第二章 空间数据结构和空间数据库

第二章空间数据结构和空间数据库本章概述：地理信息系统的操作对象是空间地理实体，建立一个地理信息系统的首要任务是建立空间数据库，即将反映地理实体特性的地理数据存储在计算机中，这需要解决地理数据具体以什么形式在计算机中存储和处理即空间数据结构问题和如何描述实体及其相互关系即空间数据库模型问题。本章重点介绍主要的空间数据结构和空间数据库模型。

§2.1 地理实体及其描述

介绍地理实体的概念，地理实体需要描述的内容，实体的空间特征和实体间的空间关系。

§2.2 矢量数据结构

讲述矢量数据的图形表示、获取方式和表示(即矢量编码方法)。§2.3 栅格数据结构

讲述栅格数据的图形表示、栅格数据的组织、栅格结构的建立和栅格数据的表示。

§2.4 矢量栅格一体化数据结构

针对矢量栅格数据结构互为优缺点状况，介绍集两者优点为一体的矢量栅格一体化数据结构的概念和具体数据结构设计方法。

§2.5 三维数据结构

主要阐述基于栅格的八叉树三维数据结构的基本原理和存储结构。在矢量结构方面，介绍常用的三维边界表示法的方法原理、特点和应用。§2.6 空间数据模型

首先介绍数据库有关基础知识，传统数据模型如何存储图形数据及其局限性，重点阐述面向对象技术、面向对象模型和用于地理信息系统的空间数据库管理系统的类型。

§2.7 空间数据库的设计、建立和维护

介绍空间数据库的设计的内容、建立过程和维护方法。

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§2.1 地理实体及其描述

地理信息系统是以地理实体作为描述、反映现实世界中空间对象的单体。在地理信息系统中需要描述地理实体的名称、位置、形状、功能等内容，这些内容反映了地理实体的时间、空间和属性三种特性，其中空

间特性是地理信息所特有的，也是造成空间数据结构和数据库模型异常复杂的原因所在。此外，实体间的空间关系对空间查询和分析具有重要意义。

一、地理系统和地理实体

介绍地理系统和地理实体的概念。

二、实体的描述及存储

介绍空间实体描述的内容，空间数据的基本特征、空间数据类型和空间数据存储方式。

三、实体的空间特征

空间特征是地理实体所特有的特征，是GIS数据组织、处理和维护的难点所在，可以从空间维数，空间特征类型和实体类型组合三个方面来考察。

四、实体间的空间关系

实体间空间关系对于地理信息系统查询和空间分析具有重要意义。在此阐述空间关系的类型，和拓扑空间关系的定义、种类、表达及意义。

一、地理系统和地理实体

地理信息来源于地理系统。著名数学家钱学森曾指出：地理系统是一个开放的复杂巨系统。所谓开放性是指地理系统与其它系统有关联，有物质和信息的交往，不是一个封闭系统；复杂巨系统是指地理系统有成千上万的种类繁多的子系统。

抽象是人们观察和分析复杂事物和现象的常用手段之一。将地理系统中复杂的地理现象进行抽象得到的地理对象称为地理实体或空间实体、空间目标，简称实体(Entity)。实体现实世界中客观存在的，并可相互区别的事物。实体可以指个体，也可以指总体，即个体的集

合.抽象的程度与研究区域的大小、规模不同而有所不同，如在一张小比例尺的全国地图中，武汉市被抽象为一个点状实体，抽象程度很大；而在较大比例尺的武汉市地图上，需要将武汉市的街道、房屋详尽地表示出来，武汉市则被抽象为一个由简单点、线、面实体组成的庞大复杂组合实体，其抽象程度较前者而言较小。所以说，实体是一个具体有概括性、复杂性、相对意义的概念。

二、实体的描述和存储

从实体需要描述的内容到计算机具体如何存储实体的过程见图2-1-1。

在地理信息系统中，根据具体要求需要描述实体各个侧面如名称、位置、形状和获取这些信息的方法、时间和质量等，记录实体的这些描述内容的空间数据具有三个基本特征：空间特征、属性特征和时间特征，根据反映实体特征的不同，空间数据可分为不同的类型：几何数据、关系数据、属性数据和元数据，而不同类型的空间数据在计算机中是以不同的空间数据结构存储的。

1、空间实体的描述

通常需要从如下方面对地理实体进行描述：

1)编码:用于区别不同的实体，有时同一个实体在不同的时间具有不同的编码，如上行和下行的火车。编码通常包括分类码和识别码。分类码标识实体所属的类别，识别码对每个实体进行标识，是唯一的，用于区别不同的实体。

2)位置:通常用坐标值的形式(或其它方式)给出实体的空间位置。

3)类型:指明该地理实体属于哪一种实体类型，或由哪些实体类型组成。

4)行为:指明该地理实体可以具有哪些行为和功能。

5)属性:指明该地理实体所对应的非空间信息，如道路的宽度、路面质量、车流量、交通规则等。

6)说明:用于说明实体数据的来源、质量等相关的信息。

7)关系:与其它实体的关系信息。

2、空间数据的特征

空间数据具有三个基本特征（图2-1-2)：

图2-1-2 空间数据的基本特征

1)属性特征——用以描述事物或现象的特性，即用来说明“是什么”，如事物或现象的类别、等级、数量、名称等。

2)空间特征——用以描述事物或现象的地理位置，又称几何特征、定位特征，如界桩的经纬度等。

3)时间特征——用以描述事物或现象随时间的变化，例如人口数的逐年变化。

由于空间实体具有上述特征，所以在GIS中的表示是非常复杂的。目前的GIS还较少考虑到空间数据的时间特征，只考虑其属性特征与空间特征的结合。实际上，由于空间数据具有时间维，过时的信息虽不具有现势性，但却可以作为历史性数据保存起来，因而就会大大增加GIS表示和处理数据的难度。

3、空间数据的类型

根据空间数据的特征，可以把空间数据归纳为三类：

1)属性数据——描述空间数据的属性特征的数据，也称非几何数据。即说明“是什么”，如类型、等级、名称、状态等。

2)几何数据——描述空间数据的空间特征的数据，也称位置数据、定位数据。即说明“在哪里”，如用X、Y坐标来表示。

3)关系数据——描述空间数据之间的空间关系的数据，如空间数据的相邻、包含等，主要是指拓扑关系。拓扑关系是一种对空间关系进行明确定义的数学方法。

此外，还有元数据，它是描述数据的数据。在地理空间数据中，元数据说明空间数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息，便于数据生产者和用户之间的交流。

