省级国土资源数据中心的建立与应用

地矿测绘 2005，21（2）：4～7

SurveyingandMappingofGeologyandMineralResources Vol.21，No.2，2005

CN53-1124/TD ISSN1007-9394

省级国土资源数据中心的建立与应用

雷朋才

（云南省国土资源厅信息中心，云南昆明 650011）

*

摘要：在分析目前省级国土资源数据中心建设现状的基础上，阐述了国土资源数据中心建设的基本内容，提出了国土资源数据中心建设的关键技术，并主要介绍基于GIS技术建设国土资源数据中心的技术和方法。

关键词：国土资源；数据中心；地理信息系统；空间数据库；信息交换；应用系统；信息共享

P27 文献标识码：A 文章编号：1007-9394（2005）02-0004-04中图分类号：P208；

EstablishmentandApplicationofLandResourcesDataCenterinYunnanProvince

LEIPeng-cai

（InformationCenterofYunnanLandResourcesDepartment，KunmingYunnan650011，China）

Abstract：Thispaperanalyzestheactualityoflandresourcesdatacenter，and，basedontheoutcomes，expounds

thebasicelement，aswellasthekeytechnologyforbuildingdatacenter.ItalsointroducesusefultechnologyandmethodinsuchprogrambasedonGIStechnology.

Keywords：landresources；datacenter；GIS；spatialdatabase；informationexchange；applicationsystem；infor-mationsharing0 引言

国土资源从广义上讲，包括一个国家领土范围内的所有资源，从狭义上讲，主要是指土地和矿产资源。国土资源是人类赖以生存的基础和宝贵财富，也是国民经济可持续发展的重要保障，是一种不可再生的资源。为了加强国土资源的有效利用和合理开发，为国民经济的发展提供宏观调控的技术手段，目前，各级国土资源管理部门正在大力开展国土资源信息化建设，以借助于现代化的信息技术手段实现对国土资源信息的快速、准确、科学、有效的管理。

在国土资源信息化建设的进程中，国土资源数据作为1种信息资源，也越来越受到国家和各级管理部门的高度重视。国土资源数据中心作为国土资源信息采集、更新、加工处理、传输、开发利用和服务的保障机构，能为准确掌握国内外资源动态信息，有效调控资源供应总量和结构，建立安全的资源供给保障体系提供决策依据。通过数据中心的建立，可以将各级国土资源部门管理过程中形成的数据，按照规定的标准，在特定的管理体制内通过计算机来完成管理工作，可以大大减少管理过程中的人为因素，规范各级国土资源管理应用系统的数据模型，通过对各种数据库进行集成分析、信息提炼、加工分析和数据挖掘，使国土资源管理的分析决策能够建立在全面、客观、翔实的数据基础上，提高国土资源管理决策的科学性。

地理、土地、矿产和地质环境等4个领域的相关信息资源。就云

南省而言，近几年来，在国家信息化规划的总方针指导下，国土资源信息化建设已取得明显进展，通过狠抓基础数据库建设，

1:25万地理图空间数据库；土地利用现状数如：全省1:50万、

据库、土地利用总体规划数据库、城镇地籍信息数据库；采矿权、探矿权数据库，1:50万数字地质图形库、1:50万数字矿产图空

积累了大量信息，并为间数据库和1:20万地球化学数据库等，

资源共享和实现以工作流程为基础的管理现代化作了一定准备，并在管理工作中基本形成基础地理信息管理、开发、应用和服务的技术体系。

然而，省级国土资源信息化建设因工作量较大，受投资力度、技术、人才的局限，使国土资源数据的合理开发与应用仍存在不同问题，建设成果与实际应用的要求有较大差距，主要体现在：

