设计研究[D]．大连海事大学，2013．

[4]闫丽娟．校园三维地理信息系统的建模与可视化研究[D]．大连理工大学，2013．

[5]冯晓刚，王相东．数字校园系统构建研究——以西安建筑科技大学为例[J]．测绘与空间地理信息，2010，（6）．

[6]杨斌．基于GIS的数字校园服务信息系统设计与开发[J]．测绘工程，2011，（5）．

数据通信的基础篇5

关键词：数字城市、基础地理信息、数据整合

1 数字城市

数字城市具有广义和狭义两种概念，广义上讲就是城市信息化，是综合利用地理信息系统、遥感、全球定位系统、网络、多媒体及虚拟现实等技术，建立电子政府、电子商务企业，通过发展信息家电、远程教育、网上医疗，建立信息化社区。狭义的数字城市是指利用数字地球理论，基于3S等关键技术，建设服务于城市规划、建设、管理，服务于政府、企业、公众，服务于人口、资源、环境、经济社会可持续发展的地理空间信息基础设施和管理信息系统。通俗的讲数字城市是指在城市规划建设与运营管理以及城市生产与生活中，利用数字化信息处理技术，将城市的各种信息资源加以整合利用。

数字城市有基础的三部分组成：第一部分是信息基础设施，是由高速网络支持的计算机服务系统及网络交换系统；第二部分是数字城市的基础框架，由各类基础地理信息组成，在数字城市建设中，基础地理信息数据是“数字城市”建设框架的主要内容，同时也是数字城市三维建模的基础；第三部分是数字城市的管理使用者，城市空间信息基础设施与数字城市是城市各职能部门与城市空间信息基础设施的集成，它包括城市规划、建设、国土资源、市政公用设施、环保、电信、消防、防震减灾预测等。

2 基础地理信息的现状

数字城市建设中充分利用现有资料可以大大的节约建设成本及缩短建设周期，基础数据是对城市目前发展状况的真实反映，只有保持了现势性及必要的精度，才能充分发挥城市基础地理信息的作用，更好地为城市发展规划做好保障服务。但由于数字城市建设中所收集来的各类基础地理信息数据从数据形式、数学基础及提供部门等存在多源性、多维性、类型多样性、动态性、关联性等特点，因此必须根据数字城市建设的相关规范进行整合才能利用。基础地理数据进行整合时应根据数字城市的相关规范和要求从数据的格式、数据的测绘基准、数据的现势性等方面进行。

（1）数据格式的统一

各部门根据自身需要实测和收集的基础数据，由于使用数据平台、应用需求不同，数据格式五花八门，另外各部门数据采集的技术手段、技术方法、时间不同，造成数据的不一致性，各部门间很难进行数据交换和信息共享。要充分利用这些数据，必须使用相关软件对数据进行处理，将各类数据转换为数字城市建设认可的、统一的数据格式，如DLG常见的数据格式为dxf、shapefile等。

（2） 数据的现势性

随着社会经济的快速发展，城市建设与改造使得城市现状发生很大的变化，已有的空间地理数据都不是最新的现状数据，现势性不强，因此，已有基础地理数据的更新是建设“数字城市地理空间框架建设”必须解决的问题之一。

（3） 测绘基准的统一

空间数据在获取时各部门根据自己的使用方便及要求，使用的测绘基准也不相同，这些数据如果不通过投影变换根本无法直接叠加在一起使用，因此数据收集时应注意收集数据的测绘基准信息，以便在数字城市建设中方便投影变换，统一数据的测绘基准，进行数据的无缝衔接。

3 基础地理信息数据整合要求及方法

数字城市建设需整合各部门的数据，如测绘、国土、建设、交通、水利、电力等各个部门的数据，他们所提供的数据在采集、编辑机数据库建设等方面均参照本行业的技术标准，如在数学基础、建库标准空间数据分层、属性信息及质量等方面均不相同。因此针对以上的因素，在数据进行整合时应由一下几个环节，具体流程如图1所示。

（1）数据的收集与分析

数据需收集测绘、国土、建设、交通、水利、电力等各个部门的相关数据。数据收集完成后，应首先分析源数据的数学基础、数据库建设标准及空间分层、属性信息及数据质量等，找出与数字城市建设标准及要求间的差异，建立新旧标准及各矢量图层之间的关系对照表。

（2）数据转换及入库

数据进行数据格式转换、投影变换、分类代码的转换、图层的定义及重新分类、已有属性信息的提取等处理，使之初步符合数字城市建设的技术标准。

矢量格式转换后数据应满足以下要求：空间实体无丢失，空间实体几何精度符合要求，空间实体属性内容无缺失，不改变实体之间、实体与属性之间的关系。DOM数据转换后数据应满足以下要求：DOM数据的颜色不失真，DOM数据分辨率不降低。DEM数据转换后数据应满足以下要求：格网点的平面坐标应保证正确，格网点的高程值应保证正确。

