GIS数据库标准
GIS空间数据库
2）特点：数据结构单一，是一种二维表格结构。
2
b3 e
aⅠ
c
Ⅱ
1
d4
g
MAP
5 f 6
地图MAP及多边形实体I和II
地图M
I II
Iabcd
多边形
II c e f g
线Ⅰ a 1 2 Ⅰb 2 3 Ⅰc 3 4 Ⅰd 4 1 Ⅱe 3 5 Ⅱf 5 6 Ⅱc 3 4 Ⅱg 6 4
第29页，共46页。
优点：
•能明确而方便地表示数据间的复杂关系 •数据冗余小
缺陷： •网状结构的复杂，增加了用户查询和定 位的困难。
•需要存储数据间联系的指针，使得数据量 增大 •数据的修改不方便（指针必须修改）
第28页，共46页。
3. 关系数据模型 1）概念：用表格数据表示实体和实体之间关系的数据模型，表为二维表，
第16页，共46页。
4. 空间数据库的设计内容 三个方面：数据结构、数据操作和完整性约
束，具体为： 1）静态特性设计－结构特性 2）动态. 空间数据库的设计步骤
需求分析
概念设计
逻辑设计
物理设计
数据库
现实世界
数据库的 概念模型
概念世界
数据库的 逻辑模型
型和时空数据模型
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数据间的逻辑联系
数据间的逻辑联系主要是 指记录与记录之间的联 系。
1、一对一的联系(1：1)
2、一对多的联系(1：N)
3、多对多的联系(M：N)
A A
B B
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数据模型
数据模型是数据库系统中关于数据和联系 的逻辑组织的形式表示。
每一种数据模型都以不同的数据抽象与表示能 力来反映客观事物，有其不同的处理数据联 系的方式。
GIS的数据源
GIS的数据源GIS（地理信息系统）是一种用来采集、管理、分析和展示地理数据的技术。
在GIS中，数据源是指供GIS系统使用的地理数据的来源。
数据源的质量和准确性对于GIS分析和决策具有重要影响。
下面将详细介绍GIS的数据源及其标准格式。
一、数据源的类型1. 空间数据源：包括地图、卫星影像、航空影像等地理空间数据。
2. 属性数据源：包括人口统计数据、经济数据、环境数据等与地理位置相关的属性数据。
3. 地理编码数据源：包括地址点、道路、地名等地理编码数据。
4. 空间分析数据源：包括地形数据、地貌数据、地学数据等用于地理分析的数据。
二、数据源的标准格式1. 空间数据源的标准格式：- 地图数据：常见的格式有Shapefile、GeoJSON、KML等。
其中，Shapefile 是一种常用的矢量地图数据格式，包括.shp、.shx、.dbf等文件。
- 影像数据：常见的格式有TIFF、JPEG、PNG等。
其中，TIFF是一种常用的栅格影像数据格式，支持多波段数据存储。
- 点云数据：常见的格式有LAS、LAZ等。
其中，LAS是一种常用的点云数据格式，包括点的坐标、强度、分类等信息。
2. 属性数据源的标准格式：- 表格数据：常见的格式有CSV、Excel、数据库等。
其中，CSV是一种常用的表格数据格式，以逗号分隔每一列的数据。
- 数据库：常见的数据库有MySQL、Oracle、PostgreSQL等。
其中，MySQL 是一种常用的关系型数据库，支持空间数据类型和空间查询。
3. 地理编码数据源的标准格式：- 地址点数据：常见的格式有CSV、Excel等。
其中，CSV是一种常用的表格数据格式，包括地址的经纬度、街道、城市、国家等信息。
- 道路数据：常见的格式有Shapefile、GeoJSON、KML等。
其中，Shapefile 是一种常用的矢量地图数据格式，包括道路的几何形状、名称等信息。
4. 空间分析数据源的标准格式：- 地形数据：常见的格式有DEM、DTM等。
GIS数据的规范化和标准化
2.地块、宗地和建筑物识别码 1）地块识别码
—— 定位分区代码和地块号构成
﹂由西向东，北向南编排 地块——土地性质单一的一块连续完整的规划城市用地
2）宗地识别码
——定位分区代码和宗地码构成
3）建筑物识别码
——以“栋”作为统计单位
﹂结构独立，有完整墙，建筑物层数基本一致
对1：10 000～1：50 000比例尺的数据文件，采用平面 直角坐标作为辅助格网
二统一的数据分类标准
目的——计算机的存储、编码和检索
三统一的数据编码系统 GIS存储的空间数据具有时间、空间和属性的
复杂特征
制定系统编码，应遵守的原则：
（1）系统性——统一规划、统筹安排，不能各行其是 （2）一致性——专业名词、术语一致 （3）科学性 （4）标准性——内容和长度一致，码位及格式一致 （5）扩展性 （6）适用性——一般为4～7位
