地籍管理信息系统制图研究

地籍管理信息系统具有两个重要功能 :制图表达和空间分析 ,而传统的地籍系统制图实现基本上基于 CAD 技术[1 - 4 ] 。在 CAD 技术中 ,为了满足制图需要 ,通常是将复杂线状地物和点状地物生成若干实体存储于系统之中。这样往往造成数据的分层过多、数据冗余量大、数据维护困难 ,而且不能满足空间分析的需要 ,更不能为决策服务。解决空间分析和地图表达之间矛盾 ,实现数字地图制图与 GIS一体化是当前地图制图的发展趋势。传统 GIS 多以文件形式管理空间数据 ,因此需要将整个大管理区域分成若干块管理 (如按图幅分块) 。分块管理使得处于分块边界上的空间实体 (如宗地、建筑等) 被分成多个实体存储 ,破坏了实体的空间完整性 ,极易产生边界不一致性 ,造成数据一致性维护困难。而且 ,在制图输出时 ,区域分块交界处往往出现多余线画、注记及分块边界线 (如图幅边界线) ,因此出图效果较差。另外 ,地籍图一般为大比例尺数据 ,系统建设对数据输出安全性控制要求很高。

本文研究利用空间数据库技术、工作流管理技术、地理信息系统技术在地籍管理系统制图的应用 ,旨在解决传统地籍管理系统制图中存在的问题。在基于组件式 GIS 开发平台所开发的地籍管理信息系统中 ,将数据存储与数据显示分离 ,通过空间数据库技术和基于 GIS 的地理空间数据可视化技术实现制图 ,确保地理实体的完整性 ,减少数据冗余 ,便于数据更新维护和空间分析 ,较好地解决了具有海量数据的地籍管理信息系统中的制图与 GIS 一体化和系统安全性控制问题。

1 　空间数据库技术应用

1. 1 　空间数据库技术

(RDBMS) 管理空间数据 ,解决存储于数据库中的空间数据与应用程序之间的数据接口问题 ,即空间数据库引擎 ( Spatial Database Engine) 。更确切地说 ,空间数据库技术是解决空间数据对象中几何属性在关系数据库中的存取问题 ,其主要任务是 :1) 用关系数据库存储管理空间数据 ;2) 从数据库中读取空间数据 ,并转换为 GIS 应用程序能够接收和使用的格式 ;3) 将 GIS 应用程序中的空间数据导入数据库 ,交给关系数据库管理。因此空间数据技术是空间数据进出数据库的通道。

目前能够支持用大型关系数据库管理空间数据产品较多 , 国外有 ESRI 的 SDE、Oracle 的 Spatial Cartridge、Informix 的 Spatial Datablade、Map Info 的SpatialWare 等[5 - 8 ] ,国内产品有北京超图公司开发的全组件 GIS 软件 SuperMap ,它们较好地解决了大型空间数据的索引问题。Open GIS 联盟也提出了《SQL 的简单空间特征规范》(“Open GIS Simple Features Specification For SQL”) ,以上所述的 GIS软件产品都遵从该规范。采用关系数据库管理空间数据库将成为 GIS 发展潮流[9 ,10 ] ,这将增加空间数据的互操作性 ,并使 GIS 融入 IT 行业 ,最终使 GIS应用真正走向企业化和社会化。

1. 2 　空间数据库技术在地籍管理制图中的应用

运用关系数据库管理空间数据使得一个数据表的存储数据量不再受到限制 ,可以实现存储管理海量空间数据 ,同时 ,数据库的强大查询机制可以更快更高效地访问数据。因此空间数据在空间方向上可以连续无缝 ,避免因分块( Tiles) 管理分割空间实体 ,实现空间上无缝管理 ,保持空间实体的完整性 ,减少数据冗余。

在关系数据库中 ,一个专题要素为一个表 ,只要打开数据库就能很自由地使用该数据库中所有数据层 ,可以很方便地打印管理区内任意区域的地籍图。采用文件形式管理空间数据时 ,同一实体在地籍图中因处于不同管理块 ,往往导致出现多余线画和注记 ,还可能产生图幅边界处地物不一致现象 ,因此地籍图的正确性难以保证 (图 1) 。在地籍管理中 ,空间数据具有分布式特点 ,分布式包括数据分布和数据操作两个方面。若要使数据实现大区域范围内的数据共享需要采用 Internet/ Intranet 技术 ,并运用客户/ 服务器结构或浏览器/ 服务器结构。数据库的一个重要特点是它不依赖于操作系统 ,它可以通过指定的数据库服务地址访问数据库中的数据。因此 ,采用数据库管理空间数据能够很好的解决数据共享问题 ,不需异地存储多份数据 ,不会产生多份数据不一致或异地数据维护不同步现象 ,每次递交事务后便能在数据库中得到反映。保证了地籍制图输出内容的正确性和现势性。

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