数据转换入库后应进行数据编辑处理、接边处理、拓扑关系处理、属性信息检查及补录等工作。

矢量数据编辑处理完成后应满足：要素分层符合规范设计要求，图层设计及整理要求应符合数据库标准，属性数据填写正确，数据代码正确。数据接边后应保证分层实体及属性值应保持一致，图层内部及图层间拓扑关系正确；接边时低精度数据服从高精度数据。影像数据整理镶嵌需具有相同分辨率的才能镶嵌。并且应保证：地理覆盖完整，镶嵌后无模糊或重影、色调均匀、纹理清晰。DEM数据接边重叠区格网点高程值一致。

（4）数据质量检查

数据整合完成后，应进行质量检查，检查数据的数据基础的正确性、数据的完整性、逻辑一致性、合理性、属性数据正确性、附属资料完整性等内容。

4 结束语

数字城市建设是一个庞大的系统工程，充分利用现有基础数据，可以提高数字城市建设速度，降低经济运行成本。基础地理信息数据应在采集、数据库建设等采用国家统一标准，实现各行业数据的共享，更好的数字城市建设与应用、经济建设服务。

参考文献：

[1] 陈倬，，李成名，李海明，毛东军.数字城市与城市信息系统建设[J].地理信息世界，2008（5）.

[2] 承继成， 林晖， 周成虎， 等. 数字地球导论[M]. 北京： 科学出版社， 2000.

[3] 边馥苓， 王金鑫. 论数字城市工程及其技术体系[J]. 武汉大学学报（ 信息科学版）， 2004， 29 （ 12 ）： 1045-1049.

[4]陈延媛.浅论基础测绘在数字城市建设中的应用[J].科技传播，2011（03）.

数据通信的基础篇6

1．前言

随着信息科学技术的快速发展以及社会经济发展的稳步前进，信息技术逐步广泛地应用于社会的不同领域；信息化与网络化己成为各个行业数字化的重要基础手段，在企业应用中起到十分重要的作用。客观世界的事物是无穷无尽的，要研究、认识、利用和改造它们，就必须进行概括与抽象（即理想化或模型化），以便揭示客观事物演变的基本规律，并将其作为利用和改造客观世界的手段。模型是现实世界本质的反映或科学的抽象，反映事物的固有特性及其相互联系和运动规律。数据模型是地理信息系统中关于数据和联系的逻辑组织的形式表达，以抽象的形式表述一个部门或系统的业务活动与信息流程。基础信息分类与编码需要把现实世界抽象到数字世界与信息世界。

2．煤矿地质测量信息涉及的范围及其特征

煤矿的开发活动是一个复杂的系统工程，在生产过程中，产生了大量的相关信息。从信息来源看，可将其分为内部数据源和外部信息源。内部数据源是指煤矿日常生产和销售活动有关的数据，主要包括煤矿地质测量信息数据、采掘工程数据，以及安全与调度、设施与耗材、通风、运输等生产数据，还包括财务、劳动与人事、原材料消耗等运营数据；外部信息源是指国家政策、法规、上级单位指令、原材料市场、矿产品市场等信息。

煤矿地质测量信息主要针对煤矿这一特殊的空间系统，它的对象主体是煤层及其围岩等地质实体。从涉及的专业角度看，煤矿地质测量信息主要包括地质、测量、水文、资源量/储量、三量（开采煤量、准备煤量、回采煤量）等。从信息的表现形式上看，可概括为两类，一类以图的形式纪录、分析和传递；另一类以文字资料、表格的形式纪录、分析与传递。煤矿地质测量信息除具有一般的空间性和海量性外，还有以下一些特征。首先是信息数据的隐蔽性。煤矿数据对地质实体的表达，是一个从隐式到显式的过程。例如：煤田的形成和分布主要是受沉积作用和构造作用等多种因素控制的，通过重磁、地震等地球物理方法可获得地层（岩层和煤层）空间分布的数据；通过钻井、测井等方法可获得岩石物理特征以及煤层厚度、结构、空间位置等方面的数据。对这些数据进行分析，同时对地质条件进本文由论文联盟收集整理行综合分析，即可确定煤矿（区）的范围、资源/储量等情况。其次是信息数据的时间序列。煤矿数据是一个动态的积累过程，从资源勘查、矿井开拓到生产，由于矿山实体的层次逐步细化，地质体客观现象、规律的准确程度逐步提高，数据量越来越大。在资源勘查阶段，主要通过野外地质调查、钻探、物探获取数据。矿井开拓阶段，主要是补充钻探与测量资料、井筒资料及井下巷道实际揭露的数据。生产阶段主要通过各种岩巷（石门、上下山）、煤巷、井下物探和钻孔，以及相应的工程测量获得数据。第三是信息数据的关联性。煤矿地质实体间存在相互作用关系，例如煤层和围岩、两个相邻或不相邻地层、构造与煤矿瓦斯等都具有关联性。第四是信息数据的多源性。煤矿数据的多源性，主要表现在数据获取方式上的多样性，存在空间尺度上的差距。遥感、摄影测量可获取整个煤田、矿区的数据；勘查、地面测量及井下测量可得到矿区规划、矿井设计所需的数据；而各种井巷工程、井下物探可获得矿山日常生产数据。此外，同一地质特征可充当不同的角色，比如断层，可以是井田的边界，也可以是采区的边界。