? 二级格网（相当于1：100 000图幅） ? 三级格网（相当于1：10 000图幅）
2.加密格网，在基本格网的基础上细分六级
? 1/2格网 相当于1：5000图幅 ? 1/4 格网 相当于1：2500图幅 ? 1/8 格网 相当于1：1000图幅 ? 1/16格网 相当于1：500图幅 ? 1/96格网 相当于1：100图幅 ? 1/384格网 相当于1：25图幅
3.合格格网，以基本格网为基础，按需要进行格网 整倍数的合并表示，可分为五级：
? 2倍格网 = 1：25 000图幅 ? 4倍格网 = 1：50 000图幅 ? 16倍格网 = 1：200 000图幅 ? 24倍格网 = 1：250 000图幅 ? 48倍格网 = 1：500 000图幅
GIS数据库
GIS数据库是一种基于地理信息系统（GIS）的数据管理系统。
它主要用于存储、管理和处理地理信息数据，包括地理位置、地图、空间分析、地球物理参数等。
在数据的收集、处理和分析方面有着非常重要的作用，广泛应用于公共管理、城市规划、土地管理、资源管理等领域。
一、的基本概念是一种基于GIS技术的数据库管理系统，主要用于存储、管理和处理地理信息数据。
主要由数据存储系统、数据管理系统、数据处理系统和数据分析系统等四个部分组成。
数据存储系统是由数据存储设备、数据存储介质和数据存储软件等组成的，主要负责存储地理信息数据。
数据管理系统主要用于管理地理信息数据，包括数据的导入、导出、备份、恢复等操作。
数据处理系统主要用于对地理信息数据进行处理和分析，包括数据的查询、分析、统计等操作。
数据分析系统主要用于对地理信息数据进行分析和决策，如城市规划、土地管理、资源管理等方面。
二、的优势在数据管理、数据处理和数据分析方面都有着非常显著的优势。
首先，在数据管理方面，能够对地理信息数据进行统一、规范的管理，保证数据的完整性和安全性。
其次，在数据处理方面，能够对数据进行快速、高效的处理，实现数据分析和挖掘，为科学决策提供有效支持。
最后，在数据分析方面，能够对地理信息数据进行空间分析、仿真和预测，为公共管理、城市规划等领域提供数据支持。
三、的应用领域在公共管理、城市规划、土地管理、资源管理等领域有着广泛的应用。
在公共管理方面，可以用于电力、水利、交通等行业的设施管理和故障诊断，提高公共设施的服务质量。
在城市规划方面，可以用于城市基础设施的规划和管理，提高城市规划和管理的科学性和有效性。
在土地管理和资源管理方面，可以用于土地利用规划、土地利用变更审核、自然资源调查等工作，保障土地资源的合理利用和可持续发展。
四、的发展趋势随着GIS技术的不断发展和进步，的发展也趋向于更加高效、智能化和集成化。
首先，在数据管理方面，将采用更加复杂、灵活的数据模型来管理地理信息数据，为数据管理和使用提供更加高效、有效的支持。
如何进行地理信息系统数据库的建立和管理
如何进行地理信息系统数据库的建立和管理地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于收集、存储、管理、分析和显示地理数据的技术。
在现代社会中，GIS已经广泛应用于城市规划、环境保护、农业、资源管理等各个领域。
建立和管理GIS数据库是GIS应用的基础，下面将从数据收集、数据存储、数据管理和数据分析四个方面，探讨如何进行地理信息系统数据库的建立和管理。
一、数据收集数据收集是GIS数据库建立的第一步，合理高效的数据收集将直接影响后续的数据库建立和管理工作。
数据收集方法包括地面调查、空间遥感和公共数据库等多种形式。
1.地面调查：地面调查是最常用的数据收集方法，可以通过实地勘察和测量来采集地理数据。
例如，通过实地测量绘制地图、采集空气质量监测站点的经纬度等。
地面调查的优点是数据准确性高，但是成本较高，时间也比较长。
2.空间遥感：空间遥感是利用卫星或飞机上的传感器进行数据采集，可以获取大范围、全球尺度的地理信息。
例如，通过遥感技术获取卫星遥感图像，用于土地利用、植被覆盖等方面的研究。
空间遥感的优点是数据获取速度快，覆盖范围广，但是分辨率相对较低。
3.公共数据库：公共数据库是指已经存在的各种数据资源，可以通过下载、购买等方式获取。
例如，政府提供的人口普查数据、国家统计数据等。
公共数据库的优点是数据方便获取，但是数据的准确性和时效性需要注意。
二、数据存储数据存储是GIS数据库建立的核心环节，包括数据格式选择、数据结构设计和数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）的选择。