若根据划分角度不同，还可将空间数据划分为不同的类型。

空间数据的不同划分

根据数据来源的不同分为（据郭达志等)：

1)几何图形数据：主要来源于各种类型的地图和实测几何数据。

2)影象数据：主要来源于卫星遥感和航空遥感等。

3)属性数据：来源于实测数据，文字报表，或地图中的各类符号说明，以及从遥感数据中通过解释得到的信息等。

4)地形数据：来源于地形等高线图的数字化，已建立的格网状的数字化搞成模型（DTM），或其他形式表示的地形表面（如TIN）等。

在具有智能化的GIS中还应有规则和知识数据。

根据表示对象的不同分为分为（据邬伦等)（图2-1-3）：

1)类型数据：例如考古地点、道路线和土壤类型的分布等；

2)面域数据：例如随机多边形的中心点、行政区域界线和行政单元等；

3)网络数据：例如道路交点、街道和街区等；

4)样本数据：例如气象站、航线和野外样方的分布区等；

5)曲面数据：例如高程点、等高线和等值区域；

6)文本数据：例如地名、河流名称和区域名称；

7)符号数据：例如点状符号、线状符号和面状符号（晕线）等；

4、空间数据结构

数据结构即数据组织的形式，是适合于计算机存贮、管理、处理的数据逻辑结构。换句话说，是指数据以什么形式在计算机中存贮和处理。数据按一定的规律储存在计算机机中，是计算机正确处理和用户正确理解的保证。

空间数据结构是空间数据在计算机中的具体组织方式。目前尚无一种统一的数据结构能够同时存储上述各种类型的数据，而是将不同类型的空间数据以不同的数据结构存储（图2-1-1）。一般来说，属性数据与其他信息系统一样常用二维关系表格形式存储。元数据以特定的空间元数据格式存储，而描述地理位置及其空间关系的空间特征数据是地理信息系统所特有的数据类型，主要以矢量数据结构和栅格数据结构两种形式存储。

三、实体的空间特征

可用空间维数、空间特征类型和空间类型组合方式说明实体的空间特征。

1、空间维数

有零维、一维、二维、三维之分，对应着不同的空间特征类型：点、线、面、体。在地图中实体维数的表示可以改变。如一条河流在小比例尺地图上是一条线（单线河），在大比例尺图上是一个面（双线河）。

2、空间特征类型

1）点状实体：点或节点、点状实体。点：有特定位置，维数为0的物体。具体有下列类型的点：实体点、注记点、内点和节点等不同类型（图2-1-4)

2）线状实体：具有相同属性的点的轨迹，线或折线，由一系列的有序坐标表示，并长度、弯曲度、方向性等特性，线状实体包括线段，边界、链、弧段、网络等。

3）面状实体（多边形）：是对湖泊、岛屿、地块等一类现象的描述，在数据库中由一封闭曲线加内点来表示。具有面积、范围、周长、独立性或与其它地物相邻、内岛屿或锯齿状外形、重叠性与非重叠性等特性。

4）体、立体状实体：用于描述三维空间中的现象与物体，它具有长度、宽度及高度等属性，立体状实体一般具有体积、每个二维平面的面积、内岛、断面图与剖面图等空间特征。

3、实体类型组合

现实世界的各种现象比较复杂，往往由上述不同的空间类型组合而成，例如根据某些空间类型或几种空间类型的组合将空间问题表达出来（图2-1-5），复杂实体由简单实体组合表达。

四、空间关系

空间关系是指各空间实体之间的空间关系，包括拓扑空间关系，顺序空间关系和度量空间关系。由于拓扑空间关系对GIS查询和分析具有重要意义，在GIS中，空间关系一般指拓扑空间关系。

1、定义

拓扑关系是一种对空间结构关系进行明确定义的数学方法。是指图形在保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。可以假设图形绘在一张高质量的橡皮平面上，将橡皮任意拉伸和压缩，但不能扭转或折叠，这时原来图形的有些属性保留，有些属性发生改变，前者称为拓扑属性，后者称为非拓扑属性或几何属性(表2-1-1)。这种变换称为拓扑变换或橡皮变换。

2、拓扑关系的种类

点(结点)、线(链、弧段、边)、面(多边形)三种要素是拓扑元素。它们之间最基本的拓扑关系是关联和邻接。

1)关联：不同拓扑元素之间的关系。如结点与链，链与多边形等。

2)邻接：相同拓扑元素之间的关系。如结点与结点，链与链，面与面等。邻接关系是借助于不同类型的拓扑元素描述的，如面通过链而邻接。

在GIS的分析和应用功能中，还可能用到其它拓扑关系，如：

3)包含关系：面与其它拓扑元素之间的关系。如果点、线、面在该面内，则称为被该面包含。如某省包含的湖泊、河流等。

4)几何关系：拓扑元素之间的距离关系。如拓扑元素之间距离不超过某一半径的关系。

5)层次关系:相同拓扑元素之间的等级关系。如国家由省(自治区、直辖市)组成，省(自治区、直辖市)由县组成等。

2、拓扑关系的表示

在目前的GIS中，主要表示基本的拓扑关系，而且表示方法不尽相同。在矢量数据中拓扑关系可以由图2-1-6中的四个表格来表示。

3、拓扑关系的意义

空间数据的拓扑关系，对于GIS数据处理和空间分析具有重要的意义，因为：

1)拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何关系具有更大的稳定性，不随地图投影而变化。

2)有助于空间要素的查询，利用拓扑关系可以解决许多实际问题。如某县的邻接县，--面面相邻问题。又如供水管网系统中某段水管破裂找关闭它的阀门，就需要查询该线(管道)与哪些点(阀门)关联。

3)根据拓扑关系可重建地理实体(图2-1-7)。例如根据弧段构建多边形，实现面域的选取；根据弧段与结点的关联关系重建道路网络，进行最佳路径选择等

校园基础地理空间数据库建设设计方案

校园基础地理空间数据库建设设计方案 遥感1503班第10组 （杨森泉张晨欣杨剑钢熊倩倩） 测绘地理信息技术专业 昆明冶金高等专科学校测绘学院 2017年5月

一．数据来源 二. 目的 三 .任务 四. 任务范围 五 .任务分配与计划六．小组任务分配七. E-R模型设计八．关系模式九．属性结构表十．编码方案

一．数据来源 原始数据为大二上学期期末实训数字测图成果（即DWG格式的校园地形图） 导入GIS 软件数据则为修改过的校园地形图 二．目的 把现实世界中有一定范围内存在着的应用数据抽象成一个数据库的具体结构的过程。空间数据库设计要满足用户需求，具有良好的数据库性能，准确模拟现实世界，能够被某个数据库管理系统接受。

三．任务 任务包括三个方面：数据结构、数据操作、完整性约束 具体为： ①静态特征设计——结构特性，包括概念结构设计和逻辑结构设计； ②动态特性设计——数据库的行为特性，设计查询、静态事务处理等应用程序； ③物理设计，设计数据库的存储模式和存储方式。 主要步骤：需求分析→概念设计→逻辑设计→物理设计 原则：①尽量减少空间数据存储冗余；②提供稳定的空间数据结构，在用户的需要改变时，数据结构能够做出相应的变化；③满足用户对空间数据及时访问的需求，高校提供用户所需的空间数据查询结果；④在空间元素间为耻复杂的联系，反应空间数据的复杂性；⑤支持多种决策需要，具有较强的应用适应性。 四、任务范围 空间数据库实现的步骤、建库的前期准备工作内容、建库流程 步骤：①建立实际的空间数据库结构；②装入试验性数据测试应用程序；③装入实际空间数据，建立实际运行的空间数据库。 前期准备工作内容：①数据源的选择；②数据采集存储原则；③建库的数据准备；④数据库入库的组织管理。 建库流程：①首先必须确定数字化的方法及工具；②准备数字化原图，并掌握该图的投影、比例尺、网格等空间信息；③按照分层要求进行

