空间数据库概述

郑州测绘学校第二部份数据库概述郑州测绘学校空间数据库介绍数据库生产及地理数据入库ArcGIS地理数据库介绍一、二、三、郑州测绘学校空间数据库：实质就是空间数据存储、管理的场所。郑州测绘学校普通的文件管理方式一个GIS软件使用多个空间数据文件一个空间数据文件为多个GIS软件共享GIS应用1GIS应用2空间数据文件1空间数据文件2空间数据文件1修改共享文件添加重复文件不一致性冗余郑州测绘学校如何解决？采用一种通用的结构表达文件之间应建立联系相同数据一般只存储一次空间数据库郑州测绘学校空间数据库空间数据文件1空间数据文件2空间数据文件3空间数据库管理系统GIS应用1GIS应用2调用管理存储郑州测绘学校空间数据库是空间数据库系统的简称定义：是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储和应用的相关的地理空间数据的总合。郑州测绘学校空间数据库空间数据库存储系统空间数据库管理系统空间数据库应用系统按照一定的结构组织在一起的相关数据的集合，通常是一系列相互关联的数据文件。对空间数据进行定义、建立，提供查询、检索和存取功能，对数据进行维护和更新。为满足用户数据需求而建立的具有数据库访问功能的应用软件。郑州测绘学校空间数据库管理系统(DBMS)是处理数据库数据存取和各种管理控制的软件。它是数据库系统的核心。数据库定义维护通讯管理郑州测绘学校数据库方法与文件系统方法相比，具有更强的数据管理能力。数据库具有如下主要特征：郑州测绘学校1.数据集中控制：在文件管理方法中，文件是分散的，每个用户或每种处理都有各自的文件，这些文件之间一般是没有联系的，因此，不能按照统一的方法来控制、维护和管理。而数据库则很好地克服了这一缺点，可以集中控制、维护和管理有关数据。郑州测绘学校2.数据独立：数据库中的数据独立于应用程序，包括数据的物理独立性和逻辑独立性，给数据库的使用、调整、优化和进一步扩充提供了方便，提高了数据库应用系统的稳定性。郑州测绘学校3.数据共享：数据库中的数据可以供多个用户使用，每个用户只与库中的一部分数据发生联系；用户数据可以重叠，用户可以同时存取数据而互不影响，大大提高了数据库的使用效率。郑州测绘学校4.减少数据冗余：数据库中的数据不是面向应用，而是面向系统。数据统一定义、组织和存储，集中管理，避免了不必要的数据冗余，也提高了数据的一致性。郑州测绘学校5.数据结构化：整个数据库按一定的结构形式构成，数据在记录内部和记录类型之间相互关联，用户可通过不同的路径存取数据。郑州测绘学校6.统一的数据保护功能：在多用户共享数据资源的情况下，对用户使用数据有严格的检查，对数据库规定密码或存取权限，拒绝非法用户进入数据库，以确保数据的安全性、一致性和并发控制。郑州测绘学校空间数据库发展：1.初级式的管理模式空间数据文件属性数据文件空间分析功能属性处理功能GIS应用软件郑州测绘学校2.混合式的管理模式：MapInfo的tab文件、ArcGIS的Shape文件空间数据文件空间分析功能属性处理功能GIS应用软件空间数据管理数据库管理属性数据库郑州测绘学校3.扩展式的管理模式：ArcGIS的Geodatabase空间分析功能属性处理功能GIS应用软件空间属性数据库空间数据库引擎通用数据库管理系统郑州测绘学校4.集成式的管理模式：OracleSpatialCartridge(对象-关系数据库)空间分析功能属性处理功能GIS应用软件空间属性数据库特定的空间属性数据库管理系统郑州测绘学校空间数据库的设计：实质是将地理空间实体以一定组织形式在数据库系统中加以表达的过程，也就是GIS中地理空间实体建立数据模型的过程。郑州测绘学校地理实体：不能再分割的地理单元线(街道)面(土地利用)点(商店)空间数据库郑州测绘学校数据组织：就是按一定的方式和规则对数据进行归并、存储、处理的过程。