藏传佛教寺庙地理信息系统数据库设计

王海涛，任 福，曹学诚，王 芸，李晨瑞

（1.武汉大学 资源与环境科学学院，湖北 武汉430079；2.68029部队，甘肃 兰州 730020；3.68011部队，甘肃 兰州730020）

甘青藏区内藏传佛教盛行，寺庙数量众多。对寺庙地理信息实施高效管理，是宗教寺庙信息化建设的重要目标。随着数据库技术的发展，通过数据库的方式管理空间数据与非空间数据已成为主流[1-3]。建立基于甘青藏区藏传佛教寺庙地理信息的数据库，是解决当前寺庙地理信息管理分散、效率低，信息资源共享难度大的有效途径，也是构建寺庙地理信息系统的基础工作。

1 寺庙地理信息系统概述

寺庙地理信息系统是实现甘青藏区宗教寺庙资源信息化建设和管理的基础平台。该系统依托寺庙地理信息数据库构建，主要面向民族宗教管理部门，同时可服务于社会公众领域，对开展民族宗教理论研究，促进甘青藏区旅游资源开发，带动区域经济发展具有重要的现实意义。系统是一个以基础地理信息为基础，以寺庙信息为主要管理对象的应用型辅助决策系统，通过显示在数字地图上的静态信息和与寺庙关联的图片信息，可以直观、清晰地掌握当前寺庙分布的基本情况和寺庙的基本信息。该系统建立了一个能真实反映寺庙地理信息，实现信息查询与统计、空间分析、导航定位、地形三维显示等功能的综合运作体系[4]，是政府决策的重要辅助支持。

2 寺庙地理信息数据内容

寺庙地理信息数据由以下4部分构成。

1）寺庙专题数据：是寺庙地理信息数据的核心，是标识寺庙空间位置信息的唯一数据源。

2）矢量数据：以甘肃和青海2省的1︰25万和1︰5万数据为主，部分城镇和重要寺庙所在地区还包括1︰1万数据。

3）栅格数据：包括像素地图数据、影像数据和DEM数据。栅格数据与矢量数据互为补充，用于弥补矢量数据在地理信息表达方面存在的不足。影像数据和DEM数据用于构建三维地理环境，是三维空间分析的基础数据，可以清晰表达寺庙所在地区的地貌特征。

4）属性数据：包括文本数据和图片数据等。文本数据存储寺庙属性项中以文字描述性为主的信息内容。图片数据主要为实景照片，可以真实反映寺庙及周边的基本情况。

3 寺庙地理信息数据库建设目标

数据库的建设是为基于GIS技术构建的寺庙地理信息系统应用平台，提供一个多元异构的寺庙地理信息数据的集成方案[5]，以实现如下目标。

1）多元异构数据的管理。通过寺庙地理信息数据库，将多元异构的基础地理数据和寺庙属性数据移植到数据库中，解决数据信息的孤岛问题，实现寺庙地理信息数据的有机整合。

2）信息资源的发布与共享。数据库是寺庙地理信息成果发布与共享的基础平台，可为宗教事务管理、社会科学研究、旅游资源开发等多个领域提供有力的数据支持，是构建各类宗教寺庙资源信息应用平台的基础。

3）提供辅助决策支持。建立一个资料翔实、内容丰富的寺庙地理信息数据库，是国家制定民族宗教政策的重要信息来源与依据，也可为各类相关政府部门的决策提供辅助支持。

4 寺庙地理信息数据库总体设计

4.1 ArcSDE空间数据引擎

针对系统功能需求和数据库建设目标，结合ArcSDE和Oracle在数据库建设方面的优势，采用ArcSDE+Oracle的模式建立数据库。Oracle是一款功能强大、性能优越的数据库管理系统，适合于大数据量的管理，具有较高的可靠性、安全性和可扩展性，能有效地进行分布式数据处理，可为基于寺庙地理信息数据库的互操作和信息共享提供技术支持[6]。

Geodatabase是ESRI推出的第3代空间数据模型概念，它是建立在关系型数据库管理系统之上的空间数据库[7]，采用层次方式对矢量数据、栅格数据和TIN数据等实现统一组织、存储与管理。Geodatabase还是一种面向对象的GIS数据模型，可以将空间数据和属性数据有效地组织在一起，这对于处理复杂的对象具有极大的优势。

ArcSDE是基于关系数据库管理系统构建的空间数据引擎，具有独立的系统软件和服务程序[8]，提供了对海量数据高效操作的数据库服务，是一种中间件技术。ArcSDE通过Geodatabase数据模型，在寺庙地理信息系统和数据库之间提供了一个存储和管理数据的通路，将基础地理数据和属性数据集成在Oracle数据库管理系统中，实现海量数据的有机组织、管理与存储。同时，ArcSDE采用商用数据库的安全运行机制，保障了数据的安全[6]。

