DB42T2098-2023时空大数据平台数据库建设规程.pdf

ICS 07.040 CCS A 75 DB 42 湖北省地方标准 DB42/T 20982023 时空大数据平台数据库建设规程 Code of practice for database construction of spatio-temporal big data platform 2023-09-27 发布 2023-11-27 实施 湖北省市场监督管理局 发 布 目次 前言.III 引言.1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 基本要求.2 5 数据库内容.3 6 数据库设计.3 7 数据库建库.6 8 数据库测试与验收.8 附录 A（资料性）时空大数据平台数据库的数据表结构.10 参考文献.15 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由湖北省地理国情监测中心提出。本文件由湖北省自然资源厅归口。本文件起草单位：湖北省地理国情监测中心、北京超图软件股份有限公司、武汉追月信息技术有限公司、湖北省航测遥感院、湖北省标准化与质量研究院、武汉市勘察设计有限公司、吉奥时空信息技术股份有限公司、武汉中测晟图遥感技术有限公司、湖北省测绘工程院。本文件主要起草人：何丽华、洪亮、辛亚芳、於新国、覃学洪、陈全喜、黄国清、李雪梅、谢秋琪、安永强、黄宇、胡光、戴腾、蔡建民、刘畅、吕世充、于胜杰、周音彤、甘仕举、王欣、姜楠、杨江波、张煜辉、陈春华、赵琪。本文件实施应用中的疑问，可咨询湖北省自然资源厅，联系电话：[phone]，邮箱：；对本文件的有关修改意见建议请反馈至湖北省地理国情监测中心，联系电话：[phone]，邮箱：。引言 时空大数据平台是时空信息汇聚、融合、管理与应用的载体，是基础测绘服务体系的重要组成部分，是数字政府、智慧城市建设的时空基础设施。时空大数据平台建设主要包括数据库、云平台、支撑环境、智慧应用等内容。为保障其数据库建设的规范、统一，实现数据协同共享，特制定本文件。时空大数据平台数据库建设规程 1 范围 本文件规定了时空大数据平台数据库建设的基本要求、数据库内容、数据库设计、数据库建库、数据库测试与验收的总体要求。本文件适用于时空大数据平台数据库建设，其他各类地理信息相关数据库的建设可参照执行。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 2260 中华人民共和国行政区划代码 GB/T 9361 计算机场地安全要求 GB/T 10114 县级以下行政区划代码编制规则 GB/T 13989 国家基本比例尺地形图分幅和编号 GB/T 17798 地理空间数据交换格式 GB 17859 计算机信息系统 安全保护等级划分准则 GB/T 18316 数字测绘成果质量检查与验收 GB/T 22239 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求 GB/T 22240 信息安全技术 网络安全等级保护定级指南 GB/T 33453 基础地理信息数据库建设规范 GB/T 37118 地理实体空间数据规范 GB/T 39608 基础地理信息数字成果元数据 GB 50174 数据中心设计规范 CH/T 9007 基础地理信息数据库测试规程 CH/T 9008.1 基础地理信息数字成果 1:500 1:1000 1:2000数字线划图 CH/T 9008.2 基础地理信息数字成果 1:500 1:1000 1:2000数字高程模型 CH/T 9008.3 基础地理信息数字成果 1:500 1:1000 1:2000数字正射影像图 CH/T 9009.1 基础地理信息数字成果 1:5000 1:10000 1:25000 1:50000 1:100000 第1部分：数字线划图 CH/T 9009.2 基础地理信息数字成果 1:5000 1:10000 1:25000 1:50000 1:100000数字高程模型 CH/T 9009.3 基础地理信息数字成果 1:5000 1:10000 1:25000 1:50000 1:100000数字正射影像图 CH/T 9017 三维地理信息模型数据库规范 CH/T 9024 三维地理信息模型数据产品质量检查与验收 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。