地理信息基础平台数据建库与管理规范150526.docx
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地理信息基础平台数据建库与管理规范150526.docx
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地理信息基础平台数据建库与管理规范150526
中华人民共和国公安部发布
××××-××-××实施
××××-××-××发布
警用地理信息基础平台数据建库与管理规范
(V1.4)
(本稿完成日期:
2010年4月)
GA/T××××—××××
GA
中华人民共和国公共安全行业标准
ICS35.240.70
备案号:
A90
目次
前言II
警用地理信息基础平台数据建库与管理规范3
参考文献8
1前言
本标准由XXX提出。
本标准由XXX归口。
本标准负责起草单位:
本标准参加起草单位:
本标准主要起草人:
警用地理信息基础平台数据建库与管理规范
1范围
本标准规定了警用地理信息基础平台数据建库与管理的总体要求以及数据库系统设计、建设、集成、安全保障与运行维护的内容和要求。
本标准适用于警用地理信息基础平台数据库建设与管理。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T21740—2008基础地理信息城市数据库建设规范
GB/T9361—1988计算机场地安全要求
GB/T13923基础地理信息要素分类与代码
GB/T17798地理空间数据交换格式
GB17859—1999计算机信息系统安全保护等级划分准则
GB/T18521—2001地名分类与类别代码编制规则
GB/T20258(所有部分)基础地理信息要素数据字典
GB50174—1993电子计算机机房设计规范
GH/T1005—2000基础地理信息数字产品数据文件命名规则
GA/TXXX—XXX警用地理信息分类与代码
GA/TXXX—XXX警用地理信息数据分层及命名规则
GA/TXXX—XXX警用地理信息属性数据结构
GA/TXXX—XXX警用地理信息数据组织及数据库命名规则
GA/TXXX—XXX警用地理信息基础地图选用技术要求
GA/TXXX—XXX警用地理信息数据质量与评价
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
基础地理信息fundamentalgeographicinformation
反映地球表层水系、居民地及建筑设施、交通、管线、境界与政区、地貌、植被与土质等自然和人文要素的位置、形态和属性的基本信息,以及地名和地理空间参照信息。
主要通过数字矢量地图数据(数字线划地图数据)、数字正射影像数据、数字高程模型数据、数字栅格地图数据等形式表现。
3.2
警用公共地理信息policepublicgeographicinformation
警用公共地理信息是多个业务部门共用的警用地理信息,包括人员信息、案(事)件、公共场所、城市交通、分区、门牌号码、单位、动态信息、基础设施等。
3.3
业务专用地理信息professionalgeographicinformationforbusiness
业务专用地理信息是业务单位专用反映业务管理特征的警用地理信息,各业务种类的业务专用地理信息的内容。
包括:
业务警种的组织(机构)信息、业务专用基础设施信息、业务管理的场所、线路和区域、业务工作方(预)案信息等。
3.4
业务地理关联信息geographiccorrelatedapplicationinformation
业务关联库主要实现PGIS平台与其它业务系统的数据关联,由业务系统进行系统改造,通过调用PGIS平台的定位接口实现空间位置和数据的关联。