从地理信息系统角度出发，煤矿地质测量信息是矿区与地理空间分布有关的各种要素的图形信息、属性信息、统计信息以及时空关系的总称。大体可分为基础信息、专题信息和综合信息：基础信息是矿区最基本的地理信息，包括各种井下和地面测量控制点、高程点、水系、地形、地貌、地物、地名以及某些属性信息等。mgis的基础信息具有空间性、统一性、精确性、基础性和时效性等特点。

专题信息是指各种专业性信息，如采矿要素的空间分布及其规律，包括地层结构、煤层储量与分布、井巷设施、采掘工作面、机电运输、瓦斯、水文等。mgis的专题信息具有专业性、统计性、空间定位性和时效性等特点。专题信息是基础信息的拓展，基础信息是专题信息的公共空间定位基础平台。

综合信息是在完善基础信息和专题信息的基础上，针对特殊应用提取、生成的综合性信息，包括矿区环境规划、矿区交通运输规划、矿区土地整治规划等。mgis的综合信息具有综合性、全面性、空间分布性和时效性等特点，是基础信息、专题信息的拓展。

综上所述，从勘探到生产，随着煤矿基础数据信息的增加，对地质体控制程度、精度和认识程度越来越高。煤矿数据是海量数据，无论是地物、地貌等几何信息、拓扑信息和属性信息，煤矿系统的运作，还是在时间和空间上，时时刻刻都在发生变化。因此，如何合理、科学地对煤矿基础信息进行分类编码，有效地管理、利用煤矿基础数据，充分发挥其增值作用，是煤矿空间信息管理的一个重要内容。

3.数据模型

数据模型以抽象的形式表述一个部门或系统的业务活动与信息流程，在地理信息系统中，是有关数据和联系的逻辑组织之形式表达。选择与建立数据模型的目的，是希望用最佳的方式反映本部门的业务对象及信息流程，并为用户提供访问数据库的逻辑接口。数据模型是一种较高层次的数据描述，它是独立于任何数据库管理系统（dbm）的。每一种数据模型都是以不同的数据抽象与表达能力来反映客观事物的，有不同的处理数据联系的方式。地理信息系统主要涉及空间数据、属性数据及可能的拓扑关系的组织和管理。它的数据量大，应用面广，数据模型相当复杂。因此，虽然人们对地理信息系统的数据进行了大量的研究，开发了许多商业化软件，但gsi至今没有统一、完善的数据模型。一般从软件工程开发的基本过程（用户需求、概念设计、逻辑设计和物理设计）出发，将gsi数据模型按层次分为概念数据模型、逻辑数据模型和物理模型。概念数据模型是关于实体及实体间联系的抽象概念集；逻辑数据模型表示概念数据模型中数据实体（或纪录）及其间关系；物理模型是数据抽象的最低层，主要包括空间数据的物理组织，空间存储方法和数据库总体存储结构等。煤矿地质测量信息分类与编码主要考虑煤矿地质测量信息的概念数据模型和逻辑数据模型。

数据通信的基础篇7

一、系统建设目标

湛江市基础空间数据服务系统，作为城市地理信息公共服务平台的核心基础，就是在完善基础地理信息数据标准、理顺信息采集、加工、建库、更新、分发、应用流程的基础上，整合湛江市基础空间数据资源，在先进的GIS平台、数据库平台和计算机网络环境下，实现对大量基础空间数据的转换入库、集成管理和共享应用，提高湛江市基础空间数据的数据质量、信息含量和应用层次，满足湛江市日益增长的社会需求，为城市建设、国民经济和社会发展提供有力的基础空间信息服务保障，促进基础地理信息的社会化应用和产业化发展，提高信息化建设的综合效益。

预计经过多个周期的建设，形成湛江市基础空间数据服务体系。其最终的体系结构如下图所示：

二、系统开发平台与总体功能划分

2.1 系统开发平台

在企业信息化应用系统建设有两个开发平台可供选择：一是由SUN公司推出的基于Java技术的J2EE软件开发平台；二是Microsoft公司基于XML Web Service技术的.Net软件开发平台。实用的数据库建设和完善的软件开发基础平台环境的搭建是整个项目开发的基础。我们选择ArcGIS Engine+Oracle 10g + Microsoft .Net技术开发平台的软件架构搭建项目开发的软件基础平台。另外，数据检查、数据转换模块，则采用嵌入式开发方式或组件开发方式，利用VB、VC等工具进行开发。

2.2 系统总体功能划分

基础地理信息系统在系统软件开发上由两大部分组成：1.数据库管理平台2、综合应用平台。建设规范中的系统总体功能划分如下图2-2所示： “数据库管理平台”包含：1.数据规范检查子系统。实现对各类入库数据进行入库前的规范检查；2.数据转换、入库更新子系统。实现多源数据的相互转换、数据入库和建立版本数据库；3.集成应用管理子系统。实现基础地理信息数据的叠加显示、2D和3D图形浏览、图形属性互查、统计分析和各类专题图的制作等内容。“综合应用平台”则包括：1.政务服务子系统。为各委办局提供基础地理信息数据的调用、浏览和查询的接口；2.公众服务子系统（地图网站）。提供丰富的地图服务，为公众出行、生活等提供密三、基础数据处理及质量控制

