Directrices para la construcción de una base de datos espacial del entorno geológico ecológico

El establecimiento de una base de datos espacial del entorno geológico y ecológico de la aglomeración urbana de la península de Shandong es el requisito de diseño del "Estudio integral, evaluación e investigación sobre el desarrollo sostenible de los aspectos geológicos y ecológicos". Proyecto "Medio Ambiente de la Aglomeración Urbana de la Península de Shandong". La construcción de la base de datos espacial del entorno geológico y ecológico de la aglomeración urbana de la península de Shandong involucra geología, medio ambiente, hidrología, minerales y otras áreas importantes. Involucra muchas unidades y requiere que se almacenen muchos datos en la base de datos. Con el fin de guiar y estandarizar la construcción de proyectos de bases de datos, esta guía está especialmente compilada. Se centra en estandarizar el flujo de trabajo desde las etapas de clasificación de datos y conversión de formato, aclara los resultados finales de la presentación y toma disposiciones detalladas sobre la cumplimentación de metadatos. Esta directriz tiene un papel rector en la construcción de una base de datos espacial de la aglomeración urbana en la península de Shandong.

2. Ámbito de aplicación

Esta directriz es aplicable a la construcción de la base de datos espacial del entorno geológico ecológico de la aglomeración urbana de la península de Shandong.

Tres. Bases de compilación y estándares de referencia

1. Estándares nacionales y de la industria

GB/T2260-1999 Código de división administrativa de la República Popular de China

GB/T17798- 1999 Espacio geográfico Formato de intercambio de datos

GB/T13923-92 Clasificación y código de datos de información básica sobre tierras

GB/T17766-1999 Clasificación de reservas/recursos minerales sólidos

Clasificación en Escala Básica Nacional y numeración de mapas topográficos.

GB/T 9649-88 Código de clasificación de terminología geológica y mineral

GB/T9649.16—1998 Código de clasificación de terminología geológica y mineral para depósitos minerales.

DZ/T0197-1997 Formato de archivo de atributos y capas de mapas geológicos digitales

2 Estándares departamentales

GX199900X-200X Planificación provincial de recursos minerales del Ministerio de Tierras y guía de archivos de datos de recursos Reglas avanzadas de codificación y denominación de clasificación para información sobre tierras y recursos

Estándares de bases de datos de reservas de recursos minerales

Guía de trabajo de bases de datos espaciales del Servicio Geológico de China, versión 2.0

Estándar de construcción de base de datos espacial del entorno geológico del grupo urbano de la península de Shandong (borrador de prueba)

Diseño del marco de la base de datos

Análisis de requisitos de la base de datos

Península de Shandong. La base de datos de aglomeraciones urbanas es un sistema de base de datos espacial basado en la plataforma Arcinfo desarrollado a partir de los resultados de la investigación del proyecto "Geología ambiental ecológica de la aglomeración urbana de la península de Shandong". Su objetivo general es almacenar y gestionar los datos, información y mapas de los resultados de la investigación del proyecto "Geología ambiental ecológica de la aglomeración urbana de la península de Shandong" y proporcionar servicios de consulta para proporcionar información para la gestión del diseño espacial, la planificación y la toma de decisiones. importante proyecto de construcción y desarrollo económico de la aglomeración urbana de la península de Shandong. Proporcionar la base para el desarrollo social sostenible. Para lograr este objetivo general, los requisitos para la construcción de la base de datos deben incluir los siguientes aspectos:

1) Para el almacenamiento y gestión de datos como mapas de resultados del proyecto, una base de datos espacial que cumpla con los requisitos debe establecerse.

2) Proporcionar gestión, consulta y visualización de los resultados de la investigación geológica ecológica y ambiental de la aglomeración urbana de la península de Shandong.

3) Se dan el estado ambiental ecológico y la distribución de grados de la aglomeración urbana de la península de Shandong.

4) Organizar el mapa temático del entorno ecológico de la aglomeración urbana de la península de Shandong y proponer intuitivamente las contramedidas y soluciones correspondientes para la consulta en la toma de decisiones.

(1) Requisitos funcionales

A través del análisis de la demanda se obtienen los requisitos funcionales del software. Además de las funciones básicas de ingreso, edición y gestión de datos, este sistema también debe tener los siguientes cuatro requisitos:

1) Mostrar y consultar los problemas ambientales geológico-ecológicos existentes

2 ) Análisis de la situación actual de la calidad del entorno ecológico geológico

3) Análisis y evaluación de la relación entre el entorno ecológico geológico y el desarrollo sostenible

4) Contramedidas para mantener la coordinación entre el desarrollo económico; y entorno ecológico geológico y sugerencias.

