CN102023983A - 统计时空数据库及其管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种统计时空数据库及其管理方法，架构包括行政代码动态维护模块，行政区划变更维护模块，统计数据导入与管理模块，空间数据版本管理与动态更新模块和时空数据匹配与关联模块，所述统计时空数据库的数据表现形式包括历史统计数据、版本空间数据和现势统计数据，具体为统计行业所涵盖的周期性普查数据、抽样调查数据、统计报表制度和重点调查数据；所述统计时空数据库管理方法可以分为空间数据版本的管理和更新维护以及统计数据的导入和管理两部分。本发明增强了对历史统计数据的回溯查询以及历史和现势数据比对能力，并利用动态可视化技术增强对统计数据的时空表达能力，模拟统计单元随时间序列的演变过程及该过程中统计数据的分配。
Description
技术领域
本发明涉及一种数据库及其管理方法，特别是涉及一种面向统计行业的时空数据库的构建与管理方法。
背景技术
统计调查作为全面了解国家社会经济运行状况的一个手段，能够为政府提供经济发展水平的评估，其主要特点就是数据量巨大，指标体系繁杂。随着信息技术的不断进步，现代数据库技术的发展为海量复杂的统计数据提供了一种有效的管理手段，但是以年份、季度、月份等为时序的统计数据往往又是以各级行政区划为统计单元，这就意味着统计数据本身具备了时间和空间双重属性。随着空间技术的发展，GIS作为一种新的思路引入到统计行业中，为统计数据的管理、处理、分析、展示提供了新的工具。与此同时如何利用时空数据库对统计数据进行管理成为一个核心研究问题。
在国内外的研究成果中，时空数据库模型目前大部分处于理论研究过程中，具体实现的原形系统还很少。目前主要的时空数据库模型主要有：序列快照模型、时空立方体模型、基态修正模型、时空复合模型、面向对象的时空模型等。这些模型有着不同的性质和优缺点，但是对于统计行业来说都不能很好地满足需求。例如，序列快照模型由一系列时间切片构成，每一个时间切片代表不同时刻地图状态，也可以理解为，一组具有时间概念的地图集，每个地图都有一个时间属性，缺点在于其只记录每个时间切片的状态，对于表达某个时间段变化情况来说，展现方式不直接，数据冗余大；时空立方体模型由两个空间维度和一个时间维度构成，沿着时间维度进行分析可以发现二维空间的演变模式，缺点是随着年份增加，立方体的操作会变得极其复杂；基态修正模型为了避免对每个时间节点进行重复记录，定义某个时间点的空间状态为基态，也就是原始状态，然后以某个时间频率对空间变化部分进行记录，缺点在于对于获得基态之前的变化情况操作比较复杂；还有其他一些时空数据库模型思想，例如面向对象的时空模型思想，基于特征的时空数据库模型、基于事件的时空数据库模型等，都是利用面向对象或者差量记录的方式对空间变化情况及其相互关系进行记录，其缺点在于或多或少地不能满足统计时空数据库纷繁复杂指标和统计级别众多的要求，并且在业务适用性方面不能很好地满足统计部门的需要。
发明内容
本发明统计时空数据库及其管理方法旨在提供一种从时间维度和空间维度整合历史统计数据和现势统计数据，支持统计数据历史时空回溯、查询和对比，协调统计数据时空查询过程中的统计口径的统计时空数据库，同时，提供所述的统计时空数据库的管理方法。
本发明统计时空数据库及其管理方法的技术方案如下：
所述的统计时空数据库的架构包括行政代码动态维护模块，行政区划变更维护模块，统计数据导入与管理模块，空间数据版本管理与动态更新模块和时空数据匹配与关联模块；