3.1. 多源数据的相互转换

由于数据制作和管理方式的差异，基础地理信息数据格式繁多，可能包括DGN、DWG或MapGIS平台下的数据格式。为了在统一的GIS平台上完成基础地理信息的综合管理，需对其他工程项目信息等数据作转换处理。

根据以上多源数据集成转换与管理的需要，系并开发相应的数据转换模块，完成对以上数据的转换与集成处理，以充分保护和利用已有数据资源，提高数据集成效率。

3.2 基础地形图中提取专题数据

基本地形图数据库数据覆盖范围广、要素众多，从其中的居民地及附属设施、工矿建筑物及设施、交通及附属设施的图层中可以直接提取部分专题数据，包括：企事业单位、城市交通、基础设施、公共场所、行政区划等。

3.3质量控制

空间数据质量的好坏，直接影响着以其为基础的各种应用GIS平台分析结果的可靠程度和系统应用目标的真正实现。作为基础地理信息平台，数据质量可靠是提供有效应用成果的根本。所以，针对制作基础地理信息系统的过程，提出质量控制体系，是非常重要的。为保证最终数据和软件的质量，需要从项目实施组织、管理、设计以及技术实现等方面采取系列措施，进行严格控制。主要包括以下几个方面：

1、项目实施参照ISO9000标准体系对质量保证模式的思想，结合本项目的特点，统一设计、统一组织、分工明确、全程监控的项目管理体制。

2、数据在设计过程中，应依据国家相关的技术规范，结合软件系统平台的功能、数据的应用，作好总体设计。

3、建立全程质量监督制度。对数据生产的每一个过程都进行质量控制，合格后才能进行下一步工作。每个人建立起高度的质量和责任意识，并赋予严格的质量职责，确保每一步工作都得到严格的质量监督和管理。

4、成立技术监督制度。负责对工程实施中所涉及的实施方案、工程设计、技术规定，以及生产和开发等技术过程和质量进行监督，组织工程建设过程中的质量检验，负责组织数据库和工程验收。

5、对数据检查，采用程序检查、矢量叠加、人机交互检查以及回放图检查等多种方法来进行，根据要关的规范、标准对各种信息及其元数据记录进行规范检查和过滤，保证数据的有效性。对数据的检查实行二级检查一级验收制。

6、检查各层是否有重复的要素；检查各要素的关系表示是否合理，有无地理适应性矛盾，是否能正确反映各要素的分布特点和密度特征；检查数据格式是否符合要求；检查数据内容是否完整；检查数据范围是否符合要求；检查属性数据是否正确完整。

7、整理清除冗余数据，将不需要的数据层或数据要素去掉，将不需要的属性数据项删除。

四、系统更新与安全管理

GIS 系统中，保持数据库的现势性、准确性和完整性是系统成败的关键。基础地理信息系统项目数据库建立完成后（也可能在建立过程中） ，系统管理者面临的一个重要问题就是数据更新和历史数据的管理。在考虑系统数据更新功能时，一方面GIS 数据库要不断进行更新维护，以便正确反映不断变化发展的现实世界；另一方面系统也要有能力保存历史数据，并能在必要时恢复某一时段的基础地理，给出相应信息的变化情况。为保证数据更新的一致性和安全性，系统拟建立以下更新安全机制：

权限控制机制：系统用户的权限分为不同级别，如一般用户、编辑用户和超级用户。

更新检查机制：在数据入库前，数据管理系统对数据的一致性、逻辑性、拓扑关系等进行检查，本部门领导对数据更新责任人所做更新进行核查。

更新审查机制：上级主管单位对各基层业务单位录入的信息进行不定期的检查、审核。发现问题，基层作业部门应对自上次主管单位检查以来所有的更新数据进行自查，确保数据的正确无误。

数据通信的基础篇8

关键词：通信工程；项目管理系统；集成化

前言

通信工程项目管理系统集成服务就是通过集成化的方法，用一个核心组件服务器把原有应用集成在一起，来获取其他应用系统的相关数据和消息。同时，在建立企业统一信息平台的基础上通过人机综合研讨厅的方法实现信息的综合集成，为决策者提供分析、决策支持服务。

1 通信工程项目管理系统集成服务的决策应用

通信工程项目管理系统集成服务的决策应用采用以地理信息系统为核心，建立在通信工程项目管理网络化、信息化的基础上，综合运用网络、多媒体及虚拟仿真等技术，对通信工程项目管理的基础设施、功能机制进行自动采集、动态监测，实现资源信息的可视化表达、优化决策等强大功能，帮助管理维护人员更好地建立全局观念与模拟直观感，在有准确坐标、时间和对象属性的五维虚拟环境中，对通信工程项目管理的特点和应用进行规划、管理和决策。

构架空间信息的空间基础数据框架，生产各种基本比例尺的数字地图产品。加强数据成果的管理，制定数据共享的政策，保证在使用上最有效率；各部门、各专业广泛深入地应用地理信息系统技术，享受空间信息工程带来的好处。各部门和各专业利用地理信息系统技术建设各自的信息系统，满足各部门管理的需要，并实现信息资源的充分共享；建设通信工程项目管理系统信息基础设施，组建信息资源管理中心。该中心负责通信工程项目管理系统信息资源的开发指导、交换与共享、集成与应用，为综合性应用提供支持；建立技术标准规范体系，既适合通信工程项目管理系统，又与国家标准及有关行业标准相接轨。主要包括信息生产权、产权、所有权、共享、管理、安全、保密和网络传输的法规