基于arcsde的空间数据库的设计与建立

基于ArcSDE的空间数据库的设计与建立 摘要：随着地理信息系统的发展，传统的以文件形式管理、存储地理空间数据的方式已不能满足现在应用的需求。针对以上问题，本文通过arcsde对空间数据进行管理，使空间数据和属性数据统一存储在面向对象的关系型数据库（sql server）中，实现统一、高效的管理。 关键词：空间数据库；属性数据；arcsde 围绕空间数据的管理，前后出现了几种不同的空间数据管理模式：纯文件模式、文件结合关系型数据库的管理模式、全关系型数据库管理模式和面向对象的数据库管理模式。前两种方式都是将空间数据和属性数据分离存储，这样往往会产生诸多问题：1.空间数据与属性数据的连接太弱，综合查询效率不高，容易造成空间数据与属性数据的脱节；2.空间数据与属性数据不能统一管理，实质上是两套管理系统，造成资源的浪费和管理的混乱，数据一致性较难维护；3.由于空间数据不能统一在标准数据库里存放，造成空间数据不能在网上共享。而面向对象数据库管理系统技术还不够成熟，并且价格昂贵，目前在gis领域还不够通用。所以在较长时间内，还不能完全脱离现有关系型数据库来建设gis空间数据库。arcsde是esri公司提供的一个基于关系型数据库基础上的地理数据库服务器。同一些数据库厂商推出的在原有数据库模型上进行空间数据模型扩展的产品（如oracle spatial）不同，esri的arcsde 的定位则是空间数据的管理及应用，而非简单的数据库空间化。

1.系统目标 建成一个多级比例尺(100万、25万、5万、1万)矢量、栅格以及航空影像、遥感影像(tm,spot)的c/s结构基础地理空间数据库,便于对空间数据有效的管理、分发和应用。 2.总体设计方案 系统总体技术方案设计在充分考虑实际应用环境及应用需求的 基础上,结合考虑国际国内发展的主流趋势和平台产品的功能与性能来完成。 2.1技术路线 空间数据库建设应放弃数据文件式的管理方式,采用大型关系数据库管理系统(sql server)管理空间数据，arcsde作为sql server 2008和arc/info或其他地理信息系统软件的接口, vb/vc/delphi/java/c#为前端应用开发工具。其中，空间数据通过arcsde存储在sql server 2008数据库。arcsde是基于c/s计算模型和关系数据管理模式的一个连续的空间数据模型，借助这一模型,可将空间数据加入到数据库管理系统(rdbms)中去[1]。arcsde 融于rdmbs后,提供了对空间、非空间数据进行高效率操作的数据接口。由于arcsde采用c/s体系结构，大量用户可同时针对同一数据进行操作。arcsde提供了应用程序接口(api)，开发人员可将空间数据检索和分析功能集成到应用工程中去，以完成前端的应用开发,最终提供数据的存储、查询和分发服务。如图1所示： 图1结构图

人口分布空间数据库设计书

人口分布空间数据库设计书 1）概念设计 概念设计是通过对错综复杂的现实世界的认识与抽象，最终形成空间数据库系统及其应用系统所需的模型。 具体是对需求分析阶段所收集的信息和数据进行分析、整理，确定地理实体、属性及它们之间的联系，将各用户的局部视图合并成一个总的全局视图，形成独立于计算机的反映用户观点的概念模式。概念模式与具体的DBMS无关，结构稳定，能较好地反映用户的信息需求。 表示概念模型最有力的工具是E-R模型，即实体-联系模型，包括实体、联系和属性三个基本成分。用它来描述现实地理世界，不必考虑信息的存储结构、存取路径及存取效率等与计算机有关的问题，比一般的数据模型更接近于现实地理世界，具有直观、自然、语义较丰富等特点。 本设计书中的E-R模型如图1所示： 图1 E-R模型 2）逻辑设计 在概念设计的基础上，按照不同的转换规则将概念模型转换为具体DBMS支持

的数据模型的过程，即导出具体DBMS可处理的地理数据库的逻辑结构(或外模式)，包括确定数据项、记录及记录间的联系、安全性、完整性和一致性约束等。导出的逻辑结构是否与概念模式一致，能否满足用户要求，还要对其功能和性能进行评价，并予以优化。 2.1要素分类 我们制作、统计的地理信息数据应该提供准确、可靠、经得起专业部门检验的地理信息，这就要求测绘部门和相关专业部门应该有一致的地理要素的定义和分类体系。依据GB/T 13923-2006《基础地理信息要素分类与编码》将地理要素分为了地位基础、水系、居民地及设施、交通、管线、境界与政区、地貌、植被 2.2 数据层设计 GIS的数据可以按照空间数据的逻辑关系或专业属性分为各种逻辑数据层或 专业数据层，原理上类似于图片的叠置。在进行空间分析、数据处理、图形显示时，往往只需要若干相应图层的数据。 数据层的设计一般是按照数据的专业内容和类型进行的。数据的专业内容的类型通常是数据分层的主要依据，同时也要考虑数据之间的关系。如需考虑两类物体共享边界(道路与行政边界重合、河流与地块边界的重合)等，这些数据间的关系在数据分层设计时应体现出来。不同类型的数据由于其应用功能相同，在分析和应用时往往会同时用到，因此在设计时应反映出这样的需求，即可将这些数据作为一层。 本设计书中的数据层设计如表2所示： 表2 数据层设计 2.3关系数据表 本设计书中的关系数据表如表3-表6所示：

空间数据库设计综合实习报告

空间数据库设计综合实习报告 班级：地理信息系统091、092班 实验人员名单及学号： 日期：2011/10/24 目录 空间数据库设计综合实习报告 (1) 一、设计题目 (2) 二、实验目的 (2) 三、需求分析 (2) 四、功能分析和数据组织 (2) 五、数据库建设流程 (2) 5.1软硬件配置 (2) 5.2数据采集流程 (3) 六、数据库应用案例 (6) 6.1.查询 (6) 6.2 缓冲区分析 (9)

一、设计题目 成都市市区基础地理数据库的构建 二、实验目的 通过设计和建立空间数据库，掌握空间数据库设计和建设流程，学会利用所学GIS知识独立分析和解决问题的能力。 三、需求分析 1. 利用计算机进行显示城市信息； 2. 借助现有城市专题图能否自己构建一个简单的基础城市地理数据库； 3. 在基础数据基础上，完成自动制图。 四、功能分析和数据组织 1.功能分析：该数据库主要用于存储成都市的基本道路信息、居民点分布信息以 及学校医院等政设服务性机构信息。 2.数据组织：居民点分布数据、道路数据、河流数据、现有公园分布数据、 市内现有基础服务设施分布数据，几类数据应该平行组织，以便 建立他们之间拓扑关系。 五、数据库建设流程 5.1软硬件配置 1.软件：专业软件ArcGIS9.3 系统软件windows 7

