17.基于FME的

基础地理空间数据中心模式研究


珠海规划国土信息中心 周海平

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关键字
  数据转换、空间数据库、数据服务、OGC

摘 要
  本文分析了基础地理空间数据中心的工作特点,介绍了一种通用的空间数据转换系统FME,考虑 如何利用本系统来进行基础地理空间数据中心的数据建库、应用以及对外空间数据服务。

  地理信息系统计数经过了数十年的发展和应用,目前在很多行业都得到了广泛的应用,但在应用中仍存在一些瓶颈。最大的问题在于数据,一方面本身缺乏足够的数据资源,另一方面,在于原有的空间数据以多种格式和不同分类标准存储,而任何一个GIS平台都不可能操作所有其他格式的空间数据。基础地理空间数据中心作为基础空间数据采集及服务部门,这一问题尤为突出,下面我们首先对其数据处理业务进行分析,并在此基础上提出一个通用的解决方案。
  1.数据采集处理及建库,主要将各种格式的空间数据采用统一的标准进行建立空间数据库,以往的数据一般存在以下几种情况:数据以多种格式采集存储,包括常用的CAD格式、各类数字测图系统的专用格式、以及部分GIS系统的文件格式;即使是同一种数据格式,也存在数据分类标准不同的版本问题;此外从技术趋势来看,将空间及非空间数据全部存放在大型空间数据库中进行管理,建立图属合一的空间数据库,是现在以及今后技术发展的重点。




  2.在完成基础地理空间数据建库后,对基础地理空间数据的管理内容主要包括对空间数据库的图属交互查询、浏览和分析,以及对基础空间数据库的分片逐步更新。由于进行更新采集所用的系统和对空间数据库的管理系统往往不同,因此也存在不同格式之间的基础地理空间数据之间的转换问题,这种转换往往是双向的。


  3.在利用基础地理空间数据对各个单位或部门进行数据服务时,一方面需要提供多种格式的空间数据;数据分类标准可能与现有基础地理空间数据库的数据分类标准不同;提供方式存在提供数据介质(光盘或磁盘),或者是在线式的数据服务。


  对于以上诸多工作内容,以前对每种情况,都需要编写专门的程序来进行数据转换,这些数据转换程序一方面适应性差,一旦数据格式或标准有所变动,就需要修改代码;另一方面,很多程序往往还依赖于专门的软件平台(只能在某种特定的GIS或CAD平台环境下运行),没有相应的软件平台就无法进行数据的转换处理,这对于数据处理人员也提出了更高的要求。
  为解决这一问题,我们考虑采用加拿大SAFE公司的一种专门用来进行多种空间数据转换和在线式数据服务系统FME(Feature Manipulate Engine),FME经过了多年的发展,目前能够进行多达上百种空间数据格式之间的相互转换,其转换采用OGC(Open GIS Commitee)提出的语义转换方法,可以进行方便的定义和处理,本系统在全球拥有15万个用户,其主要特点如下:
  支持上百种通用空间数据格式之间的转换,包括CAD、各种GIS格式、文本格式的矢量空间数据,以及影像数据的转换,尤其是能保证原有的图形-属性挂接在新的数据格式下仍能够完整保存;要素分类可以根据要求进行重新定义。利用此功能可以完成多种数据格式的空间数据建库工作。   在转换过程中,能浏览任何格式的空间数据(包括图形和属性的交互式浏览查询),可以进行投影变换、拓扑处理、数据质量检查等工作,保证数据处理的完整性,提高数据的质量。利用此功能可以对建库数据进行质量控制。
  数据转换过程既可以通过该系统提供的脚本语言来编写,也可以通过其提供的可视化工具进行设计,一旦完成了转换过程的定义,整个转换过程就可以作为一个工程保存下来,用于大量同类数据的转换操作。
  转换处理既可以通过该系统应用程序来直接完成,也可以通过其提供的API接口或组件嵌入到其 他应用系统中进行转换处理。利用此功能可以将数据输入输出集成到数据中心的应用系统中。
  该系统可根据各类CAD及GIS平台提供的新版本数据格式而提供更新的数据转换功能。
  该系统同时提供了基于OGC提出的Web Feature Server概念开发的数据在线式分发系统SptialDirector,可以用来进行在线式的基础空间数据网上分发服务。
  由于该系统的以上功能,我们可以利用它将已有各种格式的空间数据进行转换和处理,建立统一 标准的基础地理空间数据库,并采用其转换任意区域数据的功能来作为与其他数字空间数据采集更新系统的输入输出接口,以及用来进行不同需求的基础地理空间数据服务。可见,只要有了数据采集系统和大型基础地理空间数据库管理系统,利用FME的数据转换处理及在线式服务功能,我们就可以建成一个集采集、建库、管理、服务为一体的基础地理信息服务中心。其基本结构如下:


总 结
  采用FME,基础空间数据中心的数据建库、内外业一体化数据更新以及数据服务工作,就变得更 加工程化、实用化,从而为地理信息系统应用的关键环节――数据提供了一个新的简洁有效的方案。