(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;

Según el análisis de demanda del proyecto "Estudio y evaluación integral del medio ambiente geológico y ecológico y la investigación sobre el 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 datos de Las investigaciones del proyecto son las siguientes:

1) Mapas geográficos y geológicos básicos, utilizando mapa base geográfico 1:200.000 y mapa base geológico simplificado.

2) Los mapas de resultados preparados por cada proyecto especial incluyen:

El mapa geológico regional de la aglomeración urbana de la península de Shandong

El mapa de imágenes de teledetección satelital; del área de aglomeración urbana de la península de Shandong

Mapa de evaluación integral de la estabilidad regional de la aglomeración urbana de la península de Shandong:

Mapa de evaluación de los recursos terrestres y la calidad ambiental del área de aglomeración urbana de la península de Shandong;

Área de aglomeración urbana de la península de Shandong Mapa de evaluación integral de recursos minerales;

Mapa de evaluación de aguas superficiales del área de aglomeración urbana de la península de Shandong;

Entorno de aguas subterráneas del área de aglomeración urbana de la península de Shandong mapa de evaluación;

Mapa de distribución de la ciudad de la península de Shandong de peligros geológicos costeros en el área de aglomeración urbana;

Mapa de evaluación integral del entorno ecológico en el área de aglomeración urbana de la península de Shandong;

Mapa de distribución de áreas propensas a desastres geológicos en el área de aglomeración urbana de la península de Shandong;

Mapa de contramedidas para el desarrollo sostenible de la geología, la ecología y la economía en el área de aglomeración urbana de ​​Península de Shandong:

Mapa de zonificación para la evaluación de la estabilidad de la corteza terrestre en la región de Yantai:

Mapa de análisis y evaluación del entorno ecológico geológico en la región de Yantai:

Área de Yantai mapa de zonificación de funciones ecológicas y planificación de la construcción de ciudades ecológicas;

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 costero del área de Qingdao;

área de Qingdao Mapa de zonificación de evaluación del entorno geológico y ecológico.

3) Datos de atributos;

4) Informes escritos

5) Datos de mapas temáticos.

2. Arquitectura del sistema de base de datos

Con base en el análisis anterior de los requisitos de la base de datos, combinado con los requisitos actuales del proyecto y la situación de financiamiento, 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 adopta la arquitectura GeoDataBase. Detrás de escena, toda la información SIG como mapas, conjuntos de datos, modelos, metadatos, servicios, etc. , organizado y gestionado a través del módulo de aplicación ArcCat-alog. La herramienta ArcToolBox completa el procesamiento de datos, como la conversión de datos, el procesamiento de superposición, la geocodificación, el análisis estadístico y la transformación de proyecciones.

El cliente utiliza un ArcMap personalizado para mostrar, analizar y editar datos. Además, el módulo de extensión de Arc-GIS puede realizar una visualización y análisis eficientes de datos espaciales. Utilice ArcGIS Spatial Analyst para mostrar y procesar datos ráster. Consulte la Figura 12-2 para ver un ejemplo de la plataforma del sistema ArcGIS Desktop.

Una vez completada la base de datos del sistema, si necesita compartir y publicar datos más adelante en el proyecto, puede usar la combinación de ArcIMS y ArcIMS para compartir datos en el marco 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, salida de consultas, procesamiento de datos y gestión de biblioteca de símbolos gráficos.

2) Funciones ampliadas: incluyendo visualización de estado, análisis y evaluación, evaluación de desarrollo sostenible y soporte de decisiones. Los módulos funcionales del sistema se muestran 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, combinado con la investigación y evaluación del real. Como parte del proyecto de investigación, se seleccionó el software ArcGIS de la empresa estadounidense ESRI como plataforma de software SIG para el desarrollo de bases de datos y, teniendo en cuenta las condiciones reales de cada unidad de investigación especial, se seleccionó MapGIS como software de dibujo de mapas electrónicos. Después de resumir los mapas digitales MapGIS presentados 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 plataforma del sistema, la selección de hardware también debe considerar los siguientes aspectos:

1) Rendimiento del hardware: Puede 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 software: debe ser compatible con el sistema operativo, software de base de datos u otro software de aplicación.

El entorno de hardware del sistema se puede construir utilizando hardware informático existente y agregando adecuadamente el hardware requerido.

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 del sistema. .

2) Descripción de cada subsistema o módulo subfuncional del sistema: Cada módulo funcional debe dividirse en niveles de unidades de software, y la descripción debe ser clara 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 las unidades 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 tarea de escribir el código del programa y establecer la base de datos.

1) De acuerdo con los requisitos de las especificaciones de diseño del software, utilice herramientas de programación para compilar el código del programa y completar la prueba del código del programa.

