中国沼泽湿地数据库集成和网络系统开发
摘要
本项目是中国科学院知识创新工程项目“国家资源环境数据库建设与数据共享研究”中的“全国沼泽湿地数据库空间集成”子课题。本文对相关数据采用一致的坐标、投影体系，融合、集成通过野外调查获得的湿地属性信息和基于遥感手段获得的湿地空间分布信息，在此基础上建立多元中国沼泽湿地数据库。本文的课题项目在全项目组成员认真履行合同要求的前提下，共同完成了沼泽湿地数据的分类、编码、量化、入库、集成等工作，最终完成了中国沼泽湿地数据库的建库工作；确立了湿地遥感解译标志；制定了相关元数据库；建立了中国沼泽湿地网站。湿地数据库的建立受到了广大湿地工作者的欢迎，其中的部分湿地数据已被多个项目所应用。
文中主要是在统一的规范和数据表达方式下，建立与集成全国沼泽湿地空间数据库和元数据库，并在网上进行信息发布与共享。具体内容包括：
（1）建立适合我国国情的中国沼泽湿地空间数据库分类系统，建立科学的中国沼泽湿地编码规范。
（2）结合文献以及已出版的不同比例尺的沼泽湿地图件，提取不同类型的中国沼泽湿地的空间属性信息。
（3）整编不同年代的全国沼泽湿地遥感解译数据，提取并建立坐标准确的90年代末全国沼泽湿地空间数据库。
（4）确定中国沼泽湿地元数据表达形式，建立沼泽湿地空间数据库的元数据库。
（5）建立中国沼泽湿地数据的共享策略，提供湿地数据服务与应用示范，完成了中国湿地网站的建设，并建立了中国湿地信息发布子系统。
（6）在已整理的湿地数据资料基础上，复合不同年代的全国沼泽湿地遥感解译数据资料，进一步将沼泽湿地属性数据集成到不同年代中国沼泽空间数据库上。
本文经过分析不同的沼泽信息源特征，找到了相应的信息提取方法；提出了适合多元环境数据集成的沼泽分类编码原则和分类编码方式；提出了多元环境数据集成的目标、空间坐标变换模型和数据组织方法，并在此基础上进行了沼泽多元环境数据集成。
（1）沼泽环境分析为提取更多的沼泽遥感信息提供了可能，沼泽遥感
解译将能够提取更多的沼泽内部边界信息。
（2）沼泽多元环境数据集成应充分考虑信息源特征。遥感能快速、客观、准确地反映沼泽空间分布的动态变化，集成后的数据集操作应能够提取沼泽遥感解译数据所反映的沼泽空间边界信息。沼泽专题图件生动直观地反映了沼泽分布状况，但由于沼泽图件更新周期长，其变化不能与沼泽分布的真实状况保持同步。沼泽环境外业调查信息可为多元环境数据集成提供沼泽微观环境属性信息。
（3）沼泽多元环境数据集成的目标是建立不同沼泽信息在空间、时间和属性上的一致性和可比性。因此有机集成后的沼泽多元数据集应在空间上“无缝”、时间和属性上“连续”。同时通过空间与属性有机关联，实现对沼泽多元环境数据集的综合操作。
（4）沼泽多元环境数据集成需要从空间数据集成和空间与属性数据集成两方面实施。沼泽多元环境数据空间集成模型来源于空间数据的坐标转化。一致的投影方式、一致的坐标体系，是实现多元环境数据空间集成的必要条件。沼泽多元环境数据空间集成模型考虑了沼泽空间数据的数字化仪坐标、计算机屏幕坐标、地图坐标系和空间数据投影方式等的坐标变换关系。沼泽多元环境空间与属性数据的集成可通过在属性表中记录图斑号的方式实施。每个沼泽环境属性数据可能对应一个或几个空间图斑，将这些图斑的标识存入沼泽环境属性数据表后，就可实现集成后空间与属性数据的集成。
中国沼泽湿地数据库的研建，是探索与解决湿地资料分类量化、湿地时空边界信息的可视化构建等一系列科学与技术问题的重要突破。此项目总结了前人的研究成果，实现了信息共享，避免了重复投入。其数字湿地平台，可为湿地研究由定性描述转向定量计算奠定基础。同时，这一数据库的建立，一方面可为政府可持续发展资源环境宏观决策提供强有力的支持，另一方面，湿地数据库可面向湿地科研工作者，从而直接服务于湿地科研工作。另外，湿地数据库的建立与网络发布，将有力推动湿地科普教育，从而提高全民族的湿地自我保护意识。
This paper adopt consistent coordinates, project, inosculate and integrate the wetland attribute information of the field investigation acquisition and the wetland space distribution information according to the remote sensing means acquisition. Based on these, we establish multi-dimension Chinese mire wetland database. The member of the item group implemented the contract request ,at the same time we completed the sort, coding, quantization of the mire wetland data, store in warehouse, integration etc. we complete the Chinese mire wetland database sets up the library job in the end; Establishment wetland remote sensing interpret tag; Established the related metadatabase; Create Chinese mire wetland website. The wetland database created to suffer the large wetland the worker welcome, the parts of wetlands data has been applied by lot of items.
