一、    前言
    随着新一轮“国土资源大调查”的开展，国家级土地利用动态遥感监测体系已经基本形成，在今后若干年内，将大规模采用高分辨率遥感数据，每年一度对全国重点城市及重要经济区（带）实施土地利用变化动态遥感监测。迄今已开展了四年遥感监测工作，积累了数百个 GB 的监测成果数据。为了推动土地利用动态遥感监测成果数据应用的进一步深化，并在土地资源日常管理业务中得到广泛应用，需要采用现代信息技术，构建集空间数据、属性数据和元数据于一体的数据管理技术平台，实现多类型监测成果数据的一体化管理。在此基础上，开展遥感监测信息的日常应用与服务，同时，为相关的地政管理业务系统的运行提供基础信息支持。
二、数据库系统设计与开发
1 ．数据库系统设计
( l ）设计原则
    基于土地管理业务对土地利用变化信息需求退切，以及现代 1 青息技不友浅也猛寺万回囚系明考虑，土地利用遥感监测数据库系统设计需要遵循的原则是实用性、先进性、稳定性和可维护性，满足国土资源业务需求，顺应信息技术发展潮流。
( 2 ）体系结构
    受技术发展和应用需求的影响，系统体系结构经历了单机模式、客户端／服务器（ C / S ）模式。目前，由于安全性和可重用性，三层架构逐渐成为系统设计所广泛采用的模式（钟耳顺， 2001 ）。土地利用遥感监测数据库系统在体系结构设计上，采用目前流行的三层架构模式，即数据层、逻辑层和表示层，便于系统移植和扩展。
( 3 ）技术框架
    用大型数据库管理系统 MS SQL Server 和 Arc SDE 空间数据引擎存储各类遥感监测数据，基本技术框架是，通过专门的数据库维护端软件实现多数据源、多时态、多比例尺遥感监测数据人库。在人库的同时建立监测区与相关遥感监测数据间的索引关系；通过专门的数据库维护端软件实现数据的增加、修改和删除；数据的检索、表现、应用、分析等功能通过客户端应用软件实现。
( 4 ）数据组织与管理土地
    利用遥感监测成果数据，范围涉及若干个重点城市，时间序列上按年度划分，数据内容有，遥感影像数据、土地利用变化数据、统计报表数据、基础地理数据和整饰数据（公里格网等）。根据应用需求和监测成果数据特点，设计数据组织与管理模式是如下：
① 将所有监测成果数据整合加工处理，制作成三类数据 ― 栅格数据、矢量数据和属性数据，采用大型关系型数据库系统存储和集成管理，即“矢栅一体化”管理模式；
② 在数据管理上，建立三个层次的数据索引结构，监测时间（年度）、全国省级行政区和监测城市，监测城市为数据分块存储与管理的基本单元；
③ 每个监测城市管理的监测成果数据有，遥感影像数据、土地利用变化矢量数据、元数据、属性数据（描述每个变化图斑的表格数据）、基础地理矢量数据和整饰数据（地名注记、公里格网等），通过将行政区索引与关系型数据库中物理存储的各类数据间建立逻辑链接关系，实现按监测城市为单元管理各类监测成果数据，便于按监测城市开展监测成果数据的查询、分析、统计等应用。
( 5 ）功能设计
    土地利用遥感监测数据库功能设计包括数据库管理与维护、数据库应用。数据管理采用两种运行方式，系统维护端进行成果数据维护，主要用于数据管理部门；客户端用于相关业务部门进行数据查询、浏览、分析。数据库应用功能包括，在网络环境下对多年遥感监测信息的共享、多尺度影像数据的显示漫游、综合查询、数据统计、分析预测、制图输出、报表生成等。
    客户端应用方面，根据管理需求新建图件、删除图件、导人图件、导出图件、管理图层、设置投影、管理图件属性；随时调阅各种图形信息、影像信息、属性信息、文档信息，制作各种专题图等；同时用户可以对图件进行修编，可添加删除地物、属性修改等操作。为满足不同的查询统计需要，支持多种灵活查询方式，定位查询、图形查属性，属性查图形、空间拓扑查询、属性数据库浏览及长度、面积量算等，同时对查询结果按多种方式进行统计分析；支持多元数据的集成成果表现，可同时显示浏览监测区的影像数据、矢量数据、属性数据和对应的元数据信息。
2 ．数据库系统开发
( l ）开发环境
① 采用大型关系数据库（ oracle / sQL server ) 作为数据管理平台；
② 使用 ArC SDE （空间数据引擎）管理空间数据；
③ 以 visualC + ＋作为主开发语言，增强开发的灵活性和集成能力；
③ 基于专业 Gls 控件 MapohjectS 开发客户端 GIS 应用模块；
④ 基于 Web 技术实现辅助业务办公的瘦客户端模块；
⑤ 在客户端软件上对 Web 浏览器协议进行扩展，实现 GIS 应用模块同 Web 浏览器上的业务办公模块间的实时通讯；
⑥ 采用。比 DB 技术，对 sQL server ( oraele ) 等多种关系数据库平台的数据实现“通存通取” ;
⑦ 采用 TCP / IP 通讯协议，实现跨平台网络互连，数据传输。
( 2 ）系统结构
    土地利用遥感监测数据库系统按照“集中式管理、分布式应用”的原则，采用了 Client / Server 和 B ? se / Server 相结合的网络架构。逻辑框架基于标准的三层体系结构，分别是表示层、业务层和数据层，其物理构成如图 1 所示。
( 3 ）软件模块
