规划数据库建设研究（陈新燕何刘鹏程冀） 时间：2008-01-12 07:23:10 来源：《黄河规划设计》2007年第4期放大缩小打印［摘要］基础资料是规划工作的基础，本文通过对规划资料现状的调查提出了规划数据库建设研究的必要性，确定了建设目标，根据需求分析，在充分了解用户需求的基础上，整个数据库系统采用C/S(客户端/服务器端)结构建立一个基于GIS数据库管理系统，通过地理信息系统点、线、面对象作为数据索引对象，建立数据管理系统，为规划数据应用管理提供一个具有空间背景的应用管理平台。
［关键词］规划数据库标准化规划信息化1 建设必要性基础资料是规划工作的基础，对于规划院来说大部分工作是黄河上的工作，需要有一套详实的流域基本资料,在以往的工作中我院积累了大量的基础资料，但是由于没有一套规范的规划数据库管理系统，这些资料大部分都分散在个人或各专业所内，管理也很不规范，很难形成系统化的规划资料。
再加上我们采用专业管理，项目负责人难以了解其它专业室个人手上的基本资料，所以在具体工作中都要进行大量的资料收集工作，往往造成资料重复收集处理。
如果我们建立了系统、规范的黄河流域规划数据库。
对于项目负责人来说在进行资料收集之前，可以了解那些资料数据库里面已经有或缺哪些资料，然后只收集所缺的那些资料，可以减少盲目的资料收集工作，而有些工作就可以不再进行资料收集工作。
有了规范的基础资料，对于有些简单的工程设计工作，我们完全可以进行标准化、程序化的设计，从而使骨干技术人员能有更多的时间投入到重点项目或关键技术的研究上面提高工作效率，同时可以避免有些资料、技术掌握在个人手上，由于个人工作流动对院工作造成不必要的损失；建立规范的数据库有利于工作方法及技术的积累，可以提高工作中的积累意识,通过规范的数据库可以建立通用的技术方法，使一些常用的方法标准化、规范化，提高工作效率。
2 建设目标项目开发将建立一套满足各类规划数据存贮、管理要求的规划数据库管理系统，可以对规划工作所需的水文、泥沙、水资源、社会经济、工程等数据进行有效管理，实现黄河流域规划数据积累、管理、应用的系统化、规范化、标准化。
通过对规划工作数据资源进行有效管理实现数据的共享，最大限度减少不必要的重复性工作，提高规划工作效率。
3 技术路线首先，收集各专业业务工作所需的基础数据，并对数据的基本情况、采集方式、管理现状、使用方式等情况进行分析调研。
根据需求分析，在充分了解用户需求的基础上，根据应用及数据积累的要求，进行数据库结构的设计。
根据数据对象属性和数据层次之间的关系，对规划各专业数据库进行表结构的设计，建立规划基础信息数据库和规划成果数据库。
根据数据库结构和应用需求开发规划数据库综合管理系统，系统包括数据管理、数据服务、系统安全维护等方面，从而实现对规划数据的统一管理和应用。
系统建设采用“数字黄河”的开发方式，各类数据库开发在规划数据库开发设计的统一原则指导下，按照急用先行的原则分阶段分类进行数据库的设计开发工作，每种类型数据库完成后需要能单独应用，最后进行系统集成生成规划数据库。
4 主要工作内容规划数据库建设项目主要包含以下工作内容：①需求分析：分专业进行数据资料的收集整理，提出数据需求及应用需求；②各类数据关系模型建立，数据库结构设计，数据库表结构设计；③各类数据库建设；④数据库管理系统的开发。
4.1 用户需求分析规划各专业在工作过程中都积累了相当多的用于本专业的基础信息数据，但这些数据对多个专业又有交叉。
如何将这些数据进行规范化的存贮管理，以便于规划各专业的使用是一个复杂的问题，需要进行充分的需求调研和综合分析，理清所有规划数据与各项规划工作间的关系，为规划数据库的设计与建立提供一个可靠的依据。
需求分析是数据库设计开发的基础，系统开发首先要作好详细的需求分析，规划数据库的需求分析包括需求调研和用户需求分析两部分工作。
规划数据库要涵盖水资源、水文、泥沙、综合规划各专业的水文、泥沙、气象、社会经济、工程以及项目文档等类型的大量的数据。
需求调研的主要工作内容是要了解不同专业对规划数据库的数据存贮内容、形式、使用功能以及数据安全性和完整性等各方面的需求。
用户需求分析是由数据库设计人员根据现阶段系统开发目标，对各专业提出的各种需求进行整合、分析，分析不同需求实现的可能性及必要性，再通过与各专业所的交流确定各专业对规划数据库的应用需求。
包括各类数据录入形式、查询检索方式、输出应用格式等。
4.2 规划数据库的设计根据规划数据库建设目标及需求分析，综合考虑各类规划基础数据的存贮现状及特点，本着“急用先建”的原则，分阶段分类型进行规划基础信息数据库的设计工作。
规划数据库的设计工作包括规划数据库的概念结构设计、逻辑结构设计及物理结构设计三部分工作。
每种类型数据有各自的特点，规划数据库设计要根据不同数据的特点进行相应的设计。
(1）概念结构设计：是整个数据库设计的关键。
概念结构设计是将分析得到的用户需求抽象为概念模型的过程。
即在需求分析的基础上，设计出能够满足用户需求的各种实体以及它们之间相互关系的概念结构设计模型。
