Lineamientos para la construcción de base de datos espacial del ambiente geológico-ecológico
1. Propósito del escrito
El establecimiento de una base de datos espacial del entorno geológico y ecológico de la aglomeración urbana en la península de Shandong es un "estudio integral, evaluación y desarrollo sostenible del entorno geológico y ecológico en aglomeración urbana de la península de Shandong "Los requisitos de diseño del proyecto y la construcción de la base de datos espacial del entorno geológico y ecológico de la aglomeración urbana de la península de Shandong involucran geología, medio ambiente, hidrología, minerales y otras importantes, e involucran muchas unidades, y hay también hay una gran cantidad de datos que deben enviarse a la base de datos para guiar y estandarizar la base de datos Para la construcción del proyecto, esta guía está especialmente preparada para estandarizar el proceso de trabajo desde las etapas de recopilación de datos y conversión de formato de la construcción de la base de datos. , aclarar los resultados finales de la presentación y tomar disposiciones detalladas para completar los metadatos. Esta guía es para la base de datos espacial de aglomeración urbana de la península de Shandong.
2. Ámbito de aplicación
Esta directriz es aplicable a la construcción de una base de datos espacial del entorno geológico-ecológico de una aglomeración urbana en la península de Shandong.
3. Bases de compilación y estándares de referencia
1. Estándares nacionales y de la industria
GB/T2260—Código de división administrativa de 1999 de la República Popular de China
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GB/T17798-1999 Formato de intercambio de datos geoespaciales
GB/T13923-92 Clasificación y código de datos de información terrestre básica
GB/T17766-1999 Reserva/Recursos minerales sólidos Clasificación
GB/T13989-92 Secciones y números del mapa topográfico de escala básica nacional
GB/T9649-88 Código de clasificación de terminología geológica y mineral
GB/ T9649. 16—1998 Código de clasificación de terminología geológica y mineral Depósitos minerales
DZ/T0197—1997 Formato de archivo de atributos y capas de mapas geológicos digitales
Estándares del departamento
GX199900X. -200X Información sobre tierras y recursos Clasificación de alto nivel Codificación y reglas de denominación de archivos de datos Ministerio de Tierras y Recursos Pautas provinciales de compilación de planificación de recursos minerales Nacional
Ministerio de Tierras y Recursos Estándares de bases de datos de reservas de recursos minerales
Guía de trabajo de la base de datos espacial de la Oficina de Investigación de Geología de China Versión 2.0
Versión Normas de construcción de la base de datos espacial del entorno geológico y ecológico del grupo urbano de la península de Shandong (borrador de prueba)
Diseño del marco de la base de datos<. /p>
1. Análisis de la demanda de la base de datos
La base de datos de aglomeración urbana de la península de Shandong es un sistema de base de datos espacial basado en la plataforma Arcinfo desarrollado sobre la base de los resultados de la investigación de la "Aglomeración urbana ecológica de la península de Shandong". Proyecto Geología Ambiental". Su objetivo general es almacenar y gestionar datos, información, mapas y proporcionar servicios de consulta para los resultados de la investigación del proyecto "Geología Ambiental Ecológica de la Aglomeración Urbana de la Península de Shandong", proporcionando información para la gestión, planificación y planificación espacial. la toma de decisiones de la aglomeración urbana de la península de Shandong, así como la construcción de proyectos importantes y el desarrollo económico y social sostenible de acuerdo con. Para lograr este objetivo general, los requisitos para la construcción de la base de datos deben incluir los siguientes aspectos:
1) Para los requisitos de almacenamiento y gestión de los dibujos de resultados del proyecto y otros datos, una base de datos espacial que cumpla con los requisitos. necesita ser construido.
2) Proporcionar gestión, investigación y visualización de los resultados de la investigación geológica del entorno ecológico de la aglomeración urbana de la península de Shandong.