4.2 寺庙地理信息系统结构

寺庙地理信息系统立足于服务宗教寺庙资源的管理与应用，功能设计紧贴用户需求。数据库与寺庙地理信息系统应用平台结合，在充分发挥数据共享性的基础上[9]，基于信息安全保密的考虑，采用基于网络的C/S+B/S结构，C/S系统负责信息的管理与维护，主要面向宗教寺庙资源信息管理部门，用户设定为最高级别的访问权限。B/S系统以社会公众为主要服务对象，系统功能方面侧重寺庙地理信息的应用。系统通过用户管理模块，实现对用户及权限的管理，确保系统的访问安全。基于数据的高效组织与管理考虑，将数据库分为基础地理数据库和寺庙属性数据库，分别对两类寺庙地理信息数据进行管理。系统设计采用标准的3层体系结构，分别为数据层、中间层、应用层，具有结构清晰、便于设计和维护的特点[10]。系统体系结构如图1所示。

数据层：通过Oracle数据库实现对寺庙地理信息数据的存储与管理。

中间层：该层是数据层与应用层之间的“桥梁”，使用ArcSDE接口实现寺庙地理信息数据到Oracle数据库的转换[9]，便于用户对数据的维护。

应用层：用户通过寺庙地理信息系统应用平台完成对数据库的访问。平台采用ArcGIS Engine二次开发技术，围绕系统的建设目标，实现数据管理、维护和应用等相关功能模块。

图1 寺庙地理信息系统体系结构图

5 寺庙地理信息数据库的建立

5.1 寺庙地理信息分类编码

寺庙地理信息分类编码的目的，是在寺庙分类的基础上，为每个寺庙赋予一个能够覆盖寺庙多重意义的编码，该编码具有唯一性，是寺庙的“身份证号码”。通过对寺庙属性的分析，认为所属教派和所在地区2个属性项分别标识了寺庙的宗教属性和空间位置属性，是寺庙类别划分的“关键属性”。设计分类编码结构由3个码段、10个码位组成，如图2所示。

图2 寺庙地理信息分类编码

1）教派码。 教派是划分寺庙的重要标准，每个寺庙都归属于一个教派。宁玛派、萨迦派、格鲁派、噶举派和噶当派是藏传佛教的五大教派。苯教是甘南藏区藏族各部落曾经普遍信仰的原始的土著宗教，为藏族所固有，根植于原始公社时期[11]。由于苯教与藏传佛教之间有着密不可分的联系，苯教寺院在甘青藏区范围内还有分布，因此本文将其视作藏传佛教的一支。设定教派码为1位英文字母，用N、J、D、S、G和B分别代表宁玛派、噶举派、噶当派、萨迦派、格鲁派和苯教6个派别。

2）行政区划码。 行政区划码表示寺庙所属的行政区域。通过综合分析甘青藏区内各县寺庙的数量情况，认为县级区域作为行政区划的划分标准较为合理，既能避免行政区划范围选取过大，导致区域内寺庙数量过多、管理难度大的困难，又能减少行政区划范围选取过小导致行政区划码位增加，降低编码的可读性。行政区划码用9位数字表示，与现行的县级行政区划代码一致，有利于编码资源的兼容与共享。

3）标识码。标识码是同一个县级行政区划内藏传佛教寺庙的编号代码，由3位数字构成，取值范围从0～999，可以满足现有寺庙数量对编号位数的需要。

5.2 数据库逻辑设计

数据库基于Geodatabase数据模型构建，寺庙专题数据、矢量数据和栅格数据统一存储在一个关系型数据库中[4]，根据数据结构与几何类型的差异，采用Dataset的组织管理方式，分别存放于FeatureDataset、RasterDataset和TIN等数据集中。属性数据属于非空间数据，与寺庙专题数据的关联通过编码实现。文本数据以Table数据集的形式组织与存储，作为寺庙专题数据属性表的扩展属性项存在[5]。图片数据存储为RasterDataset，通过与一定的命名规则与寺庙专题数据关联，例如名称为“G63 012 200 101”的图片，其中“G63 0 122 001”是塔尔寺的编码，“01”是塔尔寺图片数据的序号。寺庙地理信息数据组织如图3所示。

图3 寺庙地理信息数据组织示意图

寺庙专题数据属性表是寺庙属性项的集合。属性表的设计应能体现出寺庙的基本信息。在参考相关资料的基础上，结合宗教寺庙管理的需要，设计寺庙专题数据属性表的数据字典如表1所示。

5.3 数据库存储设计

采用合理的存储设计方法，实现数据库逻辑结构在物理上的存储及优化[5]，是建立数据库的重要步骤。矢量数据图层要素的选择围绕系统的主要用途与服务对象，以能够反映寺庙所在地区的自然、人文、社会环境信息为标准，保留水系、居民地及设施、交通、境界与政区、地貌、植被与土质等6类要素中的全部或部分要素作为入库的主要基础地理数据，减少了数据冗余。影像数据采用金字塔的分级构建方式，保留重要寺庙所在地区及城镇周边的高分辨率影像，对非重点地区的影像数据作压缩处理，从而提高影像的显示速度。

表1 寺庙专题数据属性表数据字典

6 结 语

构建寺庙地理信息数据库，是实现宗教寺庙资源信息化管理的基础工作。本文依托现有信息资源，采用ArcSDE+Oracle的方式，完成了数据库的建立，通过对基础地理数据和寺庙属性数据的整合，实现寺庙地理信息的高效管理。数据库的构建立足于甘青藏区的藏传佛教寺庙，信息分类编码与数据库设计方法存在一定的局限性，数据库的优化与普适性设计将是下一步改进与完善的重点。

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