The paper primarily establish and integration the national mire wetland spatial database and metadatabase at the united norm and data expresses ,at the same time release and communion in the www.
The concrete contents includes:
(1) Create the Chinese mire wetland spatial database sort system of the in keeping with our country state of the nation, create the Chinese mire wetland coding norm of science.
(2) Combined to literature and swamp wetland graph a Chinese mire, swamp of different scale, pick-up space attribute information of different type wetland.
(3)Redacted the national mire wetland remote sensing interpret data of the different age, pick-ups and creates national mire spatial database with accurate coordinates in the 90's.
(4) Make sure Chinese mire wetland metadata expresses form, create the metadatabase of the mire wetland spatial database.
(5) Create the share strategy of the Chinese mire wetland data, provide the wetland data service and application demonstration, completed developments of the Chinese wetland website, created the Chinese wetland information subsystem.
(6) The foundation on which the wetland data were tidied up, reunite the national mire wetland remote sensing interpret data of the different age, further arrive the mire wetland attribute data integration to Chinese mire in different age spatial database.
By analyzing the characteristics of mire environmental data from diverse sources including remote sensing data, thematic maps, survey data and digital elevation model data, this paper aims to find out the relevant information extraction methods, put forward the principles and methods of mire classification and code which suit for the integration of environmental information of diverse sources, and get up the objects of the integration of environmental information of diverse sources, space coordinate transformation patterns and the organization methods of mire spatial and attribute data, which was formed after environmental information of diverse sources was integrated organically.
(1) The mire environment analysis provided the possibility that is to pick-up more mire remote sensing information, the mire remote sensing interpret will can withdraw the internal boundary information of more mire.
(2) The data integration of mire multi-dimension environment should consider the information source feature well. The remote sensing cans be fast, objective and reflect accurately the motion of the mire space distribution dynamic changes, the data gather of the integration should can withdraw the mire remote sensing interpret data which reflecting space boundary information. The mire thematic maps which vivid reflected the mire distribution state, because of the mire thematic maps update cycle which is long, its variety can't hold synchronization with the true condition. The survey information can provide microcosmic environment attribute information for the diverse environment data integration.
(3) The target of the data integration of mire multi- dimension environment that is create different mire information have consistency and compared at space, time and attribute. the union make its organism incident. The data gather of the integration i
文中主要是在统一的规范和数据表达方式下，建立与集成全国沼泽湿地空间数据库和元数据库，并在网上进行信息发布与共享。具体内容包括：
（1）建立适合我国国情的中国沼泽湿地空间数据库分类系统，建立科学的中国沼泽湿地编码规范。
（2）结合文献以及已出版的不同比例尺的沼泽湿地图件，提取不同类型的中国沼泽湿地的空间属性信息。
（3）整编不同年代的全国沼泽湿地遥感解译数据，提取并建立坐标准确的90年代末全国沼泽湿地空间数据库。
（4）确定中国沼泽湿地元数据表达形式，建立沼泽湿地空间数据库的元数据库。
（5）建立中国沼泽湿地数据的共享策略，提供湿地数据服务与应用示范，完成了中国湿地网站的建设，并建立了中国湿地信息发布子系统。
（6）在已整理的湿地数据资料基础上，复合不同年代的全国沼泽湿地遥感解译数据资料，进一步将沼泽湿地属性数据集成到不同年代中国沼泽空间数据库上。
本文经过分析不同的沼泽信息源特征，找到了相应的信息提取方法；提出了适合多元环境数据集成的沼泽分类编码原则和分类编码方式；提出了多元环境数据集成的目标、空间坐标变换模型和数据组织方法，并在此基础上进行了沼泽多元环境数据集成。
（1）沼泽环境分析为提取更多的沼泽遥感信息提供了可能，沼泽遥感
解译将能够提取更多的沼泽内部边界信息。