如建立与警综系统关联的案事件关联库、与旅店业系统关联的旅店业关联库、与人口系统关联的人口关联库等。
3.5
标准地址信息
城市标准地址库是按照公安部标准地址数据库规范要求,在分析全市地址信息的基础上,组织民警进行地址采集,并对地址进行标准化处理,地址编码生成,最终形成标准地址数据库。
标准地址以城市中发布的建筑物蓝牌为准,要求对地面上所有的独立建筑物都要采集标准地址信息。
省级标准地址由各地市标准地址汇聚而成,部级标准地址由省级标准地址汇聚而成。
4总体要求与工作流程
4.1建设原则
在警用地理信息基础平台数据建库与管理过程中应遵循以下基本原则:
a)实用性原则。
数据库建设应在技术指标、标准体系、产品模式、数据库模式等方面面向警用信息应用。
b)先进性原则。
应充分利用当前先进、实用的技术手段,采用成熟的设计方案、技术标准、硬件平台和软件环境,实现对多尺度、多数据源、多时相警用地理信息数据的管理,保障系统稳定、可靠地运行。
c)开放性原则。
数据库系统中的数据、硬件、软件应具有开放性。
数据库系统应采用通用的地理信息数据交换格式和标准化的系统通讯协议,支持警用专题数据的集成、交换和共享。
d)标准化原则。
在数据库建设中,数据生产及数据库设计、建立、管理与维护等应符合警用地理信息规范化要求。
e)安全性原则。
在数据库设计、建立、系统运行、管理与维护等方面中应有严格的安全与保密措施,确保整个数据库系统安全、正常和有效地运行和使用。
f)保密性原则。
由于是和公安行业相互结合的所以对于系统安全性,传输可靠性,数据保密性,权限管理等要求严格,要体现出来;
g)现势性原则。
数据库的建设应采用最新的基础地理信息数据,并应建立维护更新机制,保证基础地理信息的现势性。
对更新后产生的历史数据应进行有效的管理。
h)网络化原则。
数据库的建设应基于网络环境和集中与分布相结合的数据管理模式,采用客户/服务器、浏览器/服务器结构,实现数据库的管理维护和网络信息发布。
4.2空间参考系
1.高程基准
警用地理信息数据库的高程基准统一采用1985国家高程基准。
2.坐标系统
目前,栅格数据产品的生产和应用大多采用平面坐标,如果数据库建库采用地理坐标或大地坐标,则在建库和输出时需要大量的数据转换工作。
如果采用平面坐标,可以直接使用数据,能够节省大量的数据转换。
由于栅格数据进行投影变换时需要进行重采样处理,对影像质量和数据精度都有影响,所以栅格数据要尽量避免投影变换。
因此栅格数据采用平面坐标。
数据库系统应采用统一的、符合公安部规定的平面坐标和高程系统。
当采用城市独立系统时,应与国家统一系统建立转换关系。
参照《警用地理信息系统基础地图选用技术要求》。
4.3时间参考
日期应采用公历纪元,时间应采用北京时间。
4.4数据内容
依照《警用地理信息_分类与代码(征求意见稿)》,《警用地理信息_数据分层及命名规则(征求意见稿)》,《警用地理信息_属性数据结构(征求意见稿)》,《警用地理信息_数据组织及数据库命名规则(征求意见稿)》,《警用地理信息_数据分层及命名规则(征求意见稿)》进行“三库”建设,“三库”包括:
警用基础地理信息库,标准地址库,业务地理关联数据库。
4.5数据格式
数据格式符合《警用地理信息基础地图选用技术要求》。
4.6数据质量要求
数据质量要求《警用地理信息数据质量与评价》。
4.6.1数据质量描述
数据质量应采用数据质量元素描述。
数据质量元素应包括完整性、逻辑性、位置精度、属性精度、现势性等方面内容。
对于数据源、数据加工过程、数据内容取舍和数据更新维护过程等涉及数据质量的相关内容应有记录文档。
4.6.2完整性要求
数据不应有遗漏,不同类型、不同比例尺数据的集成关系应完整正确,尽量减少冗余。
4.6.3逻辑一致性要求
逻辑一致性应满足以下要求:
a)概念一致性:
要素分类与代码、数据结构、属性、要素间关系在同一尺度上应保持一致,在不同尺度上应符合统一的体系规则;