3) Proporcionar el estado actual y la distribución jerárquica de la ecología y el medio ambiente de la aglomeración urbana de la península de Shandong.
4) Organizar mapas temáticos del entorno ecológico de la aglomeración urbana de la península de Shandong para proponer intuitivamente las contramedidas y soluciones correspondientes para la consulta en la toma de decisiones.
(1) Requisitos funcionales
A través del análisis de requisitos se obtienen los requisitos funcionales del software. Además de las funciones básicas de entrada, edición y gestión de datos, este sistema también debe tener los siguientes cuatro requisitos:
1) Visualización y consulta de las cuestiones medioambientales geológico-ecológicas existentes;
2 ) Análisis de la situación actual de la calidad del medio ambiente geológico-ecológico
3) Análisis y evaluación de la relación entre el medio ambiente geológico-ecológico y el desarrollo sostenible
4) Mantenimiento del crecimiento económico y; Contramedidas y sugerencias para la coordinación geología-ambiente ecológico.
(2) Requisitos de rendimiento
Los requisitos de rendimiento de este sistema de base de datos son:
1) Buena estabilidad del sistema
2) Buena escalabilidad;
3) Operación simple
4) Buena portabilidad
5) Confidencialidad;
De acuerdo con el análisis de demanda del proyecto "Estudio y evaluación integrales de la investigación sobre geología, medio ambiente ecológico y desarrollo sostenible en el área de aglomeración urbana de la península de Shandong", los mapas y datos básicos involucrados en la base de datos y los resultados del La investigación del proyecto es la siguiente:
1) Geografía básica y mapas geológicos, utilizando un mapa base geográfico 1:200.000 y un mapa base geológico simplificado.
2) Los mapas resultantes compilados por cada proyecto especial incluyen:
Mapa geológico del área de aglomeración urbana de la península de Shandong
Detección remota por satélite de la península de Shandong; Mapa de imagen del área de aglomeración urbana;
Mapa de evaluación integral de la estabilidad regional en el área de aglomeración urbana de la península de Shandong;
Mapa de evaluación de los recursos territoriales y la calidad ambiental en el área de aglomeración urbana de la península de Shandong;
Mapa de evaluación integral de la península de Shandong de los recursos minerales en áreas de aglomeración urbana;
Mapa de evaluación de aguas superficiales en áreas de aglomeración urbana de la península de Shandong;
Mapa de evaluación del entorno de las aguas subterráneas en áreas de aglomeración urbana de la península de Shandong;
Mapa de distribución de peligros geológicos en la zona costera de la aglomeración urbana de la península de Shandong;
Mapa de evaluación integral del entorno ecológico de la aglomeración urbana de la península de Shandong;
Mapa de distribución de áreas propensas a desastres geológicos en la aglomeración urbana de la península de Shandong
Mapa de contramedidas para el desarrollo sostenible de la geología, la ecología y la economía en áreas de aglomeración urbana de la península de Shandong;
Mapa de zonas para la evaluación de la estabilidad de la corteza terrestre en la región de Yantai;
Geología-ecología de la región de Yantai Mapa de análisis y evaluación ambiental;
Mapa de zonificación de la función ecológica del área de Yantai y mapa de planificación de la construcción de la ciudad ecológica;
Mapa de zonificación de evaluación de la estabilidad de la corteza terrestre del área de Qingdao;
Mapa de evaluación de la calidad del medio ambiente geológico de la zona costera del área de Qingdao;
Mapa de zonificación de evaluación del medio ambiente geológico y ecológico del área de Qingdao.
3) Datos de atributos;
4) Informe de texto
5) Datos de mapas temáticos.
2. Arquitectura del sistema de base de datos
Basado en el análisis anterior de los requisitos de la base de datos, combinado con las necesidades y la financiación del proyecto actual, la arquitectura del sistema adoptada se muestra en la Figura 12-1. .
