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1、基于MAPGIS平台下的土地利用数据库建库中属性数据录入方法的探讨（贵州师范大学地理与环境科学学院 贵阳550001）摘 要：基于MAPGIS平台，从外部数据用何种数据源能最好的与土地利用图形数据连接方面探讨建库方法，通过对dBASE Files，Excel Files，MS Access Database三种常用的数据源进行对比分析，寻找土地利用数据库建库过程中快速、有效的属性数据录入方法。关键词：MAPGIS，土地利用数据库，属性数据，数据源 MAPGIS-based platform to build a database of land-use attributes repositor
2、y of data entry methods Wang wei，Wang pei-bin，Xiao hua(School of Geography and Environmental Science college Guizhou Normal University,Guiyang 550001,China)Abstract：In order to find out a speedily and effective way in the process of database creation, By dBASE Files, Excel Files, MS Access Database
3、of three commonly used data sources were analyzed,it discribed how to research the method of database creation via some datasources combining best with graphic data conection of the land under the using of Mapgis platform .Keywords:MAPGIS, Land Use Database, Attribute data, Data Source前言从国土资源部于1999年
4、10月提出实行“数字国土”工程以来，土地利用数据库就成为“数字国土”工程和各地土地管理信息化基础，其最终目的是为国土资源管理以及其它行业服务1。建立土地利用数据库的软件在国内外有很多，常见的有MAPGIS，Arcgis，,MAPGIS，GoeStar等。MAPGIS是武汉中地信息工程有限公司研制的标准桌面地理信息系统软件，包括MAPGIS地理信息系统平台、MAPGIS图形编辑、MAPGIS属性管理和土地利用数据库管理系统。其简单易学、形象直观、用户界面友好、二次开发能力强且可以与普通的关系数据库连接，重在数据统计分析的应用并最终以图的方式表达信息。MAPGIS平台提供了与dBASE Files
5、，Excel Files，MS Access Database等数据源的数据库文件相连接，借助MAPGIS与普通的关系数据库强大的连接功能，可将外部数据库的属性数据输入到MAPGIS图形文件的属性数据中，能够实现土地利用数据库建库过程中快速录入属性数据的目的。土地利用数据系统建库是指把土地管理所涉及到的信息用计算机管理起来，它具有两个方面的含义，其一是初始建立数据库，是完成从手工管理土地信息到计算机来辅助管理的一个过程，而这一过程中最重要的就是用什么样的数据源能够快速的完成属性数据的录入工作。其二是指在初始建库完成后，在使用的过程中，及时的更新数据库，保持数据库的生命力。而土地利用数据系统库中
6、的属性数据，是整个数据库的核心部分，解决建库过程中的难题之一，就是怎么解决属性数据的录入问题。土地利用现状数据库的原始数据来源一般为土地详细查数据，主要是1：10000土地利用现状图、背景地形图以及土地统计簿、台帐等图文资料2。而如何将这些文字数据录入到数据库中，并与图形属性快速关联、连接起来，成为土地利用现状数据库建立的关键所在。因土地利用现状数据库所管理的数据量一般较大，各种数据几乎都是海量数据，这些数据不仅是数据量大，而且数据的格式和存在方式也是多种多样。这种多样性，就让数据的入库存在了很多不可预见的问题。如数据入库过程中的丢失问题，数据入库过程中的错乱问题。所以数据库必须采取一定数据源
7、，使数据可任意增加，并按照一定的单元进出数据库，以解决海量数据存贮问题，而解决这一问题的关键问题是数据库的数据管理组织模式2。解决数据管理组织模式问题就可以很好的解决建库问题中的属性数据连接的速度和准确性，所以寻找建库中属性数据录入的方法，就是要寻找解决属性数据管理组织模式问题的方法，也即寻找用什么样的数据源来将文本数据快速准确的连接。目前，大多数的人都是在研究建库的整个流程和技术。在属性连接这方面，多数人还是选择用dBASE Files，Excel Files这两种数据源，很少人将dBASE Files，Excel Files，MS Access Database这三种常用的数据源进行对比分