1.数据格式选择：数据格式选择是根据不同的地理数据类型来确定合适的数据格式。
常用的数据格式包括属性数据格式（如dBase、Excel等）和空间数据格式（如shapefile、GML等）等。
在选择数据格式时，需要考虑数据的复杂程度、规模以及后续使用的需求。
第三次全国国土调查矢量数据库标准
第三次全国国土调查矢量数据库标准下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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测绘技术中的GIS数据库建立方法
测绘技术中的GIS数据库建立方法GIS（地理信息系统）是一种通过整合地理空间数据并进行分析、展示和管理的技术。
它在测绘领域中发挥着重要作用，帮助测绘人员更好地了解地理环境、地质数据以及各种地形要素。
建立GIS数据库是使用这一技术的关键步骤之一，下面将介绍几种常用的GIS数据库建立方法。
一、数据收集和整理首先，为了建立一套完整的GIS数据库，需要进行数据收集。
常见的数据来源包括遥感图像、GPS数据、地面测量数据以及其他相关的地理数据。
这些数据一般以数字形式存在，需要通过数据处理软件进行整理和组织。
例如，可以使用遥感图像处理软件对卫星图像进行解译和分类，提取出所需的地物要素，并转为矢量数据。
此外，各种测绘设备收集到的地面测量数据也需要进行数字化处理，以便与其他数据进行整合。
二、数据处理和建模在数据收集和整理完成后，需要进行数据的处理和建模，以适应GIS系统的要求。
数据处理包括数据格式转换、数据加工和数据裁剪等环节。
常见的数据处理软件有ArcGIS、MapInfo、ERDAS等，它们提供了强大的数据处理和分析功能。
通过这些软件，可以对数据进行投影变换、坐标系转换、数据格网化等操作，以保证数据的准确性和一致性。
建模是指将原始数据转化为一种适合GIS分析的数据模型。
常见的数据模型有栅格模型和矢量模型。
栅格模型是将地理空间划分为规则的单元格，每个单元格内存储一个特定的值。
这种模型适用于连续型数据，如高程数据、遥感图像等。
而矢量模型则是将地理要素表示为点、线、面等几何对象，适用于离散型数据，如道路、建筑物等。
建模过程需要根据具体要求选择合适的模型，并进行数据属性的设置和数据库的建立。
三、数据库设计和管理数据库设计是建立GIS数据库的重要环节，它决定了数据的组织结构和属性描述方式。
在设计过程中，需要考虑数据的可查询性、一致性和安全性等因素。
一般来说，GIS数据库可以按照地理空间数据和属性数据的关系进行划分。
地理空间数据包括地图要素的几何形状信息，属性数据则包括地图要素的属性描述信息。
自然资源地籍数据库标准
自然资源地籍数据库标准自然资源地籍数据库标准是指对自然资源信息进行采集、存储、管理、查询、发布等方面规范的标准，旨在提高自然资源信息的数据质量与可信度、促进各行业部门的信息互通和资源共享，并为自然资源保护、开发利用及环境管理提供依据。
一、范围本标准适用于自然资源地籍数据库，包括林地、草地、水域、矿产资源等自然资源的调查、测量、管理及其相关信息。
二、目的为了提高自然资源数据的统一性和完整性、加强各类资源信息的共享和交流、确保自然资源保护和管理的科学性和规范化程度，本标准的目的是：1. 规范自然资源地籍数据库的建设和管理，确保信息的准确性、可靠性、完整性和时效性。
2. 提高资源信息的统一性，促进资源信息的共享和集成，实现数据化管理。
3. 优化资源的利用方式和管理模式，促进资源的合理利用和节约利用，推动环境保护和可持续发展。
三、术语和定义1. 数据库：按照特定的数据结构和规范进行数据集成、管理和维护的集合。
2. 数据库管理系统（DBMS）：一种软件工具，用于管理和操作数据库，包括各种类型的数据库、网络数据库和分布式数据库。
3. 地籍：指对土地面积和地界范围进行标记和划分的系统。
4. 自然资源数据库：指以自然资源为核心，以地理信息系统(GIS)技术为基础建成的数据库。
5. 统一编码：建立在数据库结构中，用于标识或命名各种数据的编码方式，符合国家标准或地方标准。
6. 属性数据：指以事实、事物的特性或属性，描述其数量、状态、位置等内容的数据。
7. 空间数据：指描述空间位置信息及其相互关系的数据。
四、数据采集1. 数据来源自然资源地籍数据库的数据来源主要包括国家统计局、国家林业局、国家矿产局等权威机构发布的数据，地方政府相关部门发布的数据，以及采集的实地调查和监测数据。
2. 数据格式自然资源地籍数据库的数据格式应符合国家和地方标准规范，采用统一的数据结构和编码方式，以便实现数据的集成和共享。