2.硬件：酷睿系列微机 5.2 数据采集流程 按照功能设计、数据组织，因此数据采集的流程为： 1）收集进行数字化的基础数据：成都市地图；若干具有精确地理位置的特征点； 本实验数据来源于空间数据库DATA\栅格专题图: 成都.bmp，成都市若干道路交叉口的地理坐标(WGS-84坐标系).txt。 其中，成都.bmp作为数字化底图，从它上面提取所需数据；而成都市若干道路交叉口的地理坐标(WGS-84坐标系)这个文件则是作为地理参照，以此为依据对底图进行几何校正。 2）地理参考：对所得地图进行地理参考； 利用pci对底图进行校正，采用输入已知坐标的方法，为底图加上地理坐标WGS-84。 3）数字化：对地图信息进行分层数字化； 分工合作对底图进行数字化：用画多边形、线、点得方法，针对不同特征的图形，采用不同方法，比如，河流道路呈线状，则采取画线的方式，而学校医院已有标识，则采用画点的方式将其提取出来。 4）坐标统一：对所得图层统一进行投影，采用高斯投影； 所得的几个图层均以经纬度的方式即地理坐标表示，由于这对于常人认识地图的方式有所不变，故要统一为它们加上投影信息Gauss_Kruger。 5）构建Geodatabase,并对图层经销属性域的编辑； A.在ArcCatalog中相应文件夹下建立文件空间数据库CITY,如图5.1；

基于CityGML的城市三维空间数据库设计研究

基于CityGML的城市三维空间数据库设计研究 目前，全国正积极开展智慧化和数字化城市建设，若想构建智慧化、数字化的城市就必须建立三维信息化管理数据库，但是三维模型数据通常较难共享，所以必须建立CityGML模型共享标准。为了进一步明确在CityGML基础之上的城市三维空间数据库的应用价值，本文对其设计进行了相关研究，望对该模型和数据库的建立提供新思路，并为日后应用提供帮助。 标签：CityGML城市三维空间数据库；设计研究 国家自从提出测绘地理信息“十二五”发展规划之后，全国各地均积极开始构建完善的数字城市建设，传统的数字城市三维景观模型具有一定的缺陷，很多大数据格式难以兼容和共享，为了有效的完善该模型建设，为此，本文深入分析了CityGML技术的标准，并为空间数据存储建立了相关解决方案，最终实现了CityGML技术在模型中的应用价值。现将研究内容论述如下。 一、CityGML技术和模型概述 1.概念概述 CityGML技术和模型也就是通常所说的城市地理标记语言技术和模型，该模型下的数据较为开放，属于GML3的一种应用模式，其交换格式是在虚拟3D 城市模型和XML的存储基础上得以实现的，可以对城市中的三维对象建立相关的信息模型，可以显示多种地理对象之间的空间和数据关系，经由该模型建立的区域模型的语义、拓扑、几何关系明显。使用这种技术和模型不仅可以有效的显示城市模型的外观，还可以建立其系统的语义属性，可以更加直观的表现城市植被、交通设施以及地面情况等。目前，较为先进的版本为CityGML2.0版本。该版本中内含11个扩展模式和1个核心模式。 2.关键技术说明 为了深入应用该模型，必须对其关键技术进行认知和理解，其模型中主要的模型和技术包含两点，一是LOD细节层次模型，二是语义/几何一体化表达模型。在该模型中一共有五个连贯细节层次，只有提高这些细节层次才可以更加高效的收集各种细节。而细节层次联合地域建立的LOD0-地域模型多指2.5维度的数字地形模型，属于一种较为粗糙的层次模型。其中，该模型中的LODl模型缺少屋顶的模型结构；而LOD2模型则为屋顶和纹理的粗模，期间涵盖了植被等物体；LOD3则是在此基础上建立的建筑物模型，该模型的分辨率更高，细节层次呈现也较多，其中的交通设施和植被模型显示更为精细；而LOD4模型则是在所有模型基础上增设了细致的3D物体结构，其层次也更加详细。 在CityGML中，语义，几何一体化表达模型是其主要的设计内容。在该模型中可以建立语义机制，语义内容中将窗户、墙壁和建筑物等真实物体采用一定

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1.数据库应用系统的设计步骤 按规范设计的方法可将数据库设计分为以下六个阶段 （1）需求分析; （2）概念结构设计; （3）逻辑结构设计; （4）数据库物理设计; （5）数据库实施; （6）数据库运行和维护。 2.需求分析 需求收集和分析是数据库应用系统设计的第一阶段。明确地把它作为数据库应用系统设计的第一步是十分重要的。这一阶段收集到的基础数据和一组数据流图（Data Flow Diaˉgram———DFD）是下一步设计概念结构的基础。概念结构对整个数据库设计具有深刻影响。而要设计好概念结构，就必须在需求分析阶段用系统的观点来考虑问题、收集和分析数据及其处理。如何分析和表达用户需求呢？在众多的分析方法中，结构化分析（Structured Analysis，简称SA方法）是一个简单实用的方法。SA方法用自顶向下、逐层分解的方式分析系统。用数据流图，数据字典描述系统。然后把一个处理功能的具体内容分解为若干子功能，每个子功能继续分解，直到把系统的工作过程表达清楚为止。在

处理功能逐步分解的同时，它们所用的数据也逐级分解。形成若干层次的数据流图。数据流图表达了数据和处理过程的关系。处理过程的处理逻辑常常用判定表或判定树来描述。数据字典（Data Dictionary，简称DD）则是对系统中数据的详尽描述，是各类数据属性的清单。对数据库应用系统设计来讲，数据字典是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要结果。数据字典是各类数据描述的集合，它通常包括以下5个部分： （1）数据项，是数据最小单位。 （2）数据结构，是若干数据项有意义的集合。 （3）数据流，可以是数据项，也可以是数据结构。表示某一处理过程的输入输出。 （4）数据存储，处理过程中存取的数据。常常是手工凭证、手工文档或计算机文件。 （5）处理过程。 3.概念结构设计 如同软件工程中重视需求分析与规范说明的思想一样，数据库设计中同样十分重视数据分析、抽象与概念结构的设计。概念结构的设计，是整个数据库设计的关键之一。概念结构独立于数据库逻辑结构，独立于支持数据库的DBMS，也独立于具体计算机软件和硬件系统。归纳总结，其主要特点是：