8、析，从而得出用哪种数据源来实现快速的连接外部数据，最终实现外部属性数据和图形属性数据快速、准确的连接。本文就从dBASE Files，Excel Files，MS Access Database这三种常用的数据源进行对比分析，探讨土地利用数据库建库过程中属性数据录入的最佳方法。1. 土地利用数据库建库技术1.1土地利用数据库建库流程土地利用数据库系统中，建库可概括为两个方面的工作：1) 土地利用基础数据准备：该部分包括下文将要介绍的空间数据和属性数据的准备。2) 数据库工程的建立：该部分主要解决准备好的属性数据最终如何进入系统。建库的具体操作流程如下图：图 1 土地利用数据库建库流程Fig.1
9、 Land Use Database Process1.2土地利用数据库的数据入库土地利用数据库建库数据应包括空间数据的和属性数据。1.2.1空间数据入库空间数据指把详查日常工作所涉及到的地物图形数据信息如图斑、零星地物、线状地物、行政辖区等的图形数据通过扫描矢量化输入、数字化仪输入、外部数据转换输入等几种方法采集，形成相应的地物文件。1.2.1属性数据入库 属性数据是各地物属性的具体体现，是系统进行最后统计的依据，属性数据的准确入库将关系到以后的统计输出，为完成属性数据的入库，MAPGIS提供了多种方便的入库工具。1.2.1.1根据文件输入属性：如果用户的属性已经在某个文件中存在，如点线面等
10、， MAPGIS提供工具从该文件中输入。如在矢量化时，可以把图班号，地类号等单独作为一个文件保存出来，在输入属性时，就可以根据该文件来输入属性中的图班号和地类号等。1.2.1.2根据外部数据库输入属性：如果用户的属性数据是在外部系统如FoxPro，Access，Microsoft Excel等中输入，MAPGIS提供工具直接读入该文件属性。1.2.1.3文件属性联结：该方法允许用户把已经存在的属性用一种数据管理模式进行组织成一种数据源，并通过关键字段的方法挂接。其基本思路是：首先，建立图形的基本字段，确定关键字段；其次，根据图形的字段和建库属性字段标准，整理外部属性数据源；最后，利用MAPGI
11、S平台，将外部属性数据通过关键字和内部图形属性数据挂接。2属性数据的建立因土地利用数据库的属性数据具有数据量大，数据结构较复杂，数据多样化等特点，所以属性数据的入库较为困难。一个最佳的属性数据入库的方法不仅能减少建库的工作量，还能提高建库的速度和精度。因属性数据入库方法的重要性，我们从以下几点来探讨：2.1属性数据的建立 属性数据指各地物如图斑，线状地物，零星地物，行政辖区等的属性，属性具体描述各地物的特征，是各地物特性的反映，图形只有和属性正确挂接后，才可能进行正确的处理。2.1.1图形属性数据的建立对图斑层、线状地物层、零星地类层、行政区层图形建立标准的属性结构， 然后将收集到的资料直接在
12、MAPGIS软件中按图形逐个录入。完成后，将属性内容导出形成注释文件与图形对照进行检查，直至准确无误。本文为了研究方便，只对图斑层属性数据进行探究。根据县级土地利用数据库标准（送审稿）中的地类图斑属性表的结构标准，现介绍图斑属性数据结构如下：表1 地类图斑属性结构描述表 Table.1 The table of Class diagram to describe the structure of spot attribute序号字段名称字段代码字段类型字段长度小数位1标识码BSMInt102要素代码YSDMChar83图斑号TBHChar84地类代码DLDMChar45地类名称DLMCChar
13、606权属性质QSXZChar37权属单位代码QSDMChar148权属单位名称QSMCChar609座落单位代码ZLDWDMChar1510座落单位名称ZLDWMCChar6011所在图幅SZTFChar6012耕地坡度级别PDJBChar113田坎系数TKXSFloat5214计算面积JSMJFloat15215线状地物计算面积JSXMJFloat15216零星地类面积LXDLFloat15217田坎面积TKMJFloat15218计算净面积JSJMJFloat15219调查面积DCMJFloat15220线状地物调查面积DCXMJFloat15221变更记录号BGJLHChar822变更
