地理数据库
ArcGIS10地理信息系统教程从初学到精通3章
第3章地理数据库地理数据库（Geodatabase）是一种面向对象的空间数据模型，它对于地理空间特征的表达更接近我们对现实世界的认识。
地理数据库在一个公共模型框架下，对GIS处理和表达的空间特征，如矢量、栅格、不规则格网（triangulated irregular network, TIV、网络等进行统一描述和存储，是目前最先进的数据管理模式。
本章主要介绍地理数据库的概念，Ueodatabase的数据管理.智能化操作，版本与长事务管理等的原理与操作方法。
3.1 Geodatabase概述3.1.1 Geodatabase数据模型Geodatabase和空间数据库（spatial database）在本质上没有很大的区别，只是提法的不同。
GIS使用Geodatabase来描述地理数据库的概念与操作，方便起见，本章皆用Geodatabase 描述地理数据库。
Geodatabase是Esri公司经过多年研发，在先前数据模型的基础上进化而来的，是保存各种数据集的“容器”。
它建立在标准的关系数据库（RDBMS）基础之上，使用标准关系数据库技术表现地理信息数据模型，并加入了空间数据管理的模式。
Geodatabase中所有的数据都被存储在一个RDBMS中，既包括每个地理数据集的框架和规则，又包括空间数据和属性数据的简单表格。
Geodatabase为ArcGIS更好地管理和使用地理数据提供了数据接口和管理框架，它集成了所有在ArcGIS中可以使用的数据类型（如要素类、格数据集、表）及其显示、访问、存储、管理和处理的方法。
1.Geodatabase的数据组织Geodatabase依据层次型的数据对象来组织空间数据，这些数据对象包括对象类（object class、要素类（feature class）和要素数据集（feature dataset）等。
1）对象类在Geodatabase中，对象类是一种特殊的类，它没有空间特征，表现为可关联某种特定行为的表记录。
第1章MapGIS地理数据库
第 1 章MapGIS地理数据库1.1数据模型1.1.1模型的概念层次MapGIS 空间数据模型的概念分6个层次：地理数据库、数据集、类、几何元素、几何实体、坐标点，如图1.1-1所示。
非空间实体被抽象为对象，空间实体被抽象为要素；相同类型的要素构成要素类；相同类型的对象构成对象类；若干对象类或要素类组成要素数据集；若干要素数据集构成地理数据库。
要素在某个空间参照系中的几何特征被抽象为图形信息，图形信息由任意的点状、线状或面状几何实体组成，几何实体通过几何坐标点表达。
图1.1-1MapGIS 空间数据模型概念层次1.1.2模型的特点MapGIS 的空间数据模型将现实世界中的各种现象抽象为对象、关系和规则，各种行为（操作）基于对象、关系和规则，模型更接近人类面向实体的思维方式。
该模型还综合了面向图形的空间数据模型的特点，使得模型表达能力强，广泛适应GIS的各种应用。
该模型具有以下特点：真正的面向地理实体，全面支持对象、类、子类型、关系、有效性规则、数据集、地理数据库等概念。
对象类型覆盖GIS和CAD对模型的双重要求，包括：要素类、对象类、关系类、注记类、几何网络。
简单要素类可描述任意几何复杂度的实体，如水系、道路等。
完善的关系定义，可表达实体间的空间关系、拓扑关系和非空间关系。
拓扑关系支持结构表达方式和空间规则表达方式；完整地支持3类非空间关系，包括关联关系、继承关系(完全继承或部分继承)、组合关系（聚集关系或组成关系）。
支持关系多重性，包括1-1、1-M、N-M。
支持有效性规则的定义和维护，包括定义属性规则、关系规则、拓扑规则、边-边规则、边-结点连接规则。
支持多层次数据组织，包括地理数据库、数据集、数据包、类、图形元素，如图1.1-2所示。
图形元素支持向量表示法和解析表示法，包括折线、圆、椭圆、弧、矩形、样条、bezier 曲线等形态，能够支持规划设计等应用领域。
