【文章內容簡介】 會經濟數據庫 。四大數據庫構成了兵團空間信息服務系統(tǒng)的基本數據庫。 15 1) 多分辨率遙感數據獲取、處理與影像庫 ? 多分辨率航天遙感信息獲取系統(tǒng)集成 在已有遙感衛(wèi)星數據接收的基礎上，根據新疆對空間信息的需求，通過 與相關衛(wèi)星資源主管部門 建立合作關系 與聯(lián)絡 渠道，重點集成應用以下遙感資源： FY 等氣象衛(wèi)星：利用我國已有的 FY 等氣象衛(wèi)星資源，與地方氣象部門通力合作，獲取生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與農業(yè)生產所需的氣象宏觀信息。 中巴資源衛(wèi)星： “ 資源一號 ” 主要用于收集有關土地利用、農作物估產、水資源、探礦、城市規(guī)劃、環(huán)境保護及海岸帶監(jiān)視等信息。 “ 資源一 號 ” 衛(wèi)星可提供 CCD 相機（ 15 波段）、 IRMSS 掃描儀（ 69 波段）和 WFI 寬視場成像儀（ 11 波段）的數據產品，并可提供 5 個級別的數字圖像產品。 02 星所配儀器比 01星更為先進，可為國土資源、氣象預報、城市規(guī)劃、環(huán)境保護、森林火災監(jiān)控和農業(yè)產量預測等方面提供更加準確的數據圖像。 CBERS1 在新疆 烏魯木齊 設有資源衛(wèi)星地面接收站， 其 CCD 數據產品 249 景覆蓋全區(qū)。 新疆已 應用 CBERS衛(wèi)星資料建立了 1:25 萬新疆地球資源衛(wèi)星數據庫和新疆 CBERS1 影像鑲嵌圖 ，可 逼真地反映新疆地形特征，應用效果良好，是全 國第一個用 CBERS1 產品建立的省級數據庫和編制的鑲嵌圖。 EOS/MODIS：新疆已建立 EOS/MODIS 衛(wèi)星接收站（ 中科院新疆 生地所、氣象局），并已廣泛應用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、湖泊變化、作物估產等方面研究與應用。 EOS/MODIS 數據以較高的光譜分辨將對新疆生態(tài)環(huán)境建設、受損生態(tài)環(huán)境恢復監(jiān)測和洪水等自然災害監(jiān)測起到積極作用。 “北京一號” 小衛(wèi)星： “北京一號”小衛(wèi)星于 2021 年 10 月 27 日發(fā)射，現(xiàn)已經投入商業(yè)運行。 高空間分辨率 和高時間分辨率 衛(wèi)星數據始終是影響新疆遙感技術發(fā)展的重要因素，而小衛(wèi)星計劃能夠靈活地 解決此信息源問題。目前，新疆正建設小衛(wèi)星數據接收站，以期為新疆生態(tài)環(huán)境建設、 水土林草 資源管理、災害防治與監(jiān)測和精準農業(yè)提供新疆全境的實時數據。 除“北京一號”小衛(wèi)星外， 環(huán)境和災害監(jiān)測小衛(wèi)星 即將發(fā)射，能夠為新疆區(qū)域提供很好的高空間分辨率、高光譜和雷達遙感數據。與國外衛(wèi)星遙感數據相比，數據易于獲得，價格性能比高。 微波遙感數據：目前商業(yè)化的航天微波遙感數據獲取系統(tǒng)越來越多，能提 16 供高空間、高時間分辨率的微波遙感數據，如歐空局（ ESA）的 ENVISAT，加拿大遙感中心（ CCRS）的 Radarsat 系列以及日本今年 2 月發(fā)射的 ALOS 遙感衛(wèi)星系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)能夠為微波遙感應用研究提供很好的數據源保障。 ? 航空遙感 信息獲取 系統(tǒng) 利用國內已有的數字航空遙感系統(tǒng)，選擇相應型號的飛機為飛行平臺，進行航空遙感應用飛行試驗 ，并在此 基礎上，進一步完善相機控制系統(tǒng)及其處理軟件（圖像拼接、幾何糾正、輻射校正等），建設航空遙感系統(tǒng) 。 航空遙感優(yōu)點顯而易見，如靈活機動、數字 攝影 、高空間分辨率等，既可用于日常監(jiān)測，又可用于應急監(jiān)測和安防監(jiān)控；既可用于農業(yè)與環(huán)境監(jiān)測，又可用于城市測繪。航空遙感是衛(wèi)星遙感的有益補充，有助于提高衛(wèi)星遙感的應用效率和精度 ，如作物遙感估產涉及的播種面積估算等。 ? 地 面 監(jiān)控系統(tǒng) 集成 地面空間信息也是農業(yè)空間信息的重要組成部分。事實上，由于地表是作物種植、動物飼養(yǎng)的基礎環(huán)境，地面空間信息的采集顯得尤為重要 ， 地面監(jiān)測系統(tǒng)已成為航天、航空等空間信息獲取系統(tǒng)集成技術中必不可少的一個組成部分。本項目根據航天、航空遙感系統(tǒng)及相關應用模型的要求， 對示范區(qū)已建立的地面監(jiān)控系統(tǒng)進行必要的增強和完善，并 研究相關 數據處理 技術 和信息提取方法與分析模型 ： a. 針對 棉花 的分類和識別， 完善 地面 遙感信息獲取與處理技術。 b. 制作大比例尺地形圖或農田電子地圖 ，為遙感應用奠定地面基礎。 c. 完善土壤墑情自動監(jiān)測系統(tǒng)，利用土壤水分傳感器監(jiān)測不同區(qū)域、不同時期和不同深度的農田土壤含水量，結合無線通訊技術，將土壤水分數據傳送到 主控計算機的農場管理信息系統(tǒng)，形成 不同 時態(tài)土壤墑情分布 GIS 圖。 與 相關 部門 、團場 合作，運用地統(tǒng)計學方法，逐步建立大比例尺土壤類型、土壤養(yǎng)分分布圖，為作物種植、變量施肥、產量與經濟效益評估奠定基礎。 建設棉花單產模型試驗與計算機同步模擬環(huán)境，使用 GPS 精準采棉機，為棉花遙感信息提取和單產模型評估與改進提供相關參數。 ? 綜合遙感影 像數據庫 遙感圖像庫系統(tǒng)實現(xiàn)對原始圖像數據按統(tǒng)一規(guī)范進行組織與管理，通過遙感圖像軟件的預處理、幾何校正、圖像增強等處理工作，為遙感信息提取提供定位 17 精度高、信息豐富的圖像數據。通過假彩色合成和與 DEM 信息的疊加分析，可實現(xiàn)遙感信息的多種可視化，為兵團農業(yè)生產與生態(tài)環(huán)境保護提供遙感數據產品。 遙感數據的預處理步驟包括輻射增強、波段融合、幾何糾正、鑲嵌、勻色、正射糾正等（圖 2），使圖像變?yōu)榻矫嫱队暗挠跋?，而且色彩豐富、美觀，為后期影像運用（數字影像圖的制作，專題信息提取，可視化等）做好準備。 經過預處理的遙感數據可以生成各級別的遙感數據產品，如：原始數據（ L0）、經輻射糾正的產品（ L1a）、經輻射糾正與幾何糾正的產品（ L1b），以及更高級別的產品（ L2， L3 … ）。這些不同級別的產品在空間信息管理與服務平臺下按一定的規(guī)范統(tǒng)一組織、管理與存儲，建立綜合遙感影像數據庫，并通過網絡環(huán)境實現(xiàn)兵團內部各部門之間的數據共享與使用。共享的形式可以是存儲介質拷貝分發(fā)、網絡下載與提供應用系統(tǒng)接口服務等。 2) 基礎地理信息數據庫 基礎地理數據是數字城市與數字區(qū)域建設中必須 涉及的基礎地理空間信息，主要以基礎地圖和各專題圖的形式存在，包括幾何圖形數據和屬性數據。