必须定义统一的坐标系统道路高速公路国道省道交通运输Features(要素)Featureclasses(要素类)Collection(要素集)旱地稻田耕地土地利用郑州测绘学校空间数据库设计过程：由现实世界到信息世界，再到计算机世界的转化过程。郑州测绘学校需求分析地理现象和问题概念设计数据库的概念模型数据库的逻辑模型数据库的存储模型空间数据库逻辑设计物理设计现实世界信息世界计算机世界郑州测绘学校需求分析：用系统的观点分析与某一特定的空间数据库应用有关的数据集合。如：土地利用数据集合，包括耕地、林地、草地、园地……郑州测绘学校概念设计：把用户的需要加以解释，并用概念模型表达出来，完成从现实世界到信息世界的抽象。如：水井抽象为点状符号道路抽象为线状符号坑塘抽象为面状符号郑州测绘学校逻辑设计：把信息世界中的概念模型利用数据库管理系统所提供的工具映射为计算机世界中所支持的数据模型，并用数据描述语言表达出来。如：点状符号在计算机中以一个坐标对（X,Y）表示线状分符号由一系列坐标对（X1,Y1），（X2,Y2），（X3,Y3）……表示郑州测绘学校物理设计：数据库存储结构和存储路径的设计，即将数据库的逻辑模型在实际的物理存储设备上实现。如：存储的格式——dwgorwlorshp管理和存取数据的软件——CADorMapGISorArcGIS郑州测绘学校空间数据库设计原则：1.尽量减少空间数据存储的冗余量；2.提供稳定的空间数据结构，在用户的需要改变时可作相应的变化；3.满足数据访问需求，高效提供查询结果；4.维持数据间的联系；5.支持多种多样的决策需要，具有较强的应用适应性。郑州测绘学校空间数据库的实现：1、建立空间数据库结构利用DBMS提供的数据描述语言描述逻辑设计和物理设计的结果，建立起实际的空间数据库结构。郑州测绘学校2、数据装入由编写的数据装入程序或DBMS提供的应用程序来完成。装入的数据要确保其准确性和一致性。3、调试运行装入数据后，要对地理数据库的实际应用程序进行运行，对地理数据库系统的功能和性能进行全面测试。郑州测绘学校空间数据库的维护：1、空间数据库的重组织指在不改变空间数据库原来的逻辑结构和物理结构的前提下，改变数据的存储位置，将数据予以重新组织和存放。2、空间数据库的重构造指局部改变空间数据库的逻辑结构和物理结构。数据库重构通过改写其概念模式(逻辑模式)的内模式(存储模式)进行。郑州测绘学校3、空间数据库的完整性、安全性控制完整性是由后映象日志来完成，当发生系统或介质故障时，利用它对数据库进行恢复。安全性指对数据的保护，主要通过权限授予、审计跟踪，以及数据的导出和装入来实现。郑州测绘学校应用现状：城市地籍数据库农村土地调查数据库城市环境空间数据库石油地质空间数据库城镇基础空间数据库地理国情普查数据库郑州测绘学校发展热点：海量空间数据库的结构体系地理信息数据共享GIS中时空关系研究遥感和GIS集成研究GIS互操作研究返回郑州测绘学校空间数据库生产及空间数据入库郑州测绘学校资料准备阶段质量控制阶段成果整理与入库数据编辑阶段主要阶段郑州测绘学校一、资料准备阶段该阶段的主要工作有：基础数据、人员培训、软硬件设备及其他准备。1、基础数据如：近期数字正射影像（DOM）、二调基础数据、国家下发的行政界线、1:1万数据建库标准及规程、国标代码等。郑州测绘学校2、人员培训做好相关工作人员的思想及技术培训，为数据建库提供有力保障。3、软硬件设备所用的软件如：MapGIS、ArcGIS、CASS……硬件如：计算机、测量设备等。郑州测绘学校4、其他准备主要包括数学基础及其他文档资料的准备。如坐标系为80西安坐标系，高程系为国家基准高程，投影为高斯克吕格。水系、交通等文本资料，统计数据等。是否需要投影转换等。郑州测绘学校郑州测绘学校二、数据编辑阶段该阶段是数据建库的核心阶段，采用不同的方式建库，其工艺流程有部分区别，但一般思路都相差不大。郑州测绘学校工艺流程实测数据、遥感影像等调绘成果或相关资料内业采集、编辑外业确认上交入库元数据制作检查、修改、整合检查、修改元数据文件郑州测绘学校1、内业采集与编辑依据标准及要求对点、线、面要素进行采集、编辑、修改等操作，使达到标准。