集合,也称元数据。地理数据库的数据字典主要用于描述属性数据,它本身是一个特殊用途的文件,在数据库整个生命周期里都起着重要的作用。它避免重复数据项的出现,并提供了查询数据的唯一入口。
(四)数据库结构设计
属性数据库的建立与录入独立于空间数据库,在ACCESS与EXCEL下建立,最终统一以DBF格式保存入库。下面举例描述。
1.土壤图实现库Soil.dbf
字段名 属性 数据类型 宽度 小数位 量纲 Code 利用方式编码 N 6 0 代码 Name 利用方式名称 C 10
2.土壤养分(pH、有机质、氮等)属性数据库Nutr﹡﹡﹡.dbf 本部分由一系列的数据库组成,现举例说明。 (1)pH库nutrpH.dbf
字段名 属性 数据类型 宽度 小数位 量纲 code 分级编码 N 4 0 代码 number pH N 4 1 (2)有机质库nutrom.dbf
字段名 属性 数据类型 宽度 小数位 量纲 code 分级编码 N 4 0 代码
number 有机质 N 5 2 千分含量(‰)
3. 数据的审核、录入及处理 在数据录入前经过仔细审核,数据审核中包括对数值型数据资料量纲的统一,例如:亩与公顷的统一,吨与公斤的统一等。基本统计量的计算,例如:总产量、总施肥费用等的计算。地名中多音字、简繁体的统一,例如:西北鲁与西北路的统一,最后进行异常值的判断与剔除、频数分布类型检验等工作。经过两次审核后进行录入。在录入过程中两人一组,采用边录入边对照的方法分组进行录入。录入后还应仔细检查,保证数据录入无误后,将数据库转为规定的格式,再根据数据字典中的文件名编码命名后保存在规定的子目录下。
另外,文本资料、多媒体资料等分别以不同格式保存在相应的子目录下 ,其相对路经和文件名录入相应的属性数据库中。 数据类型 文本 图片 声音 视频 网页 文件格式 TXT JPG、BMP、GIF、TIF等 WAV、MID、MP3等 AVI、MPG HTML 四、空间数据库建立 空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据。空间数据的标准为:
比例尺:1/5万
坐标系:1954年北京坐标系
克拉索夫斯基椭球、高斯—克吕格投影 高程系:1956年黄海高程系 空间数据库建立工作流程如下:
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(一)数据预处理
图形预处理是为简化数字化工作而按设计要求进行的图层要素整理与删选过程。预处理按照一定的数字化方法来确定,也是数字化工作的前期准备。
1.图件整理 对收集的图件进行筛选、整理、命名、编号。 2.编主控coverage (二)图件数字化
地图数字化工作包括几何图形数字化与属性数字化。属性数字化采用键盘录入方法。图形数字化的方法很多,其中常用的方法是手扶跟踪数字化和扫描数字化两种。
1.图件扫描,采用图件扫描后屏幕数字化的方法进行。 2.图件数字化,采用ARC/info软件进行。
(1)建立跟踪空间:用Windows在合适的子目录下新建一工作空间,以图幅编号命名。
(2)建立模板。 (3)数字化图件。 3. 图形错误检查。 4. 属性编码。 (三)图形编辑
(四)坐标转换与图幅拼接
空间数据库建立工作流程
(1)纸质图件→完整性检验→选取要素→图件预处理→图件扫描→图形矢量化 (2)电子图件→完整性检验→选取要素→格式转换→图面审查→图形编辑→图形校正→建立拓朴→属性编辑→投影变换→图幅拼接→图层入库
五、空间数据库与属性数据库的连接
ARC/info系统采用不同的数据模型分别对属性数据和空间数据进行存储管理,属性数据采用关系模型,空间数据采用网状模型。两种数据的连接非常重要。在一个图幅工作单元Coverage中,每个图形单元由一个标示码来唯一确定。同时一个Coverage中可以若干个关系数据文件即要素属性表,用以完成对Coverage的地理要素的属性描述。图形单元标示码是要素属性表中的一个关键字段,空间数据库与属性数据库以此字段形成关联,完成对地图的模拟。这种关联使ARC/info的两种数据模型联成一体,可以方便地从空间数据检索属性数据或者从属性数据检索空间数据。