14、日期BGRQDate82.1.1.1添加字段尽管在拓扑重建时，系统自动生成了一个属性表，但它是缺省的，只具有系统默认的“ID”号、周长、面积等最基本的属性信息，要与属性数据库连接还要在这个属性表中添加一些必要的字段。首先在“属性管理”系统中的“修改区属性结构”默认属性表中加入 “图斑号”和“行政区代码”两个属性字段。然后，回到编辑子系统中，通过土地利用底图进行赋值和检查，而其他属性可以通过后期批量方式和外部数据连接时成批建立。2.1.1.1确定关键字段因“图斑号”字段的属性有时按照标准图幅为单位来编码，有时按照行政村为单位编码。不管用那种进行编码，都存在一个在整个县的数据范围内“图斑号”不是唯
15、一的现象，就不能作为关键字段来和外部数据进行连接。要是通过“图斑号”字段属性的编码单元来进行连接的话，要将县级的土地利用图形数据按照编码单元来划分，然后再以这些单元来逐个连接，连接完后再合并为县级数据。而一个县的标准图幅单元和村级单元的数量较多，在连接过程中，存在连接次数多，前期工作量大的情况。而解决这些最好的方法就是寻找另外一个关键字段作为和外部数据的连接字段，把行政区代码和图斑号结合形成一个独立字段“标识码”，其结构组成为10位行政区代码+3位图斑号，如5227281501001，5227281501为行政区代码52（省代码）27（州代码）28（县代码）15（乡代码）01（村代码），001
16、为图斑代码。这样整个县的图形图斑数据中就通过“标识码”和外部属性数据一次性的一一对应起来了。图形图斑属性如图1：图2 图形图斑属性表 图3 统改区属性Fig.2 The table of Spot Graphics Attribute Fig.3 Commission to zone property“标识码”中属性数据的生成可以通过“图斑号”和“行政区编码”相加而成，其生成过程如下：1) 在MAPGIS属性管理子系统中，将“ID”字段从新以增量方式赋值，使其变为唯一字段，为图形属性的导出和导入做准备。具体如图3，4。Fig.5 Dialog box of Importing external
17、 dataFig.4 Dialog box of Commission to zone property图 4 统改区属性对话框图 5 导入外部数据对话框 2) 将图形属性以MS Access Database数据源导出，具体操作如图5。Fig.6 Dialog box of External data derivedFig.7 Dialog of data connection derived图 6 导出外部数据对话框图 7 数据连接对话框3) 用Access打开导出表格，用“图斑号”和“行政区代码”相加得“标识码”属性。4) 将做好的属性表，导入到MAPGIS中，以.wb格式存储，然后用“
18、ID”关键字段和图形属性数据连接，在将连接好的图形数据中的无用字段删除。具体操作如图6，7。2.1.1台帐属性数据的建立土地利用台帐是记录土地利用现状图形图斑属性的明细纪录表,记录着图斑的各种属性。以前的台帐一般是以文本形式存在，因此为了能够快速的和图形图斑属性进行连接，就必须先对其进行电子化,即进行台帐属性数据的建立。对台帐属性数据的录入工作，我们可以选择Microsoft Excel电子表格软件进行，因Microsoft Excel电子表格软件提供了强大的计算功能，对于台帐数据的录入能取到快速，准确。因Excel Files数据源一个工作表有记录的限制，而其最大的限制数一般都不能够满足整个
19、县级数据的记录要求，这就要将数据分几张表记录。完成台帐数据的录入工作之后，就需对其按照图斑属性结构表进行整理，并用“图斑号”字段和“标识码”字段相加，完成“标识码”的建立。台帐图斑属性表如图8。图8 台帐图斑属性表Fig.8 Account attribute map table spot3属性数据的连接3.2几种数据源属性数据的连接 建立好图形和台帐的图斑属性表后，现在重点来研究用什么样的数据模式进行连接，也就是用什么样的外挂数据库的数据源能更快、更准确、更简单的进行连接。为了能够尽快地寻找到匹配的数据源，就要创建一个符合MAPGIS要求的缺省数据源， 一般较常用的数据源为dBASE Fil
20、es，Excel Files，MS Access Database这三种数据模式。这三种数据源下数据模式的创建和连接过程和方式都不一样，连接最后的结果也有很大的差异。下面就分别介绍这三种数据源的连接。3.2.1dBASE Files数据源3.2.1.1dBASE Files数据源创建过程如下（以Visual FoxPro为例）4： (1). 在“控制面板”中双击“32位 ODBC”。 (2). 在“ODBC数据源管理器”对话框中，先选择“用户DSN”页面，再选择“添加(D).”按钮。图9 ODBC数据源管理器 Fig.9 ODBC Data Source Administrator (3).