输入属性：用人机交互的方式为图形赋属性。郑州测绘学校2、外业确认对采集的数据进行外业调绘，保证数据的时效性和准确性。郑州测绘学校3、数据整合一方面对数据进行最终的更新、修改；另一方面进行图幅的接边，保证图幅间无缝隙、属性一直。郑州测绘学校4、元数据生产按规定内容和格式要求填写元数据文件内容，主要成果为文档。郑州测绘学校三、质量控制阶段质量控制在数据生产的每个阶段都需要执行，最终验收阶段的质量控制主要内容为：（1）逻辑一致性与完备性检查。检查要素是否漏绘，要素采集是否正确。（2）位置精度和属性内容检查。位置精度是否符合要求，分层是否正确，属性结构是否正确，要素分类和属性值是否正确。郑州测绘学校（3）接边检查。检查要素是否与本图图廓线严格相接，相邻图幅要素是否全部接边，属性是否一致。（4）产品归档检查。检查各种图形资料、数据资料、文档资料是否齐全，文件组织、文件命名是否按规定要求。郑州测绘学校四、成果整理及入库阶段该阶段主要是数据、资料的整合阶段，把所有的文档资料按要求整理好。如：编辑好的矢量数据为Dwg格式，因此需转换成入库要求格式，其过程为：将Dwg数据转成shape文件格式，确认数据转换成功后，再将shape文件导入到数据库中。郑州测绘学校数据入库后，为保证数据库的质量，需进行一段时间的试运行与应用。没问题后再投入使用。郑州测绘学校空间数据入库步骤1、数据入库前要检查采集数据的质量，检查合格的数据方可入库。2、数据检查主要包括矢量数据几何精度和拓扑检查、属性数据完整性和正确性检查、图形和属性数据一致性检查、接边精度和完整性检查等；3、数据入库：主要包括矢量数据、DEM数据、DOM数据、元数据等数据入库4、数据编辑5、最后进行系统运行测试。郑州测绘学校空间数据建库的一般流程需求分析资料收集建库方案设计环境准备原始数据准备数据入库质量检查数据入库试运行和调试设置安全机制正式运行郑州测绘学校数据质量检查是否有错否数据入库数据安全设置系统运行测试是否正常是提交检查与验收矢量数据入库DEM入库DOM入库元数据入库否数据错误数据处理是郑州测绘学校1.数据准备：收集待建库的各类数据，了解数据的内容、比例尺、精度、坐标系统、投影方式、数据格式、编码体系等。2.数据检查：数据入库前，由于各测区生产技术设计不一致，造成各测区数据比较混乱，因此要对原数据进行检查和处理，重点检查拓扑关系，数据范围，属性一致性及接边。矢量数据的入库过程郑州测绘学校3.数据转换：将不同于空间数据库管理系统内部数据格式的数据进行转换，转换时保持同一子库的地物编码体系一致，数据精度一致。地物编码不一致时，通过编码对照表将其转换成一致的。4.数据库设计：根据数据库的应用需要，可以对属性数据库逻辑结构进行重新设计。确定属性数据表，每个表包含的地物类，及其属性表，项，定义每个属性项的子段宽度、类型等。郑州测绘学校5.投影转换：由于一般原始数据是高斯坐标，而入库的数据是地理坐标，因此，需对每一个工作区进行转换，避免了高斯投影带之间不能拼接的问题。6.数据入库：矢量数据分幅/块/区域逐个工作单位入库，或一次选择多个工作单位入库。郑州测绘学校7.数据编辑：对未能达到入库标注的数据进行重新编辑。8.数据库建库参数输入：根据数据库逻辑设计，用数据库建库软件输入各种建库参数，例如颜色，符号，显示比例等参数，并开设数据库管理系统的物理空间。郑州测绘学校9.地物层设置：境界、植被、管线、等要素，根据数据层的名称及包含的内容进行设置或修改。10.子库逻辑连接设置：对于多比例尺空间数据库要设置开关和参数，以对各子库进行逻辑连接，便于在显示数据库时，根据不同的比例尺，自动调入不同数据库体的数据。郑州测绘学校确定检查项定制检查内容确定检查方法矢量数据几何精度与拓扑检查属性数据完整性和正确性检查图形与属性数据一致性检查接边完整性检查自动批量人工交互人工编辑自检报告结束矢量数据的入库检查流程郑州测绘学校DEM入库过程1.数据准备：