利用SPOT-5遥感影像更新土地利用数据库技术的探讨——以黑龙江省望奎县为例

王志 魏丽君

（黑龙江省国土资源勘测规划院，哈尔滨，150056）

摘要：更新土地利用数据库是国土资源信息化建设的重要内容，是为各级土地管理部门的土地利用变更调查、土地规划、耕地保护、建设项目用地管理等提供准确、翔实、现势性的基础数据。本文具体结合黑龙江省望奎县数据库更新的实际情况，着重对利用SPOT－5遥感影像更新土地利用数据库技术所采用的一些新技术、新方法加以阐述，对更新土地利用数据库存在的问题加以分析，并且提出解决问题的办法。

关键词：遥感；土地利用更新；数字正射影像图；“3S”；望奎县；黑龙江省

遥感技术应用始于20 世纪50年代，至今已经历了50 多年的发展。随着遥感卫星技术的进步，遥感影像分辨率得到大幅度的提高，并以速度快、时间短、成本低等许多优势，在国土资源调查方面已被广泛应用。特别是在利用遥感技术快速更新土地利用数据库方面，提供了重要的技术支持。

县级土地管理是整个土地管理的基础，由于近年来经济与社会的高速发展，土地利用基础图件在更新上落后于土地利用状况变化，不能准确、及时地反映土地利用状况。大大阻碍了经济、社会发展的需要。在此背景下，应用遥感技术更新土地利用数据库已迫在眉睫，使用高分辨率遥感数据源，结合 GPS 和 GIS 技术实现土地利用数据库的更新，从而为各级土地管理部门提供准确、翔实、现势性强的土地利用状况信息。为此，本文以黑龙江省望奎县为例，采用 SPOT－5 25 m 高分辨率卫星遥感数据为信息源，将制作好的1∶1万遥感数字正射影像图与土地详查矢量数据叠加，通过矢量、栅格结合的方法，辅以专家知识、人机交互提取变化信息，将外业调查后的变化信息属性赋予矢量数据，然后重新建立拓扑关系，生成更新后的土地利用数据库。

1 项目区的基本情况

望奎县是黑龙江省以农业为主的一个县，位于黑龙江省中部，松嫩平原与小兴安岭西南边缘过渡地带。地处东经126°10′23″～126°59′00″，北纬46°32′07″～47°08′24″。东南以克音河、诺敏河、呼兰河三条界河与绥化市、兰西县相邻，西以通肯河为界，与青冈县相望，北与海伦市接壤。全县幅员面积2320km2，南北长约62km，东西宽约60km。

望奎县形状近似平行四边形，由于受小兴安岭余脉的影响，地势东高西低，东西坡降约在千分之一，南北坡降三千分之一左右。最高海拔2509m，最低点海拔1278m，绝对高差1231m，平均海拔167m。地貌类型大体可分三个单元，东部和南部丘陵起伏漫川漫岗，中部过渡地带微有起伏，西部低洼平坦。

2 总体技术路线

利用遥感影像更新土地利用数据库，自动化程度较高，能够及时、真实、客观地反映土地利用状况。因此，利用 SPOT－5 25 m 遥感影像来更新望奎县土地利用数据库，与日常采用的变更方法相比，在总体技术路线上，会有一些新的特点。

21 影像土地分类采样表的建立

总体上来说，项目区域特点不同，比如山区、丘陵、平原、沙漠等，在遥感影像上反映出的地类表征不同。而且，选择分辨率的高低与影像的时相等各方面，也会影响着遥感影像反映出的地类表征。因此，建立起一个适合本项目区域的影像土地分类采样表对于内业解译、提取变化信息显得非常重要。土地分类采样表也就是影像的解译标志，它是在影像上能直接反映和判别地物信息的影像特征，它是识别地物属性的主要依据，包括形状、大小、图案、色调、纹理、阴影、位置、布局、分辨率等。在望奎县数据库更新项目选取法国 SOPT－5遥感影像，通过野外调查确定和地物间的对应关系，借助有关辅助信息（规划图、地形图等有关资料等），对各类型在影像图上反映的特征做出描述，建立起一套有代表性的影像土地分类采样表，大大方便了内业解译与变化信息提取工作。图1为采样表的一部分。

图1 影像土地分类采样表

22 “3S” 集成技术在更新土地利用数据库中的综合应用

“3 S”集成技术是指 RS （Remote Sensing）、GPS （Global Positioning System）、GIS （Geographical Information System）在平行发展的进程中，逐渐综合应用的技术，三者的有机结合，构成了一个一体化信息获取、信息处理、信息应用的技术系统，是一个充分利用各自技术特点的空间技术应用体系，并逐步成为一个实践性和应用性较强的新学科。