3. 数据质量为保证数据质量，应采取一系列措施：（1）建立数据验证机制，确保数据的准确性、完整性和一致性。
GIS数据库的建立
4.物理坐标与用户坐标的转换 （续）
•转换的实质是建立两个坐标系之间的数学关系 •转换的意义: 1.将设备坐标转换为地理要素的实际坐标 2.实现多幅图,包括不同比例尺地图的拼接或叠置 3.减少各种变形(投影变形、扫描变形、纸张变 形等) •转换通过配准来实现
5.MapInfo环境下栅格图像的配准
y’’
y’’’
Y y’ ●P x’ θ
O’ (a0,b0)
O
x’’ x’’’
X
X = x’’’ + a0 Y = y’’’ + b0
x’’’ = y’’* cos (θ) - x’’ * sin (θ)
y’’’ = x’’* cos (θ) +y ’’ * sin (θ)
y’’ = y’* Sx y’’ = y’* Sy
设：U＝∑△d2＝∑△X2＋∑ △Y2
U＝∑[x－( a0 + a1x’ + a2y’)]2 ＋∑ [y－( b0 + b1x’ + b2y’ )] 2 分别对未知数ai、bi求导，并令各导数为零，则可得：
∑x = n a0+a1∑x’+a2∑y’ ∑xx’ = a0 ∑ x’+a1∑x’2+a2∑x’y’ ∑x’y’ = a0 ∑y’ +a1∑ x’y’+a2∑y’2 ∑y = n b0+b1∑x’+b2∑y’ ∑xx’ = b0 ∑ x’+b1∑x’2+b2∑x’y’ ∑x’y’ = b0 ∑y’ +b1∑ x’y’+b2∑y’2
1. 物理坐标（续）
②扫描图象坐标
Ymax ＝ 行数 ＝
图纸宽度 分辨率
Xmax ＝ 列数 ＝
GIS数据库
3.3 地理实体数据的编码与GIS数据库三、GIS数据库GIS数据库可以从两个方面来理解：一是把它看作软件系统，即“地图数据库管理系统”的同义语；一是把它看作地图信息的载体——数字地图。
1、GIS数据的基本组成讨论GIS数据库，必须考虑GIS数据的的组成和特征，在此基础上构建GIS 数据的模型。
通过前面的学习我们知道，地理信息系统的数据基础由三部分构成：空间数据、非空间数据（亦称属性数据）和时间因素构成。
根据其几何特点，空间数据可以分为点数据、线数据、面数据和混合数据类型。
空间数据的重要性和功能表现在以下几个方面：空间定位、空间量度、空间结构和空间聚合上，空间数据显式地表现地物的空间位置信息，隐含地表达了地物间的空间关系。
非空间数据表示的是地理物体的本质特征，是地理实体相互区别的质量准绳。
地理要素的空间分布规律是地理信息系统的中心研究内容，而地理要素的分布包含时间和空间两个方面，时间要素为地理信息增加了动态性质，为了研究地理信息的这种动态变化特征，必须在GIS数据库中加入时间因素，以期正确地了解过去，合理地认识现在和科学地预测未来。
2、GIS数据在计算机中的表示A、图形数据的表示：从前面的学习中我们知道，矢量形式和栅格形式是GIS数据最为重要的数字表现形式。
矢量方式中，曲线是通过一系列带有x，y坐标的支撑点给出的，并且能通过相邻支撑点的连线重现曲线。
而在栅格形式中的线是借助于把该线所通过的按行和列（即矩阵形式）作规则划分的栅格中的每个小格标以数字来表示。
矢量数据与栅格数据的主要区别在于：在矢量方式中一个地理实体的信息（如一条等高线）与其数据的逻辑组织（由若干条物理记录构成的一个逻辑记录）是一致的；而在栅格方式中是按扫描线或条带组织数据的，因而在在地理实体信息串与其数据的逻辑组织之间没有直接联系。
B、非图形数据的表示：在建立地图数据库时，要为空间数据配以非图形数据。
非图形数据主要指专题属性数据与地理统计数据，分别可用编码系统和观测值系列来表示。
浅析GIS空间数据库
地理信息系统 （ＧＳ Ｇ ｏｒ ｈ ａ Ｉ ｏ ａｏ ｙ Ｉ， ｅｇ ｐｉ ｌｎ ｒ ｔ ｎＳｓ ａ ｃ ｆｍ ｉ —
ｔ 在 国民经济各领 域有 着广 泛 的应 用 ， ｅ ｍ） 特别 是 “ 字 数 地球 ” 的提 出 ， 引起 了各 国政 府 的高度 重 视 。这也 使得 地理信息 系统理 论面 临着 前所 未 有 的挑 战 。关 键 性 的
可靠 性 、 间性 、 备 性 、 细性 及 综合 性 等 ） 外 ， 时 完 详 之 还 具有 一些 区别 于 其 他 数 据 的特 性 。构 成 空 间 数 据 的 特征 主 要 有 以下 几 点 ：．空 间性 ： 间性 是 空 间数 据 １ 空 的主 要特 征 ， 间数 据 描 述 的 是 空 间 实 体 的位 置 、 空 形 态 ， 至包 括需 要 描述 实体 的空 间拓 扑 关 系 等 。空 间 甚 性 是 空 间数 据 区 别 于其 他 一 般 数 据 的重 要 标 志 。２ ．