规范，指标体系及分类编码，空间元数据标准规范，空间数据转换标准等规范。空间元数据标准规范是实现空间数据共享的核心标准之一；建立相应的政策、法规、规章及管理制度体系。通过空间信息工程的建设，带动公司地理信息系统产业的发展，成为电信公司动态资源管理的一个重要组成部分及“源头”。

2 通信工程项目管理系统核心网络平台建设

核心网络平台主要是架设基于WebGIS(网络地理信息系统)的系统平台，实现电子地图的基本功能，可以在Internet环境下，通过数据库服务器、web服务器、应用服务器、浏览器一系列环节实现GIS在Internet Web页面上的运行，完成基本的常规GIS操作的成套技术。在WebGIS基本核心技术的基础上构建通信工程项目管理系统信息网站，提供基于地理信息系统的信息搜索、交互查询和表达功能，可以更加快捷和方便地获取信息，同时，为使用者提供全新的查询和挖掘信息方式，实现增值服务目的。在WebGIS基础核心技术的基础上构建一系列专业应用，如专业地图化电子办公平台和专业信息综合网站等。主要目的是用地理信息系统与数据库技术解决设备管理、项目管理和专业应用领域中一些急需解决的问题。

3通信工程项目管理系统空间数据基础设施建设

通信工程项目管理系统空间数据信息化建设：组织各个部门协同工作，采取多种方式和技术，对通信工程项目管理系统空间信息进行数字化。在空间信息数字化的基础上，结合海量存储技术和元数据提取等技术，对从各个渠道获取的空间信息进行进一步整合和处理，使之符合WebGIS平台和其他GIS系统平台的要求，以便进行进一步的处理和挖掘，真正实现信息增值。

4 通信工程项目管理系统综合决策层建设

在通信工程项目管理系统空间信息和属性信息全面数字化基础上，应用海量存储技术、空问数据库技术、动态规划技术、空间分析模型等一系列技术，针对分布式的通信工程项目管理系统异构数据信息，提供专业的分析模型库，进行深层次的数据挖掘。应用与时间、对象属性相关联的一致、集成的中央数据仓储技术，支持复杂的、任意的查询方式，为决策提供科学依据，实现联机分析处理(0LAP)。该阶段是信息综合集成应用阶段，用户在此得到的将不是简单的数据型信息资料，而是将信息全面升华得到的具有深远价值和意义的“知识”。真正实现全面的信息增值，为通信工程项目管理系统信息化建设和发展水平的提高带来本质性的飞跃。

5 实现方法

通信工程项目管理系统计算机综合集成系统以WebGIS为核心，提供基于通信工程项目管理系统信息综合集成应用，本项目采用产品的GIS平台来实现：

1)WebGIS平台：WebGIS平台是地理信息系统和网络技术结合的产物，是构建可视化信息服务体系的基础应用平台。

2)DataProcess数据加工集成环境：综合国内外GIS数据标准，提供对不同来源、不同格式的地理信息数据进行转换、处理、加工的集成环境。

3)MapSearch图形搜索引擎：提供以空间目标为索引的信息检索。

4)WebGISSDK WebGIS开发工具包：提供一系列API，针对相关行业或领域的业务特点，进行专业领域应用集成的支持环境。

5)GISNP动态规划组件：提供基于深层拓扑的空间分析功能，包括网络分析、缓冲区分析、邻域分析。

6)SpatialWare空间数据仓库：针对分布式的异构数据信息，提供各专业的空间分析模型，进行深层次的数据挖掘，为决策提供科学依据，实现联机分析处理(OLAF)。

6 系统特点

1)多层次的体系结构：由浏览器层、web服务器层、应用服务器层和数据库层组成，内在逻辑上由用户接口、会话服务、应用逻辑、数据逻辑等组成，进行分布式运算，在WebGIS领域是一个创新的、真正多层结构的、适合Internet计算的应用平台。

2)组件化实现方式：在系统的各个层次上都实现了目前业界最先进的Enterprise．JavaBcan组件化方式，是一个跨平台的分布组件式系统，可以灵活地进行系统扩展。

3)对象关系型空间数据库：ArkWebGIS系统直接采用业界领先的专业空间数据库系统Oracle 8iSpatial，以对象关系型数据库系统(ORDBMS)为基础，提供了直接的空间数据存储、空间关系运算操作和空间分析功能，实现真正的跨平台性。使用跨平台的Java组件技术EJB，无论用户使用何种硬件和操作系统，都可以通畅无阻，不需任何插件。

参考文献：

数据通信的基础篇9

1城市基础地理信息数据类型

数据是GIS系统的“血液”。同时,GIS系统的数据主要是包含大量的图形的空间数据,它包括栅格图形数据、矢量数据以及关联的属性数据。城市基础地理信息系统更是涉及到多种空间数据库的管理和互操作问题,顾及空间数据本身海量数据和复杂结构的特点,基础地理信息系统中数据组织的好坏直接关系到系统的效率。我们把城市不同部门数字化建设都要用到的基础数据称为城市基础地理信息数据。

