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數據信息論文匯總十篇

時間:2023-03-25 10:26:58

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數據信息論文

篇(1)

2解決思路

2.1制定統一的主數據編碼標準。制定企業統一的主數據編碼標準。對從各應用系統梳理出來的主數據按其所具有分類編碼意義進行數據分類、分級,制定編碼規則、制定數據編碼結構和進行代碼定義、這樣,按制定的規范逐一對主數據進行編碼,有效地解決了編碼不統一的問題,確保信息編碼適用于不同的應用系統*提高應用系統之間信息共享、交換的效率和質量。主數據編碼標準規范體系要體現科學化、標準化、規范化、合理化,并滿足以下原則:實用性:對于基礎性標準必須嚴格采用國家標準和行業標準;對于在企業內部應用的可參照現有的國家標準或者行業標準,制定符合企業實際需求的標準。唯一性:在分類編碼標準中,每一個編碼對象僅應有一個代碼,一個代碼只唯一表示一個編碼對象。簡明性:編碼結構應盡量簡單,長度應盡量簡短,這樣可以減少計算的時間和空間開銷,也可降低基礎編碼的差錯率和復雜程度。可擴展性:在標準中應留有適當的余量,使標準有良好的延展性,以便適應不斷擴充的需要。

2.2制定統一的數據元標準。通過梳理分散在各應用系統中的主數據,分析主數據的公共屬性與特殊屬性,并對數據元進行準確而且無歧異的定義。這樣才能保證設計出來的主數據模型的準確性、有效性,對企業主數據庫的建設的指導才有意義。

2.3集中統一管理主數據編碼數據庫。通過建設主數據管理平臺來實現對主數據進行集中統一的規范管理,為各業務系統提供準確、標準、權威的可供使用的主數據:平臺具有主數據的申請、審核、錄入、修改、查詢等功能。在平臺啟用,對數據的處理應注意以下二個方面:(1)對歷史冗余數據的處理。在進行各應用系統間的主數據梳理時,將冗余的數據整理出來,在相應的應用系統中對這類數據進行調整合并。之后,才能將其合并后的主數據導入啟用的主數據平臺,以保證主數據的唯一性。(2)歷史數據的處理。歷史數據的清理是一個工作量十分大的工作,一定要下大力度一次性完成歷史數據的標準化和一致性。在清理完成后,建立標準數據與歷史數據的對照關系。(3)新數據的處理。設立數據斷點,系統產生的新主數據嚴格中遵循標準,必須在主數據管理系統進行維護,不允許在業務系統產生;

2.4建立集中統一的企業主數據編碼規范和管理維護流程,實現主數據編碼整個生命周期的全過程管理。規范主數據的維護原則、維護范圍、維護規則、維護內容。通過主數據維護申請、審核、的機制,明確主數據維護和審批的相關責任部門和責任人,以制度化的形式來推進和約束相關責任對象的行為,保證數據的及時性和有效性,杜絕由于數據維護不及時而影響正常業務開展的情況出現。

2.5制定統一的數據交換接口技術標準。通過制定企業內部應用系統之間、以及內部系統與外部系統之間信息交互的服務規約,包括創建服務接口標準、定義數據傳輸格式以及制定服務治理參考模型等,對企業各應用系統之間數據交互的服務進行統一管理和規范,使各應用系統之間更加有效達到數據集成、數據同步、消除信息孤島、提高信息安全保障、減輕人工操作工作強度和減少錯誤的目標。

篇(2)

2交換機常見的攻擊類型

2.1MAC表洪水攻擊

交換機基本運行形勢為:當幀經過交換機的過程會記下MAC源地址,該地址同幀經過的端口存在某種聯系,此后向該地址發送的信息流只會經過該端口,這樣有助于節約帶寬資源。通常情況下,MAC地址主要儲存于能夠追蹤和查詢的CAM中,以方便快捷查找。假如黑客通過往CAM傳輸大量的數據包,則會促使交換機往不同的連接方向輸送大量的數據流,最終導致該交換機處在防止服務攻擊環節時因過度負載而崩潰.

2.2ARP攻擊

這是在會話劫持攻擊環節頻發的手段之一,它是獲取物理地址的一個TCP/IP協議。某節點的IP地址的ARP請求被廣播到網絡上后,這個節點會收到確認其物理地址的應答,這樣的數據包才能被傳送出去。黑客可通過偽造IP地址和MAC地址實現ARP欺騙,能夠在網絡中產生大量的ARP通信量使網絡阻塞,ARP欺騙過程如圖1所示。

2.3VTP攻擊

以VTP角度看,探究的是交換機被視為VTP客戶端或者是VTP服務器時的情況。當用戶對某個在VTP服務器模式下工作的交換機的配置實施操作時,VTP上所配置的版本號均會增多1,當用戶觀察到所配置的版本號明顯高于當前的版本號時,則可判斷和VTP服務器實現同步。當黑客想要入侵用戶的電腦時,那他就可以利用VTP為自己服務。黑客只要成功與交換機進行連接,然后再本臺計算機與其構建一條有效的中繼通道,然后就能夠利用VTP。當黑客將VTP信息發送至配置的版本號較高且高于目前的VTP服務器,那么就會致使全部的交換機同黑客那臺計算機實現同步,最終將全部除非默認的VLAN移出VLAN數據庫的范圍。

3安全防范VLAN攻擊的對策

3.1保障TRUNK接口的穩定與安全

通常情況下,交換機所有的端口大致呈現出Access狀態以及Turnk狀態這兩種,前者是指用戶接入設備時必備的端口狀態,后置是指在跨交換時一致性的VLAN-ID兩者間的通訊。對Turnk進行配置時,能夠避免開展任何的命令式操作行為,也同樣能夠實現于跨交換狀態下一致性的VLAN-ID兩者間的通訊。正是設備接口的配置處于自適應的自然狀態,為各項攻擊的發生埋下隱患,可通過如下的方式防止安全隱患的發生。首先,把交換機設備上全部的接口狀態認為設置成Access狀態,這樣設置的目的是為了防止黑客將自己設備的接口設置成Desibarle狀態后,不管以怎樣的方式進行協商其最終結果均是Accese狀態,致使黑客難以將交換機設備上的空閑接口作為攻擊突破口,并欺騙為Turnk端口以實現在局域網的攻擊。其次是把交換機設備上全部的接口狀態認為設置成Turnk狀態。不管黑客企圖通過設置什么樣的端口狀態進行攻擊,這邊的接口狀態始終為Turnk狀態,這樣有助于顯著提高設備的可控性。最后對Turnk端口中關于能夠允許進出的VLAN命令進行有效配置,對出入Turnk端口的VLAN報文給予有效控制。只有經過允許的系類VLAN報文才能出入Turnk端口,這樣就能夠有效抑制黑客企圖通過發送錯誤報文而進行攻擊,保障數據傳送的安全性。

3.2保障VTP協議的有效性與安全性

VTP(VLANTrunkProtocol,VLAN干道協議)是用來使VLAN配置信息在交換網內其它交換機上進行動態注冊的一種二層協議,它主要用于管理在同一個域的網絡范圍內VLANs的建立、刪除以及重命名。在一臺VTPServer上配置一個新的VLAN時,該VLAN的配置信息將自動傳播到本域內的其他所有交換機,這些交換機會自動地接收這些配置信息,使其VLAN的配置與VTPServer保持一致,從而減少在多臺設備上配置同一個VLAN信息的工作量,而且保持了VLAN配置的統一性。處于VTP模式下,黑客容易通過VTP實現初步入侵和攻擊,并通過獲取相應的權限,以隨意更改入侵的局域網絡內部架構,導致網絡阻塞和混亂。所以對VTP協議進行操作時,僅保存一臺設置為VTP的服務器模式,其余為VTP的客戶端模式。最后基于保障VTP域的穩定與安全的目的,應將VTP域全部的交換機設置為相同的密碼,以保證只有符合密碼相同的情況才能正常運作VTP,保障網絡的安全。

篇(3)

我國近二十年來信息化建設飛速發展,各個行業對信息系統的依賴程度都在提高,信息化、數字化已經成為現代社會一個非常明顯的進步標志。目前,信息技術在高校建設應用范圍也越來越廣,數據中心作為高校辦學核心技術所在更是早就向數字化和信息化發展,由此導致信息系統的安全問題越來越突出,所以數據中心的信息安全建設日趨重要,以此提高數據中心對信息風險的防范能力。

1高校數據中心信息安全建設的重要性及隱患

高校數據中心是保障校內多個應用系統安全運行,保證學生身份認證和管理、日常辦公、人事管理、財務管理、圖書資料管理、教務選課等工作的前提條件,另外數據中心內存有學校各種重要的資料和關鍵的數據。保證這些資料數據的安全,保障各應用系統的安全運行是數據中心的一項重要職責,所以進行數據中心信息安全建設是確保高校數據安全的必然選擇,其根本出發點和歸宿是為了保證數據中心信息不丟失或者被盜[1]。然而,隨著互聯網技術日新月異的發展,數據中心存在安全隱患。這些安全隱患除了來自管理制度的不健全外,有來自于現有網絡各種攻擊技術手段,未被授權的訪問可能會導致數據整體性和私密性遭到破壞,還有一些數據中心內部的操作,如新業務系統上線,系統升級等帶來的網絡宕機。各種安全產品、安全技術的簡單堆砌并不能保證數據中心的安全,所以只有在安全策略的指導下,建立有機的、智能化的安全防范體系,才能有效地保障校園數據中心的關鍵業務和關鍵數據的安全[2]。

2高校數據中心信息安全建設的主要內容

2.1高校數據中心信息安全建設的主要技術手段

高校數據中心信息安全建設的主要技術手段有:防火墻、防病毒系統、入侵防御、漏洞掃描、CA認證、數據備份與容災、個人桌面控制系統、監控與審計系統、不間斷電源系統等。這些手段聯合起來才可以確保組建成一個較為堅固的安全運行環境。

2.1.1防火墻

防火墻是信息安全體系中最重要的設備之一,對高校數據中心來說,它可以為內部辦公的局域網以及外部網絡提供安全屏障。它對流經的網絡通信進行監測掃描,只有選擇指定的網絡應用協議才可以通過。另外,防火墻還強化了網絡安全策略的配置和管理,對經過它的各種訪問進行記錄并做出日志,利用它提供的網絡使用數據統計情況,當有可疑的訪問發生時,能自動進行報警。我們還可以通過防火墻對內部網絡進行劃分,實現對內部網中的重點網段的隔離(如服務器的DMZ區),從而防止局部重點網絡安全出現問題對全局網絡造成傷害。

2.1.2防病毒系統、入侵防御、漏洞掃描

計算機病毒傳播途徑多,同時具有非授權性、隱蔽性、傳染性、潛伏性、破壞性、可觸發性等多重特點,殺傷力極大,不但能攻擊系統數據區、文件和內存,而且還能干擾系統、堵塞網絡等,單憑防火墻是無法保證數據中心的信息安全的,因此,部署防病毒系統、入侵檢測(防御)、漏洞掃描是很有必要的。我們在網絡中部署網絡殺毒軟件,定期對內網中所有服務器和客戶端進行殺毒,并實時更新病毒庫。還需要在網絡入口處部署入侵防御系統,阻止各種嘗試性闖入、偽裝攻擊、系統滲透、泄露、拒絕服務和惡意使用等各種手段的入侵。部署漏洞掃描系統就是每天定期掃描網絡和操作系統中可能存在的漏洞,并立即告警,及時打補丁,把各種攻擊消滅在萌芽狀態。

2.1.3CA認證系統(身份認證、數據傳輸加密、電子簽名、電子公章、時間戳等)

為數據中心信息的安全考慮,尤其是機密數據的電子政務系統必須采用CA認證。CA認證可以解決網絡環境中可信的身份認證,并且可以解決信息機密性、信息完整性、身份認證實體性、行為不可否認性、授權有效性等問題。只有本人憑電子鑰匙經過CA認證后才能登錄系統訪問機密數據,數據也只有經過CA加密才能在網絡中傳輸,數據的接收方也必須經過CA認證,所有操作必須經過電子簽名并加蓋時間戳。這樣,通過CA認證,數據中心中的數據的安全系數就得到了極大的提高。