图1.1-2MapGIS 面向实体的空间数据模1.2系统特点1、分布式跨平台可拆卸的多层多级体系结构：最新的第四代多层结构体系具备完全支持“全球空间网格”能力.net 和j2ee 架构分布式全组件化的跨平台系统面向互连网的系统设计面向“服务”的最新思想基于GML的开放式接口适应异构数据库的多级服务器协同工作环境2、面向地理实体的空间数据模型：面向地理实体的抽象模型可描述任意复杂度的空间特征和非空间特征的地理实体特征完全表达空间、非空间、非空间的多重性、实体的空间共生性的关系面向实体语义关系的操作统一了GIS与CAD对模型要求的面向实体的信息可视化3、海量空间数据存储与管理：TB级的空间数据存储与处理能力矢量、栅格、三维、影像四位一体的海量数据存储异构数据库的多级服务器数据更新与同步完全一致的存储无关的概念模型（文件系统或RDBMS）基于版本和数据锁的长事务解决机制高效的空间索引（矩形索引、R树索引、聚集索引、格网拼合索引、四叉树索引）4、时空处理：采用“元组级基态+增量修正法”实施方案版本与增量相结合的时空数据模型元组级的时空数据控制粒度可实现单个实体时态演变“事件”作为时态追踪的参考点通过时态数据索引管理任意时刻的历史回朔多用户并发的历史事件的控制5、真三维建模与可视化：三维海量数据的有效存储和管理三维模型数据一体化管理（TIN、三维景观、三维地质）三维数据的LOD_RTree索引组织技术面向实体和拓扑的数据组织三维数据专业模型的快速建立高程数据TIN/GRD模型的建立、处理等基本功能三维地质构造建模、断层处理技术地质体内属性三维分布建模技术三维数码景观动态建模技术三维数据的综合可视化和融合分析基于拓扑的三维剖切分析基于拓扑的等值面提取三维体数据的面绘制技术三维体数据直接体绘制技术6、空间信息应用服务：提供基于SOAP和XML的空间信息Web Services遵循OpenGIS规范，支持WMS、WFS、WCS等标准，以及XML和GML3标准支持互联网和无线互联网，支持各种智能移动终端提供各类高速缓存、无状态的负载平衡策略，满足高速度访问的需要提供用户权限的控制和安全策略提供空间分析、以及应用逻辑分析等服务，满足对空间数据库的专业查询和分析7、版本与长事务处理：长事务期间，可以自由地编辑要素、执行地理分析、编辑地图长事务完时，如被实施，则更新到地理数据库中，否则丢弃使用乐观的并发访问控制技术，实现长事务机制，没有对要素加锁允许产生编辑冲突，当提交事务时，检测冲突，并协调解决冲突版本控制使多个用户可直接编辑数据而不用锁定要素或复制数据版本管理具有版本创建、删除、归并、冲突解决等功能和机制8、工作流管理：基于网络拓扑数据模型的工作流控制引擎实现了业务的灵活调整和定制，解决了GIS和OA的无缝集成符合国际工作流联盟制定的规范不同业务流程之间的交叉、融合历史案件的办理过程不受模板变化的影响通过拓扑关系能够自动实现条件判断、循环、会签等功能工作流“可扩充”性与动态表单可“自定义”性支持多级子表和数据字典9、空间元数据：元数据采集、编辑和录入元数据读取、查询和共享发布；面向Web的客户端操作界面；支持SRW协议（新一代Z3950协议），分布式检索能力强1.3地理数据库MapGIS 地理数据库（GeoDatabase，简称GDB）新概念，它集成了地理数据库创建、管理、浏览等多种功能。
地理空间数据库
地理空间数据库在当今数字化的时代，地理空间数据成为了我们理解和管理世界的重要工具。
而地理空间数据库，作为存储、管理和分析这些数据的核心设施，发挥着不可或缺的作用。
想象一下，当我们打开手机上的地图应用，查找附近的餐厅或者规划出行路线时，背后都有地理空间数据库在默默地工作。
它为我们提供了准确的位置信息、道路状况以及周边的各种设施分布。
又或者在城市规划中，决策者需要了解不同区域的土地利用情况、人口密度分布等，以便做出合理的规划决策，这也离不开地理空间数据库的支持。
那么，究竟什么是地理空间数据库呢？简单来说，它是一种专门用于存储和管理地理空间数据的数据库系统。
这些数据可以包括地理位置、地形地貌、行政区划、交通网络、气象信息等等。
与传统的数据库不同，地理空间数据库能够处理具有空间属性的数据，也就是说，它不仅关心数据的属性值，还关注数据的空间位置和相互关系。
地理空间数据库的构成通常包括数据模型、数据结构和数据管理系统。
数据模型用于定义地理空间数据的组织方式和语义，常见的数据模型有矢量数据模型和栅格数据模型。