这样才能更好地、更准确地用某一DBMS实现这些需求。
利用E－R（实体关系）模型对规划数据库进行概念结构设计。
(2）逻辑结构设计：是数据库设计过程中重要的环节。
逻辑结构设计是把概念结构设计阶段设计好的规划数据库基本E－R图转换为关系模型，即形成包括所确定的关键字和属性、重新确定的记录结构和文卷结构、所建立的各个文卷之间的相互关系的规划数据库的全局逻辑结构，并将关系模型转换为选定DBMS支持下的数据模型。
(3）物理结构设计：即规划数据库在物理设备上的存贮结构与存贮方法的设计。
通过物理结构设计，确定规划数据库的存贮方法和存贮结构。
4.3 规划数据库建设规划数据库建设的主要工作是建库、数据入库。
根据水利规划数据特性和数据库技术的发展，规划数据库系统将采用目前在决策支持系统和信息管理系统中应用比较广泛的大、中型关系型数据库（如SQL Server）。
将由需求分析阶段获取的各专业数据进行再整理，并录入规划数据库中，完成规划数据库的建设工作。
4.4 数据库管理系统开发规划数据库使用范围为规划院各专业所，为了数据方便、安全使用，整个数据库系统将采用C/S（客户端/服务器端）结构。
数据库管理系统拟定为基于GIS数据库管理系统，通过地理信息系统点、线、面对象作为数据索引对象，建立数据管理系统，为规划数据应用管理提供一个具有空间背景的应用管理平台。
数据库管理系统包括数据管理和系统管理两个子系统，详见下图所示：1)数据管理子系统数据管理是数据库系统中最基本也是最重要的功能，该子系统实现了数据的输入、输出、查询、更新和维护等功能。
规划数据种类繁多，每种类型数据都有各自的特点，需要根据数据结构、应用方式不同设计相应的数据存贮结构和数据管理子系统，满足不同类型数据存贮、管理、应用的要求，每种类型数据都可自成系统。
其中包括水文、泥沙、气象、环境、社会经济、工程信息等不同的管理子系统。
每个子系统都将根据数据的类型和结构特性，进行输入、输出、查询等界面的设计和开发，并对数据的访问方式进行优化。
（1）专题图层管理每个子系统将根据不同数据管理特点，建立相应的专题图层，满足基于GIS数据管理要求。
（2）数据输入数据输入功能将现有数据分类整理，向用户提供友好的界面，实现数据按照特定的格式输入到数据库中。
根据现有数据的存在方式（例如文本文件、Excel表格、其他类型数据库等），系统建立不同的数据服务方式，将数据进行格式化处理，方便数据库数据录入。
（3）数据查询系统提供了空间查询和数据查询两种方式，用户登陆到相应的数据管理系统中，选择要查询的专题图层，可以根据对象的位置，在地图中进行查询；也可以根据对象名称、属性等信息进行数据查询。
数据查询系统将根据数据的特点开发不同的查询结果显示界面。
（4）数据更新数据更新功能主要是向用户提供友好的界面供用户编辑更新数据库中的数据，包括在数据库中插入记录、删除记录、更新记录等功能，并对更新数据进行安全性检查。
（5）数据输出数据输出功能主要根据用户的使用需求将数据按照特定格式输出成文本或Excel 文件等。
2)系统管理子系统系统管理子系统包括数据安全层次管理、用户权限管理、日志管理、系统备份恢复管理四个部分。
（1）数据安全层次管理主要用来管理各个数据库中的数据表的访问级别和读写级别。
数据表的级别将采用不同密级进行层次划分，通过数据安全层次管理来设置数据的共享访问机制。
数据安全管理和用户权限管理共同实现了系统数据安全保护。
（2）用户权限管理分为功能权限管理和数据权限管理两个方面。
功能权限管理主要设置不同用户对系统中的功能具有不同的权限，简单的说就是有些用户可以使用系统的一些功能而有些用户则不能。
数据权限管理指的是不同用户对共享数据具有不同的访问权限和读写权限。
数据权限将按照数据库、数据表、字段、项目进行分配。
用户权限管理功能包括用户申请、用户权限变更、用户类型配置。
（3）日志管理系统记录了每一个进入系统的用户的登陆时间、操作内容、离开时间等内容。
如果系统发现问题，可以通过日志查找原因并制定恢复措施。
数据库中将建立专门的日志记录表用来存贮日志信息。
日志管理功能分为日志查询、日志备份和恢复以及日志删除三个部分。
日志查询可以根据用户名称、用户登陆时间、用户离开时间等条件进行日志查询。
日志备份与恢复，系统可以将日志记录到文件进行保存，也可以从文件中恢复。
对于过期的日志信息，管理员可以进行删除。
（4）系统备份恢复管理包括数据库安全备份和数据库灾难恢复两个功能。
系统根据运行情况，按照策略可以定时自动备份数据库，也可以由用户手工备份。
系统备份可以采用本机临时备份、异地备份、介质备份相结合的方式，系统发生病毒、误删除等情况时，可以根据备份信息和数据进行灾难恢复。
5 结语规划数据库的建设是一个复杂、长期的系统工程，它的建立将为规划工作提供系统、安全、快捷的数据存贮和管理模式，利于规划数据的长期有效的积累和使用；它的建立还将为规划的各个应用提供统一的数据平台，是规划工作标准化的基础。
该系统的建设必将为规划信息化建设提供有力支持。