2) Complete el trabajo de construcción 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 pruebas del sistema

Completar la integración y prueba del sistema, generar sistemas prácticos y escribir manuales de usuario.

1) Integración del sistema.

2) Pruebas de integración del sistema. Los pasos de las pruebas de integración son los siguientes:

(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 la prueba (; 2) Redactar documentos de prueba e integración del sistema; ③ Llevar a cabo la integración del sistema y las pruebas de integración según lo planeado, corregir errores y volver a realizar la prueba hasta que se cumplan los requisitos de diseño;

3) Redactar manual de usuario.

5. Flujo de trabajo del almacén de datos

El flujo de trabajo se utiliza principalmente para guiar los métodos y procesos de planificación 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 gráficos, tablas y materiales escritos.

2. Preprocesamiento de datos

El preprocesamiento de datos es el análisis sistemático, la investigación, la clasificación y selección integrales de datos basados ​​en una recopilación integral.

3. Preparación de documentos de bases de datos

Se refiere principalmente a la preparación de documentos necesarios para la construcción de bases de datos, principalmente la preparación de tablas de registro de recopilación de datos y tablas de llenado de tarjetas de atributos, así como la patrón de dibujos de MapGIS Configuración de la biblioteca de símbolos, biblioteca de tipos de línea y biblioteca de colores.

4. Recolección de datos

La recolección 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 incluyen: verificar las capas de datos, cambiar el nombre de los archivos en capas, agregar nuevas capas y ajustar algunos temas de geografía, geología y planificación. , agregando algunas tablas de atributos, organizando 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 tener nombres estandarizados.

6. Conversión de formato de datos espaciales

De acuerdo con los requisitos unificados para la construcción de la base de datos del proyecto, los mapas de resultados y los datos de cada subproyecto completado bajo la plataforma MapGIS deben convertirse a 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

Establezca una lista completa de autoinspección. Cada operador debe realizar 100 autoinspecciones durante el trabajo de construcción de la base de datos y corregir rápidamente los hallazgos. durante el problema de autoinspección. Sobre la base de la autoinspección, el líder del proyecto hará arreglos para que otros operadores realicen más de 60 inspecciones mutuas y registren verdadera y completamente los resultados de las inspecciones y modificaciones mutuas.

(2) Inspección por muestreo

Después de completar cada dibujo, la persona responsable del proyecto seleccionará 10 para la inspección para garantizar que todos los contenidos de la inspección cumplan con los requisitos de calidad.

(3) Inspecciones periódicas

Se deben realizar inspecciones estrictas de los resultados de cada etapa de la construcción de la base de datos, como la inspección de elementos gráficos después de escaneos de dibujos y la inspección de gráficos; elementos y elementos después de la entrada del atributo Consistencia del atributo.

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 verifica principalmente la calidad del contenido en el mapa de resultados, MapGIS. y ArcInfo Todas las capas del formato deben verificarse una por una, incluida la precisión del anidamiento, la estructura topológica, 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 primitivas y propiedades. exactitud 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 dibujos de datos de resultados enviados. Si se encuentran errores, deben modificarse y mejorarse a tiempo hasta que se solucionen. son precisos.

(3) La inspección de la calidad de los datos de las tablas de datos

se refiere a verificar la exactitud de las tablas de datos no espaciales y las tablas de datos de atributos espaciales con el texto de planificación, y verificar la coherencia de las tablas de datos. estructura de datos. Verificar la integridad y corrección del contenido relacionado con la planificación y la implementación.

(4) Inspección de archivos

La inspección de documentos de datos es principalmente para verificar si los textos, informes de investigación, instrucciones de preparación, cronogramas y otros documentos de datos requeridos para la base de datos están completos y el contenido es correcto.

3. Indicadores de seguimiento de la calidad de los datos

La tasa de error total del contenido anterior es inferior a 2, entre los que se encuentra la tasa de error de los elementos gráficos (incluidos puntos, líneas, superficies y anotaciones). ) es menor que 1, y la tasa de error de los atributos (incluidos caracteres, códigos, correspondencia de números de identificación, número de registros, etc.) es menor que 1. ) es menor que 2. Cuando la tasa de error es mayor que estos dos valores, se pierden capas, programaciones y documentos, y no se envían tablas de recopilación de metadatos ni datos de almacenamiento correctos.

Siete. 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 notas de compilación, informes de investigación y otros documentos (formatos Word y Html). Tablas: Formatos Access y Excel.

Formulario de recogida de metadatos: Formato Word.

2. Envíe el formulario

El medio de almacenamiento de datos en serie es un CD. Se requiere una verificación antivirus exhaustiva antes de enviar los resultados para garantizar la seguridad de los datos.