矢量数据模型将地理实体表示为点、线、面等几何对象，适用于精确表示边界清晰的地理要素，如道路、建筑物等。
栅格数据模型则将地理空间划分为规则的网格单元，每个单元存储一个属性值，常用于表示连续变化的地理现象，如地形高程、气温等。
数据结构则决定了数据在数据库中的存储方式和访问效率。
常见的数据结构包括拓扑数据结构和层次数据结构等。
拓扑数据结构能够有效地表达地理实体之间的空间关系，如相邻、包含等，从而便于进行空间分析和查询。
层次数据结构则将数据按照层次组织起来，提高了数据的存储和检索效率。
数据管理系统则负责对地理空间数据进行存储、检索、更新和维护等操作。
它需要具备高效的空间索引机制，以便快速定位和访问数据。
同时，还需要支持复杂的空间查询和分析功能，如缓冲区分析、叠加分析、网络分析等。
地理空间数据库的建立并非一蹴而就，需要经过一系列的步骤。
地理数据库
地理数据库地理数据库地理数据库是指用来存储和管理地理信息数据的数据库系统。
它能够以空间方式组织和处理大量地理数据，使得用户能够获取和分析地理信息。
地理数据库广泛应用于城市规划、环境保护、资源管理、农业、气象等领域。
地理数据库的基本概念包括地理实体、属性、关系和地理操作。
地理实体是指现实世界中的地理现象，如河流、山脉、建筑物等。
属性是描述地理实体特征的数据，如名称、海拔高度、面积等。
关系是地理实体之间的相互联系，如两个城市之间的距离、河流与湖泊的关系。
地理操作是对地理实体进行查询、分析、可视化和模拟等处理过程。
地理数据库的常见类型包括地理信息系统数据库（Geographic Information System, GIS）、空间数据库（Spatial Database）和地理关系数据库（Geographic Relational Database）等。
地理信息系统数据库是用来存储和管理地理信息数据的系统，可用于制图、空间查询和地理分析。
空间数据库是在数据库管理系统中添加空间数据类型和空间相关的操作，使得地理数据能够与非空间数据进行关联查询和分析。
地理关系数据库是在关系数据库中嵌入地理信息数据和地理操作，以实现与GIS的集成。
地理数据库的设计和建立需要考虑数据模型、数据获取、数据存储和数据查询等方面的问题。
常用的地理数据模型包括面状模型（面对象模型）、图形模型（线对象模型）和栅格模型。
面状模型适用于表示地物的空间形状和边界关系，如多边形表示的行政区划。
图形模型适用于表示线状地物，如道路和铁路等。
栅格模型适用于表示连续分布的地物数据，如遥感影像和DEM数据。
数据获取是地理数据库的关键步骤，主要包括遥感数据获取、GPS数据采集和地理编码等。
遥感数据获取是通过航空或卫星传感器获取地物特征的数据，如影像数据和高程数据。
GPS数据采集是通过全球定位系统获取地物的空间坐标信息。
地理编码是将地名或地址转换为地理坐标的过程，以实现地理数据的准确定位。
测绘技术中的地理数据库查询方法
测绘技术中的地理数据库查询方法测绘技术是利用地理信息系统（GIS）和地图学等技术手段采集、处理和分析地理数据的一门学科。
在现代社会中，测绘技术广泛应用于城市规划、土地管理、环境保护等领域。
作为测绘技术中重要的一环，地理数据库查询方法的研究与应用对于提高地理信息系统的效率和精确度具有重要意义。
地理数据库查询方法是指针对地理数据库中的空间和属性数据进行查询和分析的技术方法。
地理数据库是存储地理信息的重要途径，它管理着大量的地理数据，包括地图数据、监测数据、空气质量数据等。
为了能够有效地利用这些数据，需要采用合理的查询方法。
1. 空间查询方法空间查询是地理数据库中最常用的查询方法之一，它主要用于检索满足特定空间关系的地理对象。
常见的空间查询包括相交查询、包含查询、距离查询等。
相交查询可以用来找出与指定区域相交的地理对象，包含查询则用于寻找包含指定区域的地理对象，距离查询则可用于寻找离指定点最近的地理对象。
空间查询可以帮助我们快速定位和分析地理对象，从而为城市规划、交通规划等提供支持。
例如，在城市规划中，我们可以利用空间查询方法找出与某些条件相符的区域，进而进行土地利用规划。