（2）沼泽多元环境数据集成应充分考虑信息源特征。遥感能快速、客观、准确地反映沼泽空间分布的动态变化，集成后的数据集操作应能够提取沼泽遥感解译数据所反映的沼泽空间边界信息。沼泽专题图件生动直观地反映了沼泽分布状况，但由于沼泽图件更新周期长，其变化不能与沼泽分布的真实状况保持同步。沼泽环境外业调查信息可为多元环境数据集成提供沼泽微观环境属性信息。
（3）沼泽多元环境数据集成的目标是建立不同沼泽信息在空间、时间和属性上的一致性和可比性。因此有机集成后的沼泽多元数据集应在空间上“无缝”、时间和属性上“连续”。同时通过空间与属性有机关联，实现对沼泽多元环境数据集的综合操作。
（4）沼泽多元环境数据集成需要从空间数据集成和空间与属性数据集成两方面实施。沼泽多元环境数据空间集成模型来源于空间数据的坐标转化。一致的投影方式、一致的坐标体系，是实现多元环境数据空间集成的必要条件。沼泽多元环境数据空间集成模型考虑了沼泽空间数据的数字化仪坐标、计算机屏幕坐标、地图坐标系和空间数据投影方式等的坐标变换关系。沼泽多元环境空间与属性数据的集成可通过在属性表中记录图斑号的方式实施。每个沼泽环境属性数据可能对应一个或几个空间图斑，将这些图斑的标识存入沼泽环境属性数据表后，就可实现集成后空间与属性数据的集成。
中国沼泽湿地数据库的研建，是探索与解决湿地资料分类量化、湿地时空边界信息的可视化构建等一系列科学与技术问题的重要突破。此项目总结了前人的研究成果，实现了信息共享，避免了重复投入。其数字湿地平台，可为湿地研究由定性描述转向定量计算奠定基础。同时，这一数据库的建立，一方面可为政府可持续发展资源环境宏观决策提供强有力的支持，另一方面，湿地数据库可面向湿地科研工作者，从而直接服务于湿地科研工作。另外，湿地数据库的建立与网络发布，将有力推动湿地科普教育，从而提高全民族的湿地自我保护意识。
This paper adopt consistent coordinates, project, inosculate and integrate the wetland attribute information of the field investigation acquisition and the wetland space distribution information according to the remote sensing means acquisition. Based on these, we establish multi-dimension Chinese mire wetland database. The member of the item group implemented the contract request ,at the same time we completed the sort, coding, quantization of the mire wetland data, store in warehouse, integration etc. we complete the Chinese mire wetland database sets up the library job in the end; Establishment wetland remote sensing interpret tag; Established the related metadatabase; Create Chinese mire wetland website. The wetland database created to suffer the large wetland the worker welcome, the parts of wetlands data has been applied by lot of items.
The paper primarily establish and integration the national mire wetland spatial database and metadatabase at the united norm and data expresses ,at the same time release and communion in the www.
The concrete contents includes:
(1) Create the Chinese mire wetland spatial database sort system of the in keeping with our country state of the nation, create the Chinese mire wetland coding norm of science.
(2) Combined to literature and swamp wetland graph a Chinese mire, swamp of different scale, pick-up space attribute information of different type wetland.
(3)Redacted the national mire wetland remote sensing interpret data of the different age, pick-ups and creates national mire spatial database with accurate coordinates in the 90's.
(4) Make sure Chinese mire wetland metadata expresses form, create the metadatabase of the mire wetland spatial database.
(5) Create the share strategy of the Chinese mire wetland data, provide the wetland data service and application demonstration, completed developments of the Chinese wetland website, created the Chinese wetland information subsystem.
(6) The foundation on which the wetland data were tidied up, reunite the national mire wetland remote sensing interpret data of the different age, further arrive the mire wetland attribute data integration to Chinese mire in different age spatial database.
By analyzing the characteristics of mire environmental data from diverse sources including remote sensing data, thematic maps, survey data and digital elevation model data, this paper aims to find out the relevant information extraction methods, put forward the principles and methods of mire classification and code which suit for the integration of environmental information of diverse sources, and get up the objects of the integration of environmental information of diverse sources, space coordinate transformation patterns and the organization methods of mire spatial and attribute data, which was formed after environmental information of diverse sources was integrated organically.
(1) The mire environment analysis provided the possibility that is to pick-up more mire remote sensing information, the mire remote sensing interpret will can withdraw the internal boundary information of more mire.