2.1.4數據備份與容災

為了提高服務器的安全性和持續穩定運行,在大多數模式下可以建立服務器集群,就是集群中所有的計算機擁有一個共同的名稱,這樣集群內任何一個系統上運行的服務可被所有的網絡客戶所使用。另外要建立容災備份系統,這是對數據做好保護至關重要的,也是保證提供正常服務的最后一道防線。一旦有影響數據安全的情況發生,可以在最短的時間內恢復受損的數據。備份的方法也很多,有手動備份、自動備份、LAN備份、雙機熱備等。對于海量的空間數據,在資金許可的情況下,還可以考慮利用廣域網進行數據遠程異地備份,建立容災中心,來確保數據的安全。

2.2高校數據中心信息安全的制度建設

想要建設成供任何一個系統,除了要配置較為完善的技術設備、軟件支持外,還要建立一個與之適用的完善、合理的規章制度。高校數據中心信息安全的制度建設過程中,必須成立校內的信息安全小組,他們的主要任務就是從整體上規范安全建設,制定數據標準,貫徹執行和完善信息安全的規章制度,并且對日常工作進行認真檢查、監督和指導。在實際工作中要認真研究各種相關制度,不斷的對當前制度進行更新和完善,進一步確保信息數據的安全。

2.3高校數據中心信息安全建設的其他方面

數據中心的信息安全建設除了要建設各種軟件防護系統、制定完善的制度外,安全管理也是其中一個非常重要的部分。安全管理貫穿整個安全防范體系,是安全防范體系的核心。代表了安全防范體系中人的因素。為了保障數據中心信息的安全,必須要進行安全操作培訓工作,而這一工作的重要前提就是做好數據中心的安全管理工作。再好的技術如果沒有能夠落實到位,其高水平無法真正發揮作用。所以,建設高效的數據中心信息安全系統,必須要將安全管理落實到位。安全管理不僅包括行政意義上的安全管理,更主要的是對安全技術和安全策略的管理,使用者的安全意識是信息系統是否安全的決定因素,因此對校園數據中心用戶的安全培訓和安全服務是整個安全體系中重要、不可或缺的一部分。具體實施的時候,首先對所有相關工作人員進行安全知識培訓,要求所有相關人員對數據中心的安全有一個最充分全面的認識,從而在實際工作中更加主動、積極的去關注系統安全、信息安全,盡早消除各種隱患因素[3]。

3對目前高校數據中心信息安全建設的建議

3.1建立信息安全框架及安全組織機構

高校應建立信息安全框架,即制定系統安全保障方案,實施安全宣傳教育、安全監管和安全服務。在大多數高校,網絡信息管理中心是信息安全的主管部門和技術支持部門,身兼管理和技術兩項職能,但學校往往賦予網絡中心的只有技術支持的職能,沒有真正意義上的管理職能,出現安全事故只解決技術問題,遺留的很多問題得不到明確的解決。因此,高校還應該建立專門負責信息安全管理的組織機構,該組織機構由學校主要領導負責,并由技術部門和管理部門的人員構成,其中包括網絡中心的負責人,并由網絡中心負責各部門間的協調和聯絡,制定安全政策和策略以及一系列體現安全政策的規章制度并監督執行,真正的發揮這類機構的作用。另外應該重視網絡中心的人員配置情況,引進高層次的技術人才和管理人才,分別負責網絡建設、管理和維護、信息資源建設、信息安全治理等工作,做到分工明確、責任到人,這樣才能切實地提高數據中心的信息安全。

3.2加強信息安全的思想認識培養,樹立信息安全意識

網絡信息管理中心要充分發揮其管理職能,與學校保衛處、學工部、校團委等相關部門協調配合,積極在全校范圍內開展有關信息安全的宣傳活動,邀請信息安全方面的專家對師生、員工進行安全培訓,定期舉行關于信息安全的學術報告,將一些信息安全的實際案例放到中心、校園網站等等,加強對師生、員工的安全教育,將安全意識擴展為一種氛圍,努力提高和強化校內的信息安全觀念意識,確立信息安全管理的基本思想與策略,加快信息安全人才的培養。這就從強制性的安全策略轉換為自主接受的安全策略文化,當然這也是實現信息安全目標的基本前提。

3.3確保信息安全得到成熟有效的技術保證,定期進行信息安全審核和評估

環境的不斷變化決定了信息安全工作的性質是長期的、無盡頭的,因此要求使用的安全產品在技術上必須是成熟的、有效的。對于高校數據中心信息安全,從技術角度來說,主要涉及到網絡通信系統的保密與安全、操作系統與數據庫平臺的安全、應用軟件系統的安全等三個方面。所以必須對網絡系統進行科學的安全分析,結合具體應用,將上述三個方面密切結合,在網絡信息系統中建立了一整套安全機制,實現從外到內的安全防護。另外,必須定期的對學校的信息安全過程進行嚴格的審核,并對學校的信息安全進行新的風險分析和風險評估,制定適合現狀的信息安全策略。

4結語

校園數據中心是校園信息系統的核心樞紐,數據中心的信息安全保障體系應是一個包含安全政策法規、標準規范、組織管理、技術保障、基礎設施、人才培養的多層次、全方位的系統。,充分利用現代社會先進的安全保護技術和高水平的安全管理技術對數據中心進行全面改造和升級,真正提高高校數據中心信息安全系數,同時,積極促進行業整體信息化應用水平的全面提高,為信息化發展保駕護航。

作者:邵美科 單位:東北財經大學

主要參考文獻:

篇(4)

近些年來,我國的社會經濟一直穩定健康發展,在此基礎下我國的現代信息和網絡技術也得到了較大發展,從而促使大數據時代的到來。大數據技術的發展為社會和人們的生活帶來了許多便利,但同時大數據時代下的信息安全問題也不容忽視。加強對大數據技術的深入認識,充分了解大數據時代下的信息安全問題并積極的采取防范措施,不斷完善我國的大數據技術,促社會的健康穩定發展。

一、大數據的含義及特點

1、大數據的含義。大數據根據IT行業術語也叫巨量數據集合,是要在新的處理模式下,在強有力的決策力、敏銳的洞察力和優秀的流程改善力的協助下,適應巨量化、高速化和多樣化的信息資產。

2、大數據的特點。大量、高速、多樣、價值、真實性這是大數據的五個主要特點。大量是指大數據的數據容量巨大;高速則是指數據的生成、整合以及處理十分高效,可以在秒級的時間限制內完成對數據的處理;多樣則是指數據的來源豐富,借助數據傳感器,監測的范圍幾乎涵蓋了生活的方方面面;利用大數據技術收集的數據信息,由于數據量巨大且繁雜,有價值的數據所占的比例反而較小;真實性是指數據的質量,而對數據質量的判斷也需依具體情況而定。

二、大數據時代下的信息安全問題

2.1大數據時代下存在的主要信息安全問題

在大數據時代的背景下,各種移動設備十分普及,人們對手機等移動設備的依賴也加重了信息泄露的安全隱患。比如說智能手機中各種app軟件的使用,手機app的數量巨大且類型繁雜,許多app軟件并不是正規公司設計且沒有通過安全保障,并且一些不法分子和黑客利用惡意代碼或木馬病毒的植入盜取app用戶個人信息,致使用戶大量信息泄露。由于大數據數據量的巨大和繁雜,一些黑客和不法分子通過自身的網絡技術以及利用大數據的這一特點可以讓自己的惡意攻擊不被發現且無法被安全監測設備檢測出來。大數據反而成了黑客和不法分子的避難所,這也對安全廠商和警方對黑客和不法分子的追蹤造成了困難。

2.2大數據背景下信息安全問題存在的原因

首先,公眾對大數據技術的認識存在一些誤區,大數據下的網絡并不能保證絕對的安全,在購物網站的實名購買記錄、各大搜索引擎的搜索記錄、在網絡社交平臺個人生活和心情的記錄都有可能暴露用戶的個人信息,從而給不法分子以可乘之機。并且大數據技術不是完美無缺的,其本身就存在一些安全隱患。比如大數據數據庫存在著一些安全漏洞,不法分子可以利用這些漏洞,對數據庫進行侵入;數據庫訪問的操作缺乏控制,這也很容易造成數據的泄露。此外,個人信息法律保護不完善,數據使用監管機制和機構的缺乏也是大數據時代信息安全問題產生的原因。法律和監管的缺失有可能降低網絡犯罪的成本,從而助長信息安全問題的滋生。

三、大數據時代下信息安全問題的防范措施

1、完善相關立法和數據監測機制。法律的保障是信息安全問題的第一也是最后一道防線。完善個人信息保護專門性立法,明確個人信息保護的基本準則、個人信息主體的權利和義務、個人信息和隱私權受到不法侵犯時的法律救濟和懲處措施,最大程度上保障個人信息的安全。加強對大數據使用的監測,設立專門的監測機制和機構,并且明確監測機構的職責,對信息安全問題防范于未然。

2、加強信息安全保護意識。這一措施主要是對大數據用戶來說,大數據技術公司應該加強自身安全技術方面的保障,數據用戶也應該價錢自身的防范和保護意識。比如在使用搜索引擎后及時刪除搜索記錄、使用社交平臺軟件時注意不要暴露個人的隱私和具體信息、發送重要電子郵件時對郵件進行加密等等。大數據用戶是信息安全問題防范的主體,其安全保護意識的提高對于大數據時代下信息安全問題的防范和解決具有重大的促進作用。

3、不斷改善安全技術。為了應對大數據背景下現代信息技術發展所帶來的各種層出不窮的信息安全問題,應該對傳統的安全技術進行改革,加大人力、財力、物力的投入,加強大數據安全系統的防御能力,減少安全漏洞,并不斷發展安全技術以應對未來的安全挑戰。

結束語:現在是信息的時代,大數據技術的掌握已成為世界各國競爭的重要砝碼。大數據帶來的機遇和挑戰應引起人們同樣的重視,在積極應對安全挑戰的同時把握機遇,這是大數據時代行動實施的應有之意。

參 考 文 獻

[1]崔洪剛等.大數據時代下的信息安全問題研究[J].通訊世界,2016(7).

篇(5)

Abstract:DataisveryimportantforLandInformationSystem,AkeytoLandinformationthesystem''''sdevelopmentssuccessiswhetherthedataquantityisaccuracy.ThispaperwillStudythedataquantitytheprobleminLandinformationthesystemestablishtheprocess.

Keywords:LandInformationSystems;DataQuality;Error;Accuracy;RemoteSensing;Digitize;Resolution;CoordinateTransformation;VectorData;RasterData;Topological.