2. 属性查询方法属性查询是根据地理对象的属性条件来检索地理数据的一种查询方法。
在进行属性查询时，我们需要确定查询的字段和条件。
常见的属性查询包括范围查询、相等查询、模糊查询等。
范围查询可用于查找某一属性在一定范围内的地理对象，相等查询则用于查找某一属性与指定值相等的地理对象，模糊查询则可用于查找某一属性值模糊匹配的地理对象。
属性查询方法可以帮助我们找出符合特定条件的地理对象，从而进行相关分析。
例如，在土地管理中，我们可以利用属性查询方法找出面积在一定范围内的土地，进而进行土地估价和规划。
3. 复合查询方法复合查询是将空间查询和属性查询相结合的一种查询方法，它能够更精确地满足我们的查询需求。
在进行复合查询时，我们需要同时考虑空间关系和属性条件。
建立地理信息数据库技术方案
建立地理信息数据库技术方案
地理信息数据库是一个存储地理信息的数据库系统，它结合了地理坐
标系统、空间数据类型和程序来处理地理数据。
由于地理信息的使用已经
成为众多用户和行业的重点，地理信息数据库也在不断发展，其具有革命
性的技术和应用。
本文研究建立地理信息数据库技术方案，旨在提供一种
可靠的地理信息数据库服务系统。
一、需求分析
首先，收集需求，以确定地理信息数据库的主要功能和特点。
地理信
息数据库的需求分析通常涉及以下几个方面：
1.需求分类：主要从数据模型、查询及分析、数据空间索引、系统功能、数据安全和网络连接等方面进行需求分类；
2.需求工作流：从规划、设计、安装、测试和使用几个步骤，设计数
据库架构以及操作工作流；
3.用户需求：根据用户的具体需求，研究地理信息数据库的数据存储、如何提取数据等；
4.技术需求：分析现有系统及技术，考虑技术可行性。
二、数据库架构设计。
测绘技术中的地理数据库与GIS应用技术介绍
测绘技术中的地理数据库与GIS应用技术介绍在现代测绘技术中，地理数据库和地理信息系统（GIS）应用技术扮演着不可或缺的角色。
地理数据库是一个以地理坐标为基础的信息系统，能够储存、管理、分析和展示地理数据。
GIS应用技术则是对地理数据库进行查询、分析和决策支持的工具。
本文将介绍地理数据库的概念和特点，以及GIS应用技术在测绘领域的重要性。
地理数据库的定义是一个能够储存和管理地理信息的数据系统。
它不仅包含了地理特征的空间位置和形状，还可以储存与地理要素相关的属性数据。
地理数据库以一种结构化的方式储存地理信息，使得用户能够方便地对其进行查询、分析和可视化展示。
地理数据库的特点在于其空间数据模型、数据结构和数据关系的管理方式。
地理数据库中的数据模型主要有两种：矢量数据和栅格数据。
矢量数据以点、线、面等地理要素为基础，通过坐标和拓扑关系来表示地理特征。
而栅格数据则将地理表面划分为一个个像素点，每个像素点都有一个值，表示该点的属性特征。
这两种数据模型各有优势，在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
地理数据库的数据结构包括了存储方式和索引方式。
存储方式有两种：关系型数据库和非关系型数据库。
关系型数据库使用表和关联关系来组织数据，具有结构化和查询灵活的特点。
非关系型数据库则以文档、键值对或图结构来储存数据，适用于海量数据的存储和高速检索。
索引方式则是对地理数据进行快速访问和查询的重要方法，常用的索引技术有R树、四叉树和网格索引等。
与地理数据库密切相关的是GIS应用技术。
GIS是一种以地理信息为基础的系统，能够对地理数据进行获取、存储、查询、分析和可视化展示。
在测绘领域，GIS应用技术广泛应用于地理信息的收集、处理和应用。
测绘工程师可以利用GIS技术对地理要素进行复杂的分析和模拟，为工程设计和规划提供决策支持。
GIS应用技术在测绘领域有多种应用方向。
首先，GIS可以帮助测绘工程师进行地理数据的收集和整理。
通过卫星遥感技术和地面测量技术，可以获取大量的地理数据。
构建地理数据库(geodatabase)教程
构建地理数据库(geodatabase) 教程构建地理数据库教程快速浏览用户可以容易地创建地理数据库并向其添加行为，且使用ArcGIS Desktop 中的数据管理工具时不需要进行编程工作。