［ 图 分 类 号 ］ Ｐ０ 中 ２８ ［ 献标识码 ］ Ｂ 文 ［ 章编 号 ］ １０ ３０ （ ０ １ ０ ４ 文 ０７— ００ ２ １ ）２—
１ 概 述
据 的过 程 ， 正是 这 一过 程使 得 数据 产 生 了多 语 义 的 也 问题 。３ 多 尺 度 与 多 态 性 ： 同 的 观 察 尺 度 使 得 对 ． 不 被 观察 的实 体 的 描 述 具 有 不 同的 比例 尺 和 不 同 的精 度， 同一 实 体 在 不 同 的情 况 下 也 会 有 形 态 差 异 。４ ．
都 跟 空 间数 据 结 构和 管理 模 式相 关 。该 文 分 析 了 Ｇ Ｓ空 间数 据 的 特 征 及 其 对 数 据 库 管 理 系统 的 要 求 ， 讨 了 Ｉ 探
地理信息系统的数据库管理与维护指南
地理信息系统的数据库管理与维护指南地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种利用计算机技术对地理空间数据进行整理、分析和展示的工具。
在现代社会中，GIS已经广泛应用于城市规划、土地管理、环境保护等众多领域。
然而，要使GIS系统发挥最大的作用，正确有效地管理和维护GIS数据库是至关重要的。
一、数据库设计与建立在开始使用GIS系统前，首先需要进行数据库的设计与建立。
合理的数据库设计是GIS系统高效运行的基础。
数据库的设计包括确定数据库的结构与关系，确定数据的类型与属性等。
1. 数据库结构与关系数据库的结构与关系应该根据实际应用需求进行设计。
不同的行业或领域对数据库的要求也有所不同。
例如，在城市规划中，可以按照不同区域划分数据库结构；在环境保护中，可以按照不同污染源划分数据库结构。
数据库结构的设计应该充分考虑数据的组织和管理的方便性。
2. 数据类型与属性不同类型的数据需要采取不同的数据类型与属性。
GIS中常用的数据类型包括点、线、面等，对应的属性有坐标、长度、面积等。
在数据库设计过程中，需要根据实际数据的特点进行选择和定义。
二、数据采集与输入数据采集与输入是GIS数据库管理与维护的关键环节。
准确、全面地采集和输入数据是确保数据库质量的重要前提。
1. 数据采集方法数据采集有多种方法，包括实地测量、遥感数据获取、人工填表等。
不同的数据采集方法适用于不同的数据类型和规模。
在采集过程中，需要注意数据的准确性和一致性。
2. 数据输入技术数据输入技术包括手工输入和自动输入两种方式。
手工输入通常适用于少量数据或数据质量要求较高的情况。
自动输入可以通过扫描或导入非GIS格式数据进行，适用于大量数据或数据格式比较规范的情况。
在数据输入过程中，需要进行数据格式检查和纠正，确保数据的正确性。
三、数据编辑与更新数据的编辑和更新是GIS数据库管理与维护的重要环节。
随着时间的推移，地理信息会发生变化，数据也需要随之更新。
地理信息元数据标准
地理信息元数据标准
1. 数据集描述，包括数据集的标题、摘要、关键字、作者、发
布日期等基本信息，以便用户能够快速了解数据集的内容和来源。
2. 空间参考信息，描述数据集所涉及的地理坐标系统、投影信息、地理范围等，以便用户能够准确地将数据集与地理现象联系起来。
3. 数据质量信息，包括数据集的精度、完整性、一致性等质量
信息，以便用户能够评估数据的可靠性和适用性。
4. 数据集结构信息，描述数据集的组织结构、属性字段、数据
格式等，以便用户能够理解数据的内部组织和存储方式。
5. 数据集使用约束，包括数据集的访问限制、使用限制、版权
信息等，以便用户在使用数据集时遵守相关规定。
地理信息元数据标准的制定旨在提高地理信息数据的可发现性、可访问性、互操作性和可重用性，从而促进地理信息数据的有效管
理和共享。
常见的地理信息元数据标准包括ISO 19115（针对地理
信息数据的元数据）、FGDC（美国联邦地理数据委员会）元数据标准等。
这些标准为地理信息数据的发布、共享、交换和利用提供了基础和规范，有助于推动地理信息行业的发展和应用。
GIS 空间数据库
供用户一种与数据库相联的用户界面。
（2）空间数据库（Spatial Database） 是空间数据库系统的简称，同样由三部分组 成： ●空间数据库，指GIS中在计算机上存储的
地理空间数据总合；一般以特定结构文件形式
存储。
●空间数据库管理系统，指对存储的地理空
关于地理现象及地理过程的复杂空间关 系包括三个方面：
●空间客体的空间联系 ●空间客体的时间联系 ●空间客体的属性联系