城市规划中模型与数据库设计

模型与数据库设计 数字城市建设是城市重要的空间数据基础设施建设，是数字中国地理空间框架的重要组成部分，能够直接服务政府部门、企事业单位和社会公众，提高公共管理、突发事件应急、科学决策能力及共享服务水平。并能够推动数字城市向智慧城市转变。 数字城市以各种比例尺地形图为基础，充分运用现代测绘高新技术和计算机网络技术，建设多尺度、多分辨率、多种类的城市空间数据体系，构建统一的、权威的城市地理信息公共平台。 城市地理信息系统建设是城市空间框架建设的核心。是对城市的多源数据进行有效、合理的整合，为各类与地理位置有关的应用部门提供统一的地理空间信息公共平台。基础地理信息数据库作为数字城市的重要空间信息模块，通过不同模型结构提供多种分辨率的空间和时间维度上地理信息，服务于多种应用领域。 基础地理信息数据库由基础地理信息数据、数据管理系统以及软硬件支撑环境等组成。基础地理信息数据主要是指通用性较强，功能共享需求最大，能够被测绘相关行业采用作为统一的数据空间定位和空间分析的基础单元。主要包括地理信息数据进行定位的地理坐标系格网；表达自然地理信息的地貌、水系、植被；表达社会地理信息的居民地、交通、管线、境界、特殊地物、地名等要素。基础地理信息数据同采用的地图比例尺有关，随着比例尺的增大，基础地理信息的覆盖面更加广泛细致。基础地理信息数据管理系统是以实现数据的基本输入、编辑、查询、浏览、分析、统计、输出以及更新维护为目标，对以各种不同的技术手段获取的不同格式、类型的基础地理信息数据进行采集、编辑处理和存贮，从而对城市多源基础地理信息数据进行有效整合，为城市中与测绘需求相关的部门（国土、城市规划、测绘、林业和农业等部门）提供基础地理信息服务，为各类社会经济信息的整合、共享提供专业、通用的地理空间信息公共平台。地形数据库建设是基础地理信息系统的重要组成部分，是其它专业地理信息系统或数字城市的定位基础。该类数据库将国家基本比例尺地形图中表达的各类自然地理和社会地理信息要素，包括定位基础、水系、居民地及设施、交通、管线、境界、地貌、植被与土质、注记等，按照统一的标准进行分类编码，以一定的规则分层，并对各要素的空间、属性信息及相互间的空间关系等数据进行采集、编辑、处理。 1.城市基础空间数据的组成 城市空间基础数据是各类城市地理信息系统的基础框架, 它主要包括了全要素的基础 地形图数据、正射影像数据及地下管线数据三部分。 1. 1 基础地形图数据 基础地形图数据是指矢量化的线划图, 主要包括: 测量控制点、居民地、工矿及附属设施、交通及附属设施、管线及附属设施、水系及附属设施、境界、地质地貌、植被九大类的内容。它既包括以矢量结构描述带有拓扑关系的空间信息又包括以关系结构描述的属性信息。它全面反映了城市的自然地理条件和社会经济状况, 可作为人口、环境、交通、报警等其他专业信息系统的空间定位基础。 1. 2 正射影像数据 数字正射影像是具有正射投影性质的数字影像。它是经过对像元纠正、影像镶嵌等一系列处理后形成的影像平面图, 带有坐标格网和图廓整饰, 其上可叠加线画要素、文字注记等。较传统的地图而言, 正射影像图具有信息量丰富、直观易读等特点;它生产周期短, 现势性好。主要用于宏观规划、资源普查、环保管理等。 1. 3 地下管线数据 地下管线是城市的重要基础设施, 城市管线资料的准确、完整与否, 直接影响着城市的

空间数据库复习资料整理v3

一、名词解释 1空间数据库 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。 2空间数据库管理系统: 能进行语义和逻辑定义存储在空间数据库上的空间数据,提供必需的空间数据查询、检索和存取功能,以及能够对空间数据进行有效的维护和更新的一套软件系统。 3空间数据库应用系统 提供给用户访问和操作空间数据库的用户界面,是应用户数据处理需求而建立的具有数据库访问功能的应用软件。一般需要进行二次开发,包括空间分析模型和应用模型。 4什么是arcSDE 空间数据库引擎(SDE: Spatial Database Engine) ArcSDE是一个用于访问存储于关系数据库管理系统(RDBMS)中的海量多用户地理数据库的服务器软件产品。 5什么是空间数据 地理信息系统的数据库(简称空间数据库或地理数据库)是某一区域内关于一定地理要素特征的数据集合。 6空间数据模型 空间数据(库)模型:就是对空间实体及其联系进行描述和表达的数学手段,使之能反映实体的某些结构特性和行为功能。 空间数据模型是衡量GIS功能强弱与优劣的主要因素之一。 7空间数据结构 不同空间数据模型在计算机内的存储和表达方式。 8场模型 在空间信息系统中，场模型一般指的是栅格模型，其主要特点就是用二维划分覆盖整个连续空间 9对象模型 面向对象数据模型（Object―Oriented Data Model,简称O―O Data Model）是一种可扩充的数据模型,在该数据模型中,数据模型是可扩充的,即用户可根据需要,自己定义新的数据类型及相应的约束和操作。 10概念数据模型 按用户的观点来对数据和信息建模。用于组织信息世界的概念，表现从现实世界中抽象出来的事物以及它们之间的联系。如E-R模型。

GIS空间数据库设计方法讨论

第31卷总第77期 西北民族大学学报(自然科学版)Vol.31,No.1 2010年3月 Journal of N orthw est U niversity for N ationalities(Natural Science)Sep,2010 GIS空间数据库设计方法讨论 薛国梁 (西北民族大学人事处,甘肃兰州730030) [摘　要]通过分析地理信息系统建设过程中空间数据库的建设内容1综述空间数据块的划分、图层的分层设计方法、专题图层划分和数据集设计、分析空间数据库的结构,讨论了空间数据库系统建设的方法和需解决的关键技术问题1 [关键词]GIS;空间数据库;专题图层;元数据 [中图分类号]TP311.131 [文献标识码]A [文章编号]1009-2102(2010)01-0049-04 0　引言 地理信息系统是集计算机科学、空间科学、信息科学、测绘遥感科学、环境科学等学科于一体的新兴边缘科学1GIS从20世纪60年代出现以来,至今只有短短的40多年时间,但已成为已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台,成为地学空间信息分析的基本手段和工具1目前,地理信息系统不仅发展成为一门较为成熟的技术科学,而且已成为一门新兴产业,在测绘、地质、水利、环境检测、土地管理、城市规划、国防建设等领域发挥越来越重要的作用1 1　空间数据库内容 每个GIS数据集都提供了对世界某一方面的空间表达,包括: 基于矢量的要素(点、线和多边形)的有序集合; 诸如数字高程模型和影像的栅格数据集; 网络; 地形和其他地表; 测量数据集; 其他类型数据,诸如地址、地名和制图信息; 描述性的属性1 除了地理表现形式以外,地理数据集还包括传统的描述地理对象的属性表1许多表和空间对象之间可以通过它们所共有的字段(也常称为“关键字”)相互关联1就像它们在传统数据库应用中一样,这些以表的形式存在的信息集和信息关系在GIS数据模型中扮演着非常关键的角色1 2　空间数据表现形式 211　空间关系:拓扑和网络 空间关系,比如拓扑和网络,也是一个GIS数据库的重要部分1使用拓扑是为了管理要素间的共同边界、定义和维护数据的一致性法则,以及支持拓扑查询和漫游(如确定要素的邻接性和连接性)1 [收稿日期]2009-12-10 [作者简介]薛国梁(1980—),男,陕西韩城市人,党政管理研究实习员,主要从事高教管理工作1