基础地理信息数据分类有很多方法,例如按数据结构来分,有矢量数据、栅格数据、矢量栅格一体化数据;按产品形式分,有数字高程模型数据(DEM)、数字正射影像数据(DOM)、数字栅格地图数据(DRG),数字线划地图数据(DLG)。狭义上,城市基础地理信息数据库的核心任务是4D数据库的建立,这里简单地介绍一下4D产品的概念。

1.1 数字高程模型

DEM是区域地形的数字表示,它由规则水平间隔处地面点的抽样高程矩阵组成。DEM的水平间隔应随地貌类型不同而改变。为控制地表形态,可配套提供离散高程点数据。由于格网的规则性,其X,Y或B,L的交点坐标被省略,通过对应的2值在矩阵中的行列号隐含表示。DEM数据通过一定的算法,能转换为等高线图、透视图、坡度图、断面图、晕渲图,以及与其他数字产品复合形成各种专题图产品;还可计算体积、空间距离、表面积等工程数据。

1.2 数字正射影像(DOM)

DOM是由航空摄影或其他遥感数据经纠正和消除地形影响后形成的数字图像,是地表信息的真实反映,信息量极其丰富。数字正射影像图叠加专题信息之后,摆脱了传统专业线划图过于抽象,非专业人员不易理解的局限,使城市信息更加直观、内容更加丰富多彩,便于政府对城市的管理。数字正射影像数据库可以作为基础地理信息系统建设的重要的背景,可供规划、设计和广大用户直接查询、量算使用。

1.3 数字栅格地图(DRG)

DRG是现有模拟地形图的数字形式。它是由模拟地图经扫描、几何纠正及色彩归化后,形成在内容、几何精度和色彩等方面与地形图基本保持一致的栅格数据文件。可以较为方便的进行放大、漫游、查询等。本产品可作为背景,用于数据参照或修测其他与地理相关的信息,适用于DLG的数据采集、评价和更新;也可与DOM,DEM等数据集成使用,派生新的可视信息,从而提取、更新地图要素;还可以绘制纸质地图,改变地图存储和印制的传统方式。

1.4 数字线划地图(DLG)

DLG是地形图或专题图经过扫描后,对一种或多种地图要素进行跟踪矢量化,再进行矢量纠正形成的一种矢量数据文件。其数据量小、便于分层,能快速生成专题地图。这种数据满足GIS进行各种空间分析要求,被视为带有智能的数据,可随机地进行数据选取和显示,与其它几种产品叠加,便于分析、决策。各种以矢量为基础的地图均可视为DLG。

2城市基础地理信息数据库的逻辑设计

城市基础地理信息数据库必须面对不同的用户或应用群体,系统的主要需求表现在各类数据的快速检索查询、数据的更新与维护以及数据的安全等等多个方面,所以我们必须对数据库中的数据进行合理的组织和分类来满足上述需求。

数据库的逻辑设计主要是根据数据的不同应用对数据进行分类组织。下面以矢量地形图为例阐述数据库的逻辑设计。

矢量地形图数据作为数字线划图的主要组成部分,用以表示城市的基本面貌并作为各种专题数据统一的空间定位载体,包括测量控制点和城市地形、交通、水系、境界、居民地、植被等核心地理要素。在基础地理信息数据库的逻辑设计中,可以设计如下。

(1)矢量地形图数据子库。

矢量地形图数据子库的划分可以依据城市在建立城市基础地理信息系统时使用的矢量地形图数据的比例尺来进行,如有的城市有1∶500、1∶2000和1∶10000的矢量地形数据,就可划分为3个子库,分别为1∶500地形图子库、1∶2000地形图子库、1∶10000地形图子库;而有的城市可能只有1∶500和1∶10000的矢量地形数据,那其地形图子库就有1∶500地形图子库和1∶10000地形图子库两种了。

(2)矢量地形图数据大类。

根据通常应用的需要,将基础数据库中的矢量地形数据按地形实体的大类进行逻辑分组,每一个逻辑组就是一个矢量地形图数据大类。矢量地形数据按照国标可以分为控制点、居民地、交通、水系等几个大类。一个大类中的空间实体数据在逻辑上被看作属于同一范围,其代码的第一位都相同,往往被同时应用。

(3)矢量地形数据图层。

一个矢量地形图数据大类通常包含多个空间实体类型,可以再根据实体的类型(点、线、面)和实体在数据中的意义(辅助信息、主要信息)划分出具体的逻辑层,一个逻辑层还可以含有一个注记层。

(4)矢量地形数据实体。

矢量地形数据实体作为单个图层中的独立单元,包含图形数据(几何属性)和非图形数据(非几何属性)。图形数据一般指实体的地理位置和形状,非图形数据包括标量属性(如高程、面积、长度的数据及实体的编码数据等)和名称属性(如道路名称、河流名称等)。地理实体按几何形状分为点、线、面三种基本类型,这种分类法对于地理实体的特征描述和编码表示很合适。例如点类有控制点、独立地物点等,线类有道路、地类分界线、管线等,而面类有行政区域、建筑物、绿化带等。