一、前言

土地是人類的寶貴財富,是人類社會進行物質生產所必需的基本條件和自然基礎。如何科學、合理地利用有限的土地資源,如何及時了解與掌握土地利用變化數量和空間特點,對于保持耕地總量動態平衡和土地持續利用具有十分重要的意義。

隨著社會經濟的日趨多樣化,土地部門的業務工作及范圍也在不斷擴大,原有的靠手工操作,圖紙管理的模式已經越來越不能滿足高效率的需求。為強化土地管理,滿足社會對土地資源信息更多、更細、更完善的服務要求,各土地管理部門紛紛加入信息化、數字化的改革大潮。特別是在市場經濟條件下,因土地管理部門工作的嚴肅性、準確性、科學性和規范化要求,管理中任何規定的確定和變更都需要完成大量的信息收集、分析、綜合、決策和評估等工作,土地管理也只有強有力的信息技術(IT)的支持下,才能做到真正的科學決策和管理。

土地信息系統(LIS)是地理信息系統的一個分支,是一種基于宗地[以宗地(地塊)為單位]的計算機管理信息系統。是一種利用計算機技術及其屬性數據進行采集、處理、管理、查詢、分析、應用和維護更新的空間信息系統,是土地管理的現代化工具,是土地規劃和管理定量化、科學化的方法、手段。但是,在土地信息系統的建設過程中,還存在許多問題,給土地信息系統的建設及發揮帶來一定困難。這里僅對土地信息系統建設中的數據質量問題進行探討。

二、對LIS數據質量的認識

數據是一種未經加工的原始資料,是客觀對象的表示,它可以是數字、文字、符號、圖像,數據是信息的具體表達形式。一個LIS系統包括空間數據、屬性數據、空間數據之間的關系以及空間數據與屬性數據之間的關聯。

人們往往以為計算機為基礎的信息系統的數據質量是可靠的,很少懷疑利用信息系統產生的分析結果在數據質量方面會有問題,但事實遠非如此。在某些情況下,由于多種原因,計算機分析的結果甚至會比手工分析的誤差更大。這里除軟件、硬件的質量問題,計算方法上的問題,以及分類、編碼、輸入、操作的明顯疏忽外,數據本身的質量是重要的原因。

眾所周知,數據是LIS的“血液”,是組成系統的重要元素。數據質量的好壞是土地信息系統成功與否的關鍵所在;數據質量的高低優劣,都直接影響到土地信息系統的經濟效益和社會效益,決定了系統應用價值的大小;數據的可靠,質量的好壞將直接影響到整個系統的成敗。系統如果不能提供正確、可靠的信息,這個系統也就失去了存在的價值。

數據質量的好壞是一個相對概念,并具有一定的針對性。衡量其好壞主要有以下幾個指標:誤差、數據的準確度、數據的精度和不確定性[1]。數據質量是數據整體性能的綜合體現。

統而言之,數據的質量問題主要表現在兩個方面:一是數據是否及時反映了現實世界;二是數據是否保持了一致性和完整性。

土地信息系統的數據量大,數據來源廣,數據采集的任務重,在數據庫建立過程中會出現許多人為和系統的誤差,甚至還有可能產生數據錯誤,最后采集的數據無法準確反映規劃和管理的實際狀況,建立在此數據庫基礎上的系統往往也就達不到管理自動化輔助決策的目的,而只不過是“看看而已”的一種“擺設”罷了。

數據庫(包括空間數據庫和非空間數據庫)是土地信息系統最基本、最重要的組成部分,也是投資比重最大的部分。數據質量的好壞,直接影響系統的功能和應用。不僅要根據技術規程衡量數據質量,還要從數據使用角度分析數據質量問題。數據質量通常是指數據的可靠性和精度,它主要用數據的誤差來度量的。現就土地信息系統建立過程中的數據質量問題作進一步的探討。

三、數據源質量的問題

土地信息系統的數據源指建庫中所需要的各種數據類型的來源。它是土地信息系統最基本、最重要的組成部份。土地信息系統的數據源多種多樣,主要包括有:地圖,地圖是系統最主要的數據源,因為地圖是地理數據的傳統描述形式,是具有共同參考坐標系統的點、線、面的二維平面形式的表示,內容豐富,圖上實體間的空間關系直觀,而且實體的類別和屬性可以用各種不同的符號加以識別和表示。土地信息系統其圖形數據大部分都來自地圖,土地信息系統的屬性數據主要有地籍圖、宗地圖、土地詳查圖、土地利用現狀圖、行政區劃圖、專題圖、乃至地形圖等各種圖件的矢量化地圖數據。二是遙感影像數據,遙感影像數據是一個極其重要的信息源。通過遙感影像可以快速、準確地獲得大面積的、綜合的各種專題信息,航天遙感影像還可以取得周期性的資料,這些都為土地信息系統提供了豐富的信息。三是統計數據,包括土地的分類、面積、權屬、分布及質量、等級狀況、利用狀況、非法占地等統計資料。四是實測數據,包括GPS點位數據、地籍測量數據等。五是數字數據,包括數字圖形數據和屬性數據。數字數據主要有地籍號、檔案卷宗號、地類號、圖號、手簿號、宗地界址點點號及坐標控制點坐標,宗地面積,面積中誤差、年代、日期等等。屬性數據包括圖形、圖像以外的各種文字、數字信息。其中文字信息主要是與宗地檔案,文件檔案組成相關的各種檢索和查詢信息(如:土地權利人姓名或單位各稱、土地座落,文件檔案的標題、發文機關、公文字號等等),以及土地登記、地籍調查、權屬審核、登記發證各辦公流程中的各種鍵盤輸入信息。六是各種立法文件和文字檔案,主要有地籍檔案、文件檔案等具有法律效力或需要經常查閱的原始文件材料,它們是土地信息的重要組成部分,在土地的規劃管理中起著很大的作用。

數據源質量問題指數據的采集和錄入中可能產生的誤差,建庫所需的各種類型的數據的可靠性和精度。

從土地信息系統建立的過程來看,它的主要因素有:各種測量數據,地圖和遙感數據等的誤差;調查和統計造成的屬性數據誤差,以及文檔數據的錯誤等,數字化前的預處理、手扶踀自動化的分辨率和矢量化精度。

1、遙感數據

地理信息系統、遙感和計算機輔助制圖是現代地理學的重要技術手段。遙感作為一種獲取和更新空間數據的強有力手段,能及時地提供準確、綜合和大范圍進行動態監測的各種資源與環境的信息,因此遙感數據是土地信息系統的一個重要數據源。

所謂遙感(RemoteSensing)就是遙遠感知的意思,也就是不直接接觸目標物和現象,在距離地物幾公里到幾百里、甚至上千里的飛機、飛船、衛星上,使用光學或電子儀器接受地面物體或發射的電磁波信號,并從圖像膠片或數據磁帶形式記錄下來,傳送到地面,經過信息處理,判讀分析和野外實地驗證,最終服務于有關部門的規劃決策[2]。土地管理部門可以運用遙感技術快速獲取現狀空間的信息。

盡管遙感技術有很多好處,但因其自身特性,獲取的遙感數據可能存在一些誤差。如:不同的高度引起的問題,由于傳感器的結構及穩定性產生的問題,對信號進行數字化產生的誤差。傳

感器在航線、航向上出現的誤差,大氣輻射產生的誤差,地形和地貌等因素產生的誤差等等。在遙感資料的獲取時,有些誤差是可以控制的,有些則不可控。因此必須對原始數據進行預處理,包括利用地面控制對原始數據進行幾何校正,圖像增強和分類。對獲取的遙感數據進行光譜校正,特征提取,自動識別分類、自動成圖等處理[3]。

2、測量數據

各種原始的測量數據是土地信息系統的主要來源之一。包括宗地的權屬界線、位置、形狀、數量、面積、各級行政界線、地形圖測量等。由于人和環境的因素,測量數據不可避免地受到人為誤差(對中、讀數、平分等誤差)、儀器、環境的影響。來源于地面測量的數字數據中含有控制測量和碎部測量誤差。其中控制點誤差又受控制網的參考基準、網形和觀測精度以及觀測費用等因素的影響。碎部點誤差除了繼承了控制點的誤差外,還受自身觀測方法,觀測精度和地界的人為判斷,以及地物地貌的取舍等因素的影響。當然原始數據誤差受觀測儀器、觀測者和外界環境三種因素影響。除此之外,還有測量數據的實時性以及數據老化,采集數據的密度不合理,或概括取舍不合理,選取測量規范標準不一致或精度等級不一致造成測量數據的不一致的影響。

地籍要素是構建土地信息系統極為關鍵的一步,其測量數據的精度高低決定了系統功能能否得到正確和充分發揮。

從地籍測量成果的有效性和土地管理的可能性來考慮,為了保證各權屬單元之間的界線清晰,邊界無爭議,并且雙方都能接受而不損害他人和國家的利益,地籍測量要達到一定精度。因此,必須要有相應的數據采集方法作為保證。地籍要素的采集方法目前主要有兩種,一種是傳統的模擬式外業測圖方法,另一種是野外全數字化數據采集方法。傳統方法的主要作法是在地籍控制測量的基礎上,用解析法測量出權屬界址點坐標,以控制點或以界址點為基礎施測成地籍圖,要形成入庫數據信息,則要通過對原圖數字化來實現。用傳統數據采集方法形成地籍要素數字信息其誤差影響因素較多,主要誤差來源為:測站點誤差m1,量距誤差m2,在測圖板上描繪方向線誤差為m3,刺點誤差m4,數字化儀采點誤差m5等。按有關專著論述,一般情況下,m1≈±0.12mm,m2≈±0.2,m3≈±0.1mm,m4≈±0.14mm,這四項誤差為野外采集誤差。數字化m5的影響因素比較復雜,誤差產生首先與圖形要素有關,要素本身的復雜程度對數字化精度有顯著影響,數字化儀本身的精度更應引起重視。正常情況下,用常規數字化儀進行數字化時,精度一般可達到±0.13mm。綜合上述得,地籍要素采集精度m采為:

m采=±

=±0.02mm

按1:500比例尺來考慮,實地誤差將達到±10cm,由此可見,按傳統方法施測,則擬入庫的地籍要素信息很難達到規定的±5cm的精度標準[4]。

采用野外全數字化方法,界址點野外數據采集一般采用直接測定坐標法,即將全站儀或測距儀置于測站點上,對界址點上的移動棱鏡進行水平角和距離測定,電子手薄記錄計算。此種方法的主要誤差來源為水平角測角誤差mβ和測距誤差mD,測角中誤差角保守為±5″,測距誤差主要來自移動棱鏡偏離界址點位置誤差,其偏離值按2cm考慮。測距平均邊長取100m,按點位誤差精度估算公式m2=來計算,則m≈±2cm,即便考慮測站誤差和其他偶然的聯合影響,點位精度也肯定在規定范圍內,所以地籍要素信息數據的野外全數字化有利于提高界址點精度,從而保證地籍數據的質量。

3、調查、統計、文檔數據問題

土地信息系統的建設過程中,涉及大量的調查統計數據,這些資料尚存在許多不足之處,為土地信息系統的建設帶來了一定困難。

建立土地信息系統,必須首先進行土地基本信息的搜集,開展地籍調查工作,核實宗地權屬,掌握土地利用狀況,獲得宗地位置、形狀及其面積的準確數據,為建庫奠定基礎。

現就地籍調查工作加以探討,眾所周知,權屬調查的工作之一是填寫地籍調查表。由于權屬調查技術性強,工作量大,參與人員多且水平不同等原因,填寫后的地籍調查表或多或少會出現下面一些問題。在填土地使用者名稱時,單位本應填寫全稱,可出現了類似這樣的情況:某林業局有3宗地,而在3份地籍調查表上出現了xx林業局、縣林業局、林業局等名稱。按這樣的名稱錄入建立信息系統,將導致不能正確地自動的歸戶。在填寫土地使用者性質時,本應該寫“全民”或“集體”或“個體”或“個人”,而出現了“國營”或“國有”或“私營”這樣的名詞。在填寫宗地四至時應說明權屬界線所經地物名稱及歸屬、位置、與誰接壤。但出現了東(南、西、北)至xx,而未填出接xx。且有的四至填寫錯誤,如兩宗地共用一堵墻時,則只能出現兩宗都至墻中,或一宗至墻內另一宗至墻外,但填出了兩宗都至墻外或墻內等情況。在填寫界址標示處的界址線位置時也有類似錯誤,有的表填寫字跡潦草,或使用簡化字,讓人難以辨認。有的內容還可以猜出,但戶主的姓名、調查員、勘丈員的簽名等內容實在難辯;有的表中該填的內容而未填,任意涂改。

共用宗的處理,一個地塊被幾個權屬單位共同使用,而其間又難以劃清權屬界線,這樣的地塊稱為共用宗[5]。不少縣(市)是這樣處理的:有多少土地使用者就填多少份地籍調查表,表上的內容按各分宗填寫。這樣做的好處是所填的內容詳細,調查表和土地登記申請書、審批表形成一一對應的關系。但其弊端也是顯而易見的,其一較大地增大了填表的工作量,其二增大了復雜程度,在填寫四至時,如遇一個土地使用者使用幾個地塊則不得不寫清幾個地塊的四至;為填清界址指標,又得設置內部界址點,增加了宗地草圖和地籍圖的負荷量,填表時如不小心還會造成表與表之間的相互矛盾。為了和地調表統一,有的在形成宗地界址點成果表時,除了有宗地界址點成果表外,還有分宗的界址點成果表。如果內部界址點是在紙圖上圖解的,則將該宗地的宗地界址點和內部界址點和計算機展點后,會出現界址線混亂的情況。在土地信息系統建庫時,這些內部點是不能當界址點錄入進庫的。如進庫則在面積統計時,這種內部界址點所圍成的區域的面積就被多統計了一次。