空间数据库毕业课程设计报告

空间数据库课程设计兼ARCSDE入门 手册 一．ArcSDE的配置 数据库的创建 数据库的配置 数据库的网络配置 数据库的控制和管理 ArcSDE的配置 二.数据库的设计 建立数据库连接 表的创建与设计 版本的注册与创建 成员角色与任务分配 三．问题与解决方案 软件本身的问题 多版本编辑的问题 四．总结 个人心得 各成员工作情况 一. ArcSDE的配置 1.数据库的创建：

打开Database Configuration Assistant工具 如图(1.1)所示 为初始界面 图(1.1) 按照向导对话框依次选择执行的操作创建数据库→选择一般用途的模→输入数据库名称和SID号(*注意SID号默认和数据库名相同)→管理选项(默认设置)→输入口令号(*可以根据不同的用户设置不同的口令)→存储选项(默认设置)→数据库文件所在位置(默认设置)→恢复配置(默认设置)→数据库内容(默认设置)→初始化参数(默认设置)→数据库存储(默认设置)→创建选项(如图1.2)→确定对话框→开始创建图1.2 2.数据库的配置 创建数据库成功之后需要进行数据库的配置，同上打开Database Configuration Assistant工具，点击下一步，选择配置数据库选项→选择需要配置的数据库→数据库内容(默认设置)→连接模式(*客户机较少时默认设置)，点击完成开始配置数据库(如上图) 3.数据库的网络配置 配置数据库之后，打开Oracle Net Configuration Assistant 工具，如图(1.4)为初始界面 图1.4

按下一步进入监听程序配置→监听程序(*若需要添加新的监听程序，选择添加，这里选择已有的监听程序，选择重新配置如右图)→选择监听程序→选择协议(默认有TCP)→选择端口(*端口号默认为1521，若配置了多个监听程序，不应重复使用1521端口，否则后期的本地NET服务名配置会出错,如右图)→完成配置好监听程序后配置本地NET服务名配置→重新配置→选择Net服务名(根据新创建的数据库选择服务名)→服务名配置(输入新创建的数据库名)→选择协议(默认配置)→输入主机号和选择端口(主机号为计算机名)→选择测试→测试登录方式用户名填system,口令重新输入，如右图（若测试失败，可以试着重新配置数据库，注意配置端口号） 4.数据库的控制和管理 工具: OEM和SQL*PLUS 登录OEM方式：网页登陆。（下图） 网址可在安装目录oracle\product\10.2.0\db_1\install\readme.txt中得到，输入网址，并用sys用户登录，使用SYSDBA身份。 登录SQL*PLUS方式:对话框登录。 输入用户名:System, 输入口令： 输入主机字符串：数据库名 （右图）

空间数据库详细设计报告

详细设计报告 一、需求分析，确定主题 随着社会发展水平的日益提高，人民的生活水平越来越高，私家车也是越发的普及，人们对于自由旅游的意向越来越浓重，大量的出游人群都会选择自驾游。但对景点的路线规划很多人都会有一定的犹豫，不知该如何选择。 在这样的背景之下，我们进行了旅游向导的课程设计，帮助用户简洁方便的找出去某个景点的最佳方案，我们建立旅游查询平台让游客更加方便的进行查找，比如去某个旅游景点的最优路径。 二、组内人员任务分配 ***：数据入库及整理，简单查询的实现 ***：软件安装及连接，主程序的编写 ***：查询结果可视化功能的实现 ***：收集数据，PPT制作 ***：程序界面设计及美化，概念设计 ***：相关资料查询，制定数据库建库规范 ***：需求分析 三、数据获取和工具选择及安装 数据获取： 数据主要来自于老师给的全国地图和网站各论坛、相关程序的网站等。 本次实验的数据计划使用老师提供的中国地图中的CITY(城市)要素类、ROAD(公路)要素类以及PROVINCE(省份)要素类。

由于该数据字段较少，难以满足我们小组进行课程设计的要求，因此，手动添加了一些查询中用到的字段，如CITY表中加入INTRODUCTION（介绍）字段。新加字段的格式严格按照数据库设计规范进行编辑。 工具选择及安装： 按照预期规划，我们组选择使用Oracle11g、Arcgis10.1及相应的ArcSDE 展开本次的课程设计。 四、数据库、ArcGis、ArcEngine及C#四者连接关系 ◆数据库与ArcGis建立连接； ◆通过C#语句实现数据库与窗体程序的连接； ◆以C#语言为基础，使用ArcEngine对ArcGis进行二次开发，实现图形显示 功能； 五、数据入库及整理（需按照相关标准编辑数据） 本次实验的数据是以.shp文件格式导入到ArcCatalog中，进而存入到与ArcGis相连的数据库中。字段的编辑在ArcMap中进行，比如字段的增加、删除和修改等等，编辑结果保存后，结果会自动保存到相应的数据库中。 数据导入前，先建立统一的坐标系统（计划使用西安80坐标系），将所有的地理数据统一放在同一个数据集中。 对于数据的修改和添加，按照之前整理完成的《数据库设计规范》进行编辑，务必保证符合数据库建库过程的规范条件。

空间数据库需求分析

需求分析 1.分析的重要性 需求分析就是分析软件用户的需求是什么。如果投入大量的人力，物力、财力、时间，开发出的软件却没人要，那所有的投入都是徒劳。如果费了很大的精力，开发一个软件，最后却不满足用户的要求，从而要重新开发过，这种返工是让人痛心疾首的。比如：用户需要一个for linux的软件，而你在软件开发前期忽略了软件的运行环境，忘了向用户询问这个问题，而想当然的认为是开发for windows的软件。当你千辛万苦地开发完成向用户提交时才发现出了问题，那时候你是欲哭无泪了，恨不得找块豆腐一头撞死。 需求分析之所以重要，就因为他具有决策性、方向性、策略性的作用，他在软件开发的过程中具有举足轻重的地位，大家一定要对需求分析具有足够的重视。在一个大型软件系统的开发中，他的作用要远远大于程序设计。 2.需要分析的过程和任务 随着社会发展水平的日益提高，人民的生活水平越来越高，私家车也是越发的普及，人们对于自由旅游的意向越来越浓重，大量的出游人群都会选择自驾游。但对景点的路线规划很多人都会有一定的犹豫，不知该如何选择。 在这样的背景之下，我们进行了这个课程设计，简洁方便的找出去某个景点的最佳方案，我们建立“任行”旅游查询平台让游客更加方便的进行查找，比如去某个旅游景点的最优路径。 需求分析的阶段分为以下四个方面： 问题识别，分析与综合，面向游客介绍，评价系统。 问题识别 就是从实际出发，了解我们设计的平台的适用范围，我们应该达到的标准，这些需求包括：功能需求(做什么)，性能需求(要达到什么标准)，可靠性需求(不发生道路寻找混乱的情况)，方便需求(寻找最优化路径)。 分析与综合 对每一步的连接窗口进行监测，避免发生逻辑混乱。逐步细化每补的功能，分析是否能满足游客的切身需求，剔除不合理的部分，增加需要的能解

