11基于Supermap GIS中国环境监测空间数据库.docVIP

基于Supermap GIS的中国环境监测空间数据库 　　项目背景 ? 　　近年来，国家和地方在环境监测能力的建设方面进行了大量投入，使监测系统的整体实力得到了较大加强，全国环境监测工作在城市空气、地表水和污染源自动监测方面取得了长足的进步，积累了大量的环境监测数据并建立了各种小型数据库，为说清我国环境质量状况、及时进行环境预警提供了良好的数据基础，为环境保护决策与管理提供技术支撑。随监测手段的丰富和发展，环境信息化工作越来越重要，总站作为国家环境监测技术中心、数据中心、应用与评价中心已经做了大量的信息化工作。但是，还存在诸多不能满足需要的问题，如数据库独立分散、数据缺乏统一集成管理、数据格式不统一、数据冗余、内容不一致、空间数据库不完善、业务运用系统模块化、功能简单等问题，给环境监测业务工作带来了不便，浪费了人力和物力。 ? 　　项目概述 ? 　　完整、系统的空间地理数据库成为制约中国环境监测总站信息化建设和发展的瓶颈。在此背景下，总站运用GIS技术、数据库技术和空间数据引擎技术，构建了环境保护系统第一套覆盖全国、分辨率包括1：400万、1：100万、1：25万和1：5万的空间数据库系统。本文重点阐述了基于Supermap+SDE和ORACLE10g技术构建的环境监测空间数据库的方法，并运用于中国环境监测总站空间数据库的建设中，取得了良好效果。 ? 　　1 空间数据库与SuperMap SDX ? 　　1.1 空间数据库 ? 　　空间数据库是GIS 中空间数据的存储场所，采用关系数据库管理系统(RDBM)S来管理空间数据，具有数据的结构化、数据共享等优点，在路线决策的工作过程中，空间数据库发挥着核心作用[1-4]，在公共交通、流域管理、地质灾害、高校管理等领域得到了广泛应用[5-8]。 ? 　　中国环境监测空间数据库实现的基本应用包括：各种比例尺(1:400万、1:100万、1:25万、1:5万)矢量、影像数据地图的管理与浏览，基础空间数据与环境监测业务数据的集成，环境监测指标数据与地理空间的关联并能进行查询分析。 ? 　　1.2 SuperMap SDX ? 　　数据的存储性能和访问性能对整个GIS应用的产生至关重要的影响，。中国环境监测空间数据库引擎采用SuperMap SDX（Spatial Database eXtension），它是SuperMap GIS软件的重要组成部分，是支持海量空间数据管理的大型空间数据库引擎，是基于大型关系数据库管理海量空间数据的关键技术。 ? 　　SuperMap SDX+采用先进的空间数据库存储技术、索引技术和查询技术，具有“空间－属性数据一体化”、“矢量－栅格数据一体化”和“空间信息－业务信息一体化”的集成式空间数据库管理能力，支持多用户并发访问、空间数据与属性数据一体化存储、大范围空间数据无缝管理，具有效率高和安全稳定的特点，并且支持Oracle RAC技术。 ? 　　2 数据来源和分析 ? 　　中国环境监测数据库系统主要是建立中国环境监测总站的“空间地理数据库”和“环境监测业务数据库”，实现环境监测数据安全存储、灵活应用。 ? 　　2.1 空间地理数据 ? 　　空间数据由基础地理数据和环境专题数据组成，用于图形显示、空间数据查询、分析和统计等，主要包括基础地理数据库和环境监测点位数据库，数据内容图示见图1。 ? 　　基础地理数据库：集成、整理现有的基础地理数据，建立包括1：400万、100万、25万和5万全要素（水系、行政区划、等高线、道路交通等）矢量数据库和包括DEM数据，DOM数据，遥感影像数据的栅格数据库。数据类型主要有：（1）基础地理数据，包括1:400万、1:100万、1:25万、1:5万全要素地理数据，主要图层信息有政区、居民地、铁路公路、水系、地貌、土地覆盖等；（2）1:25万和1:5万DEM数据；（2）高分辨率卫星影像与航片，包括113个重点环保城市全色正射影像图。 环境监测点位数据库：以地表水业务监测点位为例，主要包括监测断面、采样点、污染源、功能区等空间位置相关的地表水业务监测数据数据。数据类型主要有：（1）监测断面基本属性，包括断面编码、断面名称、断面级别、所属行政区县名称、所属行政区县代码；（2）监测断面其他属性，包括监测站名称，监测站代码，断面所在河流，汇入水体，断面属性，检测方法，交界断面，规划水质类别，水系名称，重点城市，经纬度；（3）河流污染程度面要素，根据断面水质反映断面控制的河流段污染程度，将污染程度分为五类，即对控制河段根据污染程度显示不同色彩。 ? ? 　　环境监测业务数据是环境监测工作的核心，是开展环境质量评价和环境预警工作的基础、也是环境污染事故应急监测的基础。从数据组成看，包括水环境监测数据、空气环境监测数据、噪声环境监测数据、生态监