一是鉴于信息化标准建设滞后，管理和运行机制不健全，资金投入不足等，过去形成的大量国土资源信息的管理和利用还处于分散、落后状态，一些部门虽然建立了部分数据库或信息系统，但在信息管理与利用、应用系统开发、信息共享和社会化服务方面均处于较低水平。加之缺乏强有力的统一领导和统一规划与协调运作，更阻碍了国土资源信息化建设进程。二是由于原土地、地矿、测绘分别归属不同行业，行业间实行条条管理，所以虽是密切相关的国土信息，但信息建设各自规划，技术标准和要求不尽一致，信息成果的横向协调性、对比性、互联性等更难于兼顾。致使部分基础性、公益性信息建设重复规划、重复投入、重复实施；而另一些急需的国土资源信息又因资金短缺、时间紧迫、信息共享程度低等，致使系统建设效率不高，信息资源

1 数据中心建设背景

从狭义的国土资源信息出发，国土资源信息主要包括基础

2005-01-05*收稿日期：

第2期雷朋才：省级国土资源数据中心的建立与应用・5・

开发利用困难，而不能及时提供政府决策与社会服务所用。

国土资源管理部门需要整合现有的测绘、土地、地质矿产和地质环境方面的信息，供国土资源日常管理与应用服务，就迫切需要改变现有的国土资源信息开发与利用的现状。因此，在国土资源部门建立国土资源数据中心，是进行国土资源数据的整合和标准化、规范化处理，进行国土资源数据的开发利用与实现各级国土资源管理部门间的数据交换和信息共享，为国土资源管理政务系统和社会公众提供广泛的信息服务的重要手段，是国土资源部门信息化建设的关键内容和重要基础。

2 数据中心建设的目标

国土资源数据中心包括国家、省、州、县四级，各级国土资源数据中心是全国国土资源数据中心的组成部份。各级国土资源数据中心的任务是接收、存储、加工、管理和应用本级国土资源管理和社会服务所需要的各类国土资源数据，并通过国土资源政务办公系统或电子政务系统为国土资源日常管理提供数据源支持。

数据中心建设的目标是综合运用计算机、网络、

GIS、数据库等技术，建立以基础国土资源数据，即基础地理数据、土地信息数据、矿产资源数据、地质环境数据等为主体，覆盖本级行政区的多类型、多尺度、多时态的综合性国土资源数据库，建立数据分发与服务、数据共享、数据更新与维护的完整体系，从而为国土资源管理信息化和电子政务工程提供可靠、适时、准确的数据信息。国土资源数据中心建设涉及到硬件设备配制、网络建设、软件平台搭建、数据标准建设、数据库建立和应用系统开发等方面。

3 数据中心的基本技术框架

国土资源数据中心建设的总体技术路线是：以土地数据、矿

产资源数据、地质环境数据、专题地图数据等空间数据，及国土管理政务数据（业务数据、综合事务数据和档案数据）等属性数

据为管理对象；综合运用GIS技术、

OA技术、数据库技术、网络技术、系统集成技术等主要技术手段；整合现有的国土资源数据，消除管理中存在的“信息孤岛”，建立数据交换标准、开发交换平台；从而实现各级国土资源数据的信息共享、集中使用和有效交换。

根据上述总体技术路线，国土资源数据中心的总体技术框构如图1所示。

数据中心以国土资源信息化标准、相关的政策法规、信息化

管理制度等作为系统建设基础和标准；以数据库应用技术、

GIS平台、操作系统、网络与设备、安全手段等作为数据中心的支撑平台；以数据传输、远程调用、数据转换、直接访问、质量检查等实现数据的交换与集成；通过对交换、集成、存储、访问等的管理来维护系统的运行；通过应用平台的构建实现具体的业务应用；从而通过数据中心实现国土资源管理信息的多级资源共享的目标。3.1 标准框架与交换体系

国土资源信息标准是国土资源数据中心建设一致性和协调性的基础，是数据交换和信息共享的保证。数据中心建设必须严格执行国家的基础标准、相关政策法规、数据库标准和系统建设规范，同时，还要结合自己的应用需求，制定相应的数据交换标准，包括数据交换协议，数据交换的格式，交换数据集的内容和元数据标准等；数据中心日常管理制度，包括人员管理、机房与设备管理、安全访问管理等制度；确定相应的管理组织机构。这也是数据中心标准化框架建设的主要内容。