一方面，GPS 测量在 SOPT －5 遥感影像制作（几何校正配准）中的应用，在SOPT－5 遥感影像上选取明显地物点，通过外业 GPS 高精度测量来进行影像图的几何纠正，制作 1∶1 万遥感数字正射影像图；另一方面在 GIS 支持下的土地利用更新，包括数据矢量化编辑、叠加、拓扑关系的建立。在望奎县土地利用更新过程中，使用的是国产 GIS 软件，即武汉中地公司开发的 MAPGIS65 软件来进行的土地利用数据库的更新工作。

23 矢量数据与栅格数据相结合，多种信息提取方法并用

矢量数据主要包括土地利用现状数据库；栅格数据主要包括1∶1 万遥感数字正射影像图和扫描纠正后的土地利用现状图。通过矢量数据和栅格数据对比分析，进行矢量化更新，提取变化信息。信息提取方法包括人工目视解译、计算机自动提取、人工目视解译与计算机自动提取相结合。本次更新中主要采用的是以人工目视解译为主，人机交互式进行土地利用数据库的更新。

24 遥感数据与土地利用基础图件相结合

充分利用土地利用现状调查、城镇地籍调查、行政勘界、建设用地批次用地成果、土地整理、复垦成果以及日常变更数据辅助确定土地利用类型与变化情况，减少外业调查工作量，缩短更新土地利用数据库的时间。而且，保证了土地利用类型的准确性。

25 内业判读，外业核查的路线

遥感对地观测仅仅反映了地物的光谱特性，即土地覆盖的表征，而土地利用图反映的是土地利用的状况，土地覆盖的变化并非完全代表土地利用的变化。此外，通过人工目视解译提取出来的变化属性信息需要外业调查，如零星地物、线状地物的宽度以及权属等。因此，需要内、外业相结合确定土地利用类型，这样可以保证本次更新的彻底性，做到不重不漏，实现土地利用数据库的全面更新。

3 工作方法

工作方法主要分为四个步骤：①SPOT－5 25 m遥感影像处理过程，包括制作1∶1 万遥感数字正射影像图；②内业处理过程，包括变化信息提取、外业前图件制作；③外业调查过程，包括核实变化信息、调查零星地物及线状地物宽度、权属界线等；④土地利用数据库的更新入库过程。工作流程图见图2。

31 制作 1∶1 万遥感数字正射影像图

卫星遥感数字正射影像图（Remote Sensing Digital Orthophoto Map，简称RSDOM），是利用卫星遥感获取的具有一定分辨率的全色影像及多光谱影像，经几何纠正及相应的图像处理后生成的影像数据集，它同时具有地图的几何特性和影像特征。本次遥感影像数据源采用的是法国 SPOT－5 25 m 全色影像与10 m 多光谱数据卫星数据，其数据分辨率完全满足数据库更新的要求。景宽为60km2×60km2，含云量为零，以整景为单元，利用卫星影像处理软件 ERDAS，将25m 全色影像与10m 多光谱数据融合。由于望奎县地势较为平坦，故采用加权乘法的融合方法，其优点是能较好地保留高分辨率图像的纹理信息及多光谱图像的彩色信息，制作卫星遥感数字正射影像图。再利用图像处理软件 photomapper制作1∶1 万数字正射影像图。影像处理技术流程见图3。

32 内业处理

利用国产 GIS 软件 MAPGIS65，建立工程数据，通过矢量数据与栅格数据相结合的方法，通过遥感影像与土地利用矢量数据对比，人机交互式进行数据库更新。在内业中无法判定的信息，特殊标记出来，在制作外业图件时同时打印出来，以便通过外业调查来核实土地利用变化状况。

图2 数据库更新工作流程图

矢量化更新采集包括：①图形数据的更新采集，采用分层方式进行，分层按《建库标准》要求，主要包括等高线、水系、道路、行政界线、权属界线、地类界、其他带有宽度的线状地物、零星地物、文字注记等，同时根据建库软件的需要，对各主要层次进行细分，以达到不同图形要素可以明显区分，在建库时分别采用；②属性数据的更新采集，严格以外业提供的表格地类属性为准，大部分属性通过分类编码、图层、实体定义加以区分和自动转换，再通过几何图形的相对位置关系确定其权属；③图幅数据的接边工作，接边按照规范所规定的原则将相邻图幅分割开的同一图形对象不同部分拼接成完整对象，接边处理包括图形接边和属性接边，属性接边就是确保相邻图幅接边要素其属性的一致性。