其中，所述的行政代码动态维护模块和行政区划变更维护模块是所述的统计时空数据库的构成基础；所述的行政代码动态维护模块负责完成新的一年行政代码版本的维护；所述的行政区划变更维护模块负责新的一年中行政区划变更情况的维护和统计；所述的行政代码动态维护模块和所述的行政区划变更维护模块通过交互作用，形成行政区划变更表；统计数据导入与管理模块根据新的年份版本的行政区划代码，将相对应年份的各种类型统计报表导入所述的统计时空数据库；与此同时，空间数据版本管理与动态更新模块根据最新的行政区划变更表，将上一年份版本的空间数据动态更新为最新年份的空间数据；时空数据匹配与关联模块将统计数据与空间数据关联起来；至此，形成所述的统计时空数据库；
所述的统计时空数据库的数据表现形式包括历史统计数据、版本空间数据和现势统计数据，具体为统计行业所涵盖的周期性普查数据、抽样调查数据、统计报表制度和重点调查数据。
所述的统计时空数据库管理方法分为空间数据版本的管理和更新维护以及统计数据的导入和管理两部分；
针对空间数据版本的管理和更新维护，其步骤如下：
第一步：获取并导入最新年份版本的行政区划代码，或者交互式更新上一年的行政区划代码；
第二步：通过行政区划变更交互式界面确定行政区划变更的区域、方式，从而得到行政区划变更表；
第三步：根据对行政区划变更表的判断决定是否对上一年的行政区划进行更新：如果系统自动判知行政区划发生变化，则对上一年的行政区划空间数据进行自动更新，其中涉及行政区划合并的部分将由系统自动完成，而拆分区域则根据该区域是否是最小行政单元进行由下级行政单元合并或者是人工交互式的拆分，即进行空间数据编辑；如果系统判知行政区划未发生变化，则进行空间数据复制；
第四步：得到新一年份版本的空间数据。
针对统计数据的导入和管理，其步骤如下：
第一步：获取并导入最新年份版本的行政区划代码，或者交互式更新上一年的行政区划代码；
第二步：通过行政区划变更交互式界面区定行政区划变更的区域、方式，从而得到行政区划变更表；
第三步：根据统计报表的类型来确定需要入库的报表字典的类型，获取该报表的指标字典，通过设置字典表代码和字典表名称来实现报表字典的上传和导入，其中，报表指标字典的格式为：<指标名称>、<指标单位>、<指标唯一码>，三者之间通过逗号分隔符予以分割；然后，确定报表类型以及报表上传的年份，最终完成新一年的某种报表类型的统计报表和数据的入库；
第四步：获得以时间为序列的统计数据；
所述的针对空间数据版本的管理和更新维护和针对统计数据的导入和管理两部分之后，
第五步：将年份版本的空间数据和一时间为序列的统计数据之间的关联，以行政区划代码为关键字段，将以行政级别为统计单元的统计数据和行政区划空间数据进行逐一的匹配检查，并在匹配后予以动态关联，使得空间数据能够动态的被关联上与之对应的每一行政区划的统计数据，以供检索、查询和分析之用，这一过程为“动态的”、“临时性的”匹配关联过程，随着需要关联、检索、分析统计数据的更改，重新运行匹配关联模块，则原先被关联的统计数据则断开关联关系并被新的统计数据所关联替代；
第六步：获得统计时空数据。
本发明统计时空数据库及其管理方法的有益效果在于：
本发明在传统统计数据库管理的基础上，融入并结合了时间与空间因素，有机整合历史统计数据与现势统计数据，扩充了按时间点、时间段查询的功能，从而增强了对历史统计数据的回溯查询以及历史和现势数据比对能力；同时，根据统计时空数据库提供的统计单元变化信息、空间数据的版本更新以及统计数据的时空分割，利用动态可视化技术增强对统计数据的时空表达能力，模拟统计单元随时间序列的演变过程以及该过程中统计数据的分配。
附图说明
图1是统计时空数据库的构架示意图；
图2是统计时空数据库管理方法的流程图。
具体实施方式
参见附图1，根据本发明提供的统计时空数据库及其管理办法所构架的统计时空数据库管理包括行政代码动态维护模块、行政区划变更维护模块、统计数据导入与管理模块、空间数据版本管理与动态更新模块以及统计时空数据匹配与关联模块。
由于统计行业一般都针对不同级别的行政区域进行不同统计类型的统计调查和数据汇总，不同级别的行政区划作为不同的统计调查单元，因此，该统计时空数据库系统的行政代码动态维护模块和行政区划变更维护模块构成了该数据库系统的基础，通过对行政区划代码的管理维护以及行政区划的变更维护，来为统计数据的入库、检索和时空查询做好准备。