b)值域一致性:
数据项的取值应在值域的界定范围内;
c)格式一致性:
数据存储应与数据集物理结构及规定格式保持一致;
d)拓扑一致性:
同类要素的拓扑关系应正确并保持一致。
4.6.4位置精度要求
入库数据、数据库中的数据及由数据库产生的数据产品的位置精度,应满足相应产品标准规定的精度要求。
4.6.5属性精度要求
要素的属性项及其名称、类型、长度、顺序、属性值等应完整正确。
4.6.6现势性要求
应按需求定期或及时对数据进行更新,保持数据的现势性、更新可按要素或区域进行。
元数据或要素属性中应包含时间标识。
4.6.7数据库数据质量保真要求
数据的入库及处理应满足下列要求:
a)数据处理后产生的误差应控制在允许范围之内,数据库中数据的位置精度应与入库数据的精度保持一致;
b)同尺度不同类型数据的匹配和集成,应与相应产品的位置精度保持一致;
c)要素的分类代码应与GA/T491及其他相应专业分类代码标准保持一致;
d)数据库中要素的属性应与入库数据要素的属性保持一致;
e)同尺度矢量数据接边时,应进行同要素属性的合并。
不同尺度矢量数据集成时,要素属性应进行关联;
f)影像数据辐射处理后不得降低或改变影像的质量;
g)矢量数据处理后原有的拓扑关系应保留,不正确的应纠正,遗漏的应补充;
h)数据处理后数据的完整性和一致性不应降低;
i)数据或要素更新后不得与相关数据或相关要素发生位置、关系或相关属性的矛盾;
j)数据处理过程中应保留的内容不得丢失。
4.6.8数据库数据质量保真措施
数据库数据的质量应满足下列要求:
a)确保数据在入库前进行了可靠的检查和验收;
b)确认数据来源的可靠性和权威性;
c)确认数据转换软件的正确性;
d)确认数据库中数据流的转换和传输过程处于质量控制之下;
e)对用户提出的数据质量问题,应及时核对和采取相应的改进措施;
f)数据库系统应能保持现势性和有相应的数据来源,实现数据的延续性和及时的数据更新,以确保数据库中数据的时间精度。
4.6.9数据质量控制
数据库数据质量控制依据附录A中A.1的规定执行。
4.7安全与保密
数据库系统应具有可靠的安全与保密性。
应根据有关法规与标准的要求进行数据库系统的安全与保密设计,并建立严格的安全运行与保密管理制度。
4.8数据库系统基本功能
为满足用户需求和数据库管理的需要,数据库系统应具有数据输入、输出、存贮、处理、查询、更新等基本功能。
5数据内容
5.1数据组成
数据库数据由警用地理信息数据、标准地址信息数据、业务地理关联信息数据组成。
其中警用地理信息数据有包括:
警用基础地理信息数据,警用公共地理信息数据,警用业务专用地理信息数据。
5.2基础地理信息数据
5.2.1数字矢量地图数据
主要包含建筑物、道路、水系、植被等一些最基本的基础地理信息,可以为各部门所共用的图层。
基础数据是地理信息应用与服务的基础。
部级基础地理数据包括:
全国1:
25万、1:
5万矢量数据,部分城市城区1:
1万矢量数据(导航电子地图)。
省级基础地理数据包括:
全省1:
1万矢量数据。
市级基础地理数据包括:
全市1:
5000矢量数据(若本地没有全市矢量数据,可联网调取本市范围内的省级1:
1万矢量数据),建成区1:
500-1:
2000矢量数据。
5.2.2数字正射影像数据
数字正射影像数据是由各种航空航天遥感数据或扫描影像数据经过辐射校正、几何校正,并利用数字高程模型进行投影差改正而产生的正射影像数据。
各种影像的定位信息应与城市平面坐标系统相一致,并在一定分辨率的基础上能与各种矢量数据等实现套合和叠加。
部级数字正射影像数据为全国15米-30米分辨率遥感影像数据。
省级数字正射影像数据为全省5米-2.5米分辨率遥感影像数据。
市级数字正射影像数据为全市0.2米-1米分辨率遥感影像数据。