在ArcMap（用于编辑、分析地图和以及根据数据创建地图的应用程序）中查询和编辑地理数据库时，可以很轻松地利用地理数据库中的数据和行为，而无需进行任何自定义。
本教程帮助用户使用ArcGIS Desktop 的ArcEditor 或ArcInfo 许可权限浏览地理数据库的功能。
您可以按照自己的进度学习本教程，无需任何其他帮助。
本教程包括八个练习，每个练习需要10 到20 分钟来完成。
练习是循序渐进的，必须按顺序分别完成。
在本教程中，您将使用ArcCatalog 和ArcMap 创建对公共事业水网进行建模的地理数据库。
您将通过创建子类型、验证规则、关系和几何网络将行为添加到地理数据库。
可以使用ArcMap 通过编辑地理数据库中的一些现有要素并添加一些新要素来利用该行为。
这些练习的研究区域是假想城市的一部分。
软件随附一个地理数据库，其中包含大部分数据、一个表示给水支管的Coverage 和一个表示宗地所有者数据的INFO 表。
本教程中您会将Coverage 和INFO 表导入到地理数据库中，然后修改属性以指定其行为。
练习1：在Catalog 中组织数据开始此教程之前，必须查找和组织所需的数据。
这可通过使用ArcMap 或ArcCatalog 应用程序中的Catalog 窗口来完成。
连接到数据在Catalog 中，数据是通过文件夹或数据库连接进行访问的。
数据库连接用于访问ArcSDE 地理数据库。
此教程使用文件地理数据库。
文件地理数据库通过文件夹连接进行访问。
可通过文件夹连接访问的其他数据包括个人地理数据库、shapefile 和Coverage。
在文件夹连接中进行查找时，可以快速查看其所包含的文件夹和数据源。
现在，通过在ArcCatalog 中创建与数据的文件夹连接开始组织数据。
geo数据库使用
geo数据库使用在数据管理领域，地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）广泛应用于地理空间数据的存储、分析和可视化。
为了实现这些功能，GIS使用一种称为地理数据库（Geographic Database）的特殊类型的数据库。
本文将介绍地理数据库的使用，包括其定义、设计和技术特点。
首先，地理数据库是一个用于存储和管理地理空间数据的数据库。
与传统的关系型数据库不同，地理数据库不仅存储数据本身，还存储与数据相关的地理信息，例如坐标、地理标识、地理特征等。
这使得地理数据库能够提供更丰富的数据分析和查询功能。
在地理数据库的设计中，有两个关键概念：空间数据和关联数据。
空间数据包括点、线、面等几何对象，用于表示地理位置和形状。
关联数据包括属性数据，用于描述地理实体的特征和属性。
这些数据通常是通过地理坐标系统来定位和参考的。
在地理数据库的技术实现中，有几种常见的方法。
其中之一是面向对象的地理数据库（Object-Oriented Geographic Database，简称OGDB）。
OGDB将地理实体和其属性数据封装为对象，使用对象关系映射（Object-Relational Mapping，简称ORM）技术进行数据存储和访问。
另一种常见的地理数据库技术是空间数据库（Spatial Database）。
空间数据库是一种专门用于存储和查询空间数据的数据库。
它提供了一系列空间索引和查询算法，以支持高效的空间数据查询和分析。
常见的空间数据库包括Oracle Spatial、PostGIS等。
除了OGDB和空间数据库，还有一些其他的地理数据库技术，如基于图的数据库（Graph-Based Database）、NoSQL数据库等。
这些技术在不同的应用场景和数据需求下有各自的优势和适应性。
地理数据库的使用广泛应用于各个行业和领域。
在城市规划中，地理数据库可以用于存储和分析城市的地理空间数据，帮助决策者做出合理的规划和设计。
ArcGIS实战2、地理数据库
地理数据库（Geodatabase）是一种面向对象的空间数据模 型，它对于地理空间特征的表达更接近我们对现实世界的认 识。 地理数据库在一个公共模型框架下，对GIS处理和表达的空 间特征进行统一描述和存储。
1 Geodatabase概述 2 Geodatabase的数据管理