Figura 12-1 Arquitectura del sistema de base de datos
Este proyecto utiliza ArcGIS Desktop para construir una plataforma de sistema para realizar el almacenamiento y la gestión de datos espaciales definidos y datos no espaciales. El núcleo del sistema utiliza la arquitectura de geodatabase GeoDataBase. En segundo plano, el módulo de aplicación ArcCat-alog se utiliza para organizar y administrar toda la información SIG, como mapas, conjuntos de datos, modelos, metadatos, servicios, etc., conversión de datos, procesamiento de superposición, codificación geográfica, análisis estadístico y transformación de proyecciones; a través de la herramienta ArcToolBox Espere el procesamiento de datos.
El cliente utiliza ArcMap personalizado para mostrar, analizar y editar datos. Además, puede utilizar el módulo de extensión Arc-GIS para realizar una visualización y análisis eficientes de datos espaciales; utilizar ArcGIS Spatial Analyst para realizar la visualización y el procesamiento de datos ráster. En la Figura 12-2 se muestra un ejemplo del rendimiento de la plataforma del sistema ArcGIS Desktop.
Una vez creada la base de datos del sistema, si es necesario compartir y publicar datos más adelante en el proyecto, se pueden utilizar ArcSDE y ArcIMS para lograr el intercambio de datos en una arquitectura B/S.
Figura 12-2 Ejemplo de rendimiento de la plataforma del sistema ArcGIS Desktop
3 Funciones del sistema de base de datos Las funciones del sistema del software se dividen en dos partes: funciones básicas de administración de datos del sistema y extensión de aplicaciones profesionales. funciones. Con base en el análisis de la demanda, determine las funciones de cada parte.
1) Funciones básicas: incluyendo gestión del sistema, entrada de datos, edición, consulta y salida, procesamiento de datos y gestión de biblioteca de símbolos gráficos, etc.
2) Parte de función ampliada: incluye visualización, análisis y evaluación del estado, evaluación del desarrollo sostenible y soporte de decisiones, etc. La estructura del módulo funcional del sistema se muestra en la Figura 12-3.
Figura 12-3 Composición del módulo funcional del sistema
4. Plataforma de software del sistema
En la investigación de este proyecto, el trabajo real del proyecto de investigación. Combinado con la investigación y evaluación, se seleccionó el software ArcGIS de la empresa estadounidense ESRI como plataforma de software SIG para el desarrollo de bases de datos. Al mismo tiempo, considerando la situación real de cada unidad de investigación especial, se seleccionó MapGIS como software de dibujo electrónico. mapas. Después de agregar los mapas digitales MapGIS enviados por cada unidad de investigación especial, los datos en formato MapGIS se convirtieron en datos en formato ArcGIS y los resultados de la investigación se cargaron en la base de datos espacial unificada del entorno geológico y ecológico del proyecto. La plataforma de software ArcGIS seleccionada para este proyecto incluye componentes como ArcGISDesktop, ArcS-DE y ArcIMS.
5. Selección de plataforma de hardware
Además de los principios de selección de la plataforma del sistema, la selección de hardware debe considerar los siguientes aspectos:
1) Rendimiento del hardware: capaz de cumplir con los requisitos operativos de la plataforma de software del sistema;
2) Compatibilidad con otro hardware: varios dispositivos de hardware pueden funcionar juntos;
3) Compatibilidad con el software: debe ser compatible con el sistema operativo, software de base de datos u otro software de aplicación.
El hardware informático existente se puede utilizar para agregar adecuadamente el hardware necesario para construir el entorno de hardware del sistema.
6. Pasos de implementación del sistema
(1) Diseño del sistema
1) Diseño de la estructura general: se refiere principalmente al diseño de la relación entre los subsistemas en el sistema.
2) Descripción de cada subsistema o módulo subfuncional del sistema: cada módulo funcional debe dividirse en el nivel de unidades de software, y se requieren descripciones claras para satisfacer las necesidades de codificación, compilación y prueba. .