数据标准的建立必须在国家标准和国土资源部行业标准的基础上，结合本地国土资源管理特点，完善国土资源数据中心数据库标准与分类编码体系，制定本级国土资源数据交换编码标

图1 国土资源数据中心技术框架

Fig.1 Technicalframeoflandresourcesdatacenter准；建立国土资源数据目录体系与交换体系；建立各类基础和专业地理信息数据传输和数据更新的接口标准，规范本级国土资源地理信息交换数据格式，为信息交换与共享提供保障。

省级国土资源数据中心标准体系建设需要完成的工作主要有：

在已有的国土资源数据库中，查明已建和在建数据库中国家、行业和部门标准尚未涉及的数据项，或与现行标准不一致的数据项，制定系统建设必须统一的相应的细化标准。

建立《国土资源数据字典》，以提供国土资源标准用语和数据目录。

建立《国土资源数据分层和编码体系》。在国标和行业标准的基础上，建立切实有效的分层和编码体系，使国土资源管理部门在组织数据生产时，可以按照统一的标准进行基础数据的生产和更新。

建立《国土资源数据库的入库标准》，必须结合数据中心的基本数据存储框架，明确各类数据库的最终验收内容和验收标准，明确进入国土资源数据库的所必须的要素和格式，以保证各类数据可以及时入库，同时可以保证入库数据的质量和数量。

开发研究数据入库的转换工具，根据入库标准的要求，建立

标准的数据交换格式，提供转换到目标数据库（如：

ArcInfo、Ora-cle）的数据转换入库的工具。3.2 数据中心支撑体系

国土资源数据中心运行在本地的局域网络环境下，并由空间数据库管理系统、地理信息系统、计算机操作系统和系统安全管理机机制支撑运行。

其中，空间数据库管理系统是指必须具有空间数据的存储

与应用的支撑能力（如：

Oracle，SQLServer等）的商用数据库管理系统；地理信息系统必须支持基于中间件（各种SDE）的应用系统开发，且具有较强的二次开发支持和地理空间数据的复杂

运算能力（如：

ArcGIS等）；操作系统选择多用户、多任务、高安全性的网络操作系统（如：WindowsNT、UNIX等）。3.3 管理与应用体系

国土资源数据中心的管理包括数据访问控制管理、数据存

储与更新备份的管理等。应用包括3种类型的应用，

一是电子・6・地矿测绘 第21卷

政务系统应用，为国土资源业务提供审批服务；二是决策支持系统应用，为国土资源宏观调控和领导决策提供支持服务；三是信息发布系统应用，为其它业务部门或公众提供信息应用服务。3.4 信息共享体系

国土资源信息化建设的主要目标是“为切实推行依法行政与行政为民提供信息保障与技术支撑”，而该目标的最终体现就是信息服务与信息共享体系。信息共享体系以国土资源信息化所建立的网络环境为支撑，通过开发工具，建立1个开放的，融信息加工、分析、提炼为核心的数据库管理平台，同时，利用Web、HTML、DHTML、ASP、NET、Active、WebGIS等技术，在网络环境中实现国土资源信息的共享与服务。

4 数据库设计

地形信息、土地信息、地质信息、矿产资源信息、水资源信息、海洋资源信息、地质灾害信息等，这些信息仅用属性数据库是无法管理的。第三，国土资源信息的数据结构十分复杂，往往1个对象需要数百个数据项才能表达清楚，这些数据间常又呈复杂的层网关系，再加上三维空间位置，更加大了对国土资源信息描述和管理的复杂性。第四，国土资源信息不同于一般经济、金融和商业信息，它具有长期保存，甚至永久保存的价值。因此，信息增长迅速，而消逝率低，其结果是信息总量极为庞大。这些特点表明，国土资源数据库具有较复杂的逻辑结构，各业务数据库间既相互联系，又各有其特点。数据库要素属性结构设计时，必须结合这些特点，以应用为引导，图层为基础，分门别类地列出各要素层的属性表结构，既要保证信息丰富，而又无冗余数据。

