地理数据库

适合与描述自然实体。
❖ 基于场的模型
Байду номын сангаас
表示连续变化的地理对象数据。
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模型结构
2空间数据库的模型
• 混合结构模型 • 扩展结构模型 • 统一结构模型
• 对象--关系模型 • 面向对象模型
总实体
交通线
水系
GIS
G复GIS合IS 实体
…….
人工交通线
简自然单交实通体线
R空D间B数MS据
OID
…河…流.几何属空性间池数数塘据据
SDO_RDINATES：连续存储坐标的解释信息。
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空间数据库管理系统
中间件式
❖ 在传统的RDBMS之上添加SDE，提 供新数据类型、扩展查询语言的定 义，应用层不直接调用DBMS提供 的接口，而是统一与SDE的扩展接 口连接
应用层 空间数据引擎
❖ ArcSDE以Geodatabase为对象类 型 ，组织结构包括地理数据集、对 象类、特征类和拓扑、关系类等
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空间数据库管理系统
3空间数据库引擎 (Spatial Database Engine)
❖ 是一个连续的空间数据模型 ❖ 提供存储、读取、检索、管理数据等功能，一般不负责空间分
析和复杂处理 ❖ 将不同的操作系统平台和数据库平台的差异之处屏蔽，降低了
系统的复杂度 ❖ 代表产品ArcSDE、MapInfo Spatial Ware、SuperMap
SDX+、MapGIS SDE
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4实现方式
❖ 内嵌式 ❖ 中间件式
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空间数据库管理系统
内嵌式
❖ 关系数据库管理系统对其低层进行 某些改进和扩展，形成专用的空间 数据管理模块
❖ 在Oracle Spatial中将 MDSYS.SDO_GEOMETRY作为空 间数据的对象类型存储在关系表中， 每个空间都至少有一个 MDSYS.SDO_GEOMETRY字段， 并且空间表能用户自定义属性，这 样就可以实现空间数据和属性数据 的统一管理。Geostar、 MapInfo 等GIS软件都提供了模块可以与 Oracle Spatial相连接
可扩展 DBMS
属性表
空间R数D据BM处S理
高速公路
运河空间标及准属R性可D航数B行M据河S流
不可航行河流
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3空间数据库索引
模型结构
❖ 网格索引
将工作区按照分成规则或不规 则格网查找实体
❖ 四叉树索引 ❖ R树索引
2n×2n像元的图像四个象限进 行递归分割
每个节点的实体形式是 (I,ptr)。
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空间数据库管理系统
①全关系形数据库管理系统（RDBMS） ②对象--关系型数据库管理系统 ③面向对象空间数据库管理系统
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空间数据库管理系统
2关系型数据库管理系统对空间数 据的管理
❖ 按照范式分解原则将变长的几何数据分解为定长记录的数据表
❖ 将几何数据的变长部分处理成Binary二进制模块
❖ 关系形数据库进行了功能扩展，增加了空间数据存储模块，代 表产品有Oracle Spatial、IBM DB2 Spatial Extender、 Informix Spatial DataBlade、SQL Server MsSQLSpatial、 Mysql spatial等
三空间数据库管理系统
（Spatial Database Manaagement System）
1空间数据管理方式的演变
❖ 人工管理阶段（20世纪50年代中期） ❖ 文件系统管理阶段（20世纪60年代中期） ❖ 文件与数据库系统混合管理阶段（20世纪70年代
初期） ❖ 完全数据库管理阶段（20世纪70年代后期）
空间数据库理论、技术、 趋势调查与分析
1
文章结构
❖ 概述 ❖ 模型结构 ❖ 空间数据库管理系统 ❖ 发展趋势 ❖ 调查结论 ❖ 结束语
2
概述
一概述
❖1空间数据
不可再分的最小单元有点、线、面、实体
❖2空间数据库
一个提供空间数据模型和空间数据查询语言的数据库系统
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概述
空间数据库的组成
数字高程模型(DEM)
空间数据库管理系统
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❖ 存储结果（栅格数据与DEM数据）
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❖ 通过ArcSDE，空间数据以不同的表存储在SQL Server中， 如下图所示
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空间数据库管理系统
内嵌式与中间件式的比较
❖ Oracle Spatial是数据库开发商研发的，其定位是 空间数据的管理及应用，只能实现简单的空间要素 存储和检索
SDO_ELEM_INFO MDSYS.SDO_ELEM_INFO_ARRAY，
SDO_RDINATES MDSYS.DOORDINATE_ARRAY)
❖ 其中：
SDO_GTYPE：表示组成对象的元素类型标识。
SDO_SRID：表示几何对象所属空间参照的标识。
SDO_POINT：存储点的坐标。
SDO_ELEM_INFO：连续存储几何对象坐标。
RDBMS
❖ SQL Server数据库的优势是可以利 用Windows NT的许多核心技术和 功能 ，常用来做ArcSDE的后台数 据库
数据库
中间件式
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空间数据库管理系统
ArcSDE体系架构
ArcSDE客户端
间
直
接
接
ArcSDE应用服务器
TCP/IP
SQL命令
SQL引擎 存储管理
SQL命令
数据文件 RDBMS
❖ ArcSDE是GIS专业产品，能够管理面向对象的注记、 拓扑关系数据、栅格影像数据等等
航空正射影像数据库
数字栅格地图数据库（DRG）
卫星数字影像数据库
地
理
数字正射影像数据库（DOM）
控制点影像数据库
空
间
核心地形要素矢量数据库（DLG）
数
土地利用数据库(LC)
据 库
…………….
等高线 道路 水系 境界
地名数据库(PN)
居民地
元数据库（TD）
其他要素
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二模型结构
1空间数据模型
模型结构
❖ 基于对象的模型
应用层
RDBMS 空间扩展模块
数据库
内嵌式 12
空间数据库管理系统
MDSYS.SDO_GEOMETRY的定义
❖ CREATE TYPE MDSYS.SDO_GEOMETRY AS OBJECT
( SDO_GTYPE
NUMBER，
SDO_SRID
NUMBER，
SDO_POINT
SDO_POINT_ TYPE，
服务器
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空间数据库管理系统
ArcSDE与SQL Server结合实例
❖ ArcCatalog的页面，通过Database connections列表下 Add Spatial Database Connection选项，建立与数据库的
连接 ，然后将矢量与栅格数据进行入库操作，如下图所示
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❖ 存储结果（为矢数据）