时空大数据平台 spatio-temporal big data platform 以时空信息为基础，依托泛在网络，聚合分布式大数据资源，并按需提供计算存储、数据、接口、功能和知识等服务的基础性、开放式技术系统。源数据 source data 直接来自源文件、待进行处理建库的数据。地理场景 geographical scene 一定区域范围内连续成片、反映现实世界地理空间位置和形态的地理信息数据。地理实体 geographical entity 现实世界中占据一定且连续空间位置和范围、单独具有同一属性或完整功能的地理对象。基础地理实体 fundamental geographical entity 通过基础测绘采集和表达的地理实体，是其他地理实体和相关信息的定位框架与承载基础。专题数据 thematic data 某个特定对象或者某类特定对象的数据集。瓦片数据 tile data 根据一定的格网划分规则，对确定地理覆盖范围的地图进行分块形成的若干图片单元。“三域”标识 three-field identification 数据的时间、空间、属性的标识。时间标识为数据的时效性，空间标识为数据的空间特性，属性标识为数据隶属的领域、行业、主题等内容。4 基本要求 建设原则 在时空大数据平台数据库建设过程中应遵循以下基本原则：a)先进性原则：数据库设计、建设、管理与维护应充分采用先进、实用、成熟的技术；b)规范性原则：数据库设计、建设、管理与维护应遵循现行国家标准、行业标准及其他相关技术规范；c)高效性原则：数据库建设应采用能提高建库效率的相关技术方法；d)开放性原则：数据库建设应不依赖特定软硬件环境，数据服务应具备开放性；e)扩展性原则：数据分类、数据结构、数据存储应具备扩展性；f)安全性原则：数据库设计、建设、管理与维护的安全保密应符合 GB 17859、GB/T 22239、GB/T 22240 的要求。时空基准 4.2.1 空间参考系 平面坐标系统宜采用2000国家大地坐标系。当采用依法批准的独立坐标系时应与2000国家大地坐标系建立转换关系。高程基准宜采用1985国家高程基准。当采用依法批准的其他高程基准时应与1985国家高程基准建立转换关系。4.2.2 时间参考系 时间应采用公历纪元和北京时间。源数据内容及格式 包含地理场景数据的源数据、基础地理实体数据的源数据和专题数据的源数据格式。涉及到地理空间数据交换的源数据格式应符合GB/T 17798的要求。安全要求 数据库运行的物理环境、网络环境、软硬件系统的安全应符合GB 17859、GB/T 22239、GB/T 22240的要求。数据应处于有效保护状态。数据库运行应安全稳定。数据库应定期备份并支持数据库恢复。5 数据库内容 地理场景数据 主要包括数字正射影像图数据、真正射影像图数据、数字高程模型数据、三维模型数据、数字线划图数据等及相应元数据。基础地理实体数据 主要包括自然地理实体数据、人工地理实体数据、管理地理实体数据等及相应元数据。专题数据 主要包括公共专题数据、物联感知数据等及相应元数据。6 数据库设计 概念设计 数据库包括地理场景数据库、基础地理实体数据库、专题数据库，其结构如图1所示。概念设计应依据源数据已有的分类以及相应元数据、加工生成的瓦片数据等开展，并根据空间位置关系、语义关系等建立数据之间的关系。图1 概念设计 逻辑设计 6.2.1 地理场景数据的组织与关联 地理场景数据的组织与关联应符合以下要求：a)数字正射影像图数据、真正射影像图数据、数字高程模型数据、数字线划图数据的组织与关联应符合 GB/T 33453 的要求；b)三维模型数据的组织与关联应符合 CH/T 9017 的要求，其中要素模型应与对应的地理实体建立关联；c)其他地理场景数据应根据实际建库需要进行数据组织与关联。