4.1 国土资源数据库构成

国土资源数据包含了多层次、综合性的空间、属性数据，是国土资源管理信息系统的数据源支撑，具有多业务类型、多种比例尺、多源性等特点。按照目前国土资源管理业务的种类，国土资源数据库可分为：土地资源数据库；矿产资源数据库；地质环境数据库；政务管理数据库。其中，政务数据库又可分为业务数据库、行政办公数据库和档案数据库等。4.2 空间地理数据存储

省级国土资源数据中心同时存储着多级（省、市、县三级）不同类型的数据库，具有数据量大、要求集中存储分布式应用的特点。根据国土资源管理以行政区为管理单元的现状，国土资源领域的图件由于表达的内容不同，图件覆盖的范围也不同，数据中心的图形分幅方式要采用按标准图幅分幅、按行政区划单元分幅两种方式。而中心数据的组织、存储、检索方式主要是按行政区划单元分幅存储各行政区内的空间数据，其组织结构如图2所示。

图2 空间数据存储结构

Fig.2 Spatialdatastoreorganization

4.3 数据库要素属性结构设计

国土资源信息有一系列特点。首先，国土资源行业是一个信息密集的行业，国土资源工作过程同时是一个生产信息的过程，国土资源行业拥有比其它多个行业更多的信息资源。其次，国土资源信息具有地理空间性，这可以说是国土资源信息的最重要特征。几乎所有的国土资源信息都涉及空间地理信息，如

5 应用软件设计

5.1 应用系统建立

建立基于国土资源数据中心数据基础的应用系统，满足省国土资源各个职能部门的数据共享与查询的应用系统，满足基于空间地理信息的查询、统计、分析和领导决策支持需求。

建立向下级数据中心进行数据分发，向上级数据中心报送数据的应用系统。

建立对外发布信息的门户网站，面向社会公众的地理信息发布及信息服务平台、应用支撑平台。

为提高地理信息应用平台的适应性，避免由于过多的定制对系统应用的约束，以适应不断变化的实际需求，开发快速应用构建平台，通过此平台可以使系统用户对应用平台的功能进行自调整、自扩展、自维护，各用户可以根据业务需要完善和扩展应用系统功能，保障应用系统具有迅速的扩展能力和充分的适应能力。

根据系统的业务处理流程，开发数据采集、质量检查、入库、管理与应用的流程化管理、用户权限维护、系统数据备份与恢复等功能。

5.2 基于数据中心的政务应用系统

基于空间数据服务的政务应用系统主要实现数据交换、数据共享、数据管理、业务办理、决策支持、信息发布等功能。体现空间数据服务与政务办公的结合，发挥数据中心建立的作用。应用系统的逻辑结构见图3。

6 建设原则与关键技术

6.1 建设原则

国土资源数据中心建设要贯彻“需求引导、统筹规划、统一标准、阶段发展、面向应用、共建共享”的方针，坚持市场引导与政府调控相结合，引进和自主创新相结合，重点开发和普及应用相结合，调动各方面的积极因素，加大系统的推广与应用，以应用促进系统的建设与发展。6.2 关键技术