33 外业调查

外业调查是获取土地现状信息的关键和基础，如果没有扎实细致的外业调查工作，即使是最新的遥感影像数据，也无法准确地判读。另外，项目涉及的合乡合村权属界线的调查工作，也必须实地调查。外业调查包括行政界线调查、权属界线调查、零星地物调查、线状地物宽度调查、地类调查、调查居民点、用地单位和河流等名称调查等。依据《土地利用更新调查技术规定》及相关技术规定，按照《全国土地分类》（过渡期间适用）三级分类标准，将所有外业调查信息记录在“土地利用更新调查记录手簿”上。

图3 影像处理技术流程图

34 土地利用数据库更新

本次更新所采用的数据库软件是爱地土地利用管理信息系统。因此，首先修改数据字典，然后修改分幅索引图数据和行政区索引图数据，最后将准确的入库所需要的文件包括零星地物点文件、线状地物线文件、地类图斑面文件以及图廓整饰注记点文件进行入库，然后进行全县面积的统计汇总、标准格式的分幅土地利用现状图的输出以及各种土地汇总表格的打印。

4 存在问题与解决方法

项目采用 SPOT－5 遥感影像更新土地利用数据库，发挥了遥感影像获取数据速度快、精度高、范围广的特点，既缩短调查时间，又保证调查精度、节省调查费用。但在本次更新调查过程中也发现了一些问题，有待于进一步研究和解决。

41 影像处理与精度评定

在 SPOT－5 遥感影像处理方面，影像质量应层次丰富、清晰易读、色调均匀、反差适中。本次项目在影像处理方面虽然满足了工作要求，但在影像质量上还要有所提高，从长远来看，如果选用数据源为美国的快鸟，那么它的分辨率为061m，与 SPOT－5 25m相比分辨率高出了4 倍多，这对影像处理质量方面要求更高。它不仅直接影响着变化信息的提取，而且还影响着目视解译的准确性。所以应该积累经验，加强在影像处理质量上的提高。

精度评定是对数字正射影像图制作质量的一个评定标准。精度评定采用外业特征控制点实测坐标与其影像同名点图像坐标的较差作为评定参考，可以借助 GPS 在影像上同名地物点上实地测量坐标，与图像坐标进行较差分析，这是利用遥感影像更新土地利用数据库前期的一个重要环节。只有符合国家标准，才可以利用遥感影像来进行更新工作。

42 矢量化线状地物的偏移处理与屏幕矢量采集处理问题

通过矢量、栅格数据结合的方法，将土地利用数据库与1∶1 万数字正射影像图套合更新，出现矢量线状地物与同名影像上线状地物偏移的问题。根据国家标准与黑龙江省土地利用更新技术方案要求，在数据库文件与影像套合时，当矢量线条与影像上的同名线状地物偏差大于图上1 mm （相当于 SPOT－5 25 m 影像的4个像素）时视为偏移，对偏移的线状地物应进行纠正，如果偏移的线状地物不发生宽度、地类码的变更，可采用线工具中平移、复制等进行纠正处理；如果属性改变，将通过外业调查核实变化信息。

在此基础上，通过影像进行屏幕矢量线状地物偏移处理。与此同时，又涉及到一个屏幕放大倍数的问题，如果在屏幕采集时放大倍数过大，将会出现影像的失真，看不清线状地物的边缘轮廓，影响线状地物的偏移处理位置；但屏幕采集时放大倍数过小，又会出现线状地物偏移处理不完全，过于粗糙，套合不准确。在项目进行时经过多次实验，一致认为参照遥感影像矢量化放大倍数标准为 09 倍为宜。这样，既保证了影像的边缘清晰、不失真效果，又保证了线状地物偏移处理的完全性。

43 数据库更新的工作量较大

与传统更新方法相比，利用 SPOT－5 遥感影像更新土地利用数据库优势非常的明显。但是由于涉及前期的准备和外业调查工作量依然很大，在前期提取变化信息时，主要还是采用人工目视解译。而且，土地利用数据库还是20世纪90年代初的详查成果，所以提取变化信息数量较大。本次更新项目提取的变化地块近两万块，不仅如此，还要通过外业将提取的变化信息一一核实，并且每一个变化信息都要记录在“土地利用更新调查记录手簿”上。这个工作量也较大，而且有不可避免的人为误差存在。所以，在利用遥感影像更新土地利用数据库同时，应该在此基础上研究探索，寻求更有效的方法在计算机上进行变化信息的提取，减少外业的工作量，提高数据的准确性。