3城市基础地理信息数据库的详细设计

3.1 控制成果数据库

3.1.1 控制成果库系统设计

建立控制成果库主要是对测区基础控制点、像片控制点、空三加密成果、控制概况资料、空三加密概况资料等进行有效组织与管理。控制成果库系统由控制点成果录入、查询两个主要模块组成。

(1)控制点成果录入。

控制点成果数据录入模块是对测区的概况资料、基础控制点成果、像片控制点成果、空三加密成果组织入库。

(2)控制点成果检索查询。

对于基础控制成果、像片控制成果,通过点号进行查询;根据摄区代号对像片控制概况资料、加密成果等资料进行查询。

3.1.2 控制成果数据内容

控制成果库由基础控制成果(内容为城市基础控制点成果)、像片控制概况(内容为像片控制测量的基本情况)、像片控制成果(内容为像片控制点成果)、空三加密概况(内容为航测内业空三加密的基本情况)、空三加密成果组成。

3.2 正射影像库

3.2.1 正射影像库系统设计

正射影像数据库系统由数据入库、数据查询两个主要模块组成。

(1)数据入库模块。

正射影像数据入库模块是要把TIFF格式的正射影像导入数据库;二是要把正射影像对应的元数据录入数据库。

(2)正射影像数据检索查询。

正射影像数据检索查询模块主要是根据图幅号对正射影像元数据进行检索查询。

3.2.2 正射影像库数据内容

正射影像库包括正射影像库成果(内容为正射影像成果)和正射影像元数据。

3.3 数字高程模型库

3.3.1 数字高程模型库系统设计

DEM数据库系统由数据入库、数据查询两个模块组成。

(1)DEM数据入库:数字高程模型的入库包括BLI格式的数据入库及元数据入库两部分。

(2)数据查询:数据查询模块指对DEM元数据信息进行查询。

3.3.2 数字高程模型数据内容

数字高程模型数据为拼成一体的城市DEM数据。

3.4 基本要素数据库

3.4.1 基本要素数据库系统设计

基本要素数据库包括境界、道路、水系、地名及土地利用等五大类基础的空间数据。系统由数据入库、数据查询两个模块组成。

(1)基本要素数据入库模块。

由数据库软件提供的矢量数据入库工具把Arc/Info的E00数据导入到数据库中,并用开发的元数据录入模块完成元数据录入。

(2)基本要素数据的检索查询。

建立以图号为索引的数据查询机制,根据图号对元数据进行查询。

3.4.2 基本要素数据内容

基本要素数据库主要包括境界、道路、水系、地名及土地利用五大类基础数据及元数据信息。根据具体的入库需求,在境界、道路、水系、地名及土地利用五类数据中,按照不同的内容进一步细化,共分为12层数据,表1。

4城市基础地理信息数据库的存储管理

目前,在空间数据存储和管理方面应用最为广泛的是支持空间数据存储的数据库技术和能够实现在关系数据库中存储和管理空间数据的中间件技术。能够支持空间几何对象存储和操作的对象关系型数据库管理系统主要有oracle,Microsoft SQL Server,Informix,IBMDBZ等,其中oracle是国际上许多地理信息系统用来管理海量空间对象数据的首选数据库管理系统。在大型地理信息系统的应用中,通常是通过ESRI公司(Environmental systems Research Institute,ESRI)的空间数据引擎ArcSDE结合大型关系数据库(例如oracle,SQL Server)或者Oracle公司针对oracle数据库开发的Oracle Spatial来存放和处理空间数据。

参考文献

[1] 鲍英华.GIS基础地理信息数据获取方法及相关问题的探讨[J].科技资讯,1998(2).

数据通信的基础篇10

关键词：基础地理信息；数据库系统；分发与服务子系统

中图分类号：P208

文献标识码：A

文章编号：1009-2374(2011)27-0048-02

基础地理信息数据是各类地理信息的统一空间载体，面向社会各个行业，应用面宽，具有极高的共享性和社会公益性，其数量和质量直接影响到地理信息技术应用的广度和深度。宁夏基础地理信息数据库系统的建设，将为政府部门和各市、县的社会和经济可持续发展提供规划、设计和决策支持提供基础地理信息平台。

一、基础地理信息数据库建设

(一)设计依据

本系统数据库设计标准主要有：《宁夏基础地理信息数据库建设总体设计方案》；《1：10000基础地理信息数据生产与建库总体技术纲要》；《1：50000基础地理信息更新与建库技术指南》；GB／T13923 92《国土基础信息分类与编码》；GB／T13923 2006《基础地理信息要素分类与代码》；GB／T20257．2 2006《1：5000、1：10000比例尺地形图图式》；GB／T20257．3-2006《1：25000、1：50000、1：100000比例尺地形图图式》等。

(二)软、硬件环境

宁夏基础地理信息数据库的软硬件环境除具有普通关系数据库的所有软件和硬件之外，还应包含空问数据库所需要的各种专用软硬件设备。硬件环境包括输入输出设备、数据存储和处理设备及相关辅助设备等。软件环境包括数据库软件(Oracle9i)、空间数据库引擎(ArcSDE9．2)、地理信息系统平台(ArcGIS9．2)、系统开发软件以及一些数据处理软件和数据库备份软件。