6.2.2 基础地理实体数据的组织与关联 基础地理实体数据的组织见新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件-2，通过空间关系、类属关系、时间关系、几何构建关系进行数据关联。6.2.3 专题数据的组织与关联 专题数据应分类组织，并建立与地理场景数据或基础地理实体数据的关联。物理设计 6.3.1 系统软硬件选型 系统软硬件选型应在符合GB/T 33453要求的基础上，优先选择自主可控的产品体系。6.3.2 数据文件命名 数据文件命名根据现状数据类型采用区域代码、比例尺代码、数据大类简称、数据中类简称的形式组合，历史数据应在相应的数据源添加历史标记，使用连字符“-”进行分隔。其中：a)区域代码应按照区域名称的拼音首字母大写与行政区划代码的组合进行标识，其中行政区划代码应符合 GB/T 2260、GB/T 10114 的要求，如“咸宁市”表示为“XN421200”；b)比例尺代码应按照 GB/T 13989 的要求进行标识，无比例尺信息的数据此项表示为“N”；c)数据大类简称按照地理场景、基础地理实体数据、专题数据的拼音首字母大写进行标识，如“地理场景”类数据表示为“DLCJ”、“基础地理实体”类数据表示为“JCDLST”、“专题”类数据表示为“ZT”；d)地理场景、基础地理实体类的数据中类简称，按照数据类型缩写或拼音首字母大写进行标识，如“数字线划图”表示为“DLG”、“数字正射影像图”表示为“DOM”、“自然地理实体”表示为“ZRDLST”、“人工地理实体”表示为“RGDLST”、“管理地理实体”表示为“GLDLST”；e)专题数据的数据中类简称，按照部门或数据主题名称的拼音首字母大写进行标识，如“人口数据”表示为“RK”；f)历史数据在上述命名后，统一增加“LS”标识和数据生产或更新时间“YYYYMM”，如“2023 年1 月生产的咸宁市自然地理实体历史数据”表示为“XN421200-N-JCDLST-ZRDLST-LS202301”。6.3.3 数据表结构设计 6.3.3.1 地理场景数据表结构 地理场景数据的数据表结构应符合以下基本要求，并可根据实际需求扩展：a)数字正射影像图数据、真正射影像图数据、数字高程模型数据的数据表结构应符合 CH/T 9008.2、CH/T 9008.3、CH/T 9009.2、CH/T 9009.3 的要求，相应元数据的数据表结构应符合GB/T 39608 的要求；b)三维模型数据的数据表结构应符合 CH/T 9017 的要求，相应元数据的数据表结构见 新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件-4；c)数字线划图数据的数据表结构应符合 CH/T 9008.1、CH/T 9009.1 的要求，其他数据表结构见湖北省基础数字线划图（1 米）生产技术规程，相应元数据的数据表结构应符合 GB/T 39608的要求；d)其他地理场景数据及相应元数据的数据表结构应根据实际建库需要进行设计。6.3.3.2 基础地理实体数据表结构 基础地理实体数据的数据表结构见附录A.1，并可根据实际需求扩展；相应元数据的数据表结构见新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件-4。6.3.3.3 专题数据表结构 专题数据的数据表结构应符合以下基本要求，并可根据实际需求扩展：a)公共专题数据主要有法人数据、人口数据、宏观经济数据等，其数据表结构见附录 A.2；b)物联感知数据主要有物联感知设备数据、物联感知监控数据、实时位置数据等，其数据表结构见附录 A.3；c)互联网采集（汇聚）数据其数据表结构见附录 A.4；d)其他专题数据的数据表结构应根据源数据的内容进行约定。6.3.4 数据存储设计 数据存储应根据数据类型和数据量选择适宜的方式。