    土地利用遥感监测数据库系统主要由 6 个功能模块组成，这 6 个功能模块的协同工作、有机组合形成了各种各样的应用，这 6 个功能模块是：系统维护模块、数据导人导出模块、数据处理模块、查询检索模块、数据分析模块、数据输出模块。
( 4 ）关键技术
① 基于 OLE DB 技术，实现对多形式、多时态、大数据量的空间和属性数据的管理。对 Ora - de 和 SQL Server 等多种关系数据库平台的数据实现“通存通取”，不用配置数据源，实现灵活、快速、高效率地操作空间和属性数据库。
② 采用 TCP / IP 通讯协议，实现跨平台网络互连，实现多数据源的数据传输。为了提高网络数据传输速度，采用 TCP / IP 通讯协议进行数据传输编程。
二、数据加工处理与建库
    按照数据库软件系统设计与开发，根据土地利用遥感监测数据库应用特点，对遥感监测成果数据进行加工处理，并完成人库与管理应用。数据处理在 ERDAS 、 PHOTOSHOP 、 Arclnfo 和 Ar - cView 软件平台上完成。
1 ．遥感监测数据内容与格式
按照“土地利用动态遥感监测规程”，监测成果数据内容及格式如表 1 所示。
2 ．数据加工处理内容
    按监测城市为单位，对各类监测成果数据进行整合处理，制作成几何上严格配准的栅格数据与矢量数据、反应检测城市土地利用变化统计信息的属性数据和描述监测数据基本信息的元数据。
( 1 ）空间数据数学基础
    空间数据的投影系统采用横轴莫卡托（ Transverse Mecartor ）六度带投影系统，平面坐标采用 1954 大地坐标系。一个监测城市如果跨带，换算到同一个带中。
( 2 ）遥感影像处理
    在通用影像处理软件平台上，对每个监测城市的各监测区遥感影像进行镶嵌、辐射校正和几何校正处理，几何校正的底图采用国家 1 : 25 万 DLG 数据。最终制作成一个监测城市为一幅 Geo - TIFF 格式的数字遥感影像数据。对于覆盖面积大的城市，进行分块处理与管理。
( 3 ）土地利用变化图斑的矢量化处理
    首先，对 PSD 文件格式的各类变化图斑，进行几何配准与纠正处理，几何处理的地理底图与遥感影像数据的相同，使同一监测城市的遥感影像数据和土地利用变化数据能够进行空间叠加显示与分析；然后对变化图斑栅格数据进行矢量化处理，最终数据格式为 ArclnfO 的 Coverage 格式（曹银漩， 2002 ）。变化图斑矢量数据分面图斑要素、线图斑要素；最后是变化图斑矢量数据的属性数据处理，根据变化图斑的统计报表信息及监测数据的应用需求，变化图斑的属性字段结构如表 2 所示。
( 4 ）整饰数据制作
    对公里格网和地名注记进行矢量化处理，制作成 Arclnfo 的 Coverage 格式数据。
( 5 ）属性数据加工
    根据“土地利用动态遥感监测规程”，需要按监测城市和监测区，反应逐变化图斑和统计汇总定量信息。根据遥感监测成果数据有关变化图斑的表格数据，制作成 DBF 格式的数据，用于变化图斑的统计汇总。
( 6 ）元数据制作
    用于描述监测城市数据的基本信息，包括，监测区代码、监测区名称、监测起始时间、监测终止时间、建库日期、监测单位、建库单位、监测影像数据源、空间分辨率、图面经度范围、图面纬度范围、图面左上 X 坐标、图面左上 Y 坐标、图面右下 X 坐标、图面右下 Y 坐标、投影系统、坐标单位等方面的基本信息。
3 ．监测数据人库
( l ）数据检查
    在数据人库之前，对数据加工处理结果进行数据格式、矢量数据拓扑关系、数据完整性、数据准确性、空间数据几何配准精度等方面的检查。
( 2 ）数据人库
    在 ArcSDE 中建立 REMOTEDATA 数据库，用于存放各监测城市的空间数据，包括遥感影像数据和变化图斑矢量数据；建立 REMoTEDATAATrR 数据库，用于存放属性数据，包括统计数据和元数据；相关文本数据按 HTML 格式存放。最后，对各监测城市的加工处理结果数据，在 ArcGIS 软件环境下，导入相应的数据库中，并在开发的土地利用遥感监测数据库软件系统下，与对应的监测城市实现链接。数据库界面如图 2 所示。
三、 小结
    土地利用遥感监测数据库系统全面、准确地反映多年的动态遥感监测数据成果，提供多种功能，实现各种数据的分析、辅助决策等，为土地管理工作的进一步开展提供了现代化的技术支持。在系统开发建设过程中遵循软件工程和面向对象的开发思想，建立了基于局域网络环境、客户机／服务器（ CLIENT / SERVER ）和浏览器／服务器（ BROWSE / SERVER ）结构相结合的系统。实现了多年土地利用动态遥感监测工作成果数据的全面管理。建立了全国土地利用遥感监测数据的管理、应用、更新体系，提高了监测数据的应用水平。为土地利用规划管理、用地审批等主要地政管理业务和土地整理、复垦等大型土地开发项目提供数据支持和决策服务。
参考文献
[ l ]钟耳顺．土地信息系统建设的若干问题．国土资源信息化， 2001 , NO . 2 .
[ 2 ]曹银漩．土地利用动态遥感监测成果栅格数据矢量化．测绘科学， 2002 , N0 . 4 .