3) Diseño de la interfaz externa del sistema: Completar el diseño detallado de la interfaz externa del sistema y de cada unidad de software.
4) Estructura de datos y diseño de bases de datos: se refiere principalmente al diseño de la organización y expresión de datos de planificación.
5) Diseño de interfaz: se refiere principalmente al diseño de la interfaz de operación del sistema de aplicación.
6) Diseño de software y hardware: se refiere principalmente al diseño del entorno operativo del software y hardware del sistema.
7) Plan detallado para las pruebas de la unidad del sistema: incluidos conjuntos de pruebas, casos de prueba y pasos de prueba.
(2) Programación de software
Completar la redacción de códigos de programas y tareas de construcción de bases de datos.
1) Cumplir con los requisitos de las instrucciones de diseño del software, utilizar herramientas de programación para compilar el código del programa y completar las pruebas del código del programa.
2) Completar el trabajo de construcción de la base de datos de acuerdo con los requisitos de los estándares de la base de datos del Proyecto de Aglomeración Urbana Península y las especificaciones de construcción de la base de datos.
(3) Integración y prueba del sistema
Completar la integración y prueba del sistema, generar un sistema que realmente se pueda ejecutar y escribir un manual de usuario.
1) Integración del sistema.
2) Pruebas de integración del sistema. Los pasos de las pruebas de integración son:
① Desarrollar planes de integración y planes de prueba de integración para cada unidad, módulo y subsistema del sistema, incluidos los requisitos, pasos, datos y cronogramas de prueba ② Escribir la integración del sistema y; Documentación de prueba; ③ Llevar a cabo la integración del sistema y las pruebas de integración según lo planeado, corregir los errores y realizar la prueba nuevamente hasta que se cumplan los requisitos de diseño; ④ Redactar un informe de prueba;
3) Redactar manual de usuario.
5. Flujo de trabajo del almacenamiento de datos
El flujo de trabajo se utiliza principalmente para guiar el método de planificación y el proceso del almacenamiento de datos de la base de datos. El proceso de ingreso de datos de la base de datos del proyecto se muestra en la Figura 12-4.
Figura 12-4 Proceso de almacenamiento de datos
1. Recopilación de datos
Incluye principalmente datos y resultados involucrados en proyectos como dibujos, tablas y materiales de texto. .
2. Preprocesamiento de datos
El preprocesamiento de datos consiste en realizar análisis sistemáticos, investigaciones, clasificación y selección exhaustivas de datos basándose en una recopilación exhaustiva de datos.
3. Preparación de documentos para la construcción de la base de datos
Se refiere principalmente a la preparación de los documentos necesarios para la construcción de la base de datos, principalmente la preparación de tablas de registros de recopilación de datos, tablas de llenado de tarjetas de atributos y compilación de patrones de mapas MapGIS. biblioteca de símbolos, biblioteca de tipos de línea, configuración de biblioteca de colores, etc.
4. Recopilación de datos
La recopilación de datos incluye principalmente la entrada de dibujos, el establecimiento de archivos jerárquicos y la entrada de atributos.
5. Clasificación de datos
Los contenidos principales de la clasificación de datos son: verificar las capas de datos, cambiar el nombre de los archivos en capas, agregar nuevas capas, ajustar algunos temas de geografía, geología y planificación. Estructura de atributos, agregar. algunas tablas de atributos y organización de documentos adicionales, etc. Después de completar el trabajo anterior, debe completar el formulario de recopilación de metadatos y completar la entrada de metadatos. Finalmente, todos los archivos deben estar estandarizados y nombrados.
6. Conversión de formato de datos espaciales
De acuerdo con los requisitos unificados para la construcción de la base de datos del proyecto, los datos de los mapas de resultados completados por cada subproyecto bajo la plataforma MapGIS deben convertirse. al formato ArcInfo.