5.2.3数字高程模型数据(可选)
数字高程模型数据是将定义在平面x、y域(或理想椭球体面)按照一定的格网间隔采集地面高程而建立的规则格网高程数据,主要包括规则高程格网数据、特征点(线)数据。
格网尺寸可根据城市地貌复杂程度选取10m*10m、5m*5m或2.5m*2.5m等。
5.2.4数字栅格地图数据
利用PGIS平台软件提供的栅格地图图片制作工具,按照部颁地图配图规范制作生成金字塔结构的栅格地图图片库,并按照基础地理数据更新周期同步进行更新。
栅格地图图片库包括矢量栅格地图图片库(必须)、影像栅格地图图片库(必须)、矢量影像栅格地图图片库(必须)、地形晕渲栅格地图图片库(可选)等。
5.3警用公共地理信息数据
警用公共地理信息是多个业务部门共用的警用地理信息,包括公共场所、街道、门牌、城市交通、分区、单位、GPS、视频、基础设施等。
5.4业务专用地理信息数据
业务专用地理信息是反映业务管理特征、警种专用的警用地理信息,包含警种的组织(机构)信息、专用基础设施信息、业务管理的案事件、场所、线路和区域、物品、工作方(预)案信息等。
5.5业务地理关联信息数据
各种业务系统中“人员、案(事)件、物品、机构”要素与地理空间要素的关联信息。
数据的分类及代码依据分类与编码标准执行。
5.6标准地址信息数据
在收集、分析城市地址信息的基础上,按照公安部标准地址数据库规范要求,设计相应的地址要素,定义其编码规则,在此基础上利用PGIS平台软件提供的工具自动对已有的地址数据进行分析,自动按照地址要素模型提取相应的地址作为数据字典,并对地址进行编码、上图,形成市级标准地址数据库。
省级标准地址库是市级标准地址库的汇总,全国标准地址库是各省标准地址库的汇总。
5.7扩展数据
5.7.1三维模型数据
三维模型数据主要包括三维建筑模型数据。
三维建筑模型数据可由空间几何数据、影像纹理数据和相关属性数据组成。
5.7.2其他数据
根据应用需求,可增加其他警用地理信息专题数据等。
5.8元数据
元数据应是数据库的有机组成部分。
元数据主要内容应包括:
a)识别信息:
有关数据集的基本信息;
b)数据质量信息:
有关数据集质量的综合评价信息;
c)空间数据组织信息:
关于数据集空间信息的表示方法的信息;
d)空间参考信息:
描述数据集的空间参考系的有关信息;
e)实体和属性信息:
描述数据集内容的相关信息,包括实体及其属性信息;
f)分发信息:
有关数据分发服务方面的相关信息;
g)限制信息:
关于与数据有关的法律及使用方面的信息。
应按照元数据标准写
5.9要素数据字典
要素数据字典是对要素信息的总体描述,应包括要素名称、代码、几何特征(点、线、面)、关联关系、属性内容、表示方法等。
具体要求应遵循数据字典标准的规定,对未列入其中的内容可参照标准要求做出相应补充规定。
6数据库系统设计
6.1基本要求
6.1.1依据充分
数据库设计应以用户需求调查分析和相关技术标准等为依据。
6.1.2设计规范
数据库设计应在充分试验的基础上进行,并应严格进行设计书评审和修改。
6.1.3硬件配置适度
存储容量、计算能力、网络带宽等应在满足基本需求的基础上,留有适度余量。
6.1.4软件配置完整
技术上先进、成熟、开放,应能支持高效软件开发。
6.1.5数据独立
数据库中数据的组织方法和存储位置应不依赖于应用程序,数据体应采用非冗余结构予以定义。
6.1.6数据关系完整
逻辑设计应完备,应保证数据在逻辑意义上的正确性、有效性和兼容性。
6.1.7功能完备
功能设计应充分考虑用户的不同需求,数据库应具有不断扩充、更新、安全管理等能力。
6.2需求调查和分析
6.2.1基本要求
在数据库设计、建库、运行与维护各个阶段均应进行用户调查和分析。