GIS空间数据库综述

GIS空间数据库文献综述 姓名：张磊 摘要：通过分析地理信息系统建设过程中空间数据库的建设内容1 综述空间数据块的划分、图层的分层设计方法、专题图层划分和数据集设计、分析空间数据库的结构,讨论了空间数据库系统建设的方法和需解决的关键技术问题。 关键字：GIS；空间数据库 引言：地理信息系统是集计算机科学、空间科学、信息科学、测绘遥感科学、环境科学等学科于一体的新兴边缘科学1GIS 从20 世纪60 年代出现以来,至今只有短短的40 多年时间,但已成为已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台,成为地学空间信息分析的基本手段和工具。目前,地理信息系统不仅发展成为一门较为成熟的技术科学,而且已成为一门新兴产业,在测绘、地质、水利、环境检测、土地管理、城市规划、国防建设等领域发挥越来越重要的作用。目前，国际上在此领域进行深入研究并形成软件产品的有目前，国际上在该领域进行过深入研究并形成软件产品的有：ESRIArcSDE1,MapInfo Spatial Ware2以及Oracle Spatial 3,DB2 Spatial Extender4和Informix Spatial Data Blade 等。 1 . 空间数据库的设计 1.1空间数据库的设计思路 空间数据库由图形数据库和属性数据库两部分组成, 运用地理信息系统技术分别建好图形数据库和属性数据库后, 通过统一的编码来实现滑坡的图形数据库与属性数据库的无缝连接, 最终形成完整的空间数据库5。 1.2 间数据库的主要内容 每个GIS 数据集都提供了对世界某一方面的空间表达,包括: 基于矢量的要素(点、线和多边形) 的有序集合; 诸如数字高程模型和影像的栅格数据集; 网络; 地形和其他地表; 测量数据集; 其他类型数据,诸如地址、地名和制图信息; 描述性的属性。 除了地理表现形式以外,地理数据集还包括传统的描述地理对象的属性表1 许多表和空间对象之间可以通过它们所共有的字段(也常称为“关键字”) 相互关联1 就像它们在传统数据库应用中一样,这些以表的形式存在的信息集和信息关系在GIS 数据模型中扮演着非常关键的角色。 1.3 空间数据表现形式 1.3.1空间关系:拓扑和网络 空间关系,比如拓扑和网络,也是一个GIS 数据库的重要部分1 使用拓扑是为了管理要素间的共同边界、定义和维护数据的一致性法则,以及支持拓扑查询和漫游 1胡金星.空间数据库实现及其集成技术研究[J].计算机应用研究,2003,3:12-15． 2Andrew S Tanenbaum,Albert S.Woodhull :Operating SystemDesign and Implementation[Z]. 3Forta B, Fonte P, Brewer G.Windows2000 开发人员指南[M].杜大鹏,译.北京: 中国水利水电出版 社,2001.144 ,428. 4David J Kruglinski.Visual C++6. 0 技术内幕[M].4 版.希望图书创作室.北京:北京希望电子出版 社.209-426. 5 兰恒星,吴法权,周成虎,等.基于GIS 的滑坡空间数据库研究以云南小江流域为例[ J].中国地质灾害与防治学报, 2002, 13( 4):10-16.

《仓库管理系统》数据库设计

仓库管理系统数据库设计说明书 当前版本号：1.0

目录 1 引言 (3) 1.1 编写目的 (3) 1.2 背景 (3) 1.3 参考资料 (3) 2 数据库设计概要 (3) 2.1需求分析 (4) 2.2功能模块设计 (5) 2.3数据字典 (6) 3 数据库的详细设计 (7) 3.1数据库概念设计 (7) 3.2数据库逻辑设计 (10) 3.3 数据库连接 (13)

1 引言 1.1编写目的 本文档主要是《仓库管理系统》的数据库设计，包括数据库相关的概要设计和详细设计以及其他相关内容，面向阅读群体为测试人员、开发人员等。 1.2背景 市面上虽然有众多各种各样的仓库管理系统，但是运行在移动端的却比较少，本仓库管理系统便是在这一条件下而进行开发的，简单易用，占用空间小，适用于搭载android系统的移动终端。 1.3参考资料 《疯狂Android讲义（第2版）》出版社：电子工业出版社，第1版（2013年3月1日）《数据库系统实现（第2版）》出版社：机械工业出版社，第2版（2010年5月1日） 2数据库设计概要 所谓数据库设计是指从对现行非计算机管理的数据库系统的分析到最终实现由计算机管理的数据库系统的全过程。它包括表、查询、报表等的设计。总的原则应从提高数据处理效率及便于数据处理两方面考虑。数据库是信息系统的核心和基础。它把信息系统中大量的数据按一定的模型组织起来，提供存储、维护、检索数据的功能，使信息系统可以方便、及时、准确地从数据库中获得所需的信息。数据库设计的步骤有需求分析，概念结构设计，逻辑结构设计。

2.1需求分析 2.1.1入库操作 入库功能实现可分为以下几个部分： (1)定制入库单 由操作人员输入最基本的信息，从商品信息表中获取商品相关信息，从供应商信息表中获取供应商的相关信息。 (2)输入入库单对应的商品信息 入库商品与入库单自动关联，从商品信息表中获取商品的相关信息。入库操作的数据流图如图2-1-1所示。 图2-1-1 入库数据流图 2.1.2出库操作 出库功能实现可分为以下几个部分： (1)定制出库单 由操作人员输入最基本的信息，从商品信息表中获取商品相关信息，从客户信息表中获取客户相关信息。 (2)输入出库单对应的商品信息 出库商品与出库单自动关联，从商品信息表中获取商品的相关信息。处理流程如图2-2-2

空间数据库设计实验指导

《空间数据库》课程 实验指导书 实验教学是本课程的重要环节，它对于掌握理论课所讲授的基本内容、提高学生的实际动手能力、培养学生的创新思维,都具有十分重要的意义。本课程的实验教学侧重空间数据库设计与建立。根据不同专题或主题设计题目,学生自己选题进行课程设计,建立专题的空间数据库。同时在整个过程中强调空间数据库设计和建立的标准化、规范化等。 1 实验内容 1）空间数据库结构设计：运用ER模型及UML构建面向对象数据模型，了解空间数据设计的整个过程，依据步骤建立空间数据库结构，并撰写详细的设计报告。专题数据库包括土地利用空间数据库、城市道路交通空间数据库、区域旅游资源空间数据库、地籍管理空间数据库等。 2）数据采集与空间数据库建立：依据所选的专题，进行空间数据库结构设计的同时，进行数据的处理及规范化，特别是设计分类编码的内容要符合国家或行业的标准。掌握空间数据采集、转换、处理、编辑、拓扑检查等技术方法，建立完整的专题数据库，提交相应数据成果。 2 实验软件平台的选择 Geodatabase以其强大和丰富的功能代表了空间数据库软件技术的发展趋势，该产品可以作为空间数据库实验教学软件平台。Geodatabase是用于管理和存储多种地理信息类型的集合，其采用两层结构，即数据存储层和应用层。数据存储层是将GIS数据存储为File、XML、DBMS等多种格式，而应用层则是维护数据的高级逻辑和行为，例如Feature Classes、Raster Dataset、Topology、Network、Address Locators等。 ArcSDE Geodatabase通过空间数据引擎ArcSDE可以用传统的关系数据库对空间地理数据加以管理和处理，提供必要的空间关系运算和空间分析功能，实现客户/服务器体系结构，地理空间数据的共享和互操作等。允许ArcGIS在多种数据库平台上管理地理信息，这些平台包括Oracle，Microsoft SQL Server, IBM