属性与空间数据的联接可采用以下几种方式 (一)手动方式
1.建立拓扑关系。2. 添加字段。3. 启动arcedit。 (二)自动方式
1.启动。2. 添加字段 3. 建立一个INFO数据库MYTABLE.COD。
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表2-3 图件配置表 序号 1 2 3 4 5 6 7 图层名称 面状水系 线状水系 道路 地利用现状图 行政区划图 土壤图 耕层土壤采样点位图 图层属性 多边形 线层 线层 多边形 线层 多边形 点层 土地利用现状属性数据 行政界线属性数据 土种属性数据表 土壤样品分析化验结果数据表 连接属性表 第七节 耕地资源管理信息系统的建立与应用 一、耕地资源管理信息系统建立
县域耕地资源管理信息系统是由硬件、软件、数据和用户构成的计算机应用系统。该系统以一个县辖区内的耕地资源为管理对象,通过对耕地资源各种信息的采集、管理、分析和评价,为农业生产各个环节的决策行为提供技术支持。 (一)系统构成
1.硬件:主要包括配置较高的微机、打印机等
2.软件:操作系统软件,数据库统计分析软件、图件数字化及编辑软件(ArcInfo、R2V、MapInfo等)、空间插值软件ArcInfo等。
3. 数据:空间数据、属性数据、多媒体数据。 4. 用户:专业技术人员、决策者、技术服务人员 (二)系统功能
县域耕地资源管理信息系统
↙ ↓ ↘数据管理
数据表达、分析、应用 专题应用
↓ ↘ 工作空间 CLRMIS图集
1.数据管理 空间数据 录入
属性数据―――――→数据库―→介质永久存贮 多媒体数据 标准化
2.图形、数据的全方位查询、统计、汇总 (1)由图查属性数据
①点击查询:在图中单击某一实体,显示该实体的属性数据、关联及多媒体数据 ②空间选取:应用点、线、面、实体等多种选取方式选中系列实体并列出这些数据 (2)由属性数据查图
①简单查询:通过某一属性字段简单表达式查询满足条件的实体并列出这些数据 ②SQL查询:通过多个属性字段组合表达式查询满足条件的实体并列出这些数据 (3)数据排序:按某一属性字段进行升序或隆序排序
(4)数据统计:统计某一属性字段的最小值、最大值、平均值、总和、标准差。 (5)数据绘图:根据一个或多个属性字段绘制直方图、折线图、面积图、饼图等图形。
(6)数据汇总:对全县(或局部)耕地地力评价结果数据进行多种方式的统计汇总。 3. 专题制图 4. 专题评价
5. 测土配方施肥
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6. 其他扩展功能 (三)系统建立 1.准备数据
数据准备技术流程 空间数据录入
确定工作目标→建立指标体系→资料收集整理→属性数据录入→多媒体数据录入→管理单元图生成→管理单元数据获取→图表分离管理 (1)确定工作目标:完成耕地地力评价
建立耕地资源管理信息系统 测土配方施肥
完成适宜性评价、土壤养分状况评价 管理单元(施肥指导单元)施肥方案推荐 各类适宜性评价等
(2)县域评价指标的选取原则 耕地地力是耕地自然要素相互作用所表现出来的潜在生产能力,耕地地力评价的实质是评价地形地貌、土壤理化性状、土壤管理等要素对作物生长限制程度的强弱。科学、合理选取评价指标,建立评价指标体系,是控制评价工作的基础,也是决定评价结果是否准确、是否符合实际的关键环节。评价指标选取应遵循以下原则:
重要性原则:选取的评价指标对耕地地力有比较大的影响,具有举足轻重的作用,如地形部位、土壤因素、灌排条件等。
差异性原则:选取的评价指标在评价区域内的变异较大,便于划分耕地地力等级。 稳定性原则:选取的评价指标在时间序列上具有相对的稳定性,如土壤的质地、有机质含量等,评价的结果能够有较长的有效期。