在数据库设计阶段,调查和分析的重点是用户需求、现有的数据资源等;在系统建设期间,有了一定的成果(原型)后,应再次征求用户意见进行第二次需求调查和分析,以修正系统的建设方案;在系统建设完成后的运行阶段,当进行数据库软硬件升级、数据更新和功能、性能调整改进前,均应进行相应的用户需求调查和分析。
6.2.2需求调查
需求调查应通过选取一般单位和若干有代表性的单位进行。
调查应明确内容,并制定出详细计划。
调查完成后应编制调查报告。
调查报告内容应真实、科学。
需求调查的内容应主要包括:
a)用户概况;
b)现状及问题;
c)管理需求;
d)应用需求;
e)数据需求;
f)安全需求;
g)技术装备需求。
6.2.3需求分析
应根据需求调查结果进行统计汇总,找出数据、功能和用户间的关系,编写需求分析报告。
分析报告的主要内容包括:
a)直接用户、潜在用户及其能力分析;
b)用户对功能的需求;
c)信息量预测、数据覆盖范围、数据类型、格式、内容、数据质量、其他需要明确的对数据库建库有影响的情况;
d)现有工作流程和在系统中实现的可能性;
e)根据调查分析结果,提出系统实现的软硬件需求。
6.3概念设计
6.3.1
数据库概念设计应对数据库所管理的各种数据进行归类、综合、抽象等,可用数学模型的方法描述现实世界。
建立的概念数据模型应不依赖于数据库软硬件环境。
6.3.2
数据库的概念设计应依据分类与编码标准和警用地理信息数据字典,考虑各种数据之间的关系,提出对非标准数据的模型转换方法。
6.3.3
同类要素不同尺度之间应建立明确的集成和关联关系。
6.4功能设计
6.4.1创建空间数据库功能
创建平台数据管理规范,即定义平台所遵循的数据规范标准,该规范标准将作为空间数据的建库依据和遵循的准则;创建空间数据库,即按照数据集的管理方式创建图库,并且创建相应要素类;地图数据入库,即将文件型的地图数据导入数据库中形成图层,然后按照图库的组织模式注册到图库中。
6.4.2管理空间数据库功能
提供了对图库的一系列管理操作,如:
数据集的删除、数据集的属性查看、要素类的注销、游离图层的创建与删除、图层属性查看、图层和要素类的显示控制、数据表的查看与复制、数据提取、地图的浏览与查询、版本管理等。
6.4.3系统维护功能
为确保系统的正常运行,保证系统的操作可跟踪、可恢复,系统提供一系列的维护功能。
6.4.4数据入库功能
提供从标准导入和数据上载功能。
6.4.5实用工具
实用工具是对系统的一个扩展,增加了一些系统插件功能。
主要有数据的统计、CAD数据上载、标准图幅查询、Shape数据转入、系统表创建工具和插件管理器等。
6.4.6服务数据发布管理功能
数据建库工具可以提供发布各类服务数据,用户可以通过快捷的右键菜单启动所要发布的服务数据,能够发布的服务主要包括以下几种:
●WMS/WFS服务
通过专题管理界面可以发布WMS/WFS服务数据
●全文索引服务
可以对某个图层或属性表建立全文索引,从而生成全文索引服务数据。
●隐形搜索服务
可以对某个图层生成隐形搜索服务数据,从而生成隐形搜索服务数据。
6.5逻辑设计
6.5.1逻辑模型设计
在数据库系统设计中,应确定包括数字矢量地图数据、数字正射影像数据、数字高程模型数据(可选)、数字栅格地图数据、地名数据、定为基础数据和元数据的数据组织形式,建立数据库逻辑模型。
6.5.2数据关联及组织
不同尺度的同类数据应建立逻辑关联,同一尺度的同类数据间建立逻辑无缝关联,并采用优化的数据结构和组织方法,减少数据冗余。
数据的组织结构如下图所示:
图31数据的组织结构
1.数据库由一个或者多个数据集组成;
2.数据集由一个或者多个具有相同空间坐标系的图层组成;
3.图层以整幅存储;
数据的存储与管理:
基于商业关系型数据库和空间数据库引擎建立警用地理信息数据库,实现警用地理信息数据存储与管理。
数据集的组织:
数据集按照PGIS编制标准《警用地理信息分类与编码》,即以警用基础地理信息数据集和警用公共地理信息数据集,业务专用地理信息来组织相应业务专用数据集。