目前，国土资源数据中心建设主要面临的关键技术有：1）海量数据库存储技术。目前，单是覆盖1个县（市）的土

地利用现状数据库的数据量计算，就达到了100MB级，

省级区域将达TB级，如何采用关系数据库（如ORACLE）管理海量空间数据，将是今后几年内的研究热点。

2）地图自动综合问题。由多尺度的地理空间数据库向具有自动综合功能的主导数据库技术的开发，也是一个值得研究的课题。

3）宽带网络。利用高速互联网络实现国土资源空间信息共享和互操作，是实现国土资源数据的分布应用的瓶颈。

第2期雷朋才：省级国土资源数据中心的建立与应用・7・

图3 政务应用系统结构

Fig.3 Governmentalaffairapplicationsystemstructure

4）空间数据的拼接技术。受地图投影变形的影响，大比例尺跨行政区域的空间数据的无缝拼接，也是一个亟待解决的问题。

5）国土资源空间数据库更新与版本管理。为满足国民经济建设和国土资源管理的需要，必须定期更新数据，保持国土资源数据的现势性。数据更新后，历史数据仍须保存。因此必须

确保有效数据建立1套有效的数据更新与数据版本管理机制，

能长期保存，又避免不必要的数据冗余。

发展和应用信息技术，加速信息化进程，以信息化推动国土资源

管理的现代化，成为国土资源部门管理手段重大变革的必然抉择。国土资源数据中心作为国土资源管理部门信息化建设的基础内容，将在国土资源信息的管理及应用中发挥较大的作用。

［参 考 文 献］

［1］ 毋河海.地图数据库系统［M］.北京：测绘出版社，1991.［2］ 胡友元，黄杏元.计算机地图制图［M］.北京：测绘出版社，1991.［3］ 吴信才，等.地理信息系统设计与实现［M］.北京：电子工业出版

社，2002.

［4］ 李德仁，关泽群.空间信息系统的集成与实现［M］.武汉：武汉测

绘科技大学出版社，2000.

［5］ 修文群，池天河.城市地理信息系统［M］.北京：希望电子出版

社，1999.

7 结束语

随着经济全球化、社会信息化的不断发展，特别是20世纪

90年代以来计算机和互联网技术的迅速普及应用，经济发展、信息传递、人际沟通、社会生活等方面正在发生着深刻的变化。

（上接第3页）

2）综合法能保证：GPS导出的正高能够同地方控制网兼容，而地方控制网容易使GPS和现有正高综合成一体。

综合法的实施步骤大致如下：1）在测区四周至少在3个水准点上观测GPS，这可提供转换成平面时的几何模型的控制。但是，可能时应尽量采用3个以上的水准点，以便对此法进行检查；或者，利用低阶多项式进行平面转换。

2）由全部GPS点上的重力大地水准面模型获取大地水准面高。在国外，某些国家公布全国大地水准面图或软件。

3）由全部GPS椭球高通过（1）或（2）式算出这些点的重力大地水准高。

4）计算大地水准高和水准点几何大地水准面高之间的差数，即残差。

5）利用几何法定义1个平面，此平面模拟测区周围所用控制点的残差，即利用（3）、（4）式得出的残差。

6）利用残差得出全部点的高程。

7）利用其他的控制点检查以保证质量，并研究：在此测区

内，采用几何法、重力法和综合法能够得出更佳的结果。

综合法的主要优点是：几何大地水准面模型和重力大地水准面模型之间的任何地方性偏差均可消去，从而使GPS导出的正高可同地方的高程控制点完全兼容。

综合法已广泛用于著名的大型精密工程测量，例如，北欧横跨大贝尔海峡的桥梁隧道工程。此项目由德国联邦国防大学测量系设计，获得了优异的效果。

［参 考 文 献］

［1］ 谢世杰，等.GPS误差概论［J］.测绘通报，1995，（5）.

［2］ 谢世杰，等.论电离层对GPS定位的影响［J］.测绘工程，2000，

（3）.

［3］ 谢世杰，等.GPS测量中的码/载波相位技术［J］.测绘通报，2000，

（11）.

［4］ 谢世杰，等.GPS测量的对流层误差［J］.地矿测绘，2004，20（2）：

1～3，39.

［5］ 谢世杰，等.论GPS测量的多径误差［J］.测绘通报，2003，（5）.