建立完備的信息系統,必須具備這樣的條件:大比例的地形圖或地籍圖;野外測量的界址點數據;宗地的屬性數據(土地登記申請書、地籍調查表、審批表等)。全省在進行大大規模的城鎮地籍時,由于受當時的條件限制,自動化程度低,各作業單位作業水平的不同,或多或少出現一些問題。在建庫時所發現的問題主要是界址點的坐標成果與地籍上的位置不吻合;相鄰宗的同一界址點坐標不同;界址邊長、宗地面積計算有誤。某些縣(市)為了進行土地登記,由于多方面的原因,在進行初始地籍調查時,只作權屬調查,不作規范的地籍測量。為了計算面積,用皮尺或鋼尺丈量界址邊長及相關尺寸,用幾何圖形法計算出宗地面積,而不測址點坐標和地籍圖。這樣做不利于信息化的管理。

4、圖形數字化

影響數據質量的因素是多方面的,有相當一部分來自于建庫過程中的數字化過程。建庫過程中的數據質量,包括數字化前的預處理,紙張變形、手扶跟蹤數字化精度或掃描數字化的分辨率和矢量化精度。

(1)數字化前的預處理

用于數字化作業的地形圖(工作底圖)一般采用聚酯薄膜圖,其變形一般小于0.2‰。采用紙質圖紙時,圖紙的尺寸隨濕度和溫度的變化而變化,溫度不變的情況下,溫度由0%增至25%,則紙的尺寸可能改變1.6%[6]。因為紙的膨脹率和收縮率不相同,即使溫度回到原來的大小,圖紙也不能恢復原來的尺寸。因此在數字化時要適當的比例因子,通過仿射變換進行幾何糾正,以減小工作底圖變形產生的位置誤差,達到相應的精度。

對不同種類和比例的工作底圖

進行數字化時,應注意它的投影方式是否一致,比例是否匹配。對于不同投影方式應在數字化后及時變換為系統要求的投影方式。對于不同比例應將比例尺和精度記錄到元數據中,以便估記由此可能產生的誤差。

(2)跟蹤數字化

手扶跟蹤數字是一種自動化精度較低的數字化方式,其數字化精度也因操作員及其工作的疲勞程度而異,操作員的勞動強度較高。隨著大幅面掃描儀的成本不斷降低,掃描和矢量化技術不斷完善,這種數字化方式可能成為自動掃描數字化的一種補充。

手扶數字化是從地形圖輸入空間數據的最廣泛采用的輸入方法。把地形圖放置于數字化桌上,用手持設備,跟蹤每一個地圖特征、數字化設備精確量測鼠標的位置,產生數據形式的坐標數據。

影響跟蹤數字化數據質量的因素很多;主要有:數字化底圖中地理要素的寬度、密度和復雜程度對數字化結果的質量有著顯著影響。數字化儀的分辨率和精度對數字化數據質量有著直接的決定性的影響。《地形圖數字化規范》規定,數字化儀的分辨率不能小于每厘米394線(約1000dpi),精度不低于0.127mm(0.005英寸)。常見數字化儀在分辨率方面通常能滿足要求,而在精度方面卻有相當一部分不能達到要求。在選擇數字化儀時要特別注意其精度指標,以滿足LIS工程的需要。數字化操作員的技能與經驗不同而引入的人為因素誤差是不同的,由于操作員視力、操作習慣,熟練程度和疲勞程度的不同,最佳采樣點位值判斷,十字絲與目標點重合程度的判斷會有一定程度的差異,影響數字化的質量。操作方式(如曲線采點方式和采點數目)也會影響數字化數據的質量。

假定各種誤差影響符合誤差傳播規律,手扶跟蹤數字化的綜合精度應按下式求得:[7]

m數=±

其中:m數表示手扶跟蹤數字化的綜合精度;m定表示工作底圖定向誤差,m儀表示數字化儀精度,m人表示人為因素誤差。

(3)、掃描數字化

掃描數字化用高精度掃描儀將圖像等掃描并形成柵格數據文件進行處理,將之轉化矢量圖形數據。規范規定:圖形定位控制點掃描誤差不大于0.1mm,相對于工作底圖,矢量化后的掃描點誤差不大于0.15mm,線劃誤差不大于0.2mm。影響掃描數字化質量的因素除原圖質量外,還包括:掃描精度、定向精度、矢量化精度損失等。

①掃描儀的分辨率和精度

掃描儀的分辨率和精度對掃描數字化質量的影響是至關重要的。因此,要根據具體情況選擇適當的掃描儀。目前,大幅面掃描儀大致有,滾筒式(drum),平板式(flatebed),直進式(directfeed)3種。這些掃描儀能夠輸出一種或多種形式柵格數據文件(二值、灰度和彩色)。

滾筒式掃描儀精度較高價格較貴,能以較高的分辨率掃描AO或更大的圖紙。

平板式掃描儀與滾筒式一樣精度高、價格貴、分辨率很高,但一般幅面不會超過A1幅面。由于平板式掃描儀幅面小,掃描后多需進行拼接,從而增加了工作難度,引入了更多的誤差源。LIS工程一般不選用這種掃描儀。

直接式掃描儀精度較低,價格也較便宜。通常能夠滿足一般LIS工程的需要。

目前,需要的大幅面掃描儀品牌有:CONTEX、VIDER、ANATECH等。

在選擇掃描儀時,應注意其是否采用硬件消藍。光學分辨率代表了掃描儀的分辨率能力,而經銷商往往只是給出插值分辨。同時,應注意掃描儀的歪斜失真,歪斜失真的大小與掃描儀的走紙方式有關。

②柵格數據矢量化的精度損失

在土地信息系統中,柵格數據與矢量數據各具特點與適用性,為了在一個系統中可以兼容這兩種數據,以便有利于進一步分析處理,常常需要實現兩種結構的轉換。

柵格的矢量轉換處理的目的,是為了將柵格數據分析的結果,通過矢量繪圖裝置輸出,或者為了數據壓縮的需要,將大量的面狀柵格數據轉換為由少量數據表示的多邊形邊界,但是主要目的是為了能將自動掃描儀獲取的柵格數據加入矢量形式的數據庫。

在柵格數據矢量的過程中的細化、跟蹤等均可能引入一些誤差。復雜圖形全自動化矢量化效果極差,會產生眾多的交叉線,導致多邊形跟蹤錯誤。對此,應采用交互式矢量化方法。因此在選擇矢量化軟件時不應僅僅關心自動化程度(全自動矢量化軟件價格往往很高)。還要特別注意是否具有以下功能:智能去斑,裁剪,扭曲較正,比例控制,水平校正,光柵編輯和交互式矢量化等。

③掃描數字化方法誤差

掃描數字化的幾何分辨率是掃描數字化方法誤差中最重要的誤差源,減小這種誤差的唯一方法就是提高掃描儀的幾何分辨率。但是,隨著分辨率的提高,柵格數據量以平方級速度增長。這往往造成計算機存儲資源耗盡,數據處理時間平方級延長。以300dpi(約每mm12個點)的分辨率掃描時,獨立點間距離的相對精度為1.4/1000左右。全自動矢量化細化過程所產生的點位誤差為1~2個像素點,而交互跟蹤矢量化最大點位誤差可以控制在一個像素點。按300dpi計,每個像素點相當于圖上0.01mm。掃描數字化綜合精度可按下式計算:

M掃=±

其中:M掃表示掃描數字化的綜合精度;M定表示底圖定向誤差;M儀表示掃描儀精度;M矢表示矢量化誤差。這里,M定取±0.12mm,按300dpi計算M儀取±0.09mm,M矢取±0.1mm。則M掃=±0.180[8]。

四、數據處理質量

土地信息系統的數據庫建立后,其中已經包含了數據源和數據庫建庫所引入的誤差。數據庫中的多源數據,經過系統的各種分析處理后,在形成新的數據和最后產品的過程中還會產生新的數據質量問題。這些問題包括:幾何改正,坐標變換和比例變換,幾何數據的編輯、屬性數據的編輯、空間分析,數據格式的轉換等。

1、空間分析

空間分析是對分析空間數據的技術的通稱。從客觀上區分,可歸納為:空間的圖形數據的拓撲運算;非空間屬性數據的運算;空間和非空間屬性的聯合運算等[9]。空間分析賴以進行的基礎是空間數據庫,土地信息系統的空間數據分析,是實現土地資源信息系統的實際運用的重點途徑。

空間分析中的疊加分析是土地信息系統中十分常用的一種分析方法,是用戶經常用以提取數據的手段之一。通過同一地區不同內容的多幅地圖的疊加組合,產生新的圖形和屬性信息。在這個過程中往往產生拓撲匹配、位置和屬性方面的數據質量問題。由于疊加時多邊形的邊界可能不完全重合,從而產生若干無意義多邊形。對這些無意義多邊形進行處理的結果往往會改變界線的位置,疊加后形成的新的多邊形的屬性值也可能存在由于屬性組合帶來的誤差。

2、坐標變換

土地信息系統數據來源較多,各種數據輸入信息系統應便于系統對數據進行圖形顯示,疊加查詢,統計分析處理。LIS要實現這些功能,一個首要和基本的前提就是各種不同來源的數據在系統內必須在一致的地形圖坐標系下。但是,在實際的數據采集過程中,大量的數據坐標并不一定屬于系統用戶所要求的坐標系,原始數據為一種坐標系,系統要求的數據為另一種地圖坐標系,有的數據坐標根本沒有地理意義,對此情況,必須提供從一種地圖坐標系到另一中坐標系的坐標變換。

在具體的操作過程中,有可能產生新的誤差。在不同比例尺下對坐標數據的重新設立產生誤差,進行投影變換和/或基準面變換時產生的誤差。生產實踐中為提高數據質量,確保系統的數據精度和可靠性,通常用仿射變換和相似變換等模型來進行數據處理,以減小或消除誤差。

坐標變換的實質是建立兩個平面點之間的一一對應關系,現有一般GIS(LIS是GIS的專題)軟件大都提供了以下兩種模型實現坐標變換。

一是仿射變換:仿射變換也稱六參數變換,其變換公式為:[10]

x´=Ax+By+C(Ⅰ)

y´=Dx+Ey+F(Ⅱ)

其中,x´、y´為地圖輸出坐標系中的坐標點對;x、y為輸入坐標中的坐標點時;A,B,C,D,E,F為方程參數。參數在坐標系空間上

的幾何意義為:A和A分別確定點(x,y)在輸出坐標中x方面和y方向上的縮放尺度。B和D確定旋轉角度,C和F分別確定在x方向和y方向上的水平移尺寸。

二是相似變換:當式(Ⅰ)、(Ⅱ)中的參數滿足條件A=E=Scos@,B=-D=Ssin@時,則得到四參數的相似變換公式:

x´=Ax+By+B(Ⅲ)

y´=-Bx+Ay+D(Ⅳ)

式中,x´、y´為輸出地圖坐標系中的坐標點對;x、y為輸入地圖坐標中的坐標點對;A、B、C、D為方程參數,相似變換實質上也是坐標系間的平移,旋轉和縮放尺度的變換,式中C和D分別為坐標在x軸和y軸上的平移大小,為縮放比例,@=arctg(B/A)為旋轉角度。

為了求出以上公式中的參數,建立兩種坐標之間的仿射(或相似)轉換關系,至少需要三個(或兩個)已知的控制點坐標。而實際上,應選擇多于三個(或兩個)控制點,方能按照最小二乘法原理進行平差,得出系數值,代入上述方程即建立輸入和輸出坐標系之間的仿射(或相似)變換數學模型。

可以看出,仿射變換和相似變換都為線性函數變換模型,可實現對原圖形的平移、旋轉和縮放,相比較而言,相似變換不能進行x軸、y軸不均勻縮放的變換,而仿射變換能保證更高的數據精度。