44 完善数据质量检查机制，数据库更新进一步规范

数据质量检查贯穿更新土地利用数据库项目的始终，是数据库建设工作中极其重要的组成部分，其工作量占整个建库工作的60%以上，数据质量检查是保障数据库质量的重要工具。质量检查包括计算机逻辑检查和人工检查，主要是针对数据结构和精度进行检查。本次项目中成立三级质量检查机制，有小组自检、一级检查和二级检查，为项目的质量保驾护航。

在项目实施的同时，完全参照国家有关标准和要求以及省级出台的有关规范。但是，在项目进行当中，有些比较细致的工作仍无章可循。所以，在更新土地利用数据库方面还需要进一步规范标准和要求，以便达到数据的共享。

45 需要培养一支高素质的土地更新调查队伍

在项目进行的前期，需要对更新土地利用数据库队伍进行强化培训。因为，更新调查质量好坏决定着更新项目的成败；而且，土地更新调查涉及到土地管理、地学、土壤学、农学、测绘学、信息学等多门学科，调查人员必须具备上述各学科的理论知识和应用技能，才能保证土地更新调查的质量。

采用 SOPT－5 遥感影像更新土地利用数据库与传统方法相比，省时快速、减少人力、节约资金、数据准确，保证了更新调查成果质量，为新一轮土地利用总体规划修编、农村集体土地登记发证、基本农田保护、土地开发复垦整理、建设用地审批等提供了准确、翔实的数据。而且，遥感技术的应用将会推动土地变更调查工作自动化和土地资源信息化，大大提高土地利用变更调查数据的准确性和及时性，从根本上解决土地利用现状图的更新问题。

参考文献

陈建平基于“3S”技术的土地利用现状更新调查浙江省第二测绘院，2005

周飞广西土地利用更新调查数据库建设作业流程及存在问题初探广西测绘，2005 （2）

刘凤仙，张玮，陈应辉县级土地利用现状数据库更新的方法探讨北京：地质出版社，2005

任凌应用“3S”集成技术进行土地利用动态监测河南省安阳市国土资源局规划科，2005

土地利用调查新技术新方法培训班学习资料国土资源部干部教育培训中心，2005 （9）

王力，尹君等基于 RS 和 GIS 的土地利用变更研究国土资源科技管理，2005 （2）

赵爱华，杨凤海等“3S”技术在土地生态环境调查中的应用北京：地质出版社，2005

土地利用更新调查技术规定国土资源部，2004 （3）

刘顺喜土地资源调查北京：当代中国出版社，2006

4图论:

⑴无向图与有向图。

⑵路、回路与图的连通性。

⑶图的矩阵表示。

⑷二部图与完全二部图。

⑸欧拉图与哈密尔顿图。

⑹平面图。

⑺无向树及其性质。

⑻生成树。

⑼根树及其应用。

四、 *** 作系统

1 *** 作系统基本概念:

⑴ *** 作系统的功能。

⑵ *** 作系统的基本类型。

⑶ *** 作系统的接口。

2进程管理:

⑴进程、线程与进程管理。

⑵进程控制。

⑶进程调度。

⑷进程通信。

⑸死锁。

3作业管理:

⑴作业与作业管理。

⑵作业状态与调度。

4存储管理:

⑴存储与存储管理。

⑵虚拟存储原理。

⑶页式存储。

⑷段式存储。

⑸段页式存储。

⑹局部性原理与工作集概念。

5文件管理:

⑴文件与文件管理。

⑵文件的分类。

⑶文件结构与存取方式。

⑷文件目录结构。

⑸文件存储管理。

⑹文件存取控制。

⑺文件的使用。

6设备管理:

⑴设备与设备分类。

⑵输入输出控制方式。

⑶通道技术。

⑷缓冲技术。

⑸设备分配技术与SPOOLing系统。

⑹磁盘调度。

7典型 *** 作系统的使用:

⑴UNIX的特点与使用。

⑵Linux的特点与使用。

⑶Windows的特点与使用。

五、软件工程

1软件工程基本概念:

⑴软件与软件危机。

⑵软件工程定义。

⑶软件生命周期。

⑷软件过程模型。

2结构化分析与设计:

⑴问题定义与可行性研究。

⑵软件需求分析。

⑶数据流程图与数据字典。

⑷软件体系结构设计。

⑸概要设计与详细设计。

⑹模块结构设计与数据结构设计。

⑺用户界面设计。

3原型化开发方法:

⑴原型化开发的基本原理。

⑵原型化开发模型。

⑶原型化开发过程。

⑷软件复用。

4面向对象分析与设计：

⑴面向对象基本概念。

⑵面向对象分析。

⑶面向对象设计。

⑷统一建模语言（UML）。

5软件测试:

⑴软件测试的基本概念。

⑵软件测试方法。

⑶测试用例设计。

⑷软件测试过程。

6软件维护:

⑴软件维护的基本概念。

⑵软件维护活动。

⑶软件可维护性。

⑷软件维护的负作用。

7软件开发工具与环境:

⑴软件开发工具。

⑵软件工程环境。

8软件质量保证与软件质量度量:

⑴软件质量概念。

⑵软件质量保证。

⑶软件质量度量与评价。

⑷软件技术的评审。

⑸软件可靠性。

8软件管理:

⑴软件管理职能。

⑵软件项目组织与计划。

⑶风险分析。

⑷项目进度与跟踪。

⑸软件配置管理。

⑹软件过程成熟度模型（CMM）。

⑺软件工程标准化与软件文档。

⑻软件产权保护。

六、数据库

1数据库基本概念:

⑴信息处理与数据库。

⑵数据模型。

⑶数据库系统结构。

⑷数据库系统组成。

2关系数据库:

⑴关系数据库的基本概念。

⑵关系数据模型。

⑶关系的完整性。

⑷关系代数。

⑸元组关系演算

⑹域关系演算。

3关系数据库标准语言SQL:

⑴SQL语言的特点。

⑵SQL语言的基本概念。

⑶数据定义。

⑷数据 *** 纵。

⑸视图。

⑹数据控制。

⑺嵌入式SQL。

4关系数据库设计理论:

⑴函数依赖。

⑵多值依赖。

⑶关系模式分解。

⑷关系模式的规范化。

5数据库保护:

⑴数据库恢复。

⑵并发控制。

⑶完整性。

⑷安全性。

6数据库设计:

⑴数据库设计的目标。

⑵数据库设计的方法和步骤。

⑶需求分析。

⑷概念设计。

⑸逻辑设计。

⑹物理设计。

⑺数据库的实施与维护。

7数据库管理系统:

⑴数据库管理系统的组成。

⑵数据库系统的工作过程。

⑶数据库管理系统产品。

8数据库新技术：

⑴数据库技术的发展。

⑵分布式数据库。

⑶并行数据库。

⑷多媒体数据库。

⑸对象和对象-关系数据库。

⑹数据库仓库。

⑺数据挖掘。

⑻Web数据库。

七、计算机体系结构

1体系结构的基本概念:

⑴计算机系统的层次结构。

⑵体系结构的定义。

⑶体系结构的分类。

⑷体系结构发展的影响因素。

⑸体系的定量分析。

2存储体系:

⑴存储层次。

⑵Cache工作原理。

⑶虚存工作原理。

3指令与时间并行性:

⑴指令优化策略。

⑵流水线技术。

⑶RISC。

4并行处理技术:

⑴并行性概念。

⑵超流水线与超标量技术。

⑶向量处理机。

⑷阵列处理机。

⑸多处理机。

⑹机群处理机。

5系统性能评价:

⑴性能评价概念。

⑵基准测试程序。

八、计算机网络与通信

1计算机网络与Internet:

⑴网络发展与网络用户。

⑵网络硬件。

⑶网络软件。

⑷参考模型。

⑸网络实例（Internet）。

2应用层:

⑴应用层概述。

⑵万维网：>

数据库的作用是将各种数据有序的管理起来，并对其他应用提供统一的接口和服务。

数据库是以一定方式储存在一起、能与多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合，可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所，用户可以对文件中的数据进行新增、查询、更新、删除等 *** 作。

数据库是存放数据的仓库。它的存储空间很大，可以存放百万条、千万条、上亿条数据。但是数据库并不是随意地将数据进行存放，是有一定的规则的，否则查询的效率会很低。

当今世界是一个充满着数据的互联网世界，充斥着大量的数据。即这个互联网世界就是数据世界。数据的来源有很多，比如出行记录、消费记录、浏览的网页、发送的消息等等。除了文本类型的数据，图像、音乐、声音都是数据。

扩展资料

发展现状

在数据库的发展历史上，数据库先后经历了层次数据库、网状数据库和关系数据库等各个阶段的发展，数据库技术在各个方面的快速的发展。特别是关系型数据库已经成为目前数据库产品中最重要的一员。

80年代以来，几乎所有的数据库厂商新出的数据库产品都支持关系型数据库，即使一些非关系数据库产品也几乎都有支持关系数据库的接口。这主要是传统的关系型数据库可以比较好的解决管理和存储关系型数据的问题。

