GIS數據建庫基本思想(上)

作者：Flyingis

    在地理信息系統的建設中，數據庫的建設極爲重要，基礎地形庫的建設大概要佔到整個系統的 60% 甚至更高。因此，若在建庫的過程中碰到問題，將導致建庫的困難，甚至無法完成建庫的工作。要解決建庫遇到的各種問題並順利完成建庫，就要對建庫的整個過程進行分析，從中找出影響建庫的最主要的因素，並認真的分析這些因素產生的根本原因，制定出解決這些問題的解決方案，完成重要的建庫工作。  

數據庫建庫主要有三個過程：

First -- 數據庫建模。主要是根據具體行業的特點及對其的理解，制定出數據規範，在邏輯上建設數據庫。

Second -- 數據校驗。主要是檢測數據的正確性，保證數據質量。

Third -- 數據入庫。主要是將獲取的各種數據，例如紙製數據，矢量數據，柵格數據，遙感影像數據等準確的導入到數據庫中。

         下面對數據庫建庫的整個過程進行詳細分析。

1.      數據建模

數據建模的目的是根據對應用行業的理解，在邏輯和概念上對數據庫進行設計，其影響的是數據庫建設完畢後的合理性、通用性和可擴展性。建模是否成功將直接影響到系統是否易用、易擴展，甚至是否成功。地理信息數據庫建庫過程中遇到的各種問題主要是數據問題，對系統成功進行了建模之後，若數據存在問題，將直接影響到數據的入庫。

2.      數據入庫

在數據入庫的過程中，其核心是如何依據所制定的數據規範將各種格式的數據，準確的、快速的導入到數據庫中。在這個過程中遇到的問題，其根本就是如何解決不同平臺之間數據集成的問題。在《 GIS 開發者》第八期電子雜誌中，曾提出共相式地理信息系統，其目的之一也是爲了解決數據源的集成問題。在目前，實現地理信息多源數據集成的方式大致有三種，即數據互操作模式，直接數據訪問模式和數據格式轉換模式。  

共相式 GIS 支持多種數據格式的技術框架示意圖

( 注：該圖引用自《 GIS 開發者》第八期電子雜誌 )

(1)     數據互操作模式。數據互操作模式是 OpenGIS Consortium （ OGC ）制定的規範。這種模式和數據入庫的思路有所不同。

(2)     直接數據訪問模式。直接數據訪問模式是指在一個 GIS 軟件中，實現對其他軟件數據格式的直接訪問，用戶可以使用單個 GIS  軟件存取多種數據格式。以 ArcGIS 爲例，它可以打開多種 GIS  平臺及其它相關軟件的數據。

(3)     數據格式轉換模式格式轉換模式是傳統的 GIS 數據集成方法，也是入庫的基本思想。在這種模式下，其他數據格式經專門的數據轉換程序進行格式轉換後，就可以進行入庫了。例如，在 ArcToolBox( 版本 9 以後被整合到 ArcMap 和 ArcCatalog 中 ) 裏，就有多種數據格式轉換的工具。

數據格式轉換是目前 GIS 系統集成的主要辦法。現在基本上每個主流 GIS 平臺都提供了一些數據轉換工具，以 ESRI 公司的 ArcGIS  平臺提供了 ArcToolBox 工具箱，功能相對完善，基本上支持所有市面上各種主流的 GIS 數據，例如 Autodesk 公司的 DWG 格式文件和 DXF 格式文件， MapInfo  公司的 MIF  格式， Intergraph 的 DGN 格式，以及各種柵格圖形數據等等，基本上滿足了一般數據入庫的要求。此外，還有其它許多專門的數據格式轉換工具可以使用。由此可以看出，只要提供的源數據是正確的，符合規範的，那麼利用上述工具就可以將數據導入到數據庫中，從而順利的完成建庫的工作。因此，源數據的準確性和規範性就成爲建庫成功的十分關鍵的因素。由此看來，數據校驗就成爲建庫能否順利進行的關鍵所在。

數據校驗需要完成哪些工作，怎樣進行校驗與把關才能在建庫之初就能預測各種潛在的問題，因此，需要仔細分析導致數據不準確、不規範的原因。一般情況下，需要從數據規範和數據生產過程中考慮。