空间数据库答案版

空间数据库的作用：1 空间数据处理与更新 2 海量数据存储与管理3空间分析与决策 4 空间信息交换与共享 空间数据特征包括：时空特征、多维特征、多尺度特征、海量数据特征。 空间数据管理有五种方式：文件管理；文件与关系数据库混合管理；全关系型数据库管理；面向对象数据库管理；对象-关系数据库管理. 空间类型的表现形式有：1感知空间 2 认知空间 3 符号空间 根据实现过程，普遍接受和采用的不规则三角网TIN生成算法主要有三种：逐点插入法、分治算法、三角形生长法 目前存在的空间数据索引技术超过50多种，可概括为树结构、线性映射和多维空间区域变换三种类型，典型的空间索引技术有 R树索引、四叉树索引、网格索引等。 不区分准3D和真3D，则可以将现有空间构模方法归纳为基于面模型、基于体模型和基于混合模型的三大类构模体系。根据模型所具有的主要特征大致又可以将其归纳为四类：三维矢量模型、三维体元模型、混合或集成数据模型和面向实体的数据模型。 SQL语言的功能包括查询，操作，定义，控制。 1、空间数据：空间数据是对空间事物的描述，空间数据实质就是指以地球表面空间位置为参照，用来描述空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据。 2、空间数据元数据：是关于数据集内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集其他特征的数据。 3、空间数据引擎：是用来解决如何在关系数据库中存储空间数据，实现正真的数据库方式管理空间数据，建立空间数据服务器的方法。 4、空间索引：是指在存储空间数据时依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系，按一定顺序排列的一种数据结构。 5、四面体网格：是将目标空间用紧密排列但不重叠的不规则四面体形成的格网来表示，其实质是2D TIN结构在3D 空间上的扩展。 1、什么是空间数据库系统？ 不仅包括空间数据库本身，还包括相应的计算机硬件系统、操作系统、计算机网络结构、数据库管理系统、空间数据管理系统、地理空间数据库和空间数据库管理人员等组成的一个运行系统。 2、空间数据库引擎的作用有哪些? （1）与空间数据库联合，为任何支持的用户提供空间数据服务；（2）提供开放的数据访问，通过TCP/IP横跨任何同构或异构网络，支持分布式的GIS系统；（3）SDE对外提供了空间几何对象模型，用户可以在此模型基础之上建立空间几何对象，并对这些几何对象进行操作；（4）快速的数据提取和分析，SDE提供快速的空间数据提取和分析功能，可进行基于拓扑的查询、缓冲区分析、叠加分析、合并和切分等；（5）SDE提供了连接DBMS数据库的接口，其他的一切涉及与DBMS数据库进行交互的操作都是在此基础上完成；（6）与空间数据库联合可以管理海量空间信息，SDE在用户与物理数据的远程存储之间构建了一个抽象层，允许用户在逻辑层面上与数据库交互，而实际的物理存储则交由数据库来管理；（7）无缝的数据管理，实现空间数据与属性数据统一存储；（8）并发访问，SDE与空间数据库相结合，提供空间数据的并发响应机制。 3、空间查询主要有哪几种类型？试述空间查询处理的两步算法。 答：有点查询，区域查询，最邻近查询等三种类型；两步算法是指：过滤筛选步骤和细化步骤，奇查询的基本思想是：首先用一个不精确的大致范围来进行精确的筛选，产生最终的效果。空间查询的处理步骤图如下： 4、在空间数据库领域，扩展关系模型主要从哪几个方面进行扩展？ （1）突破关系模型中关系必须是第一范式的限制，允许定义层次关系和嵌套关系 （2）增加抽象数据类型（3）增加空间谓词（4）增加适合于空间数据索引的方法

基于ArcGIS的空间数据库设计与建库方法

论文题目：基于ArcGIS的空间数据库设计与建库方法 专业：地理信息系统 本科生：刘杰（签名） 指导教师：张耀民（签名） 摘要 为了全面查清全国土地利用状况，掌握真实土地基础数据，并对调查成果实行信息化、网络化管理，实现土地资源信息的社会化服务，满足经济社会发展、土地宏观调控及国土资源管理需要，进行了第二次全国土地调查并建立数据库。 土地利用空间数据的存储和管理是建设空间数据库的基础，考虑到信息共享和数据传输效率的需要，本文主要采用基于对象-关系型数据库的地理数据模型一Geodatabase 数据模型来建立土地利用空间数据库。Geodatabase地理数据模型实现了空间数据和属性数据的无缝集成和一体化管理，代表着GIS的发展方向. 本文介绍了Geodatabase数据模型并把Geodatabase数据模型应用到景泰县农村土地利用空间数据库建库研究上。首先根据CASE工具设计Geodatabase空间数据库结构模型，然后导入到ArcGIS中，然后再将转换后的数据加入到数据库中，并对数据库进行测试、维护和更新。 关键词：土地利用，空间数据库，Geodatabase，CASE

Subject：Based on ArcGIS the Spatial database design and database method Specialty：Geographic Information System Name ：Liu Jie （Signature） Instructor：Zhang Yaomin （Signature） Abstract The construction of Informationization is a force to accelerate the information technology development, and a significant way to scientifically manage land resource too. According to eleventh five-year-plan of land resource Informationalization and outline of cadastre, we will complete a series of database construction in order to support the land resource management and serve for public and also intend to establish urban and rural united database, which cover four levels (nation, province, city, country) and can communicate with each other. The storage and management of spatial data are the foundation of the building of land use spatial database. For sharing and transmitting information efficiently, data model should be taken into account. Spatial data model experienced three generations: the CAD model, the Coverage model, as well as the third model of Geodatabase which was entirely based on object-Relational Database Management System. The Geodatabase model make the seamless integration of spatial data and attribute data come true and it represents the developing direction of Geography Information System. In this study, the Geodatabase data model was applied to the construction of Jing Tai land use spatial database. First of all, on the research and discussion of spatial database and the peculiar characteristic of Jing Tai land use management, the author has proposed to set up the thought of the land use spatial database with the Geodatabase model of object-oriented. CASE tools are used to create storage and management of land use model. In the thesis, using Geodatabase data model of ESRI and object-relation database management system integrates vector data、attribute data、raster data and original recording data together into the land use spatial database. The result of this thesis includes:(1) This study has designed and built Jing Tai Land Use spatial database based on Geodatabase with CASE tools.(2) Reference to international and domestic standard of metadata, the Jing Tai