图层与分区数据的组织:
一个图层的数据采取统一存储在一个数据表中进行管理,在数据量较大情况下对数据表进行分区存储,分区按照空间分布进行。
6.5.3数字矢量地图数据的组织
数字矢量地图数据应按一定规则分层或按区、块组织。
数据分层原则为:
a)同一类数据放在同一层;
b)相关的数据层可组成专题;
c)有明确关系的数据层应建立关联;
d)用于制图的辅助点、线、面数据应放在同一层。
6.5.4数字高程模型数据的组织
数字高程模型数据应按区、块组织管理、并建立多级索引结构。
6.5.5数字正射影像数据的组织
影像数据可采用以下两种数据组织方式:
a)文件系统组织方式。
建立索引数据库,影像数据以文件方式存放。
b)影像数据库组织方式。
建立影像金字塔结构,各层可直接采用相应分辨率的影像数据,也可从下层影像数据中抽取产生上层的影像数据。
6.5.6数字栅格地图数据的组织
一般以图幅为单元组织,并建立区域索引。
6.5.7其他数据的组织与关联
定位基础数据、地名数据等分别组织,并建立与数字矢量地图数据、数字高程模型数据、数字正射影像数据、数字栅格地图数据的关联。
6.5.8元数据的组织
采用一体化的数据组织方式,并应建立与相应实体数据的关联。
6.5.9数据文件命名规则
文件命名规则参照警用地理信息数据分层和命名规范,并根据数据库的内容进行扩充。
6.6物理设计
6.6.1系统的软件选型
系统的软件选型应主要包括:
操作系统
操作系统应安全、稳定、兼容、可扩展,支持网络化资源管理、用户分级访问、开放的网络协议、多种软件开发工具,具有良好的性能价格比和服务支持能力等。
数据库管理系统
数据库管理系统应安全、稳定、兼容、可扩展,支持复杂数据类型、面向对象的数据建模、海量数据管理、数据库恢复、安全管理、并行处理和并发控制,具有分布式的数据管理和动态存储空间管理,以及良好的开发环境、性能价格比和服务支持能力。
数据库管理系统质量应能满足附录A中A.2的要求。
软件开发工具
软件开发工具应高效、成熟,具有丰富的开发资源和代码可重用能力,支持网络访问、数据库链接以及灵活的数据转换协议。
6.6.2系统的硬件选型
系统的硬件选型应主要包括:
a)输入输出设备
输人输出设备配置应能满足数据输人和成果输出的各种需要,主要包括影像扫描仪、图形扫描仪、绘图机、打印机、刻盘机、磁带机等。
b)数据处理设备
数据处理设备应包括数据库服务器、文件服务器、网络服务器、应用服务器、web服务器、图形工作站以及微型计算机等。
应根据不同的用途,提出数据处理设备的选型和配置,以容错性、并行处理能力、带宽、存储量、图形图象处理能力、性价比为主要选型条件。
c)数据存储和备份设备
数据存储和备份设备应具有空间数据的安全高效存储备份能力,宜构成系统硬盘、磁盘阵列和磁带库三级体系。
系统存储容量应按照估算的总数据量配置,一般为总数据量的1.5-2.5倍。
6.6.3系统的网络设计
系统的网络设计应满足下列要求:
a)网络通讯系统要符合国际标准,具有开放性;
b)网络构架和带宽应满足业务不断发展的需要;
c)具有良好的可靠性和安全性,具备漏洞扫描、人侵检测、数据包过滤、防病毒、身份认证、数据加密、主机监控等能力;
d)网络安装和维护方便,易管理,交换设备稳定、容错;
e)网络交换应采用多层结构,提高网络的吞吐量,避免出现通道堵塞。
6.6.4数据库模式设计
数据库模式设计应包括:
基于逻辑设计提出的模型,应按照软硬件配置、数据量估算,分配数据库、软件、工作区的物理空间,确定各种数据的目录结构和存储位置;
各类数据应分别设计各自的数据表结构;
确定各数据表的数据项名称、类型、宽度和值域
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