区域性原则:选取的评价因素与评价区域的大小有密切的关系。在一个县的范围内,气候因素变化较小,在进行县域耕地地力评价时,气候因素可以不作为参评因子。
易获取性原则:评价指标数据通过常规的方法可以获取,在目前情况下,就是根据已有数据选择评价指标,数量以8-15个为宜。 (3)新河县耕地地力评价指标
根据以上选取原则,选取新河县耕地地力评价指标。 地貌类型 评估值 地形部位 评估值 剖面构型 评估值 质地 评估值 有机质‰ 评估值 有效磷mg/kg 评估值 速效钾mg/kg 评估值 灌溉保证率 平原 1 冲积、沉积平原 1 通体沙壤 0.8 沙壤 0.8 <1 0.7 <10 0.7 <80 0.7 可灌 屑粒、碎块(夹黏层) 0.9 轻壤 1 1-1.5 0.8 10-20 0.8 80-100 0.8 能灌 屑粒、块状(夹黏层) 1 1.5-2 0.9 20-30 0.9 100-130 0.9 保灌 >2 1 >30 1 >130 1 备注 29
评估值 0.8 0.9 1 表2-4 土壤养分分级标准 养分项目 有机质‰ 有效磷mg/kg 速效钾mg/kg 评分 小于1 小于10 小于80 0.7 土壤养分分级 1-1.5 10-20 80-100 0.8 1.5-2 20-30 100-130 0.9 大于2 大于30 大于130 1 2.管理单元图生成:土地利用现状图、土壤图→耕地资源管理单元图。 3. 管理单元属性数据的来源及获取 (1)空间内插。耕地地力调查点位图(点图)→ 空间内插→ 栅格图(面图)→ 区域统计→管理单元图(多边形)
(2)以点代面。耕地地力调查点位图(点图)→以点代面→管理单元图(多边形) (3)数据关联。属性数据表(表)→数据关联→管理单元图(多边形) (4)图表分离管理。
目的:解决多年数据的问题。
做法:将Shape文件中的属性数据表中大部分数据取出以独立数据表的形式单独保存,通过关键字与Shape文件关联。
4. 工作空间建立
一个单位(县、市、区)一个工作空间,该单位的所有空间数据、属性数据、多媒体数据、模型库、参数库、图集文件都保存在该工作空间中。工作空间为一个特殊文件夹,拷贝该文件夹可实现数据备份或上报。
5. 导入数据
将已经准备完成的空间数据、属性数据导入到系统工作空间中,由系统管理和应用。导入过程将完成下列转换:
①位置转换:将数据由原位置拷贝到工作空间中系统指定位置; ②名称转换:将图层名、数据表名由原名改为系统定义的标准名称; ③字段配置转换:按照系统定义重新配置字段;
④字段名称转换:将原名称转换为系统定义标准名称。 (1)空间数据导入
空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据。空间数据格式:将各种图件数字化后以ArcView的形文件(Shape)保存,或者通过ArcSDE保存在大型数据库中。图层名称及数据表字段名称可自由命名,在导入工作空间的过程中再进行标准化转换,具体过程如下:
省数据中心(SDE) ―――――――――――――― →工作空间 磁盘(Shp )―――→数据标准化转换―――――― →工作空间 远程数据(SDE)― →数据标准化转换―――――― →工作空间 ①导入空间数据:导入空间数据在“空间数据维护”模块中完成
②导入本地矢量数据:本地矢量数据指本机或局域网上Shp或Coverage格式的图层 (2)属性数据导入过程如下:
省数据中心(SDE)―――――――――――――→工作空间 磁盘(Shp )――――→数据标准化转换――― →工作空间 远程数据(SDE)―― →数据标准化转换――― →工作空间
(3)外部数据表中的新建、录入、编辑、删除等操作均在外部数据维护模块中完
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