具体解释如下： ①客体之间的空间联系形式有 空间位置：描述空间客体中个体的定位信息； 空间分布：描述空间客体中群体的定位信息； 描述空间分布的指标有：空间概率、空间结构、 空间聚类、空间延展及离散度等；
对上图作如下解释： 首先从计算机环境角度出发，对现实世界中的地 理现象，相互关系及发展过程进行系统研究，最终形 成空间数据库及应用系统所需的概念化模型，然后对 概念模型进行逻辑设计、模型设计，即选用对概念模 型支持力最强的数据模型及合适的DBMS，将概念模 型转化为计算机所能支持的数据模型；最后反映到计 算机存储介质中的数据组织形式为存储模型。
●安全性考虑 数据库管理系统的安全性是一个重要问题， 具体方法是根据用户的实际需要规定数据的存取 权限及应用程序的使用密码，并且规定级别。
●事务控制
数据库管理系统均支持事务概念，所谓事务 是指数据库运行过程中多用户条件下的内部相关 协议等规则，事物控制将确保数据完整与一致性， 分人工控制与系统控制两种方法。
●空间数据库的再组织设计 一般情况下，由于外部环境需求的变化或性能 提高的原因，需要对空间数据库的概念、逻辑及 物理结构进行改变，称为再组织，其中： 改变概念或逻辑结构－再构造 改变物理结构－再格式化 一般均提供数据库的再组织实用程序 ●故障恢复方案设计 一般情况下，数据库管理系统均提供完善的软 件故障恢复及存储介质故障恢复手段，此情况下 设计包括确定缓冲区个数、大小、逻辑块长度、 物理设备等，特殊情况下应制定人工备份方案。
GIS标准化
2000年发布
ISO 19107
ISO 19108 ISO 19109 ISO 19110 ISO 19111 ISO 19112
地理信息 空间模式（Geographic information - Spatial schema）
地理信息 时间模式（Geographic information - Temporal schema） 地理信息 应用模式规则（Geographic information - Rules for applicationschema） 地理信息 要素编目方法（Geographic information - Feature cataloguing methodology） 地理信息 基于坐标的空间参照（Geographic information Spatial referencing by coordinates） 地理信息 基于地理标识符的空间参照（Geographic information - Spatial referencing by geographic identifiers） 2002年发布
GB/T 18316－2001
GB/T 18317－2001 GB/T 18578－2001 GB/T 18315－2001 CH/T 1007－2001
数字测绘产品检查验收规定和质量评定
专题地图信息分类与代码 城市地理信息系统设计规范 数字地形图系列和基本要求 基础地理信息数字产品 元数据
GB/T 18731—2002
• 明确了这两条定义，我们可以针对GIS标准和标准化达成共识 ：GIS标准是在GIS应用实践范围内为获得最佳秩序，对GIS应 用实践活动或其结果规定共同和重复使用的规则、准则或特性 的文件，该文件需要协商一致制定并经公认的机构批准；GIS 标准化是在GIS应用实践中，对重复性事物和概念通过制定、 发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益。 • 需要说明的是：GIS应用实践范围并不完全是共性化的，而是 更多地表现出行业或特定应用领域的色彩，因此在应用层面上 的GIS标准应归于行业或领域标准；但GIS应用实践活动必然 涉及GIS系统建设和地理信息的规范化，在这两方面的重复性 事物和概念是表现出共性特征的，所以其相应的GIS标准应以 国家标准的形式来发布实施；GIS标准化是围绕着标准的制定 、发布和实施这三个环节进行的，GIS标准的制定活动需要有 关各方的共同参与并协商一致，GIS标准的发布需经公认的机 构批准，GIS标准的实施需要有关各方的大力宣贯和推动； GIS标准化的目标是获得最佳秩序和社会效益，亦即降低成本 、提高效益、为使用者提供有效服务。
GIS数据库
GIS数据库在国内的发展 GIS 数据库的主要任务 农情遥感系统中的 GIS 数据库 结束语
GIS数据库在国内的发展
起步阶段：
20 世纪 70 年代初期，我国开始推广电子计算机在 测量、制图和遥感领域中的应用。
试验阶段：
20 世纪 80 年代，在典型试验中主要研究数据规范 和标准、空间数据库建设、数据处理和分析算法以及应用 软件的开发等。