對于已經數字化的空間圖層數據，需要按統(tǒng)一規(guī)范和行業(yè)要求加以整合；對于以傳統(tǒng)紙介質形式存在的地理基礎數據，如地形圖，則需要進行數字化處理，經過幾何糾輻射糾正 幾何糾正 影像融合 DEM 正射糾正 勻色與鑲嵌 圖像增強 不同時相色調調整 精度與質量控制 各級別遙感數據產品 近地遙感 航空遙感 衛(wèi)星遙感 圖 2 遙感圖像預處理流程 18 正與正射糾正，可以生成數字正射影像圖（ DOM） ,進一步進行矢量編輯與處理，可以生成矢量圖形數據產品（ DLG）與數字柵格地圖（ DRG），對高程數據進行插值處理可以生成數字高程模型數據（ DEM）。對于沒有或者缺乏更新的數據項，則根據需求運用遙感數據進行專題信息的提取，修編地理基礎數 據層。 基礎地理數據包括以地形圖形式表示的各種空間信息：控制點、建筑物與人工構筑物、工礦與公共設施、道路與交通附屬設施、水系與水工建筑、行政區(qū)劃與境界、等高線與高程點、植被等。 3) 非空間信息數據庫 考慮到社會經濟統(tǒng)計數據等非空間信息對政府決策與管理、公眾服務等方面都是十分必要的，因此在空間信息管理與服務平臺數據庫系統(tǒng)中包括了以各種文檔、報表和多媒體等形式存在的非空間數據。它可以進一步劃分為結構化數據與非結構化數據，前者主要是指有一定結構，可以以表格的形式表達的數據，可用關系數據庫的表或者視圖表示；而非結 構化數據是指沒有明顯結構，無法劃分出固定的基本組成元素的數據，主要是一些文檔、多媒體數據等，這類非空間數據多用 html/xml、或者 word 文檔方式進行管理，可通過資源目錄以文件共享的方式進行發(fā)布。 4) 專題數據庫 專題數據主要是指涉及農業(yè)、水利、土地、城鎮(zhèn)、生態(tài)環(huán)境等方面的空間專題信息與非空間信息，通常以專題地圖的形式存在。傳統(tǒng)的各專題信息主要以紙質地圖的形式保存，經數字化的專題數據通常存儲為 GIS 數據圖層。在專題數據庫建設中，必須依照各行業(yè)規(guī)范和空間數據的有關標準，對已經數字化的專題信息進行規(guī)范與集成 ；對于以紙質地圖存在的專題數據，則需要進行數字化處理，建立規(guī)范化的 GIS 數據圖層，進行統(tǒng)一管理。 專題數據庫的內容主要包括：土壤類型、土壤質地、地質、地貌、土地利用、土地質量等級、水資源分布、農作物類型與分布、植被類型與分布、氣象與氣候因子（降雨、溫度等）、氣象與水文觀測站點分布、農業(yè)設施分布、水利設施分布、道路交通等。這些專題信息經過數字化、標準化處理，實現(xiàn)統(tǒng)一管理，在各部門之間實現(xiàn)共享。 建成后的空間信息管理與服務平臺的主體數據庫系統(tǒng)如圖 3所示。 19 （ 3） 空間信息管理與服務平臺 1） 網絡基礎設施的集成與完善 目前兵團機關、兵團信息中心、兵團各師局、團場、高校與科研單位已構建和運行各類信息管理系統(tǒng)和業(yè)務應用系統(tǒng)，在信息化基礎設施上有了一定的投入，為實施空間信息管理與服務平臺提供了重要的硬軟件基礎條件，積累了寶貴的經驗。在此基礎上，對其重新進行網絡基礎設施的構架與集成，將原有團場的網絡設備劃為兵團空間信息站（點）設備，原有師局的網絡設備劃為兵團空間信息分中心設備，按照兵團空間信息中心、空間信息分中心、兵團空間信息站（點）由高到低的三層結構搭建網絡結構框 架。本項目主要建立兵團空間信息數據共享網絡平臺，為空間信息采集、管理，各業(yè)務子系統(tǒng)的運行、調度決策及辦公等提供一個安全、穩(wěn)定、可靠、快速的網絡環(huán)境，整合和完善原有軟硬件資源，實現(xiàn)平滑升級，并在項目實施過程中加以完善。 