随着云计算的发展和大数据时代的到来，关系型数据库越来越无法满足需要，这主要是由于越来越多的半关系型和非关系型数据需要用数据库进行存储管理，以此同时，分布式技术等新技术的出现也对数据库的技术提出了新的要求，于是越来越多的非关系型数据库就开始出现。

这类数据库与传统的关系型数据库在设计和数据结构有了很大的不同，它们更强调数据库数据的高并发读写和存储大数据，这类数据库一般被称为NoSQL（NotonlySQL）数据库。而传统的关系型数据库在一些传统领域依然保持了强大的生命力。

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课程简介：数据仓库是信息领域中近年来迅速发展起来的数据库新技术。数据仓库汇集了企业的海量数据，通过对历史数据进行分析处理，把数据转换为信息，从中挖掘出知识，为企业决策提供依据。本课程主要介绍数据仓库的数据模型、联机分析技术OLAP、CUBE计算与索引技术、数据挖掘基础、Teradata数据仓库原理与使用等。

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（学术型）隶属于计算机系，研究方向智能软件与智能信息系统 、智能软件理论与方法、软件开发环境与工具、软件服务工程与技术。

本专业是培养适应计算机应用学科的发展，特别是软件产业的发展，具备计算机软件的基础理论、基本知识和基本技能，具有用软件工程的思想、方法和技术来分析、设计和实现计算机软件系统的能力，毕业后能在IT行业、科研机构、企事业中从事计算机应用软件系统的开发和研制的高级软件工程技术人才。

智能软件与智能信息系统 魏志强 李洪平 等等

智能软件理论与方法 徐建良 等等

软件开发环境与工具 郭忠文 等等

软件服务工程与技术 丁香乾 等等

（注：以上都是博导，还有一些硕导位列）

下面是专业学位

软件工程专业学位的研究方向主要为算法理论与设计、现代软件工程、网络计算与信息安全、并行与分布式系统。近年来本学科共发表论文三百余篇。主持承担和完成国家科学基金项目、863高科技项目、山东省自然科学基金项目和横向科技开发项目数十项。为科技进步和地方经济建设发挥了重要的作用。

1、现代软件工程学

研究面向对象的软件技术、软件工程、软件工程工具与环境、数据库理论与应用技术、基于Web平台的信息技术和Web应用软件的工程设计方法等

导师： 魏振钢、魏志强、丁香乾 负责人：魏振钢

2数据库理论与应用

主要从数据模型、新技术内容、应用领域等三个方面进行相关研究。

数据模型方面主要包括：数据库语义模型、面向对象的数据库模型和面向对象的数据库系统、时态数据库模型等内容。新技术主要指：数据库技术与计算机领域中的其他新兴技术的结合方面的研究。包括：分布式数据库、并行数据库、演绎数据库、知识库、多媒体库、移动数据库等。应用领域方面主要针对适应数据库应用多元化的要求，需要研究适合各种专门应用领域的数据库技术，如工程数据库，统计数据库、科学数据库、空间数据库、地理数据库、Web数据库、多媒体数据库等。

导师：

张春海、秦勃、栾新、洪锋 负责人： 张春海

3算法分析与设计

该方向是对现实世界中的各种问题进行数学抽象，进而研究解决这些问题的方法以及所需要的时间和空间。主要研究内容包括：算法理论、算法设计、算法复杂性分析、NP完全问题及其近似算法、概率算法等。

王锐、唐功友、唐瑞春、马惠 负责人：王锐

4可信计算与信息安全

研究网络环境下的代码可信证明，可信网络理论及技术，密码学等PKI基础设施相关理论及技术，入侵检测、网络攻防等网络安全技术等。

导师： 董军宇、李华、刘洁 负责人：刘洁

5软件复用与构件技术

研究内容包括软件构架，领域工程、软件再工程、开放系统技术和软件构件技术。软件构件技术包括构件获取、构件模型、构件描述语言、构件分类与检索、在构件模型的基础上研究构件组装机制,构件模型的标准化和构件库系统的标准化。。

导师： 郭忠文、王勇

负责人：郭忠文

自考本科计算机专业考试科目主要有计算机网络原理、计算机 *** 作系统、软件工程、 *** 作系统、计算机应用与技术zd、中国近代史纲要、马克思主义基本原理概论、高等数学、英语、电子技术基础、计算机组成原理、C++语言程序设计、数据库及其应用、线性代数等等。

数据库技术已成为计算机信息系统和计算机应用系统的重要技术基础。下面是我为大家精心推荐的数据库技术论文，希望能够对您有所帮助。

数据库技术论文篇一

数据库加密技术分析

摘 要：从信息产业的形成、壮大到信息社会的到来，特别是以微电子革命为代表的个人计算机的迅猛发展和以网络为特征的新一轮信息交流方式的革命，社会的信息化已成为一种社会发展的新趋势。