其中：a)地理场景数据、基础地理实体数据、专题数据中的结构化数据，宜采用关系型数据库进行存储；b)地理场景数据、基础地理实体数据、专题数据中的非结构化数据和瓦片数据，宜采用非关系型数据库进行存储。系统功能设计 6.4.1 数据汇聚 应支持数据库接入、大文件接入、符合开放地理空间信息联盟（OGC）标准的第三方在线服务接入等方式的数据在线汇聚；应支持物联网节点管理、实时动态数据管理与空间化集成。6.4.2 数据处理 应提供数据导入导出、坐标转换、格式转换、数据提取、模型转换等处理工具；应根据数据入库前、入库后质检的要求，提供数据质检工具，并支持自动化质检。6.4.3 数据管理 应提供数据目录管理、元数据管理、地图管理、共享管理等工具；应支持入库数据的整体更新和局部更新以及按范围、按时间、按类型更新；应支持瓦片数据的整体更新、按层更新和局部更新。6.4.4 数据挖掘 应提供数据清洗融合、数据指标管理等工具，支持从各种不同种类和形式的业务应用中抽取、变换、集成数据，并对其进行再加工。6.4.5 数据共享 应提供数据共享交换工具，支持在线共享与离线共享两种交换方式。在线共享可通过OGC标准服务的方式进行数据传输与共享；离线共享可通过硬盘、光盘等存储介质进行数据传输与共享。6.4.6 系统管理 应提供用户管理、权限管理、日志管理、数据备份与恢复等工具。安全设计 6.5.1 物理环境要求 按照GB/T 9361和GB 50174的要求进行设计，机房达到B类的要求。6.5.2 系统安全要求 按照GB 17859的第二级及以上的要求进行设计。6.5.3 数据安全要求 根据不同网络环境分级管理，并制定安全管理制度，确保数据安全。6.5.4 数据库备份与恢复要求 数据库备份与恢复应符合以下要求。a)数据库备份策略应依据数据库的特点制定，具体要求如下：1)数据库的硬件、软件升级和数据库结构发生变化前，应先进行数据库全备份；2)应定期对数据库进行全备份和增量备份，检查数据库备份集的可用性，宜采用本地备份与异地备份结合的方式。b)数据库恢复分为系统恢复和数据恢复。当执行数据恢复时，应利用数据库备份进行恢复。7 数据库建库 建库流程 包括数据准备、数据库结构设计与创建、数据处理、数据入库及检查、数据归档等步骤，具体流程见图2。图2 时空大数据平台数据库建库流程图 数据准备 按照数据内容及数据库设计要求，调研、收集、汇聚不同的地理场景数据、基础地理实体数据、专题数据等，进行归类与整理。数据库结构设计与创建 按照数据库设计要求，进行数据库结构设计。通过数据库管理系统，对每类数据分配物理空间，并创建相应的库文件与数据表。数据处理 7.4.1“三域”标识处理 数据入库前应进行“三域”标识处理，“空间域”、“属性域”应符合本文件6.3.3的要求，“时间域”具体要求如下。a)地理场景数据：1)数字线划图数据应根据数据更新时间，按测区增加 19 位“时间域”标识，时间标识格式为“YYYY-MM-DD HH:MM:SS”，其中年份、月份、日使用连字符“-”进行分隔，小时、分、秒使用英文冒号“:”进行分隔，日与小时之间使用空格进行分隔，“YYYY”表示年份、“MM”表示月份、“DD”表示日、“HH”代表小时、“MM”代表分、“SS”代表秒，不足位的用“0”补足。数据要素的时空标识处理应到要素级；2)数字正射影像图数据、真正射影像图数据、数字高程模型数据、三维模型数据等应根据数据采集时间，针对不用类型、不同分辨率等增加“时间域”标识，时间标识格式为“YYYY-MM-DD HH:MM:SS”。b)基础地理实体数据：应根据数据生产或更新时间，逐实体增加“时间域”标识，时间标识格式为“YYYY-MM-DD HH:MM:SS”。c)专题数据：应针对类型和对象增添“时间域”标识，根据数据更新频率设置时间标识格式。7.4.2 规范化处理 数据入库前的规范化处理应包括数据格式、数据结构、数据分层、数据编码等的统一性处理，在此基础上，完成合并、接边等，确保数据的准确性、时效性以及完整性。7.4.3 空间化处理 对具有空间位置坐标的数据，直接通过位置坐标进行匹配；对无空间位置坐标的数据，应进行空间化处理。