空間信息管理與服務平臺（中心節(jié)點）硬件環(huán)境由服務器（包括應用服務器、圖 3 空間信息服務平臺數據庫系統(tǒng) 地理信息系統(tǒng)平臺 綜合數據庫 遙感影像數據 非空間數據 圖形數據 空間數據引擎 元數據 非空間信息數據庫管理子系統(tǒng) 綜合遙感影像數據庫管理子系統(tǒng) 基礎地理信息數據庫管理子系統(tǒng) 專題數據庫管理子系統(tǒng) 專題數據 20 WWW 服務器、 DNS 服務器、 MAIL 服務器、文件服務器、空間數據庫服務器、非空間信息數據庫服務器、目錄服務器等）、工作站（網絡管理工作站、圖形與圖像處理工作站等）、網絡連接設備（路由器、交換機、防火墻、機柜等）和其它設備（存儲 設備、后備電源、輸出設備等）構成。軟件部分包含數據庫軟件、GIS 軟件、各子系統(tǒng)服務模塊軟件、中間件、開發(fā)工具軟件、空間搜索引擎、遙感影像處理軟件、圖像處理軟件、掃描矢量化軟件、三維虛擬建模軟件、操作系統(tǒng)軟件、網絡管理和防病毒軟件等各類軟件系統(tǒng)。三層體系中各局域網內部的網絡接口將按照“網絡綜合布線系統(tǒng)與施工技術”規(guī)范進行設計連接。廣域網連接可使用電信服務商提供的專線或其它無線傳輸方式，網絡之間的接口可按標準協(xié)議執(zhí)行?？臻g信息管理與服務平臺網絡拓撲結構如圖 4 所示： 師 團 入 侵 檢 測 漏 洞 掃 描 防 病 毒 應 用 服 務 器 ? ? 核 心 層 交 換 機 網 絡 管 理 D N S W W W M a i l ? ? 防 火 墻 入 侵 檢 測 漏 洞 掃 描 防 病 毒 各 種 服 務 ? ? 專 業(yè) 局 委 ? ? 防 火 墻 I N T E R N E T 路 由 器 ? ? 文 件 服 務 器公 眾 用 戶 數 據 庫服 務 器 目 錄 服 務 器工 作 站? ? 2） 空間信息資源目錄與空間信息共享 ? 空間信息資源目錄 空間信息數據共享平臺內部（后臺）綜合數據庫存儲了海量的數據，可提圖 4 空間信息管理與服務平臺網絡拓撲結構圖 21 供信息查詢與檢索。同時，該平臺 與兵團各師局、農牧團場互連了大量的網頁并提供豐富的 技術資料 、 共享軟件和多媒體數據等 FTP 文件 資源。為有效的利用這些資源，需開發(fā)基于 WEB 和 FTP 搜索引擎 ， 以一定的策略在 Web 和 FTP 上采集、 提取、組織 、 處理和 存儲網頁或文件信息，并結合現(xiàn)有信息資源管理體制，建設資源目錄管理層，在空間信息基礎框架下實現(xiàn)信息資源的重新整合，統(tǒng)一制定信息資源共享和管理規(guī)范 ，理清數據建設情況和數據間的依賴性，形成高效、有序的信息資源管理體系，形成資源目錄，提供對各職能部門信息資源的描述、檢索、發(fā)現(xiàn)和定位服務，實現(xiàn)信息資源的互聯(lián)互通。 業(yè) 務數 據 庫業(yè) 務數 據 庫業(yè) 務數 據 庫業(yè) 務數 據 庫職 能 部 門 1 職 能 部 門 2 職 能 部 門 3 職 能 部 門 n? . . .數 據 源 層數 據 庫 訪 問 接 口( S Q L / J D B C P o o l )S Q L 指 令 與 查 詢 數 據 元 數 據 存 儲 查 詢 S Q L 處 理 ? . . .U R L 方 式 描 述 定 位 信 息以 流 文 件 方 式 下 載目 錄 數 據 庫O r a c l e S Q L S e r v e r信 息 資 源 目 錄 服 務 器 用