3、數據變換

(1)CAD向GIS的轉換

目前我國土地管理中存在一個較為普遍的問題是土地信息系統的構建與圖形數據采集較少作用一個整體來通盤考慮,地籍測繪大大超前于信息管理系統構建。中小城市這種問題表現得更為突出。為滿足土地確權發證,土地定級估價等需要,1995年前測繪的地籍圖等圖件因受技術條件的限制絕大部分是采用傳統白紙測圖方法完成的。隨著計算機技術的發展和在測繪工作中的普及應用,1995年之后數字地圖逐漸取代傳統測繪。但一個不容忽視的事實是,絕大多數測繪圖軟件是在AUTOCAD上進行二次開發完成的。有些甚至是采用低版本的CAD,有些測繪圖軟件雖然測的是數字圖,但只有非編碼的圖形文件,不保留信息,或者圖形編輯以后,返不成信息。這種數字圖說到底僅僅是從傳統的白紙圖過渡到計算機驅動繪制的白紙圖。本質上與傳統測繪沒有什么區別。有些雖然采用了較高版本的CAD基礎軟件二次開發成數字測圖軟件并采用了數字編碼技術,但由于較少考慮CAD與GIS的數據共享問題(土地信息系統屬于專題GIS)。在著手考慮構建土地信息系統時,遇到的突出問題則是如何充分,有效利用已有數字信息資料,并確保數據轉換質量。

對于傳統模擬圖或難以返成信息的所謂數字圖只能采用原圖數字化,形成數字信息后方可加以利用,但其精度丟失是不可避免的。

對于采用了編碼技術,也能返成信息的數字圖,其數字信息可以通過數據轉換來實現數據共享,但由于CAD與GIS圖形數據之間其數據格式,數據內容甚至數據概念都有很大差異,數據轉換時應注意以下三個方面:[11]①數據格式轉換。不同的軟件有不同的數據格式,有些可以通過通用數據格式如DXF實現轉換,但轉換過程中的數據丟失也的確令人煩惱。②數據元素轉換。CAD與GIS兩者之間的圖形元素不是一一對應關系,CAD圖形中的圖形元素種類要比GIS圖形文件中的圖形元素種類多,GIS中只有點、線、面三類基本圖形元素,而CAD中包括有點、線、面、注記、矩形等多種圖形元素,在具體轉換中,CAD的圖形元素哪些轉換成GIS的點,哪些元素轉換面面,什么元素需要轉換成GIS的屬性數據,什么元素則不需要轉換到GIS中去等。CAD與GIS圖形元素之間的對應關系,都需要認真細致地加以技術處理,使空間數據和屬性數據在輸入系統后正確地連接起來。③拓撲關系的形成。因為CAD的圖形元素之間沒有拓撲關系,實現CAD向GIS數據轉換的一個重要內容就是要將轉換后的圖形數據按照一定的技術要求經過編輯,在GIS環境下建立幾何元素的拓撲關系。

在實際轉換中,還會出現許多意想不到的技術問題,會影響數據轉換質量,有待進一步解決。

(2)矢量數據結構向柵格數據結構的轉換

土地信息系統的建設中,許多數據如行政邊界,交通干線,土地利用類型、土壤類型等都是用矢量數字化的方法輸入計算機或以矢量的方式存在計算機中,表現為點、線、多邊形數據。然而,矢量數據直接用于多種數據的復合分析等處理將比較復雜,特別是不同數據要在位置上一一配準,尋找交點并進行分析。相比之下利用柵格數據模式進行處理則容易得多。加之土地覆蓋的疊置復合分析更需要把其從矢量數據的形式轉變為柵格數據的形式。

矢量數據的基本坐標是直角坐標(x,y),其坐標原點一般取圖的左下角。網格數據的基本坐標是行和列(i,j),其坐標原點一般取圖的左上角。兩種數據變換時,令直角坐標x和y分別與行與列平行。由于矢量數據的基本要素是點、線、面,因而只要實現點、線、面的轉換,各種線劃圖形的變換問題基本上都可以解決[12]。

矢量數據變成柵格數據的原理與方法并不困難,但由于矢量數據的記錄方式各不相同,也會產生一些問題。如多邊形之間公共邊原來只有一條交界線,轉變成網格后成為有一定寬度的界線,產生了一定的近似性。特別是幾條線交叉處,一個網格元素中包括了相鄰的幾種類別,轉換時只能用其中的一種類別作為交叉點所在的元素的類別,這種誤差應在允許的范圍以內。而減小網格尺寸,雖提高了精度,但大大提高了數據的冗余量。

柵格數據結構需要大量的計算機內存來存貯和處理數據,才能達到與矢量數據結構相同的空間分辨率,而矢量結構在某些特定形式的處理中,如象多邊形疊置,空間均值處理等尚有大量的技術問題來解決。值得注意的是,無論采用哪種轉換方法,轉換的結果都會不同程度地引起原始信息的損失。

通過矢量數字化或掃描數字化所獲取的原始空間數據,都不能避免地存在錯誤或誤差。屬性數據在建庫時,也難免會存在錯誤。諸如:空間數據的不完整或重復,空間點、線、面數據的丟失或重復,區域中心點的遺漏,柵格數據矢量化時引起的斷線等,空間數據位置的不準確、線段過長或過短,線段的斷裂、相鄰多邊形結點的不重合及空間數據的變形等。因此,必須對圖形數據和屬性數據進行一定的編輯。

土地信息系統數據編輯是消耗時間的交互處理工作,對空間數據不完整或位置的誤差,主要是利用LIS圖形編輯功能,如刪除(目標、屬性、坐標),修改(平移、拷貝、連接、分裂、合并、裝飾)、插入等進行處理。對空間數據比例尺的不準確和變形,可以通過比例尺變換和糾正來處理。

在數據的編輯過程中,由可能產生一些新的問題。如:線段的相關與延伸出現的問題,圖形的平移與旋轉出現的問題,刪除“細部多邊形”時產生的誤差,數值計算與變化的誤差;文件的合并以及形成新文件的問題;屬性數據的重新定義和更新的問題。有的問題時可能避免的,有的問題則無法避免。因此,必須進行檢核。通過耐心細致的檢查,主要誤差都能從數據中尋找出來,并有效消除誤差。一般采用疊合比較法,目視檢查法和邏輯法。

疊合比較法是空間數字化正確與否的最佳檢核方法,按與原圖相同的比例尺把數字化的內容繪在透明材料上,此后與原圖疊合在一起,在透光桌上仔細的觀察和比較。一般。對于空間數據的比例尺不準確和空間數據的變形馬上就可以觀察出來,對于空間數據的位置不完整和不準確則須把遺漏、位置錯誤的地方明顯地標注出來。目視檢查指在屏幕上用目視檢查的方法,檢查一些明顯的數字化誤差與錯誤,包括線段過長或過短,多邊形的重疊和裂口、線段的斷裂等。

5、由計算機引起的問題

在計算機中,數據是由一定字長的編輯數碼表示的,由計算機字長可能引起一種誤差。這種誤差出現在各種數值運算和模型分析中,由這種誤差引起的問題很多[13],例如LIS空間數據庫中整數編碼對面積和周長計算的影響,比例尺變換和旋轉變換對拓撲關系的影響等。削弱誤差影響的主要方法有:改變數據在計算機中的表示方式,采用合適的算法等。

除了數據處理精度外,數據存儲精度也與計算機字長有關。16位的計算機在存儲低分辨率的柵格圖像時不會出現問題,但存儲高精度的控制點坐標或點位精度要求高的地理數據時,則不能勝任。

五、數據應用質量

土地信息數據在使用過程中往往出現一些質量問題,這些問題包括數據的完備程度,時間的有效性,拓撲關系的正確等。

1、數據的完備程度

數據的完備程度指地理數據在范圍、內容、及結構方面滿足所有要求的完整程度。包括數據范圍、空間實體類型、空間關系分類、屬性特征分類等方面的完整性。

一般來說,空間范圍越大,數據的完整性就越差。在土地信息系統的建庫過程中,數據不完整最簡單的例子是缺少數據。如計算機從GPS接收機傳輸位置數據時,由于軟件受干擾或其它因素的緣故,只記錄下經度而丟失緯度,以至造成數據不完整。另外由于GPS接收機無法收到四顆或更多的衛星信號而無法計算高程數據也會造成數據的不完整。又如某個應用項目需要1:5000的基礎底圖,但現在的地圖數據只覆蓋項目區的一部分,底圖數據便不完整。

在土地信息系統底建庫中,涉及大量的地籍檔案。地籍檔案來源于土管機關的地籍部門,數量大、形式多、浩繁、零亂,隨著時間地推移,以及人為和自然的各種因素地影響,有可能遭到損壞。如檔案老化,書寫材料低劣、地籍檔案變到污染,變色、蟲蛀等現象,進而影響到整個系統的質量。

2、數據的現勢性

數據的現勢指數據反映客觀現象目前狀況的程度。數據的現勢差,反映的客觀現象就可能不準確。不同現象的變化頻率是不同的。如地形的變化一般來說比人類建設要緩慢,地形可能會由于山崩、雪崩、泥石流、人工挖掘及填海等原因而在局部區域改變。但由于地圖制作周期較長,局部的變化往往不能及時地反映在地形圖上,對那些變化較快的地區,地形圖就失去了現勢性。城市地區土地覆蓋變化較快,這類地區土地覆蓋圖的現勢性就比發展較慢的農村地區會差些。地形圖上記錄著所用航空像片獲得的年代。若又用其他數據進行過修改(一般是較新的航空像片),也應記錄于上。

在土地信息系統建庫中,要求地籍信息和地籍圖必須具有現勢性。地籍信息變更比較頻繁,如土地利用類型,權屬或宗地的重劃,合并等。由于受自然因素和人為作用的影響,土地資源的數量、質量、分布和使用情況都處在經常變化之中。基于這一特點,土地管

理部門提供的數據很難保證現勢性,這也是影響數據質量的一個重要方面。

3、拓撲關系

在LIS中,為了真實地反映地理實體,不僅要包括實體的位置、形狀、大小和屬性,還包括必須反映實體之間的相互關系,這些關系就是指它們之間的鄰接關系,關聯關系和包含關系,拓撲關系。拓撲關系的核心是建立點、線、面的關聯關系。通常有以下幾種空間關系:點-點關系、點-線關系、點-面關系、線-線關系、線-面關系、面-面關系。空間數據的拓撲關系,對數據處理和空間分析具有非常重要的意義[14]。

利用拓撲關系,可以確定一種空間實體相對于另一種空間實體的位置關系。利用拓撲關系,可以確定某縣有多少耕地,分析土地利用類型及對土地適宜性做出評價等。

在拓撲關系的建立中,拓撲過程中伴隨有數據所表達的空間特征的位置坐標的變化,拓撲關系的不正確等情況,導致空間分析的結果錯誤,給土地管理決策帶來一定的影響。

六、結論

數據是LIS最基本和最重要的組成部分,同時也是一個LIS項目中投資比重最大的一個部分。數據質量的好壞,會直接影響到LIS的系統功能和應用質量問題的三個方面(數據源的質量問題、數據處理質量問題、數據應用質量問題)著手,對LIS的數據質量問題進行了一定的歸納總結和初步的探討。眾所周知,LIS的數據質量是影響LIS的一個瓶頸環節,LIS數據量大、數據種類多、數據結構復雜。因此,在LIS的建設過程中,如何在數據采集與建庫中實施質量控制,保證數據質量對土地信息系統建設來說顯得尤為關鍵。

七、總結與體會

畢業論文的撰寫是一次再學習和鍛煉的機會,是對所學知識的一個融會貫通的過程。通過畢業論文的撰寫,我對所學的知識有了更深層次領悟和掌握,對自己所學的土地管理專業有了一個整體認識。畢業論文不僅是對所學知識的總結,也是運用所學知識探求新知的方法、手段。既是一次再學習的過程,也是一次深入學習的機會。同時,畢業論文寫作,為今后的學習工作奠定了一定的基礎。通過畢業論文的寫作,我真正懂得理論聯系實際的重要性。在撰寫畢業論文中,我運用所掌握的基本知識、方法和技能,研究探討了土地信息系統建立過程中數據質量的有關問題。通過畢業論文的撰寫,我進一步完善了自己的知識結構,學習了更多的知識。不僅如此,我對土地信息系統數據質量控制措施與方法方面有了更進一步的認識。

通過畢業論文的寫作,不僅強化了我的學習素質、研究素質和創業素質,而且培養了我的創新意識,激發了我探求新知的欲望。認真寫作畢業論文,不僅能進一步鞏固所學的理論知識,而且還能進一步提高自己的各項基本技能,實踐能力和解決問題的能力。

八、謝辭

在論文的寫作過程中,玉文龍老師給予了很大的支持和幫助,為論文的寫作提出了許多寶貴性的意見和建議;在他的指導下,這篇論文得以順利完成。在資料的搜集過程中,圖書館工作人員為我們提供了很大幫助,本組同學也給予了很多支持,在此表示衷心感謝。

參考文獻

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[11]司少先.地籍信息系統源數據質量問題探討.測繪通報,1999(4).

