Ⅰ 关于国土资源数据整合问题的思考
王万群
（河南省国土资源厅信息中心）
摘要：通过对国土资源数据现状的分析，结合当前正在开展的“金土工程”项目，提出了国土资源数据整合和数据库建设的建议。
关键词：数据整合；国土资源；数据库
1 问题的提出
在国土资源信息化建设过程中，由于现有的国土资源数据标准不一、格式多样、分散管理，因此形成“数据孤岛”，如异构数据库、数据结构差异和数据含义不同等。数据整合就是通过数据转译和通讯，解决异构数据库的共享、使数据结构和数据含义统一，消除数据孤岛，实现数据的全方位共享。因此，整合现有各部门的国土资源数据，消除管理中存在的“信息孤岛”，建立数据共享平台，从而更好更有效地实现各级国土资源数据的信息共享、集中使用和有效规划，是国土资源管理部门迫切需要解决的问题，因此开展国土资源数据库整合，并规范其技术要求将具有深远的现实意义：
（1）通过开展国土资源数据库整合，可以减少数据的不一致和延迟，实现数据的规范化，建立国土资源信息多数据源唯一标识，进行数据合并与格式转换、数据清理、数据更新、数据录入并集中存储，为管理阶层提供即时的信息。
（2）通过开展国土资源数据库整合，可以形成覆盖全面、结构与标准统一、内容完整的基础数据库群，达到国土业务系统运行的要求。
（3）通过开展国土资源数据库整合可以避免重复建设；将保证信息化基础设施建设的优质高效、信息网络的无缝连接、信息的安全与可靠，为有效地开发和利用信息资源，实现国土资源信息的共享服务。
2 数据整合的原则
现行的国土资源数据库按照所使用的数据库管理系统和建设标准的不同可以分为同构同标准数据库、同构不同标准数据库、异构同标准数据库、异构不同标准数据库，针对不同类型采用不同的整合方法，但必须坚持不打破地方数据管理和存储体系，不改变各地基于数据库的应用架构为原则，国土资源数据应对用户提供集成的、统一的、安全的、快捷的信息查询、数据挖掘和决策支持服务。为了满足这个需求条件，整合后的国土资源数据必须保证一定的集成性、完整性、一致性和访问安全性。在这方面，许多领域都提出了整合与集成的原则，如集成性原则、完整性原则、一致性原则、访问安全性原则等。
（1）集成性
数据经过整合、集成后，应该达到查询一个综合信息不必再到各个业务系统进行分别查询和人工处理，只要在整合、集成后的数据信息仓库中就可以直接访问到，即整合、集成后的综合信息仓库的数据是各数据的有机集成和关联存储（整合、发掘出各业务数据间的关联关系），而不是简单、孤立的堆放在一个数据库系统里。
（2）完整性
包括数据完整性和约束完整性两方面。数据完整性是指完整提取数据本身，约束完整性是指数据与数据之间的关联关系，是唯一表征数据间逻辑的特征。保证约束的完整性是良好的数据发布和交换的前提，可以方便数据处理过程，提高效率。
（3）一致性
不同信息资源之间存在着语义上的区别。这些语义上的不同会引起各种不完整甚至错误信息的产生，从简单的名字语义冲突（不同的名字代表相同的概念），到复杂的结构语义冲突（不同的模型表达同样的信息）。语义冲突会带来数据集成结果的冗余，干扰数据处理、发布和交换。整合、集成后的数据应该根据一定的数据转换模式和规则进行统一数据结构和字段语义编码转换。
（4）访问安全性
由于数据库资源可能归属不同的单位，各业务数据系统有着各自的用户权限管理模式，访问和安全管理很不方便，不能集中、统一管理，所以保证在访问异构数据源数据基础上保障原有数据库的权限不被侵犯，实现对原有数据源访问权限的隔离和控制，就需要设计基于整合、集成后的综合信息仓库的统一的用户安全管理模式来解决此问题。
3 国土资源数据整合的思考与建议
3.1 国土资源数据的特点
国土资源数据（信息）是全面和准确掌握资源状况，以及实施国土资源规划、管理、保护和合理利用的基础和依据，每一项国土资源管理业务的开展都需要基础数据的支持。而信息的完整性、准确性、现势性和获取的效率直接影响着各级、各项国土资源管理工作的合理性、科学性和有效性。综合国土资源数据的存在形式，有如下特点。
（1）数据类型复杂多样
国土资源数据类型十分复杂，其内容涉及到土地资源、矿产资源、地质环境资源、海洋资源等各个业务领域。按照数据特征国土基础数据又分为空间数据和非空间数据。空间数据主要以基础和专题地图的形式存在，包括图形和属性数据。非空间数据主要是以各种文档、报表和多媒体等形式存在，包括结构化数据和非结构化数据。
（2）数据平台不一致，共享困难
国土资源部门在开发信息系统时通常根据本部门的特定情况采用不同的数据建模方法，选用不同厂商的GIS软件，如江苏省各市县国土资源部门所选用的GIS和数据库平台就有六七种，见表1。这些不同GIS软件采用不同的空间数据格式，对地理数据的组织也存在很大的差异。由于这种情况的存在，使得在不同GIS软件上开发的系统之间进行数据交换变得非常困难，采用数据转换标准也只能解决部分问题。另外，在国土资源部门与测绘部门之间，对地理现象有着不同的理解，对地理信息有着不同的数据定义，这也使得领域间在共同协作中进行信息共享和交流存在一定的障碍。