数据入库及检查 7.5.1 数据入库前检查 地理场景数据、基础地理实体数据入库前的检查应符合GB/T 18316、GB/T 37118、CH/T 9024的要求。专题数据入库前的检查应应满足：a)数据应具备完整的“三域”标识；b)矢量数据接边应保持同要素属性一致；c)数据属性信息应与源数据保持一致；d)入库前的数据应具备安全性与合法性。7.5.2 数据入库 可选用人工添加或自动批量入库。入库后应记录数据入库日志。7.5.3 数据入库后检查 应符合GB/T 33453的要求。同时还应满足：a)数据入库存储位置符合数据库设计要求；b)数据入库前后内容应保持一致；c)历史数据应按照历史版本统一管理。数据归档 应符合GB/T 33453的要求。8 数据库测试与验收 数据库测试 应符合CH/T 9007的要求。数据库验收 应符合数据库设计要求和GB/T 33453的要求。A A 附录A （资料性）时空大数据平台数据库的数据表结构 A.1 基础地理实体数据的数据表结构 基础地理实体数据的数据表结构见表A.1。表A.1 基础地理实体数据的数据表结构 属性名称 属性中文名称 数据类型 约束/条件 STMC 实体名称 字符型 M KJSFBM 空间身份编码 字符型 M WZM 位置码 字符型 M FLM 分类码 字符型 M FLMC 分类名称 字符型 M CSSJ 产生时间 日期时间型 O XWSJ 消亡时间 日期时间型 O GXSJ 更新时间 日期时间型 M 注：M代表必选，O代表可选 A.2 公共专题数据的数据表结构 公共专题数据的数据表结构见表A.2-表A.4。表A.2 法人数据的数据表结构 属性名称 属性中文名称 数据类型 约束/条件 TYSHXYDM 统一社会信用代码 字符型 M JGMC 机构名称 字符型 M FDDBRXM 法定代表人姓名 字符型 M CLRQ 成立日期 日期型 M ZCDZ 注册地址 字符型 M XZQHDM 行政区划代码 数值型 O DJYWLX 登记业务类型 字符型 O YWFW 业务范围 字符型 O ZCZJ 注册资金 字符型 O DJGLBMMC 登记管理部门名称 字符型 O YXQZ 有效期自 日期型 M YXQZHI 有效期至 日期型 M 表 A.2 法人数据的数据表结构（续）属性名称 属性中文名称 数据类型 约束/条件 JJLXDM 经济类型代码 字符型 M ZGDWMC 主管单位名称 字符型 O SJLY 数据来源 字符型 M GXSJ 更新时间 日期时间型 M 注：M代表必选，O代表可选 表A.3 人口数据的数据表结构 属性名称 属性中文名称 数据类型 约束/条件 XM 姓名 字符型 M GMSFHM 公民身份号码 字符型 M XBDM 性别代码 字符型 M MZDM 民族代码 字符型 M JZDZ 居住地址 字符型 M XZQHDM 行政区划代码 数值型 O ZY 职业 字符型 O SJLY 数据来源 字符型 M GXSJ 更新时间 日期时间型 M 注：M代表必选，O代表可选 表A.4 宏观经济数据的数据表结构 属性名称 属性中文名称 数据类型 约束/条件 XZQHDM 行政区划代码 数值型 M XZQHMC 行政区划名称 字符型 M DQSCZZ 地区生产总值 数值型 M DYCYZZ 第一产业总值 数值型 M DECYZZ 第二产业总值 数值型 M DSCYZZ 第三产业总值 数值型 M RKSL 人口数量 数值型 M CZRKSL 城镇人口数量 数值型 M XCRKSL 乡村人口数量 数值型 M GMYSGYZJZ 规模以上工业增加值 数值型 O GDZCTZZE 固定资产投资总额 数值型 O 表 A.4 宏观经济数据的数据表结构（续）属性名称 属性中文名称 数据类型 约束/条件 SHXFPLSZE 社会消费品零售总额 数值型 O JMXFJGZS 居民消费价格指数 数值型 O CZZSR 财政总收入 数值型 O YBGGYSSR 一般公共预算收入 数值型 O YBGGYSZC 一般公共预算支出 数值型 O SSSJ 所属时间 日期时间型 M SJLY 数据来源 字符型 M GXSJ 更新时间 日期时间型 M 注：M代表必选，O代表可选 A.3 物联感知数据的数据表结构 物联感知数据的数据表结构见表A.5-表A.8。