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經濟方面的可行性。本系統是房屋銷售管理信息系統,所以系統的成本主要集中在開發軟件的費用上,但是系統投入運行后,就可以減少大量的人力以及物力。耗時短,資金消耗少,實用性強,經濟性良好。具有極高的經濟方面的可行性。操作方面的可行性。由于該系統是分模塊設立的,所以模塊間既有一定的獨立性,也有一定的聯系,適用范圍廣,操作簡單易懂。即便是不精通網絡以及計算機的相關工作人員也可以使用,減少了人力物力的投入,提升了管理效率,可操作性強。

(二)需求分析

由于房地產行業大多采取跨地域的經營方式,承包不同省份、不同城市、不同區域的房地產工程。有統一的總部進行分項管理,但是各個項目并沒有自己的管理平臺,來讓總部及時了解相關的狀況,因此容易造成資源分配不均衡,不能及時進行調整等狀況。所以,房地產企業需要一個可以進行反饋的系統,來及時了解相關狀況,來調節相關的決策。在財務方面,各個項目的財務是獨立的,因此,為了更好地進行管理,避免賬目出現偏差,要將各個項目的財務數據及時反饋,需要一個管理系統來進行這樣的工作。也要對客戶資源進行很好的管理,并征求客戶的意見和建議并咨詢客戶的滿意度,來提升公司形象,并發掘潛在客戶以及潛在市場。這需要建立一個系統,來管理并反饋客戶的相關信息。房屋銷售管理信息系統具體要做到對內部數據信息進行管理,來方便操作人員操作以及查詢。由于數據十分龐大,輸入的工作量也十分的大,因此系統一定要簡單易懂、方便操作、能實現批量操作等。為了實現房地產銷售信息無紙化,并運用計算機以及網絡技術等,就要建立一個綜合性的房屋銷售管理信息系統。在進行信息的錄入與輸出的同時,來對相關的資料進行管理。

(三)功能分析

在系統的功能分析方面,我們從四個板塊來研究。房產管理模塊,建立一個房屋銷售管理信息系統,其最基本最首要的功能便是房產管理。這要求系統可以支持管理者對房屋信息進行修正的一系列操作,如新內容的添加、錯誤信息的刪減、錄入以及修改等一系列操作。除此之外,要將查詢功能設置的相對便利,來使得客戶依照需要對房屋信息進行查詢,對所需的房屋進行快速定位。客戶管理模塊,可以幫助公司更好的管理客戶信息,來明確業務方向,增加自己的競爭力。對客戶進行合理的分類,來提高管理效率,并根據客戶要求以及滿意度等信息將客戶進行劃分,來針對不同的客戶提供不同的信息和服務。收費管理板塊,用來記錄客戶的繳費狀況等。來方便費用的記錄以及催繳,并可以添加物業費等信息,來方便其他有關的單位的工作。售樓管理板塊,這是房屋銷售管理信息系統的核心部分,在這一板塊中,我們可以實現對樓盤銷售的情況的管理,讓公司統一管理數據,更加容易的了解樓盤的銷售狀態,更好地進行下一步的操作。

二、系統設計

(一)模塊劃分與功能設計

房產管理模塊,主要是管理各個樓盤內部的相關數據。一定要有添加、修改、查詢、刪除等相關基礎操作的功能。該模塊有樓盤信息登記管理、戶型信息的登記管理、樓盤、查詢、戶型信息查詢等主要功能。樓盤信息登記管理板塊:對各種樓盤信息進行添加、修改、查詢、刪除等相關基礎操作,要有樓盤編號、樓盤報價以及戶型編號等信息。戶型資料登記管理板塊:對戶型資料進行添加、修改、查詢、刪除等相關基礎操作。要包括,對戶型的基礎介紹、平面圖、編號、價格、內部結構、實際面積等。樓盤查詢板塊:實現通過查詢樓盤的關鍵字來對樓盤全面的信息進行查詢。包括樓盤的編號、報價,戶型的編號等信息。戶型查詢板塊:實現通過查詢關鍵字或關鍵詞,來查詢戶型的相關信息。包括,戶型的編號、設計圖、內部結構、面積等信息。客戶管理板塊,一定要有添加、修改、查詢、刪除等相關基礎操作的功能。還要分為客戶資料登記管理板塊,客戶資料查詢管理等幾個子版塊。客戶資料登記管理板塊:要求能夠實現對客戶資料進行添加、修改、查詢、刪除等相關基礎操作的功能的操作。要有相對全面的客戶資料。客戶資料查詢管理板塊:要求能夠通過查詢操作,查詢客戶資料中的某一項內容,比如按照客戶的身份證進行查詢、按照客戶的姓名進行查詢、按照手機號進行查詢等,進而出現客戶的相對全方面的信息。收費管理模塊,實現對收費的數據進行添加、修改、查詢、刪除等相關基礎操作。包括登記管理板塊,以及查詢管理板塊兩個子版塊。收費登記管理板塊:對相關的收費信息進行添加、修改、查詢、刪除等相關基礎操作。包括收費項目編號、樓盤編號、繳費時間、繳費金額、物業費用、公共基礎費用、其他費用等。收費查詢管理板塊:通過查詢住戶的相關信息,來查看住戶的相關繳費情況。包括查詢住戶所在的住址、住戶的的身份證號、姓名等信息,來進一步查詢住戶的繳費信息。售樓管理模塊,這是房地產企業的基本業務,所以這個板塊是一個基本版塊。業績直接影響效益,所以這個版塊十分重要。要對售樓信息進行添加、修改、查詢、刪除等相關基礎操作。主要包括售樓人員登記管理板塊、售樓合同管理板塊。樓盤銷售人員登記管理板塊:對銷售人員的各項信息進行添加、修改、查詢、刪除等相關基礎操作。包括,姓名、性別、身份證號、編號、手機號碼、電話號碼、所屬區域等相關信息。售樓合同管理板塊:對售樓合同的相關信息進行添加、修改、查詢、刪除等相關基礎操作。包括,合同的狀態、編號、所屬樓盤的相關資料、購買人相關信息、支付狀況等信息。

(二)數據庫設計

自二十世紀的發展以來,人類步入了信息時代。計算機硬件技術發展迅速。越來越多的企業以及公司用計算機來對數據信息進行管理,所以計算機管理的數據越來越龐大。為了對數據進行統一便捷的管理,讓同一數據來方便更多的應用,便出現了數據庫,這一統一管理數據的軟件,英文名稱Database。數據庫可以滿足,將數據進行較為合理的存儲,并且同一數據可以讓多個用戶共同使用,冗余度較小。數據庫里的數據具有較小的數據冗余度,較高的數據獨立性和擴展性,因為數據在數據庫中是按照一定的數據模型組織來進行描述和存儲的,他們可以在一定的范圍內向用戶提供數據的多用戶共享。由于不同的數據庫是按照不同的數據結構進行組織和聯系的,由這個特點數據庫被分為關系式、層次式、網狀式三種數據庫。隨著技術的不斷發展,數據庫模型也在不斷升級,出現了數據庫管理系統,可以實現建立、使用、維護、統一管理、控制數據庫等多項功能,并可以保證數據的安全性和完整性。只有用數據庫進行管理才能實現數據管理自動化,因此,創建以及設計系統的第一步便是設計以及建立數據庫。本房屋銷售管理信息系統的數據庫是用PowerBuilder9.0本身自帶的數據庫創建的。創建這個數據庫,在D:\bysheji中存放系統的數據庫文件。housysm.db為數據庫的名字。建立完相關數據庫后就可以來建立相關表項了,主要有樓盤、戶型、客戶、銷售員等表項。下表便是表項以及相關內容:1)戶型表:戶型編號,建筑面積,平面設計圖,套內面積,房型,房型簡介;2)樓盤信息表:樓盤編號,樓盤報價,戶型編碼;3)收費記錄表:收費項目編號,樓盤編號,收費日期,電視費,電話費,煤氣費;4)公用基礎設施費,其它費用,預收押金,交款人,收款人;5)售樓人員信息表:售樓人員編號,身份證號碼,姓名,性別,聯系電話,手機號碼,電子郵箱;6)用戶登錄表:用戶編號,用戶名稱,登錄密碼;7)客戶信息表:客戶編號,客戶姓名,性別,手機號碼,客戶職業,聯系電話,電子郵箱,郵政編碼,備注;8)收款登記表:收款單號,樓盤編號,收款日期,收款金額,付款方式,收款人,交款人;9)合同信息表:合同編號,樓盤編號,買房人身份證號碼,銷售人員編號,樓盤單價,樓盤折扣金額,付款方式,貸款銀行,簽訂時間,客戶交款記錄。

(三)數據窗口對象的創建

系統其他界面的設計便不一一介紹了,這里簡單介紹一下數據窗口對象的創建。使用PowerBuilder時,其中一個較為重要的工具便是數據窗口對象。由于本系統是使用PowerBuilder設計的,所以一定要注意數據窗口對象的建立,這是連接數據庫與客戶端的工具。在數據窗口對象中可以對數據進行添加、修改、查詢、刪除等相關基礎操作。還可以指定數據的輸入格式和輸出格式用數據窗口對象可以較為方便以及快捷的建立相關的較為復雜的數據庫應用程序,來為數據窗口對象選擇不同的顯示風格以及選擇不同的數據源,并可以增強它的功能,這就要通過添加各種控件來實現了。要保證數據庫與窗口對象是相互連接的,這樣才能順利的通過數據窗口對象對數據進行相關操作,要保證添加、修改、查詢、刪除等相關基礎操作的順利運行。所以,一定要保證數據窗口對象成功地與數據庫相連接。數據窗口對象中數據的來源便是其中的數據源,在本系統的設計中,數據窗口對象的數據源主要有下面兩種:快速選擇數據源,QuickSelect。通過建立簡單的Select語句,來進行數據源的選擇,主要通過一個表或者由外鍵連接的多個表來進行數據列的選擇,但是這種方法有一點缺陷,那便是在創建數據窗口對象時不能生成相應的計算列。SQL選擇數據源,SQLSelect。SQL選擇數據源,SQLSelect數據遠遠比快速選擇數據源,QuickSelect數據源要復雜的多。通過這種方式可以用可視化的方式來建立較為復雜的SQL選擇數據源的語句結構來構造數據源,并生成相應的計算列,這是快速選擇數據源所做不到的。還可以對數據進行相應的分組排序,還可以進行表的關聯等等操作。PowerBuilder中的數據源,功能最全的便是SQL選擇數據源,SQLSelect。數據窗口對象顯示數據的方式便是數據窗口對象的顯示風格。這要求數據窗口對象顯示的外觀不一定要多么的華麗,但一定要美觀、大方、變化多,以此來適用于不同的場景以及場合。本系統的數據窗口的顯示風格設定為,Freeform風格和Grid風格這兩種風格。創建數據窗口對象的步驟如下:在進入PowerBuilder后,在系統樹窗口中查找并打開該應用,找到“File”/“New”進行選擇,或者是通過單擊工具條上的相關圖標,來彈出新建對象窗口。在這里要選擇“DataWindow”頁,會出現一個界面,在界面上選擇顯示風格。以“客戶信息查詢窗口”為例。先選定Freeform的圖標,點擊確認按鈕或雙擊鼠標左鍵。彈出對話框,選擇數據庫中的“客戶信息表”,單擊下一步,這樣就可以建立“客戶信息查詢窗口”的數據窗口了。然后便可以通過對數據窗口對象進行操作進而對其進行相關操作。