(三)基础数据

宁夏基础地理信息数据库的基础数据包括宁夏1：100万、1：25万、1：5万、1：1万矢量数据，1：25万、1：5万、1：1万DEM，1：5万、1：1万万DRG，1m分辨率的DOM，以及元数据和专题数据等。不同类型、不同比例尺、不同要素数据均按照标准进行命名。

(四)数据库的数学基础

宁夏基础地理信息数据库的数学基础统一采用平面坐标系，其数据库数学基础如下：直角坐标格网系统，1975年I．U．G．G推荐椭球，1980西安坐标系，1985国家高程基准，高斯一克吕格投影，3度分带，数据中央经线全部统一到为105度，坐标单位为米。

(五)数据库安全

空间数据库的安全问题主要从以下几方面考虑：数据库所在平台和网络的安全、服务器的安全性、数据的管理工作等。目前，网络主要受到两种安全威胁，即非法用户的访问和病毒的危害，可通过多种预防措施做好防范工作。服务器安全主要通过环境保护、硬件安全和系统安全来实现。数据安全和用户安全主要通过设置数据库访问人员的权限和角色来实现。最后还可通过建立数据库的备份和恢复机制，以应对各种突发原因遭受到数据破坏或丢失。

二、宁夏基础地理信息数据库系统设计

宁夏基础地理信息数据库系统采用Oracle 9i作为数据库管理系统软件，ArcSDE作为Oracle 9i和ArcGIS的接口，使用ADO作为在客户端实现数据库安全管理的接口，使用SDE作为客户端实现数据入库的接口。

该系统主要包括数据分发服务子系统、数据库管理与维护子系统和产品库管理系统。

(一)分发与服务子系统

数据分发服务子系统由以下主要功能模块组成：数据浏览、数据分发、数据转换和制图输出。可按照根据用户需求从数据库中提取出用户需要的数据，采用ESRI系列产品作为系统开发平台开发专用的数据浏览、查询、检索、提取、裁切程序，并导出为ArcGIS的数据格式，实现数据符号化、图幅整饰和打印输出。

1．数据浏览子模块。数据浏览子模块是整个系统的核心和最主要的程序，主要完成用户和数据库之问的接口工作，使用户可从数据库中调用、浏览、查询感兴趣的数据，并提供多种方式供用户将感兴趣的数据导出到本地机器中做其他应用。系统提供的工具主要有：视图操作、数据调入、选择、查询。

2．数据分发子模块。在本模块中，由用户在数据库或视图中交互式选择需要的数据，按照不同的数据选择方式和导出方式，将数据库中的需求数据导出到本地机。导出方式有标准图幅导出、按图号导出、坐标范围导出等。

3．数据转换子模块。本模块主要通过集成ArcGIS的数据转换类，调用ArcGIS的数据转换接口完成不同数据格式之问的转换。

4．制图输出子模块。制图输出子模块采用按照国标代码进行符号化的模式，即读取每一层矢量数据中的每一个国标代码，按照国标代码及比例尺进行符号化显示，并进行相应的制图编辑，添加标准图幅范围的制图整饰内容或生成矩形图幅范围的方格网线，用于制图打印。

(二)数据库管理与维护子系统

数据库管理维护子系统由以下主要功能模块组成：用户管理、日志管理、数据维护、符号库管理等。本系统为数据库建设人员和管理人员提供一套完整的数据库管理工具，从而不需要借助任何商业软件，管理人员在本子系统中就能完成数据库的用户管理、数据入库、更新维护和数据备份等基本管理功能。

1．用户管理子模块。用户管理子模块主要功能有：开设或管理用户，使用户可对系统进行访问；新建一个系统用户，设置用户名称、用户密码；修改当前用户的信息，包括用户名称、密码；修改或设置当前用户访问数据库各子库的权限，如完全控制、读写、只读等；修改或设置当前用户对系统模块的使用权限等。

2．日志管理子模块。日志管理子模块是将用户在客户端对数据库的相关操作全部记录在数据库中，便于管理人员了解、追查对数据库的操作目的，维护数据库安全。日志浏览：浏览某一时段用户对数据库的操作记录。可实现日志查询、日志统计、日志备份、日志打印等功能。

3．数据维护子模块。数据维护子模块主要实现数据入库、数据备份与恢复。元数据采用ADO技术直接操作oracle数据库，空间数据采用SDE引擎实现数据的入库与备份。主要功能有矢量数据入库、影像数据入库、元数据入库以及数据备份与恢复。

4．符号库管理子模块。符号库管理子模块采用ADO技术和流模式直接操作oracle数据库，将用户在本地机器上维护好的符号文件上传到符号库中，同时其他用户可随时符号库中下载最新的符号文件，确保打印出图时符号的正确性。

(三)产品库子系统

产品库子系统可为数据管理与分发者提供一套从产品管理、查询检索、统计分析到快速分发的应用解决方案，实现数据的便捷管理与分发，提高工作效率。

(四)其他操作

可实现用户密码修改、注销用户以及系统退出。