表1 GIS 和数据库平台
（3）数据获取手段多样
国土资源管理业务数据的获取手段包括从外业方面包括测绘、调查、遥感，内业方面包括数字化、录入等等。这些特点要求能在数据的各项获取渠道中能兼顾数据建库的要求，形成良性的数据更新维护机制。
（4）数据多尺度、数据量大
由于国土资源管理中空间数据涉及到各种比例尺，在地市级的国土资源管理数据中，既有1∶10000的详查数据，又有1∶2000 的村庄地籍数据，也有1∶1000 和1∶500 城镇地籍。并且其覆盖空间范围大，数据信息量非常大。这要求信息系统必须具备多尺度接合以及海量数据管理的能力。
（5）时态特性
土地对象实体具有时间特性，会随时间推移发生一定的变化。国土资源信息系统中必须能描述某一时刻的土地利用状况；能分析某一地物或某一区域的动态变化情况；能分析将来的发展趋势以便在决策时借鉴过去的信息。
基于上述对国土资源数据特点分析，可以得出：国土资源信息系统建设要涉及国土资源管理多种类型的数据，数据库整合任务非常重。目前已数字化的各种调查数据和各种已办理的成果数据如果不能充分应用，必然造成巨大的浪费。因此，国土资源数据库整合主要是针对基础数据库从多源、多时态、多尺度等方面进行数据整合。对现有国土资源空间与非空间数据进行分析，对不同数据库平台、不同GIS平台上的空间与非空间数据进行数据集成和整合。将多源、多尺度、多类型的国土基础数据（空间/非空间）有效地组织起来，形成逻辑上分层分块、物理上无缝、空间索引快捷、对象实体意义明确的集成化数据库，以满足国土资源数据共享、交换、发布以及构建诸如城乡一体化地籍管理信息系统、土地利用规划管理信息系统、决策支持系统等各类应用系统的需要，保证今后数据更新的及时到位，形成国土资源数据更新维护的良性循环机制。
3.2 国土资源数据的整合的现状
目前，国土资源系统正在实施“数字国土”、土地资源调查与监测、全国资源与环境遥感监测等相关的国土资源信息化工程，而“金土工程”则确立了国土资源信息化在国家信息化总体框架中的地位和作用，为国土资源管理工作和现代信息技术找到了最佳结合点，为全面提升国土资源信息化水平提供了契机。“金土工程”的四大建设主体之一就是建立基础性、战略性国土资源数据库，同时，金土工程的一项重要的内容就是整合已有的数据资源，建设和完善国土资源部、31个省（区、市）数据中心建设和完善包含各种土地、矿产信息的14类基础数据库，完成32个示范城市数据中心建设和完善包含各种土地信息的10类基础数据库，而如何充分有效的利用国土资源数据库，提高管理效率，使国土资源在国家经济社会发展中发挥的最大效益，就必须进行国土资源数据库的整合，“十一五”期间的“五四三二一”工程中的两项基础建设：一是加快国土资源信息化标准的制定、推广和应用，加强国土资源信息化政策研究；二是加快基础数据库建设，加强数据整合与集成也体现了这一思想。
国土资源数据的整合、集成和统一建库是一项涉及面广、任务量巨大的工作。国家相关部门应做好协调工作，尽快研究制定出适合我国情况又能较好的与国际接轨的相应的技术标准和规范。
3.3 国土资源数据整合的建议
结合我国国土资源数据的实际情况以及目前开发的部分国土资源数据库建库工作，提出如下建议：
（1）由国家有关部门牵头，开展对各行业现有国土资源数据情况的调查。制定相关的政策，调动各行业参加国土资源数据库建设的热情。
（2）国土资源数据库可分为基础数据库、业务数据库和成果数据库三大类，分别完成不同的数据存储和管理。数据库作为国土资源信息系统的核心，已经是各国国土资源信息系统工程界的共识。在国土资源信息化建设过程中，国土资源数据库的合理开发与应用仍存在不同问题，应该加强对建设成果与实际应用的相互衔接与协调。
（3）由于种种历史的、技术的和体制的因素，国土资源数据不完整，质量不高和整合共享程度低是我国土信息化向更高层次发展最重要的限制因素，需要通过对国土资源数据的整合、核实、充实进一步提高和完善。国土资源数据的整合和共享程度低，难以为大范围、高层次应用提供支持，则需要从标准体系建设、制度完善和体制改革方面加强领导和指导，规范数据整合程序与质量方面改进和提高。
（4）国土资源数据整合要求必须研究现有的各类国土资源基础数据库的结构和内容，提出数据转换与存储、交换与共享的规范标准和实施方案；在此基础上把已有的数据充分开发利用，按统一的标准将其“整合”有统一的数据库平台、GIS平台、融空间与非空间数据于一体的国土资源数据库。
总之，通过国土资源数据整合的问题的研究，形成一定的技术要求规范，对国土资源数据进行提取、转换、加载，整合成一个有机的整体，将保证国土资源信息系统间的互联互通和互操作，为最大限度地实现各业务系统互联互通和建立顺畅的信息渠道提供技术依据和指导。
参考文献
阎国年.地理信息系统集成原理与方法.北京：科学出版社，2003.8
龚建雅.当代GIS的若干理论与技术.武汉：武汉测绘科技大学出版社，1999.3