(2) The data integration of mire multi-dimension environment should consider the information source feature well. The remote sensing cans be fast, objective and reflect accurately the motion of the mire space distribution dynamic changes, the data gather of the integration should can withdraw the mire remote sensing interpret data which reflecting space boundary information. The mire thematic maps which vivid reflected the mire distribution state, because of the mire thematic maps update cycle which is long, its variety can't hold synchronization with the true condition. The survey information can provide microcosmic environment attribute information for the diverse environment data integration.
(3) The target of the data integration of mire multi- dimension environment that is create different mire information have consistency and compared at space, time and attribute. the union make its organism incident. The data gather of the integration i
引文
【1】长春地理所沼泽志编写组, 中国沼泽志, 北京: 科学出版社, 1998
【2】陈述彭，赵英时，遥感地学分析, 北京：测绘出版社，1990
【3】陈述彭等，地理信息系统导论，北京：科学出版社，1999
【4】郭大本等，三江平原土地利用（开垦）和环境情势变化研究，地理科学, 1997(增刊)：473-478
【5】李德仁，关泽群，空间信息系统的集成与实现，武汉：武汉测绘科技大学出版社，2000
【6】李德毅, 归纳学习：从数据库中发现知识, 第十届全国数据库学术会议，沈阳，1992
【7】李军等，地球空间数据集成研究概况，地理科学进展，2000(3): 203-210
【8】刘昌明等，地理学的数学模型与应用，北京：科学出版社，2000
【9】刘仁义等，图形数据与关系数据库的结合及其应用，测绘学报，2000(4): 329-333
【10】ArcIMS 4.0.1 Help
【11】ArcSDE Developer Help
【12】ArcGIS 8.3 Digital Books
【13】宋关福等，多维空间数据无缝集成研究，地理科学进展，2000(9): 110-115
【14】王润生编著，图像理解，北京：国防科技大学出版社, 1995
【15】毋河海等，地理信息系统（GIS）空间数据结构与处理技术，北京：测绘出版社，1997
【16】吴忠性，杨启和, 在电子计算机辅助制图情况下地图投影变化的研究. 见: 吴忠性, 胡毓钜等. 地图投影论文集. 北京: 测绘出版社, 1983
【17】张树清. 三江平原湿地遥感分类模式，遥感技术与应用，1999 (1): 54-58
【18】周成虎等，遥感影像地学理解与分析，北京：科学出版社，1999
【19】David Martin,Ian Bracken.The intergration and socioeconomic and physical resource data for applied land management information system.
Applied Geography, 1993(13): 45-53.
【20】Fisher P E. Algorithm and implementation uncertainty in viewed analysis. Int. J. Geographical Information Systems. 1993(7): 331-347
【21】LiWen-syan,Chris Clifton.Dynamic Intergration in Multidatabase Systems.Journal of Database Management,1996(1): 28-40.
【22】Michael Williams, Wetlands: a threatened landscape, Oxford, UK, B, Blackwell, 1991
【23】ShepHerd I D H. Information intergration and GIS in GeograpHical Information System: Principles and Application Vol.2. In: Maguire D J, Goodchild M F, Rhind D W (ed.). Longman, London, 1991
【24】Zhang Shu-qing, etc,“The modification model of remote sensing of wetland in Sanjiang plain”《中国地理科学》（英文版），2000(3): 100-103
【25】肖迪芳, 王长虹, 孙树森, 王春雷, 大气变暖对黑龙江上中游地区水文气象效应分析，水文，1997(4): 54-57
【26】陈桂琛等，青海湖湿地环境特征及其保护与合理利用，中国湿地研究，吉林科学技术出版社，1995
【27】Bratko, I., I. Kononenko, N. Lavrac, I. Mozetic, and E. Roskar, Automatic synthesis of knowledge: Ljubljana research, Machine and Human learning( Y. Kodratoff and A. Hutchinson, editors), GP Publishing, Inc., Cxolumbia, Maryland, 1989
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【29】Boltad P V, Gessler P, Lillesand T M. Positional uncertainty in manually digitized map data. Int. J. GeograpHical Information Systems, 1990(4): 399-412.
【30】陈述彭，地理信息科学与区域持续发展，北京：测绘出版社，1995
【2】陈述彭，赵英时，遥感地学分析, 北京：测绘出版社，1990
【3】陈述彭等，地理信息系统导论，北京：科学出版社，1999
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