表A.5 物联感知设备数据的数据表结构 属性名称 属性中文名称 数据类型 约束/条件 SBMC 设备名称 字符型 M SBBM 设备编码 字符型 M XZB 设备 X 坐标 数值型 M YZB 设备 Y 坐标 数值型 M ZZB 设备 Z 坐标 数值型 O SJLY 数据来源 字符型 M GXSJ 更新时间 日期时间型 M 注：M代表必选，O代表可选 表A.6 物联感知监测数据指标项的数据表结构 属性名称 属性中文名称 数据类型 约束/条件 SBBM 设备编码 字符型 M JCZB 监测指标 字符型 M JLDW 计量单位 字符型 M GXPL 更新频率 字符型 M GXSJ 更新时间 日期时间型 M 注：M代表必选 表A.7 物联感知监测数据指标值的数据表结构 属性名称 属性中文名称 数据类型 约束/条件 SBBM 设备编码 字符型 M JCZB 监测指标 字符型 M JCZBZ 监测指标值 数值型 M JCKSSJ 监测开始时间 日期时间型 M JCJSSJ 监测结束时间 日期时间型 M 注：M代表必选 表A.8 实时位置数据的数据表结构 属性名称 属性中文名称 数据类型 约束/条件 SBMC 设备名称 字符型 M SBBM 设备编码 字符型 M XZB 设备 X 坐标 数值型 M YZB 设备 Y 坐标 数值型 M SJC 时间戳 日期时间型 M 注：M代表必选 A.4 互联网采集（汇聚）数据的数据表结构 互联网采集（汇聚）数据的数据表结构见表A.9、表A.10。表A.9 互联网采集（汇聚）数据的数据表结构（空间类）属性名称 属性中文名称 数据类型 约束/条件 SJMC 数据名称 字符型 M XZB X 坐标 数值型 M YZB Y 坐标 数值型 M SJLY 数据来源 字符型 M GXSJ 更新时间 日期时间型 M 注：M代表必选 表A.10 互联网采集（汇聚）数据的数据表结构（非空间类）属性名称 属性中文名称 数据类型 约束/条件 SJMC 数据名称 字符型 M SJZ 数据值 字符型 M DZMS 地址描述 字符型 M 表 A.10 互联网采集（汇聚）数据的数据表结构（非空间类）（续）属性名称 属性中文名称 数据类型 约束/条件 SJLY 数据来源 字符型 M GXSJ 更新时间 日期时间型 M 注：M代表必选 参考文献 1 GA/T 1218-2015 实有人口基础信息数据项 2 GB/T 20257.1-2017 国家基本比例尺地图图式第1部分：150011 00012 000地形图图式 3 GB/T 20257.2-2017 国家基本比例尺地图图式第2部分：15 000110 000地形图图式 4 GB/T 20257.3-2017 国家基本比例尺地图图式第3部分：125 000 150 000 1100 000地形图图式 5 GB/T 20257.4-2017国家基本比例尺地图图式第4部分：1250 0001500 00011 000 000地形图图式 6 GB/T 35634 公共服务电子地图瓦片数据规范 7 GB/T 40840-2021 法人和其他组织统一社会信用代码数据库建设和管理要求 8 自然资源部办公厅关于印发智慧城市时空大数据平台建设技术大纲（2019版）的通知(自然资办函2019125号)9 自然资源部办公厅关于印发 实景三维中国建设技术大纲(2021版)的通知(自然资办发 202156号)10 自然资源部国土测绘司关于印发新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件（1-4）的函(自然资测绘函202168号)11 自然资源部办公厅关于印发新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件（57）的通知(自然资办函2022639号)12 湖北省自然资源厅关于印发湖北省基础数字线划图（1米）生产技术规程的通知（鄂自然资函202216号）