县级地理国情普查数据检查与更新技术实践

□ 浙江省测绘大队 徐 超 李满娥

全国第一次地理国情普查基本查清了我国自然和人文地理要素现状以及空间分布情况，是制定和实施国家发展战略与规划、优化国土空间开发格局和各类资源配置的重要依据。随着全国第一次地理国情普查公报的发布，各省市进入开展常态化地理国情监测阶段，各级政府将依据国家制定的标准、规范和技术手段，动态监测、按需测绘、全面测绘、数据分析，以实现地理国情数据日常监测，实时、准确、动态更新本地区范围内的地理国情数据。

县级地理国情数据普查工作，作为基层的地理国情数据普查项目，普查数据的专题内容、数据种类、数据量大小与省市级地理国情普查的侧重点不同。县级地理国情普查数据内容既包括省市规定的普查专题数据内容，又包括地区特色专题地理国情数据内容，拥有更为丰富和独特的地理国情普查数据库专题数据，需要针对性定制专题数据模板和数据检查更新方案。本文对县级地理国情普查数据检查更新流程，设计了数据检查更新系统，实现了数据检查和更新入库的自动化，为县级地理国情普查数据常态化监测提供了技术基础。

一、数据检查更新内容

根据第一次全国地理国情普查数据库设计的要求，地理国情普查数据省市县逐级数据交换和增量更新，数据检查更新内容包括地表覆盖数据检查、地理国情普查要素检查、普查元数据检查、汇交目录检查等内容。

地表覆盖数据检查：地表覆盖数据为矢量、栅格或网格化的地表覆盖数据，主要检查项为数据集属性项定义、数据格式、拓扑关系一致性、图斑重叠性、CC码一致性、空间参考系定义、遥感解译样本等内容。

地理国情普查要素检查：县级地理国情普查要素数据既包括国家要求的地理国情普查项要素类，又包括县级特色地理国情普查项要素类。主要检查项为要素属性字段、要素图层名的规范性，要素类CC码一致性、拓扑关系一致性、空间参考系定义、要素图层关系一致性、几何图形精度、要素取舍逻辑性、要素符号化定义一致性等内容。

普查元数据检查：主要是各地理国情要素层定义正确性检查、文件结构一致性检查、各要素层空间参考正确性检查、层内拓扑关系一致性检查、要素类属性项值域正确性、数据空间模型正确性等内容。

汇交目录检查：地理国情普查数据资料组织结构和数据文件内容要符合地理国情普查数据汇交要求标准的定义。主要检查内容为数据组织结构正确性、数据文件正确性、汇交目录正确性和完整性等内容。

地理国情普查数据库更新采用增量更新的方式。增量更新方式能提高要素变化检测正确率，实现要素变化自动检测，减少工作量。按照地理国情普查数据库的设计要求，提交地理国情数据时，依据国家数据库数据交换接口定义，提交规范要求的数据增量包，完成数据库更新操作。在提取前后两期地理国情数据增量数据集时，工作人员需要记录对应要素的变化内容，包括属性变化内容、空间图形变化内容、新增要素内容、删除要素内容等。

二、关键技术

（一）时态空间数据存储

地理国情普查数据具有多时态空间数据特征，其数据库存储方式考虑多时态空间数据库构建方式。地理国情普查数据的调查是常态化工作，每年调查内容构建的数据库，具有时间序列特征，反映同一地理空间数据不同时序下的空间变化。

地理国情数据库采用多时态空间分布式异构存储方式。采用ArcGIS的Geodatabase数据模型，利用SDE作为空间数据引擎，实现跨平台、分布式空间数据管理，从而解决异构、海量、多时态空间数据存储问题。Geodatabase数据模型具有基于时态的管理机制，可以实现数据的历史回溯和按要素更新维护。

▲ 系统功能模块设计图

（二）数据同步复制

Geodatabase具有复制概念，是ArcGIS提供的数据分发机制。复制具有松耦合同步机制，利用同步多个独立版本内容，实现跨数据库平台的数据复制。同步是利用ArcGIS版本机制，通过Replica版本的协调，实现数据变化的更新。Geodatabase复制有三种类型：Check out/Check in复制、Two Way复制、One Way复制。其中Check out/Check in复制支持离线版本编辑，允许子Replica到父Replica的同步更新。

地理国情普查数据利用ArcGIS的版本机制，实现更新数据包的交互和汇交，以及不同时期数据变化的分析。该机制可为同步的子版本Replica建立时间序列记录，查看不同时期Replica数据内容，构建多时态空间数据库；可分析不同时期专题数据，提取发生空间变化数据内容，构建更新数据包提交给上一级地理国情普查数据库，实现更新数据上报。

（三）系统设计

本系统采用ArcEngine实现了对县级地理国情数据的检查入库，并根据国家地理国情数据库数据交互接口的定义，开发了县级地理国情数据更新数据包生成模块；采用Geodatabase的版本控制机制，通过Replica记录同步入库多期地理国情数据相关信息，能够提供分析不同时期数据的空间变化内容，还能够提取数据更新部分内容。

1.系统功能结构

县级地理国情数据检查更新系统主要实现地理国情专题数据检查入库，空间要素对比分析，为上级部门提供地理要素的空间分布情况，以及历年要素的空间变化情况。该系统分为四个专题模块：地表覆盖数据专题、地理国情普查要素专题、专题图展示专题、元数据专题。

2.主要功能介绍

（1）地表覆盖数据检查入库

地表覆盖数据反映了地表自然地物分布情况，以影像数据格式存储。地表覆盖数据以时间为序存储空间数据库，构建多时态存储地表覆盖空间数据库。导入地表覆盖数据时，工作人员需检查空间参考系统、空间分辨率、影像元数据等内容。

（2）地理国情普查数据检查入库

地理国情普查数据检查入库功能，是提供数据检查入库的接口，实现要素类字段匹配检查、要素类空间逻辑检查、参考坐标系检查、拓扑检查等内容检查。在要素检查通过后，外部入库数据更新到空间数据库，并标记更新版本时间。

（3）生成更新数据包

该功能提供两期地理国情空间要素的增量数据分析，构建增量数据集，按照国家地理国情数据库更新接口的要求生成增量数据包和相关元数据信息。

（4）多期数据对比分析

地理国情数据库记录不同时期空间要素的版本信息，通过Geodatabase的Replica空间对比分析功能，分析空间要素的空间变化。

（5） 历史地表覆盖数据查看

地表覆盖数据空间时态演变展示，方便用户了解区域空间变化特征或某一地类要素的空间变化情况，直接反映政府相关规划的执行情况和结果。在空间数据库中，不同时期地表覆盖数据以时间戳标记时态变化。该功能以时间轴方式展示不同时期地表覆盖数据空间演化过程。

三、结束语

地理国情普查工作已进入常态化监测阶段，地理国情数据更新工作将是未来地理国情普查工作任务的重点。本文涉及系统的实现，为县级地理国情监测数据的检查、更新、汇总工作提供了有效工具，为今后常态化地理国情监测积累了技术经验，也保障了数据管理部门的数据质量控制，对县级地理国情数据的更新工作具有积极意义。