关键词：数据库;加密;研究

中图分类号：TP31 文献标识码：A

数据库技术的最初应用领域主要是信息管理领域，如政府部门、工商企业、图书情报、交通运输、银行金融、科研教育等各行各业的信息管理和信息处理。事实上，只要有数据需要管理，就可以使用数据库。

1数据库的特点

数据结构化是数据库和文件系统的本质区别。数据结构化是按照一定的数据棋型来组织和存放数据也就是采用复杂的数据模型表示数据结构。数据模型不仅描述数据本身以特点，还描述数据之间的联系。这种结构化的数据反映了数据之间的自然联系，是实现对另据的集中控制和减少数据冗余的前提和保证。

由于数据库是从一个企事业单位的总体应用来全盘考虑井集成教据结构的所以数拒库中的数据不再是面向个别应用而是面向系统的。各个不同的应用系统所需的数据只是翅体模型的一个子集。数据库设计的基础是数据模型。在进行教据库设计时，要站在全局需耍的角度抽象和组织数据，要完整地、准确地描述数据自身和数据之间联系的情况，建立话合总体需耍的数据棋型。数据库系统是以数据库为荃础的，各种应用程序应建立在数据阵之上。数据库系统的这种特点决定了它的设计方法，即系统设计时应先设计数据库，再设计功能程序而不能像文件系统那样，先设计程序，再考虑程序需要的数据。

11有较高的数据独立性

数据库中的数据不是孤立的，数据与数据之间是相互关联的。也就是说，在数据库个不仅要能够表水数据本身，还要能够表水数据与数据之间的联系。例如布银行的储蓄数据库中，有储户信息和账户情息，储户信息和账户信息联的。 数据库能够根据石同的需要按不同的方法组织数据，比如顺序组织方法、索引组织方法、倒排索引组织力法等。这样做的目的就是要最大限度地提高用户或应用程序访问数据烽的效率。闭于有数据库技术之前。数据文件都是独立的，所以任何数据文件都必须含有满足某一应用的全部数据。而在数据库中数据是被所有应用共享的。在设计数据库时，从全局应剧小发，可以使数据库中包含为整个应用服务的全部数据，然后通过模式定义可以灵活组合数据满足每一个应用。数据形具有较高的数据独仅件数据独立性是指数据的组织和存储方法与应蝴程序互不依赖、彼此独立的特性。在数据库技术之前，数据文件的织纠方式和应用程序是密切相关的。当改企数据结构时相应的应用程序也必须陨之修改，这样就大大增加了应用程斤的开发代价和维护代价。而数据库技术以使数据的组织和存储方法与应用程序巨不依赖，从而人大降低应用程序的开发代价和维护代价。

12数据冗余度小、数据共享度高

数据冗余度小是指存储在数据库中的皿复数据少。在非数据库系统中，每个应用程序有它自己的数据文件，从而造成存储数据的大盆宜复。由于在数据库系统方式下教据不再是面向某个应用，而是面向整个系统，这就使得数据库中的数据冗余度小从而避免了由于数据大扭冗余带来的数据冲突问题。

据库系统通过数据模型和数据控制机制提高数据的共享性。数据共享度高会提高数据的利用率，使得数据更有价值，能够更容易、更方使地使用。

2数据库加密方法

从所面临的安全与保密威胁方面来看，数据库系统应该重点对付以下威胁： 非授权访问、假冒合法用广、数据完整性受破坏系统的正常运行、病毒、通信线路被窃听等。而威胁网络安全的因素：计算机系统的脆弱性、协议安全的脆弱性、数据库管理系统安全的脆弱性、人为的因素、各种外部威胁，主要包括以下方面。

数据欺骗：非法篡改数据或输人假数据;特洛伊木马术：非法装人秘密指令或程序，由计算机执行犯罪活动;意大利香肠术：利用计算机从金融银行信息系统上一点点窃取存款，如窃取账户的利息尾数，积少成多;逻辑炸d：输人犯罪指令，以便在指定的时间或条件下删除数据文卷，或者破坏系统功能;线路截收：从系统通信线路上截取信息;陷阱术：利用程序中用于调试或修改、增加程序功能而特设的断点，插人犯罪指令或在硬件中相应的地方增设某种供犯罪用的装置，总之是利用软件和硬件的某些断点或接口插入犯罪指令或装置;寄生术：用某种方式紧跟有特权的用户进人系统，或者在系统中装人“寄生虫”;超级冲杀：用共享程序突破系统防护，进行非法存取或破坏数据及系统功能;异步攻击：将犯罪指令混杂在正常作业程序中，以获取数据文件电脑病毒：将具有破坏系统功能和系统服务与破坏或删除数据文卷的犯罪程序装人系统某个功能程序中，让系统在运行期间将犯罪程序自动拷贝给其他系统，这就好像传染性病毒一样四处蔓延。