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2互動化營業廳信息集成需求分析

在互動化營業廳中各個專業應用以上信息系統,可改善營業廳服務環境,提升客戶服務質量。但任一專業僅依靠自身采集的信息無法獨立完成工作,例如:客戶服務專業需要業務支持專業提供客戶檔案信息以識別客戶身份;監控管理專業需要客戶服務和業務支持專業提供設備運行狀態,以實現對整個營業廳設備的統一監控。因此,需要在營業廳范圍內全面考慮信息交互,實現專業間信息雙向流動,互動化營業廳信息流如圖1所示。同時,各專業內部應用系統之間也存在信息雙向交互。支撐業務支持專業的自助服務設備管理系統和營銷系統需交互客戶檔案和業務辦理信息;監控管理專業的視頻監控系統、展廳設備中控系統和營業廳服務管理系統需交互設備狀態和視頻信息等。應用系統之間信息流如圖2所示。圖1互動化營業廳信息流Fig.1Informationflowofinteractivebusinesshall圖2應用系統信息流Fig.2Informationflowofapplicationsystem營業廳需要集成的信息可劃分為3類:檔案信息、業務信息和工況信息。檔案信息包括企業、人員、設備的基本檔案;業務信息描述每筆業務具體辦理情況,包括辦理時間、辦理人員、業務類型、評價結果等;工況信息包括營業廳環境工況、設備運行工況和視頻監控的現場工況。專業信息集成需求如圖3所示。由于各應用系統在營業廳發展的不同階段面向不同領域開發設計,數據模型和接口標準各不相同。因此,隨著系統種類的增多和復雜度的增加,全局范圍內的信息交叉重疊和數據孤島現象凸顯。圖2中各系統須面向箭頭另一端所指向的系統開發專用接口適配器,以完成數據模型的轉換,且無法方便地實現營業廳范圍內的信息交換和數據共享。此外,系統升級改造和數據模型變化會對相關系統產生影響,維護成本巨大。因此,實現系統間信息的有效集成需解決兩方面問題:一是建立統一的信息交換數據模型;二是形成有效的信息交互機制。

3信息建模及交互方式

IEC61970CIM是對電網元件模型組織處理的方式,其核心思想是面向對象、互操作和即插即用,能夠解決輸電環節信息集成問題[6-7]。目前,IEC61970CIM應用還未延伸到用電領域。本文參照IEC61970CIM的建模思想[8-10],針對營業廳信息集成需求,將營業廳數據模型以分包的形式進行處理,并將其劃分為檔案包(Files)、業務包(Businesses)、設備包(Devices)、設施包(Facilities)、量測包(Measure)和字典包(Domain),每個包里定義了具體的對象類,圖4描述了各包之間的關系。圖4營業廳數據模型間的關系Fig.4Relationsamongdatamodelsofbusinesshall營業廳數據模型的分包內容如下。1)字典包:是數據單位的字典,定義了被其他任何包中任何類使用的屬性的數據類型(Data)。2)檔案包:建立了營業廳檔案模型,包括企業檔案類(EnterpriseFile)、營業廳檔案類(HallFile)、營業員檔案類(AssistantFile)和用電客戶檔案類(GuestFile)等。檔案包是容器包,是其他包的基礎,且依賴于字典包。3)業務包:建立了營業廳業務模型,包括業務咨詢類(Consultation)、費用繳納類(Payment)和業務辦理類(Management)。用于支持涉及業務的各種應用,如營銷系統、服務管理系統。業務包依賴于檔案包、量測包和字典包。4)設備包:建立了營業廳的設備模型,包括自助服務設備類(SelfServiceDev)、智能排隊設備類(QueueDev)、媒體設備類(ReleaseDev)、視頻監控設備類(VideoDev)等。定義設備的基本屬性和量測,用于各應用系統對設備的建模。設備包依賴檔案包、量測包和字典包。5)設施包:建立了營業廳的設施模型,包括客戶設施類(GuestFac)、營業人員設施類(AssistantFac)、展示設施類(ShowFac)、戶外設施類(OutdoorFac)等,用于對營業廳設施的信息化管理。設施包依賴于檔案包、量測包和字典包。6)量測包:描述了各應用間交換的動態量測數據的數據集合(MeasureSet)。對業務來說是業務量測數據集(BusiMeasureSet),包括時間、金額、滿意率等;對設備來說是設備量測數據集(DevMeasureSet),包括狀態量、數字量、浮點量等。量測包與業務包、設備包共同完成對業務、設備的動態描述。量測包依賴于字典包。信息與數據模型之間的對應關系如圖5所示。圖5信息與數據模型的對應關系Fig.5Correspondingrelationshipbetweeninformationanddatamodel圖4所示的3層層次關系構建出營業廳信息的基礎模型框架。營業廳運行過程中出現的新型數據對象可按需要添加到對應包中。業務包、設備包和設施包相互關聯,且依賴于檔案包和量測包,能夠使數據對象在交互信息時通過統一接口描述其具有共性的行為,且行為細節被接口內部實現所隱藏,使對象間的信息交互更為方便。而營業廳的數據對象均可由位于上層的業務包、設備包和設施包的基礎對象派生得出,并在子對象中豐富個性化屬性,完成對模型的完整描述。自助繳費終端模型見圖6。圖6中,由自助服務設備(SelfServiceDev)派生出自助繳費終端設備(SelfPayDev)子對象,并加入讀卡器、驗鈔機、打印機等自有屬性,而自助服務設備本身聚合了檔案包中的企業檔案對象、營業廳檔案對象、用電客戶檔案對象和業務包中的費用繳納對象、業務辦理對象,以及量測包中的業務量測數據集、設備量測數據集,建立了支持自助繳費終端業務和設備管理的完整信息模型。信息交互時利用工具導入導出信息模型,形成可擴展置標語言(XML)格式的模型信息文件,在營業廳采用面向服務架構(SOA)和基于企業服務總線(ESB)思想的局部信息總線實現各應用之間的信息交互。SOA是具有松耦合特點的組件模型,它從業務操作和工作流程的角度將應用相互聯系,通過在應用之間定義良好的接口及契約,使各應用以統一和通用的方式進行交互,且應用內部的改變和新應用的接入不會對其他應用產生顯著影響。例如:實際中,當營銷系統的業務流程和數據結構發生變化時,不會對使用用電客戶檔案、企業檔案等數據的自助服務設備管理系統、智能身份識別系統產生影響,有效減少了應用系統升級維護的工作量。ESB是SOA的消息傳遞架構,可提供事件驅動和文檔導向等處理模式,以及分布式運行管理機制。利用基于ESB技術的局部信息總線可實現營業廳應用間不同消息和信息的準確、高效和安全傳遞。例如:自助服務設備管理系統中,自助服務終端設備的增減以及終端內部結構的變化可通過局部信息總線以消息方式及時通知服務管理系統和營銷系統。基于SOA架構和ESB總線技術的信息交互方式如圖7所示。

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作者:劉臻 任效穎 單位:國土資源部信息中心

空間數據組織本系統選擇ArcGIS作為GIS支持平臺,采用Geodatabase空間數據模型來完成礦產資源規劃管理業務相關的空間數據的組織與管理。對各種類型的數據(如基礎地理、基礎地質、礦山環境、各類型的地質災害數據等)采用Geodatabase中的空間要素集來進行組織。采用根據國家標準大類為集合的原則,對數據的存放采用“地理數據庫(Geodatabase)要素集(FeatureDataset)要素類(FeatureClass)”三層結構的組織方式。整個管理系統數據庫可以理解為一個獨立的地理數據庫(Geodatabase),一個地理數據庫可以包含多個要素類。在ArcSDE中,一個要素類能夠包含多個要素集,其中:純屬性要素類表示表格要素,點、線、面、文本要素類表示矢量要素,三維點、線數據表示三維要素,影像要素類表示柵格要素等。要素集是獨立的空間數據對象(Feature)的集合,用來存放同一種空間實體。非空間數據組織屬性數據主要以關系表的形式存貯于數據庫中。Oracle作為當前最為流行普及的數據庫管理系統,提供了豐富的數據維護與管理功能,在數據的安全與數據備份與恢復等方面都具有完整的解決方案。

礦產資源規劃管理信息系統的總體結構本系統的總體結構分為三個層次:數據服務層、業務處理層和人機交互層(1)業務處理層業務處理層通過人機接口與用戶交互,在數據服務層提供的數據、模型、方法、知識等的支持下,實現礦業權管理、礦產資源規劃管理、探礦權審查、采礦權審查、系統管理等應用功能。(2)數據服務層數據服務層存儲和管理礦產資源規劃管理子系統的所有數據,包括空間數據和非空間數據。(3)業務分析層業務分析層是礦產資源規劃管理信息系統的核心,由礦產資源規劃成果管理子系統、輔助核查子系統以及統計分析子系統組成。(4)人機交互層系統交互界面是系統使用者與應用軟件之間的人機接口,總的作用是通過建立總控程序構筑系統運行的軟件環境。具體功能包括控制應用軟件運行、運行控制參數的輸入和運行結果的表達等。系統的開發除了建立各種業務分析模型外,系統交互界面的設計和開發是其主要內容。礦產資源規劃管理信息系統運行總的原則是:各功能模塊系統之間不進行直接的相互控制,各自獨立運行,其間的數據聯系通過信息交換緩沖區進行,控制聯系通過傳遞運行通知的方式實現。礦產資源規劃管理信息系統界面設計總的原則是:(1)盡量采用直觀的圖形用戶界面技術,信息的表達要形象、直觀、簡潔明了;(2)以GIS中的電子地圖作為系統背景,實現系統的分布式表達和查詢;(3)各種業務流程和系統界面控制程序之間的接口要平滑過渡;(4)系統操作要以菜單、圖形、圖標等形象化的界面元素為基礎,大多數操作可以通過鼠標點擊完成,對話框的層次不宜過多,使操作更為方便快捷。礦產資源規劃管理信息系統的功能設計本系統按照業務職能劃分為3個子系統:規劃成果管理子系統規劃成果管理子系統劃分為3大模塊:規劃文本管理模塊、規劃附表管理模塊、規劃圖件成果管理模塊,實現對各省的礦產資源規劃成果數據(文本、附表、附圖等)的一體化存儲與管理,提供規劃文、表、圖的分級、分項瀏覽、查詢。輔助核查子系統輔助核查子系統分為8大模塊,為提高規劃實施管理的效率和質量提供有效的技術手段,(圖略)(1)采礦權空間輔助核查模塊:根據采礦權項目坐標數據,利用空間分析技術將項目的位置、區域形狀再現,并與開發利用規劃圖等空間數據進行疊置分析,列出分析運算結果,輔助用戶判斷項目在空間上是否滿足規劃要求。(2)采礦權礦種輔助核查模塊:根據礦產資源規劃關于礦種開采部署出發,自動計算采礦權項目所涉礦種規劃要求符合性并列出結果,輔助用戶判斷項目在礦種方面是否符合規劃要求。(3)采礦權規模儲量輔助核查模塊:根據開采規模、總量控制和礦產資源儲量等參數和算法,自動計算采礦權項目的規模和開采儲量并列出結果,輔助用戶判斷項目在規模儲量方面是否符合規劃要求。(4)采礦權指標輔助核查模塊:根據礦產資源規劃中關于開采總量控制、礦業經濟、新建礦山三率規劃、新建礦山準入等指標的參數和采礦權項目相關數據進行計算,輔助用戶判斷項目是否符合規劃的各項指標要求。(5)采礦權相關地物輔助核查模塊:根據采礦權項目坐標數據,利用空間分析技術將項目的位置、區域形狀再現,并根據要求與相關地物進行空間疊置運算,從而得到項目與地物的相關性,輔助用戶判斷項目是否與其他重大項目(如高速公路、旅游景點、生態保護區等)的規劃相沖突。(6)采礦權法律法規輔助核查模塊:以礦產資源相關法律法規數據庫為基礎,方便用戶查詢調閱各項法規政策,輔助用戶判斷項目是否符合相關法律法規的要求。(7)探礦權空間區域輔助核查模塊:根據探礦權項目坐標數據,利用空間分析技術將項目的位置、區域形狀再現,并與勘查規劃區和開采規劃區等空間數據進行疊置分析,計算項目與規劃區的空間相關性,輔助用戶判斷項目是否符合規劃要求和宏觀政策導向。(8)探礦權礦種輔助核查模塊:根據礦產資源規劃關于礦種勘查部署要求出發,自動計算探礦權項目所涉礦種規劃要求符合性并列出結果,輔助用戶判斷項目在礦種方面是否符合規劃要求和宏觀政策導向。