具体地说，行政代码动态维护模块通过版本行政代码的手段来管理不同年份的行政代码，每个版本的行政代码都涵盖省-市-县-乡-村五个级别所有行政区划的行政代码，存储固定的12位代码编号。该模块可以实时动态的进行行政代码的导入覆盖和输出代码，另外可以对行政代码编号和行政区划名称进行即时的修改。
行政区划可能每年都在发生变化，因此针对行政单元进行的各类型统计就要随着行政区划的变更其统计范围和统计数据也要发生相应的变更，这就造成了历史统计数据检索、时空数据关联以及现势统计数据与历史统计数据比对之间产生误差，因此需要对行政区划的变更予以记录。通过行政代码动态维护模块，完成新的一年行政代码版本的维护，进而通过行政区划变更维护模块，进行新的一年中行政区划变更情况的维护和统计，最终形成行政区划变更表。针对这新的年份版本的行政区划代码，根据统计数据导入与管理模块，通过相应的导入接口，随之进行相对应年份的各种类型统计报表的入库工作；与此同时，根据最新的行政区划变更表，通过空间数据版本管理与动态更新模块，动态更新上一年份版本的空间数据为最新年份的空间数据。通过上述操作，完成了最新一个年份版本的空间数据与统计数据的导入与准备，接着通过时空数据匹配与关联模块，将统计数据与空间数据关联起来，以行政区划代码为关键字段，将以行政级别为统计单元的统计数据和行政区划空间数据进行逐一的匹配检查，并在匹配后予以动态关联，使得空间数据能够动态的被关联上与之对应的每一行政区划的统计数据，以供检索、查询和分析之用。这一过程为“动态的”、“临时性的”匹配关联过程，随着需要关联、检索、分析统计数据的更改，重新运行匹配关联模块，则原先被关联的统计数据则断开关联关系并被新的统计数据所关联替代，形成统计时空数据库。
参见附图2，统计时空数据库管理方法流程分为统计数据的导入和管理以及空间数据版本的管理和更新维护两个部分，根据统计时空数据库管理系统的架构，行政代码的维护和管理在这个数据处理流程中占有重要的地位，首先，获取并导入最新年份版本的行政区划代码，或者交互式更新上一年的行政区划代码，然后通过行政区划变更交互式界面确定行政区划变更的区域、方式，从而得到行政区划变更表。
针对空间数据的管理和更新，根据对行政区划变更表的判断来决定是否对上一年的行政区划进行更新。如果系统自动判知行政区划发生变化，则开始对上一年的行政区划空间数据进行自动更新，其中涉及行政区划合并的部分将由系统自动完成，而拆分区域则根据该区域是否是最小行政单元进行由下级行政单元合并或者是人工交互式的拆分，即进行空间数据编辑；如果系统判知行政区划未发生变化，则进行空间数据复制，得到新一年份版本的空间数据。
针对统计数据的管理与入库，首先根据统计报表的类型，包括年报、定报、农业普查、抽样调查，从而确定需要入库的报表字典的类型，获取该报表的指标字典，通过设置字典表代码和字典表名称来实现报表字典的上传和导入，其中，报表指标字典的格式为：<指标名称>、<指标单位>、<指标唯一码>，三者之间通过逗号分隔符予以分割；然后，确定报表上传的年份以及报表类型，最终完成新一年的某种报表类型的统计报表和数据的入库。
在获取到新一年份版本的统计数据和空间数据之后，由于二者都是根据更新后的行政区划代码而来，所以两者是完全相互匹配的，因此通过时空数据的关联模块将统计数据和空间数据进行关联，最终实现对统计时空数据的构造和更新。
Claims (5)
1.统计时空数据库，其特征在于：包括行政代码动态维护模块，行政区划变更维护模块，统计数据导入与管理模块，空间数据版本管理与动态更新模块和时空数据匹配与关联模块；