6. Monitoreo de la calidad de los datos
1. Sistema de monitoreo de la calidad
La unidad que realiza el proyecto y la unidad implementadora deben establecer un sistema completo de monitoreo de la calidad para planificar la construcción de la base de datos. y formular el sistema correspondiente.
(1) Autoinspección e inspección mutua
Establecer una lista completa de autoinspección e inspección mutua. Cada operador debe realizar 100 autoinspecciones durante el trabajo de construcción de la base de datos e informar. los hallazgos descubiertos por los problemas de autoinspección se corrigen de manera oportuna. Sobre la base de la autoinspección, el líder del proyecto hará arreglos para que otros trabajadores realicen más de 60 inspecciones mutuas y registrará los resultados de las inspecciones mutuas y las modificaciones de manera veraz y completa.
(2) Inspección por muestreo
Después de completar cada dibujo, el director del proyecto seleccionará 10 para la inspección y se asegurará de que todos los contenidos de la inspección cumplan con los requisitos de calidad.
(3) Inspecciones por fases
Se deben realizar inspecciones estrictas para cada resultado por fases de la construcción de la base de datos, como la inspección de elementos gráficos después del escaneo y vectorización del documento después de la entrada de atributos. comprobaciones de coherencia de atributos, etc.
2. Monitoreo de la calidad de los datos
(1) Inspección de la calidad de los datos espaciales
La inspección de la calidad de los datos espaciales sirve principalmente para verificar la calidad del contenido en el mapa de resultados. Todas las capas en formatos MapGIS y ArcInfo se inspeccionan elemento por elemento, incluida la precisión del ajuste de la capa de datos entrantes, la topología, la estandarización de los nombres, la corrección de las capas, la integridad de los datos, la corrección de la estructura de la tabla de atributos y la correspondencia entre elementos gráficos y atributos. , precisión de los códigos de atributos, etc.
(2) Inspección de calidad del dibujo
La inspección del dibujo se refiere a verificar el contenido del dibujo de los datos del resultado enviado. Si se encuentran errores, deben modificarse y mejorarse a tiempo hasta que se solucionen. son precisos.
(3) Inspección de la calidad de los datos de la tabla de datos
Se refiere a verificar la exactitud de los datos en tablas de datos no espaciales y tablas de datos de atributos espaciales, verificar la consistencia de la estructura de datos, y compararlo con el plan. Verificar el texto y planificar el contenido relacionado con la implementación para verificar que esté completo y sea correcto.
(4) Inspección de documentos
La inspección de documentos verifica principalmente si los textos, informes de investigación, instrucciones de preparación, cronogramas y otros documentos informativos requeridos por la base de datos están completos y el contenido es correcto. y Comprobar si la tabla de recopilación de metadatos y el contenido de los datos almacenados cumplen con los requisitos.
3. Indicadores de seguimiento de la calidad de los datos
La tasa de error total de la inspección del contenido anterior es inferior a 2, entre los que se encuentra la tasa de error de los elementos gráficos (incluidos puntos, líneas, superficies, anotaciones) es menor que 1, y la tasa de error de los atributos (incluido texto, código, correspondencia de números de identificación, número de registros, etc.) la tasa de error es menor que 2. Si la tasa de error es mayor que estos dos valores, no Es posible que falten capas, cronogramas, documentos y que no se haya enviado el formulario de recopilación de metadatos correcto y se rechazarán los datos de la base de datos.
7. Requisitos de envío de datos
1. Formato de envío
Mapa de resultados: formato MapGIS, incluidos archivos de proyecto, capas y biblioteca del sistema.
Documentos: incluyendo instrucciones de preparación, informes de investigación y otros documentos (tanto en formato Word como Html). Tabla: Formatos Access y Excel.
Tabla de recogida de metadatos: Formato Word.
2. Formulario de envío
El medio de almacenamiento de los datos enviados es un CD. Antes de enviar los resultados, se debe realizar una verificación exhaustiva de virus para garantizar la seguridad de los datos.