統計分析子系統統計分析子系統分為2大模塊:規劃核查項目匯總統計模塊、開采總量動態統計分析模塊。關鍵技術的實現ArcGISEngine是開發人員用于建立自定義應用程序的嵌入式GIS組件的一個完整類庫,它繼承于之前的AO(ArcObjects)組件庫,又有其組件布局合理靈活、應用部署方便快捷等自身優勢。使用ArcGISENGINE可以創建獨立界面版本的應用程序,或者對現有的應用程序進行擴展,為用戶提供專門的空間解決方案,同時ArcGISENGINE也提供了COM、.NET等多種應用程序編程接口。基于上述原因,本系統采用ArcGISEngine進行開發。SQL屬性選擇查看用戶通過SQL語句來選擇當前地圖圖層的要素,并查看要素屬性信息。算法介紹:由用戶選擇的節點項得到相應的圖層對象。如果沒有得到選中的圖層對象,退出該功能。如果圖層對象是CFileMapLayer的對象,而且該文件是CAD圖層類型的文件,則提示無法進行SQL選擇查詢。如果選中對象是CFileMapLayer的對象(除去CAD圖層類型的文件),或者是CIndexLayer,CPhyMapLayer則彈出SQL選擇的對話框。具體的實現如下:DimpFeatureLayerAsIFeatureLayerpFeatureLayer=mSelectObj.pLayerIfpFeatureLayerIsNothingThenExitSubDimpSheetAsIComPropertySheetpSheet=NewComPropertySheetDimpPAsesriSystem.ISetpP=NewesriSystem.SetpSheet.Title="定義查詢條件"pPset.AddpFeatureLayerpSheet.AddCategoryIDnewUIDDimpQueryPropertyPageAsIQueryPropertyPagepQueryPropertyPage=NewQueryPropertyPagpQueryPropertyPage.Table=pFeatureLayerDimpComPageAsIComPropertyPagepComPage=pQueryPropertyPagepComPage.Title="查詢"pSheet.AddPagepComPagepSheet.EditProperties(pPset,0)用戶輸入SQL查詢語句后,得到查詢的要素,在視圖中高亮顯示查詢到的要素,并將視圖的范圍縮放到要素的地圖范圍。刷新視圖。關鍵的代碼如下:DimpFeatureCursorAsIFeatureCursorDimpFeatureAsIFeatureSetpFeatureCursor=pFeatureLayer.Search(pQueryPropertyPage.QueryFilter,False)pFeature=pFeatureCursor.NextFeatureDoWhile(NotpFeatureIsNothing)m_pMap.SelectFeaturepFeatureLayer,pFeaturepFeature=pFeatureCursor.NextFeatureLoop如果選中的對象是其它類型的對象,提示SQL查詢只針對矢量圖層。空間疊加分析疊加分析是將兩層或多層地圖要素進行疊加產生一個新要素層的操作,其結果是將原來要素分割生成新的要素,新要素綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性。疊加分析包括疊加求交(Intersect)、疊加求和(Union)。本系統中用到的是疊加求交,通過將項目區域與限制/禁止開采區、限制/禁止勘查區、保護區、面狀水系等圖層分別進行求交分析,得到不符合規劃要求的區域,提示用戶需要去除掉。算法步驟如下:(1)由用戶選擇的節點項得到地圖視圖中參與求交分析的圖層,使用IMAP、IFeatureLayer接口;(2)設置求交分析后輸出的數據源及要素類名稱,使用IWorkspaceName、IFeatureClassName等相關接口;(3)設置參與求交分析的對象,對其進行求交分析,使用IBasicGeoprocessor接口中的Intersect方法;(4)對求交結果進行坐標提取,使用IFeatureClass、IFeature接口。緩沖區分析緩沖區是指為了識別某地理實體或空間物體對其周圍的鄰近性或影響度而在其周圍建立的一定寬度的帶狀區。所謂緩沖區分析,是指根據數據庫中的點、線、面實體,在其周圍建立一定寬度范圍的緩沖區多邊形。本系統通過緩沖區分析得到公路、鐵路、河流等線狀地物的緩沖區,再與項目區域求交,即可得到不符合規劃要求的區域,提示用戶需要去除掉。算法步驟如下:(1)增加要進行緩沖分析的矢量圖層①清空列表內容;②從當前地圖上得到所有的ILayer對象,開始循環;③判斷ILayer對象是否為IFeatureLayer,如果不是,繼續循環,否則增加到列表;④結束。(2)得到緩沖多邊形SetpTopologicalOperator=m_pSourceGeometrySetpPolygon=pTopologicalOperator.Buffer(dLength)'Outsidebuffer(3)生成預覽元素pElement=NewPolygonElementpElement.Geometry=pGeompElemPloygon=pElementpElemPloygon.Symbol=pSymbolpGraCont.AddElementpElemPloygon,0(4)緩沖結果與選擇的圖層進行相交查詢①選擇pGeom相交的要素;②判斷選中的要素是否在選擇的圖層里,如果不是取消該要素的選擇;③進行相交查詢;④對求交結果進行坐標提取。

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1.1探討確權系數精度由表5可知,變異系數法和熵權法有6個指標的排序相同,對最重要指標的判定相同。圖2中,不同指標體系下,變異系數法同熵權法的賦權結果的走勢一致,同升同降。表5和圖2反映變異系數法和熵權法的賦權結果極大趨同性。同時,在差異組指標體系下,對熵權法和變異系數法的賦權結果進行相關性檢驗,相關系數均在0.9以上,且雙精度檢驗值絕大部分小于0.05。這說明熵權法、變異系數法獨立數據差異信息離散程度的確權系數是相近的。確權系數的精度決定賦權結果的合理性,合理性由排序的準確性和權重數值的區分性體現。由于變異系數法同熵權法在排序上基本一致,從權重的區分性來判斷方法的優劣。在差異組的各指標體系下,對變異系數法、熵權法的賦權結果,分別求標準差,熵權法對應的賦權結果的標準差總是大于變異系數法的,熵權法的區分度好。在假設變異系數法、熵權法的指標排序都合理的情況下,熵權法的賦權結果在區分度上由于變異系數法。均方差法利用標準差度量差異信息的離散程度,但是當進行2個或多個樣本離散程度的比較時,當且僅當度量單位與平均數相同,可直接利用標準差來比較。如果單位和平均數不同時,比較其離散程度就不能采用標準差,而需采用標準差與平均數的比值來比較,而變異系數為標準差與平均數的比值,可以消除單位或均值的影響,更能合理反映數據的離散程度。故變異系數法較于均方差法。圖2中,多數指標體系下,變異系數法同均方差法的賦權結果走勢圖有很大出入,這歸因于均方差法不能消除指標均值的影響,難以合理比較不同指標的離散程度,賦權結果不合理。表5中,原始指標體系下,均方差法同離差最大化法有3個指標排序相同。圖2中,隨著指標體系的變化,較于其他2種方法,均方差法和離差最大化法的賦權結果走勢相對一致。在差異組指標體系下,對均方差法和離差最大化法的賦權結果進行相關性檢驗,相關系數在0.8左右,且雙精度檢驗值絕大部分小于0.1,說明均方差法同離差最大化法的賦權結果的趨同性強。但是,原始指標體系下,均方差法對最重要指標的判定同熵權法、變異系數法一致,而離差最大化法的判定則是將熵權法中第4重要的指標判定為第1重要指標,這種決策失誤來源于離差最大化法公式中指標極大值、極小值的選取錯誤,從準確性考慮均方差法優于離差最大化法。對于1個指標體系賦權,保證合理反映指標的相對重要程度是前提,因此均方差法優于離差最大化法。前面推論,熵權法優于變異系數法,變異系數法在合理性、區分度上都優于均方差法,均方差法優于離差最大化法。因此,利用差異信息賦權的方法中,熵權法最優。

1.2賦權原理不同的方法比較熵權法利用差異信息賦權;復相關系數法利用重復信息賦權。但是,對于任意指標體系都包含差異信息和重復信息。為探討2種方法的適用條件、賦權結果有無一致性,建立同差異組對立的相關組,研究熵權法在相關組的賦權結果、研究復相關系數法在差異組的賦權結果,進而比較分析。相關組,利用修正的復相關系數,對每1個指標存在1個容許度,定義容許度為TOL,TOL=1-R2,TOL越小,指標的相關性就越強[12]。利用容許度,定義方差膨脹因VIF=1/TOL,單個方差膨脹因子大于10或者平均方差膨脹因子大于1,說明指標之間的相關性強,獨立性越弱[12]。利用方差膨脹因子均值,分別構建相關性遞增指標體系和相關性遞減指標體系。由圖3可知,在相關性遞增指標體系下,復相關系數法的賦權結果中指標權重的區分度不是很明顯。在相關相關性遞減指標體系下,復相關系數法的賦權結果中指標權重的區分度相對明顯。現實條件中,指標體系的建立,盡力選擇相互獨立的指標,某一指標為其他指標所能解釋的程度越弱,指標體系所包含的信息量就越大。圖3說明,復相關系數法的適用條件并不要求指標間的相關性很強,相反的指標的獨立性越強,復相關系數法的賦權結果越能合理。由圖4可知,差異組離散性遞減的指標體系下,復相關系數法賦權結果中指標權重均衡化明顯,難以有效的區分指標的相對重要性。差異組離散性遞增的指標體系下,復相關系數法賦權結果中指標權重的區分度相對明顯。圖4說明,復相關系數法在數據離散程度較高的指標體系中賦權結果更為合理。由圖3~4可知,熵權法在差異組、相關組中的賦權結果指標權重的區分度都很好,復相關系數法對指標獨立性強、數據離散程度高的指標體系的賦權結果更為合理。綜合評價過程中,指標體系的建立,選擇獨立性強的指標保證極大程度地反映評價對象信息,樣本中同一指標對應的數據避免重復,保證數據的有效性。故熵權法、復相關系數法適用于任意科學建立的綜合評價指標體系。由圖3~4可知,復相關系數法、熵權法的賦權結果不存在趨同,權重數值存在很大的差異。表5中,熵權法判定指標的重要程度排第1、2、3、4,在復相關系數法中分別排第2、3、1、8。8個指標的重要程度排序,無任何一致性。對各指標體系下,復相關系數法和熵權法得到的賦權結果進行相關性檢驗,相關性系數往往為負值。存在這種差異,是由于熵權法基于指標數值的離散程度,復相關系數法要是基于指標的相關性性賦權,這2類賦權方法分別利用了指標體系的不同信息,賦權結果一致性極低,相互補償的作用很小。

1.3一種組合優化方法土地系統的整體性、動態性、開放性、階段性說明土地系統是一個復雜巨系統,土地體統的復雜性要求在進行土地評價的過程中必須辯證的考慮問題[12]。指標賦權是土地評價的重要過程,要求系統的、辯證的衡量各指標的重要性。定量評估指標重要性,有2種原理:(1)利用指標數值的差異信息賦權;(2)利用指標數值的重復信息賦權。原始數據信息由差異信息和重復信息組成。為了充分利用原始數據信息,保證賦權結果的合理性,對1組指標體系數據分別用熵權法、復相關系數法進行賦權,利用乘法組合賦權將熵權法、復相關系數法的賦權結果進行歸一[10,13-16]。其公式見(1)。式中:wj(1)為熵權法賦權結果,wj(2)為復相關系數法賦權結果。由圖5可知,組合賦權法,對2種賦權方法的結果都有兼顧,借鑒了熵權法和復相關系數法對各指標的權重,尤其是最重要指標和最不重要指標的判定,充分利用原始數據信息。

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二、信息管理的發展對檔案數據庫建設發揮指導作用

(一)數據庫離不開信息管理。數據庫內容反映的是一個現實的實體單位的歷史記錄,保證了檔案數據具有一個堅實可靠的立足點,這就應用到信息管理,是單純地依靠邏輯分類方法所達不到的。

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