其中，所述的行政代码动态维护模块和行政区划变更维护模块是所述的统计时空数据库的构成基础；所述的行政代码动态维护模块负责完成新的一点行政代码版本的维护；所述的行政区划变更维护模块负责新的一年中行政区划变更情况的维护和统计；所述的行政代码动态维护模块和所述的行政区划变更维护模块通过交互作用，形成行政区划变更表；统计数据导入与管理模块根据新的年份版本的行政区划代码，将相对应年份的各种类型统计报表导入所述的统计时空数据库；与此同时，空间数据版本管理与动态更新模块根据最新的行政区划变更表，将上一年份版本的空间数据动态更新为最新年份的空间数据；时空数据匹配与关联模块将统计数据与空间数据关联起来；至此，形成所述的统计时空数据库；
所述的统计时空数据库的数据表现形式包括历史统计数据、版本空间数据和现势统计数据，具体为周期性普查数据、抽样调查数据、统计报表制度和重点调查数据。
2.统计时空数据库管理方法，其特征在于分为空间数据版本的管理和更新维护以及统计数据的导入和管理两部分；
针对空间数据版本的管理和更新维护，其步骤如下：
第一步：获取并导入最新年份版本的行政区划代码，或者交互式更新上一年的行政区划代码；
第二步：通过行政区划变更交互式界面区定行政区划变更的区域、方式，从而得到行政区划变更表；
第三步：根据对行政区划变更表的判断决定是否对上一年的行政区划进行更新：如果系统自动判知行政区划发生变化，则开始对上一年的行政区划空间数据进行自动更新，其中涉及行政区划合并的部分将由系统自动完成，而拆分区域则根据该区域是否是最小行政单元进行由下级行政单元合并或者是人工交互式的拆分，即进行空间数据编辑；如果系统判知行政区划未发生变化，则进行空间数据复制；
第四步：得到新一年份版本的空间数据；
针对统计数据的导入和管理，其步骤如下：
第一步；获取并导入最新年份版本的行政区划代码，或者交互式更新上一年的行政区划代码；
第二步：通过行政区划变更交互式界面区定行政区划变更的区域、方式，从而得到行政区划变更表；
第三步：根据统计报表的类型来确定需要入库的报表字典的类型，获取该报表的指标字典，通过设置字典表代码和字典表名称来实现报表字典的上传和导入，然后，确定报表类型以及报表上传的年份，最终完成新一年的某种报表类型的统计报表和数据的入库；
第四步：获得以时间为序列的统计数据；
所述的针对空间数据版本的管理何更新维护和针对统计数据的导入和管理两部分之后，
第五步：确定新一年份版本的空间数据和一时间为序列的统计数据之间的关联；
第六步：获得统计时空数据。
3.根据权利要求2所述的统计时空数据库管理方法，其特征在于：针对空间数据版本的管理和更新维护的第三步，在系统自动判知行政区划发生变化时，对上一年的行政区划空间数据进行自动更新过程中涉及行政区划合并的部分将由系统自动完成，而拆分区域则根据该区域是否是最小行政单元进行由下级行政单元合并或者是人工交互式的拆分，即进行空间数据编辑。
4.根据权利要求2所述的统计时空数据库管理方法，其特征在于：针对统计数据的导入和管理的第三步，报表字典的格式为：<指标名称>、<指标单位>、<指标唯一码>，三者之间通过逗号分隔符予以分隔。
5.根据权利要求2所述的统计时空数据库管理方法，其特征在于：第五步中，年份版本的空间数据和一时间为序列的统计数据之间的关联，以行政区划代码为关键字段，将以行政级别为统计单元的统计数据和行政区划空间数据进行逐一的匹配检查，并在匹配后予以动态关联，使得空间数据能够动态地关联上与之对应的每一行政区划的统计数据，以供检索、查询和分析之用，这一过程为“动态的”、“临时性的”匹配关联过程，随着需要关联、检索、分析统计数据的更改，重新运行匹配关联模块，原先被关联的统计数据则断开关联关系并被新的统计数据关联替代。
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Granted publication date: 20130313 Termination date: 20150911 |
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