21、在“创建新数据源”对话框中选择“Microsoft Visual FoxPro Driver” 选项，接着选择“完成”按钮。说明：若在列表中没有“Microsoft Visual FoxPro .”选项，则取消后，安装一个Visual FoxPro程序即可。 (4). 在“ODBC Visual FoxPro Set”对话框中，在 “Data Source Name”所示的编辑窗口中输入数据源名称“gisVFoxPro”，在 “Description”所示的编辑窗口中输入描述信息 如“Visual FoxPro ODBC Name”，在“Database type”中选择“Free Table
22、 directory”，选择“Browse.”按钮指定数据库表格所在的路径,如F:dbfData。 (5). 选择“OK”按钮。 (6). 在“ODBC数据源管理器”对话框中，选择“确定”按钮。3.2.1.2dBASE Files数据源连接过程(1).台帐数据格式转换。将Excel Files表格格式的台帐数据转换成dBASE Files数据源格式的数据，此转换简单，容易实现。但是将Excel Files数据源转换到dBASE Files数据源时就要将Excel Files数据源中分开记录的数据表合并成一张dBASE Files数据源表。(2).利用MAPGIS平台下的属性管理子系统，将dBA
23、SE Files数据源的属性数据和图形属性数据连接起来。具体操作步骤如下：打开MAPGIS属性管理子系统,点开“属性”菜单，单击“连接属性”选项，打开“连接属性”对话框，如图4。图10 MAPGIS属性管理子系统Fig.10 MAPGIS property management subsystem在“连接属性”对话框中设置相关属性。首先，在“MAPGIS文件”栏中，点击“连接文件”按钮，选择要连接的图形文件，在“连接属性”中选择“区属性”，在“关键字段”选择项中选择连接的关键字段，如本文的“标识码”，并选择“按字段连接”选项；其次，在“被连接表格文件”栏中，点击“被连文件”按钮，选择被连接的表
24、格文件，表格文件中的所有字段将在连入字段中显示出来，“关键字段”选择项中选择连接的关键字段，选择“按字段连接”；在“表格字段与MAPGIS属性字段同名的处理方式”中选择“改变字段名称”。如图5。图11 连接属性对话框Fig.11 Dialog box of Connection Properties设置完后点“确定”就可以进行属性连接。3.2.2Excel Files数据源 因台帐数据是用Excel Files制作的，所以在连接之前不存在数据格式的转换问题，可以直接进行连接。3.2.2.1Excel Files数据源创建过程与dBASE Files数据源创建过程相似，只是选择数据源是选择Exc
25、el Files就可以了。3.2.2.2Excel Files数据源连接过程。此过程也和dBASE Files数据源连接过程和操作一样，只要注意被连接的表格文件类型要选择正确。3.2.3MS Access Database数据源 因台帐数据是用Excel Files制作的，所以在连接之前要进行数据格式的转换。此数据格式的转换也较简单，只要在Access中用导入功能就可以实现将Excel格式转换为Access格式的文件。3.2.3.1MS Access Database数据源创建过程与dBASE Files数据源创建过程相似，只是选择数据源是选择MS Access Database Files就
26、可以了。3.2.3.2MS Access Database Files数据源连接过程。此过程也和dBASE Files数据源连接过程和操作一样，只要注意被连接的表格文件类型要选择正确。4连接后属性数据的核查和几种数据源连接结果对比4.1连接后属性数据的核查成功连接之后，对每种数据源的连接方式进行核查，检查连接过程中是否有数据丢失、错乱和空值现象存在。为了核查快速有效的完成，核查工作区域只随机抽取全县几个具有代表性区域进行核查。核查属性的方法有几种：(1).图形属性和台帐属性对应核查。此法就是用MAPGIS的图形编辑子系统，将图形属性数据显示出来，然后对应台帐表中的属性数据进行核查。(2).图形
27、属性输出表格和台帐属性对应核查。此法就是用MAPGIS的属性管理子系统，将图形属性数据导出为表格数据，然后将导出的表格数据和台帐表格属性数据一一对应进行核查。4.2几种数据源连接结果对比为了便于几种数据源连接结果对比，在研究区域随机选取了300个样点，并用核查方法二进行核查，核查结果对比如下表：表 2 核查结果对照表Table.2 The results of the verification table数据源名称样点数丢失数错乱数总计dBASE Files30041317Excel Files30072431MS Access Database300325从上表，可以看出几种数据源连接结果优
