基于GIS技术建立土地利用数据库

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1、指导2004级本科生科研，论文投稿论文参加2006年大学生挑战杯大赛基于GIS技术建立土地利用数据库——Geodatabase中拓扑关系的应用鹿宇王安琪陈晨（首都师范大学资源环境与旅游学院04级GIS班）摘要：Geodatabase中的拓扑关系管理机制,涉及到Geodatabase及其数据存储和建模、拓扑关系的实现、拓扑规则和属性、拓扑关系正确性检查和关系错误处理。以1：10000土地利用现状建库流程为例，突出介绍了拓扑空间关系检查在土地利用现状分析中实际应用。关键字：Geodatabase拓扑土地利用0前言本世纪50年代以来，一场以微电子技术、空间技术、信息技术和现代通讯技术

2、相结合为特征的信息革命浪潮席卷全世界。在这场信息革命过程中，一门集地球科学、空间科学、环境科学、信息科学和管理科学新理论，并综合应用计算机技术、测绘遥感技术、现代地理学和自动制图技术等最新成果的新兴边缘科学——地理信息系统（GeographicInformationSystem，简称GIS）应运而生。地理信息系统（GIS）是在计算机硬件软件支持下，运用系统工程和信息科学的理论与方法，综合地、动态地获取、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。又GIS的定义可以看出，在地理信息系统中集中存储了以下共同内容：1）空间分布位置信息；2）属性信

3、息；3）拓扑空间关系信息。由此可见，空间位置、关系与度量的描述在GIS中起着举足轻重的作用。也由于该信息的存在，使得GIS有别于计算机辅助设计（CAD）、数字地图、地理数据库等。“拓扑”一词来自于希腊文，意思是“形状的研究”。拓扑学是几何学分支之一，作为近代数学的一门基础理论科学，拓扑学已经渗透到数学的许多分支以及物理，化学和生物学之中，而且在工程技术中也获得了广泛的应用。由于拓扑学是研究图形在拓扑变化下不变的性质，拓扑学已成为地理信息系统空间关系的理论基础，为空间点、线、面之间的包含、覆盖、相离和相接等空间关系的描述提供直接的理论依据。空间数据的拓扑关系及其处理方法在高级的空

4、间分析处理和空间数据库数据质量保证方面具有相当重要的作用。如果没有相应的高效检查手段和可执行的计算机辅助检查工具，拓扑关系检查势必成为地籍数据库建设工作中的瓶颈环节。本文主要介绍了在土地利用地理信息数据库的构建中空间拓扑关系的应用。本文设计的软件平台是ArcInfo，就其拓扑功能而言，8.0的版本以前采用的都是经典数据格式COVERAGE。在COVERAGE中，拓扑关系被完整地保存，并有一组检查工具（命令和函数）供使用者对空间数据进行拓扑关系检查并给出错误定位标识和相应的统计数据。从ArcGIS8.3开始，Geodatabase中引入了基于规则的拓扑关系管理这一新的概念和技术，

5、使其拓扑关系表达和管理能力有了质的飞跃。为了检查和维护空间数据的拓扑关系正确性,在ArcGISDesktop中给出了一组(编辑)工具,用于对空间数据根据用户指定的拓扑关系规则进行编辑,并帮助用户及时发现可能存在的拓扑关系错误。Geodatabase中并不实际保存拓扑关系。1实际应用背景新一轮国土资源大调查自1999年启动以来，根据《新一轮国土资源大调查纲要》和《国土资源大调查“十五”规划》，采取新机制、新思路，运用新理论、新技术，认真组织实施，“一项计划、五项工程”进展顺利，总体上完成了规划确定的目标任务，取得了丰硕成果。国土资源大调查期间，数字国土工程基本达到了预期目标，为全

6、面推进国土资源信息化建设奠定了重要基础。目前，国家级国土资源数据中心初具规模，初步形成了支撑国土资源管理的地政、矿政两大基础数据库管理体系和地学基础数据库体系。完成土地基础数据库5个，包括国家级、省级和50万以上人口城市的土地利用规划、1999-2002年50万人口以上城市的全国土地利用遥感监测、建设项目用地等数据库。全国土地利用现状数据库建设进展顺利，已完成近700个市县的建库工作。完成矿产资源与地质环境基础数据库5个，包括国家级和省级矿产资源规划、矿产资源储量、矿业权、全国7000个大中型及部分小型矿产资源储量空间数据库。完成基础地学数据库24个，包括中小比例尺区域地质图（

7、全国1:20万、全国1:250万、全国1:500万）、区域水文地质图系列、全国地质工作程度、矿产地、区域重力、地球化学、全国地质资料目录等数据库。图文地质资料数据库建设进展顺利，完成了8000种重要图文地质资料的数字化。基础数据库的建立和信息资源的开发利用，为各级国土资源政务管理信息系统运行提供了有力的数据支撑。在国土资源建库的过程中，ArcInfo中的Geodatabase无疑将提供相应的前沿技术。拓扑分析在整个技术流程中也必将占有一席之地。深入的了解拓扑分析不但可以缩短数据库建库的时间，