农情遥感监测系统的数据类型及特点
原始遥感影像数据有 TM，ETM，SPOT－2，4 到高分辨率的SPOT － 5，QB，IKONOS 等多种数 据类型。
标准分幅土地利用现状图和地形图数据，具有地 理坐标的栅格图件或数据库文件; 各监测区总体规划图、 用地分布图、基本农田保护区分布图、土地利用现状图 和地形图等图件或数据文件; 标准分幅正射影像图数据; 监测成果包括各监测区多时相的融合影像，提取的矢量 信息文件和属性表; 文档、表格数据，包括技术标准、规 范、学术报告、实施方案、制作报告等各类表格;以及每 一年监测的统计数字报告、例的数据流程
新疆棉花遥感监测系统背景数据库 系统包括空间数据库和属性数据库。棉 花遥感监测不仅需要遥感数据，而且还 需要大量的非遥感数据，包括 GIS， GPS 矢量数据、统计数据、地面监测 数据。棉花遥感监测不断产生新数据， 这些新数据一方面作为历史数据存储， 另一方面对旧的数据进行更新
以兵团棉花为例的数据流程
数据流程，如图：
结束语
采用数据库技术、GIS 技术以及计 算机网络技术，建立农情遥感监测数据 库，不仅可以及时提供科学、详实的基 础数据和监测成果数据，同时也为不同 年度调查成果的数据挖掘和分析、提高 数据的管理和开发利用水平、促进动态 监测成果数据和基础资料的系统管理与 共享、实现资源管理的信息化奠定了一 个良好的基础。
第一章 GIS数据库基本概念(1)
GIS的发展史
商业化时代
1981年。ArcInfo投入市场。 1985年。GPS系统逐步建立。 1986年。MapInfo公司成立。 1988年。TIGER（一体化拓扑地理编码和参照）发布。 1994年。克林顿签署总统令，建立NSDI和FGDC。 1994年。OpenGIS协会成立。 1996年。MapQuest出现。 1999年。第一个全球GIS日。
教材
教材1
《地理信息系统数据库》，张新长等，北京： 科学出版社，2005.2
教材2
《数据库系统概论(第四版)》，王珊、萨师煊 ,高等教育出版社，2006.5
课程要求
按时参加课堂学习
独立完成课程作业 认真参加实验课程
积极参与课堂讨论
考核方式
期末试卷
实验成绩 平时成绩
80% （闭卷）
10% （平时实验） 10% （考勤、讨论）
本节问题
1、地理数据库在GIS系统中的地位和作用？ 2、地理数据库的特征？ 3、什么是GIS数据库？阐述其中几个关键概 念的含义。
地理信息系统定义
是采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表 面与空间和地理分布相关的数据的空间信息系统。 （龚健雅） 是在计算机软硬件支持下，对整个或部分地球表面的 有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分 析、显示和描述的技术系统。（汤国安） 简言之，地理信息系统是对空间数据进行采集、编辑 、存储、分析和输出的计算机信息系统。 英文描述有Geographical Information System、 Geographic Information System、Geo-information System，简称GIS。
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主要内容：
5.1 GIS数据库标准体系 5.2 GIS数据的分类与编码 5.3 GIS数据库的数据质量 5.4 GIS数据库行业规范
5.1 GIS数据库标准体系
5.1.1 标准原因与特点 5.1.2 GIS 数据库标准体系的编制原则和内容 5.1.3 国内外GIS 标准的研究进展 5.1.4 国家标准《地球空间数据交换格式》介绍
应用标准——解译标准
对地理现象和实体的表达，地图是一 种行之有效的手段。然而，地图表达地 理空间现象通常是通过某种 “模型”来 实现的。至今，人们所强调的往往是地 图的产品（结果），而没有检验最终产 品结果的标准，缺乏对隐含其后逻辑的 探讨，即缺少建立各种地理模型的标准。
（2）数据标准
因为数据是GIS 的基础，所以关于数据 方面的标准是非常重要的;它们主要包 括 数据交换、数据质量和数据说明文件等 三方面的内容cations environment ）：标准提供了一个通用的系统应用 环境，如提供通用的用户界面和查询方法等。利用这 个通用环境，用户可以减少在学习上的弯路和提高生 产效率。
? 一个GIS标准的制定实际上是一项重大的技 术进步。它为建立各种 系统软件和硬件组成 提供了标准界面，也为检测各部分功能的正确 性提供了机会。