28、和劣，现分析如下：4.2.1. dBASE Files数据源dBASE是第一个在微型计算机上被广泛使用的数据库管理系统（DBMS），由Ashton-Tate在CP/M系统上发布，然后又发布了Apple II、Apple Macintosh、UNIX、VMS和IBM PC的DOS平台上发布，并在DOS平台上成为几年中最畅销的软件。dBASE的的基本文件格式.dbf文件，被广泛地应用在其他的有简单存储结构化数据需求的应用程序中。因dBASE并没有能成功转换到Microsoft Windows平台并逐渐被如Paradox, Clipper, FoxPro，和Microsoft Access等新产品所
29、替代。所以dBASE在Microsoft Windows平台的的衔接上还存在一些问题，较容易出现数据丢失、错乱的现象。一般情况下，一个县的图形图斑属性数据记录在78万以上，而dBASE优点就是一个.dbf文件表格的记录较大，能够一次性和图形图斑属性数据进行连接。4.2.2. Excel Files数据源 Microsoft Excel是微软公司的办公软件Microsoft office的组件之一，是由Microsoft为Windows和Apple Macintosh操作系统的电脑而编写和运行的一款试算表软件。直观的界面、出色的计算功能和图表工具，再加上成功的市场营销，使Excel成为最流行的微
30、机数据处理软件。在1993年，作为Microsoft Office的组件发布了5.0版之后，Excel就开始成为所适用操作平台上的电子制表软件的霸主。 而Microsoft Excel在数据连接过程中最大的缺点就是其工作表记录的限制，其一张工作表的记录数为65536，不能满足整县数据量的要求。受这限制其连接过程就不能一次性的完成连接，必须分批处理，而这样做必然会造成更多的数据丢失和错乱。4.2.3. MS Access Database数据源 Access是微软公司推出的基于Windows的桌面关系数据库管理系统（RDBMS），是Office系列应用软件之一。它提供了表、查询、窗体、报表、页、
31、宏、模块7种用来建立数据库系统的对象；提供了多种向导、生成器、模板，把数据存储、数据查询、界面设计、报表生成等操作规范化；为建立功能完善的数据库管理系统提供了方便，也使得普通用户不必编写代码，就可以完成大部分数据管理的任务。Access是一个较优秀的数据库管理软件，因其是基于Windows的桌面关系数据库管理系统，而且其一张表的记录数无限制，所以用MAPGIS数据库管理子系统进行属性连接时，简单、易操作，并能够很好的和MAPGIS软件匹配，速度较快，连接的错误少。Access是小型数据库，既然是小型就有他根本的局限性，其缺点是一般记录数达到10万条左右的时候性能就会急剧下降，这样就会影响到数据
32、连接过程中的速度和精度。而一个县的图斑数据刚好在这瓶颈数据左右，因此其缺点对属性数据的连接的影响还不会很大。4.3.2.3.三种数据源优缺点比较 这三种数据源在连接过程和结果都不一样，每一种都有其特点，而这些特点就会影响到建库过程中的的速度和准确度，所以可以对比三种数据源连接过程的特点和连接结果，得出三者的优缺点，具体如表3：表3 三种数据源优缺点比较表Table.3 Comparison of the advantages and disadvantages of three types of data source table数据源名称优点缺点dBASE Files表格记录较多，能满足一次
33、性和图形图斑属性数据连接。与MAPGIS平台的匹配程度不高，连接过程中不稳定。Excel Files与MAPGIS平台的匹配程度高，连接时速度较快。表格记录有限制，不能满足一次性和图形图斑属性数据连接。MS Access Database与MAPGIS平台的匹配程度高，连接时速度较快；表格记录较多，能满足一次性和图形图斑属性数据连接，属性连接精度高。数据很大时，性能会急剧下降。从以上三种数据源连接过程和结果分析和优缺点来看，MS Access database数据源在属性数据的连接过程中优势很明显，其结果的准确度也是符合建库要求。所以可以得出这样一个结论：在建立县级土地利用数据库时，用MS A
34、ccess database数据源来进行图形图斑属性数据和台帐图斑属性数据的连接是一个又快速、又准确的方法。解决属性数据的连接问题，就解决了建库过程中一个难点，也为后期的建库工作提供了很大的方便。5结论 通过对图形图斑数据和台帐图斑数据连接的三种数据源的连接过程和连接结果进行对比分析，分析出MS Access database数据源是三种连接数据源中连接速度最快，连接操作简单，连接精度最大的一种数据源。在属性数据录入工程中，将MS Access database数据源作为建库过程中属性连接的数据源，可以为建库带来很大的方便和奠定良好的数据基础。寻找了出一种快速、准确、有效的属性数据连接方法，就找出了一种快速、准确、有效的属性数据录入方法。参考文献1李芳芳,县(市)级土地利用更新调查数据库系统的建设与实现J.现代农业科学 2008,15(6):392黄轶,龚丽芳,土地利用现状数据库建设和应用中问题的探讨J.北京测绘 2003,(3):173周惠红,应用MAPGIS进行土地利用现状图数字化的实践和探讨-以三水市土地利用现状图为例J.地矿测绘 2006,22(1):38404武汉中地数码科技有限公司,MAPGIS地理信息系统使用手册空间分析篇M.武汉：武汉中地数码科技有限公司 2005.38