21数据库加密技术探索

密码学是一门古老而深奥的学科，对一般人来说是陌生的，因为长期以来它只在很小的范围内(如军事、外交、悄报等部门)使用。计算机密码学是研究计算机信息加密、解密及其变换的科学是数学和计算机的交叉学科，也是一门新兴的学科，随着计算机网络和计算机通信技术的发展，计算机密码学得到前所未有的重视并迅速普及和发展起来。数据加密技术主要分为传输加密和存储加密，而数据传输加密技术是对传输中的数据流进行加密，常用的有链路加密、节点加密和端到端加密三种方式。

(1)链路加密，是传输数据仅在物理层前的数据链路层进行加密，不考虑信源和信宿。它用于保护通信节点间的数据，接收方是传送路径上的各台节点机，信息在每台节点机内都要被解密和再加密，依次进行，直至到达目的地。

(2)节点加密，是在节点处采用一个与节点机相连的密码装置。密文在该装置中被解密并被重新加密，明文不通过节点机，避免了链路加密节点处易受攻击铂缺点。

结语

数据加密技术是最基本的安全技术，被誉为信息安全的核心，最初主要用于保证数据在存储和传输过程中的保密性。它通过变换和置换等各种方法将被保护信息置换成密文，然后再进行信息的存储或传输，即使加密信息在存储或者传输过程为非授权人员所获得，也可以保证这些信息不为其认知从而达到保护信息的目的。该方法的保密性直接取决于所采用的密码算法和密钥长度。

参考文献

[1]钱雪忠数据库原理及技术[M]北京：清华大学出版社，2011

[2]刘升数据库系统原理与应用[M]北京：清华大学出版社，2012

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数据库原理是以一定方式储存在一起、能与多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合。应用：数据库管理系统可以依据它所支持的数据库模型来作分类，例如关系式、XML；或依据所支持的计算机类型来作分类，例如服务器群集、移动电话；或依据所用查询语言来作分类。

在数据库的发展历史上，数据库先后经历了层次数据库、网状数据库和关系数据库等各个阶段的发展，数据库技术在各个方面的快速的发展。特别是关系型数据库已经成为目前数据库产品中最重要的一员，80年代以来， 几乎所有的数据库厂商新出的数据库产品都支持关系型数据库，即使一些非关系数据库产品也几乎都有支持关系数据库的接口。

这主要是传统的关系型数据库可以比较好的解决管理和存储关系型数据的问题。随着云计算的发展和大数据时代的到来，关系型数据库越来越无法满足需要，这主要是由于越来越多的半关系型和非关系型数据需要用数据库进行存储管理。

同时，分布式技术等新技术的出现也对数据库的技术提出了新的要求，于是越来越多的非关系型数据库就开始出现，这类数据库与传统的关系型数据库在设计和数据结构有了很大的不同， 它们更强调数据库数据的高并发读写和存储大数据。

扩展资料

数据库管理系统主要完成对数据库的 *** 纵与管理功能，实现数据库对象的创建、数据库存储数据的查询、添加、修改与删除 *** 作和数据库的用户管理、权限管理等。它的安全直接关系到整个数据库系统的安全，其防护手段主要有：

（1）使用正版数据库管理系统并及时安装相关补丁。

（2）做好用户账户管理，禁用默认超级管理员账户或者为超级管理员账户设置复杂密码；为应用程序分别分配专用账户进行访问；设置用户登录时间及登录失败次数限制，防止暴力破解用户密码。

（3）分配用户访问权限时，坚持最小权限分配原则，并限制用户只能访问特定数据库，不能同时访问其他数据库。

（4）修改数据库默认访问端口，使用防火墙屏蔽掉对外开放的其他端口，禁止一切外部的端口探测行为。

（5）对数据库内存储的重要数据、敏感数据进行加密存储，防止数据库备份或数据文件被盗而造成数据泄露。

（6）设置好数据库的备份策略，保证数据库被破坏后能迅速恢复。

（7）对数据库内的系统存储过程进行合理管理，禁用掉不必要的存储过程，防止利用存储过程进行数据库探测与攻击。

（8）启用数据库审核功能，对数据库进行全面的事件跟踪和日志记录。

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