据提供部门都制定自己的元数据文件，联邦 地理数据委员会（FGDC ）和国家标准与技 术研究所（NIST ）在研究元数据标准，以 作为SDTS 的补充。加拿大遥感中心 （CCRS ）也在从事这方面的工作。
5.1.1 标准原因与特点
? 什么是标准？ ? 标准产生的原因 ? 标准的特点
5.1.2 GIS 数据库标准体系的GIS 标准化的作用、编制原则和内容
1 GIS 标准化的作用 2 GIS 标准的编制原则 3 GIS 标准的内容
1 GIS 标准化的作用
? （1）可移植性（ portability ）：为了获得在 硬件、软件和系统上的综合投资效益，系统必须是 可移植的，使所开发的应用模块和数据库能够在各 种计算机平台上移植；
数据标准——数据交换
? 数据交换是将一种数据格式转换成为另外某种数 据格式的技 术。简单地说，它是一种专门的中间 媒介转换系统。
? 这类标准往往涉及环境要素的描述、分类、编码 等方面的内容，美国的空间数据转换规范（ SDTS ） 和欧洲的地理数据文件（ GDF ）均属这类标准。
? 但是在具体的应用和实施过程中，由于空间数据 的格式、结构、应用和软硬件的复杂多样性，制 定这类标准的难度非常之大。
? （2）互操作性（ interoperability ）：一个 大型信息系统，往往是一个由多种计算机平台组成 的复杂网络系统，有了标准，可以促进用户从网络 的不同节点上获取数据。即从不同硬件环境中获取 数据和实现各种应用。
? （3）可伸缩性（ scalability ）：为了适应不同的 项目和应用阶段，一种优秀的软件必须以相同的用户 界面在不同大小级别的计算机上运行。
? 对GIS 标准化的内容，可以从分两个层次去理解。 一是狭义的标准化 ,其内容包括数据、数据交换、
数据库转换、图形、软件、硬件等方面的标准。 即主要包括空间数据标准和信息技术标准两个方 面。
二是广义的标准化，其内容则 更为广泛，除以 上两个方面外，还包括地理、算法、解译和行业 标准等方面的内容。
（1）应用标准
? GIS应用是无限的，影响GIS的标准也是多种 多样的。
? GIS的一些主要应用领域，如土地管理、资 源管理和城市规划等，都各自有其标准和规 范，这些标准对GIS 均有影响；
? 但是最重要的是来自对应用领域有深刻影响 的各种专业组织和机构，具体的讲主要来自 测绘部门，即与地图相关，如空间要素的表 达、地图规范和算法要求等，这些是进行空 间要素处理的基础，所以又可以说是一种基 础性标准。
? 所以很难以某种数据阀值来确定统一的精度标准， 现在的做法是采用“数据质量报告”的概念来描 述所了解的数据精度。如 SDTS 就采用数据质量 报告对数字空间数据的一些要素进行描述，包括 空间数据精度、属性数据精度、逻辑一致性、数 据完整性和层次关系等内容。
数据标准——数据文件
? 数据文件通常称为元文件（metadata ） ? 目前还没有元数据的标准，在美国，不少数
? 地理标准 ? 算法标准 ? 解译标准
应用标准——地理标准
? 主要指地图和空间数据表达方面的标 准，它们主要涉及地图要素的位置和位 置精度等，如地图比例尺和投影均属地 理标准的范畴。
应用标准——算法标准
在进行空间分析和数据处理中，为实 现某类目的，往往有多种算法，如空间 插值和视景分析，就有多种算法。为了 在应用上提高精度和进行数据转换，各 种算法需要达到一定的基准，同时给用 户提供指南。
数据处理和使用
基于构件的支持分 布 平 台 的 G IS 系 统
G IS 软 件 开 发
流 程 /过 程 标 准
数据标准
管理标准
术语标准
软 件 /工 具 标 准
2 GIS 标准的编制原则
? GIS标准化的范围和目标 ? 制定GIS标准的基本原则
3 GIS标准的内容
? GIS 标准化是一个综合而复杂的概念，它的内容非 常广泛，涉及到几乎所有与 GIS 有关的领域。
? 在目前的实际应用中，仍是以采取系统两两相互 转换的方法为多。这种方法的弊端在于容易丢失 信息和损失数据精度，无法转换元数据 文件。
数据标准——数据精度
? 在应用过程中，每个用户都希望获得现时的、完 整而准确的数据。每个部门对数据的精度、流通 性、完整性以及其它方面的要求是不同的，即便 在同一个单位，不同的应用项目对数据的精度要 求也不相同。
? 所以标准被认为是系统开发和集成的一个最 好的指南。极大地增强了数据的应用、信息共 享和数据产生的能力，提高了系统的经济效益
地理信息标准对地理信息系统应用的意义
G IS 应 用 的 社 会 化
应用广度 国家空间信息基础设施
数字地球
空间数据共享和互操作
规范数据生产过程 保障数据质量
空间数据共享
数据生产