• 定义了要素数据集空间参考之后，在该数据集中新建要素时不需要 再定义其空间参考，直接使用数据集的空间参考。
• 如果在数据集之外即在数据库的根目录处新建要素类时，则必须单 独定义空间参考。
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创建要素类
• 在ArcCatalog目录树中创建要素类，可以在要素数据集中建立，也 可以独立建立，但在独立建立时必须要定义其投影坐标。
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创建地理数据库
• 创建地理数据库的操作步骤如下：
（1）在ArcCatalog目录树中，右击建立新地理数据库的文件夹，在弹出 菜单中，单击【新建】【文件地理数据库】，创建文件地理数据库。
（2）在ArcCatalog 目录树窗口，将出现名为“新建文件地理数据库”的 地理数据库，输入文件地理数据库的名称后按Enter键，一个空的文件 地理数据库就建立了。
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3.2.2 Coverang文件的创建
• Coverang模型是地理关系型数据类型的代表。主要特征：
（1）空间数据与属性数据相结合。空间数据存储在二进制索引文件中， 可使显示和访问最优化。
（2）矢量要素之间的拓扑关系也被存储。存储线的结点用以推算哪些 线在哪些地方相连，同时还包含线的右侧及左侧有哪些多边形。
• 在ArcGIS中可通过一个公用字段将一个表中的记录与另一个表中 的记录相关联。
• 此类关联方式有很多种，包含在地图中临时连接或关联表，或者在 地理数据库中创建可以保持更长久关联的关系表。
地理数据库 (geodatabase) 概述
地理数据库(geodatabase) 概述什么是地理数据库？在最基本的层面上，ArcGIS 地理数据库是存储在通用文件系统文件夹、Microsoft Access 数据库或多用户关系DBMS（如Oracle、Microsoft SQL Server、PostgreSQL、Informix 或IBM DB2）中的各种类型地理数据集的集合。
地理数据库大小不一且拥有不同数量的用户，可以小到只是基于文件构建的小型单用户数据库，也可以大到成为可由许多用户访问的大型工作组、部门及企业地理数据库。
但地理数据库不只是数据集的集合；术语“地理数据库”在ArcGIS 中有多个含义：∙地理数据库是ArcGIS 的原生数据结构，并且是用于编辑和数据管理的主要数据格式。
当ArcGIS 使用多个地理信息系统(GIS) 文件格式的地理信息时，会使用地理数据库功能。
∙它是地理信息的物理存储，主要使用数据库管理系统(DBMS) 或文件系统。
通过ArcGIS 或通过使用SQL 的数据库管理系统，可以访问和使用数据集集合的此物理实例。
∙地理数据库具有全面的信息模型，用于表示和管理地理信息。
此全面信息模型以一系列用于保存要素类、栅格数据集和属性的表的方式来实现。
此外，高级GIS 数据对象可添加以下内容：GIS 行为；用于管理空间完整性的规则；以及用于处理核心要素、栅格数据和属性的大量空间关系的工具。
∙地理数据库软件逻辑提供了ArcGIS 中使用的通用应用程序逻辑，用于访问和处理各种文件中以及各种格式的所有地理数据。
该逻辑支持处理地理数据库，包括处理shapefile、计算机辅助绘图(CAD) 文件、不规则三角网(TIN)、格网、CAD 数据、影像、地理标记语言(GML) 文件和大量其他GIS 数据源。
∙地理数据库具有用于管理GIS 数据工作流的事务模型。
地理数据库(geodatabase) 的架构地理数据库存储模型以一系列简单但核心的关系数据库概念为基础，并利用了基础数据库管理系统(DBMS) 的优势。
地理数据库复习资料资料
名词解释:地理信息系统:geographical information system 地理信息系统是对空间数据进行采集，存储，管理，运算，分析，显示和描述的技术系统，由计算机硬件、软件、数据和用户四大要素组成Gis数据库以特定的数据模型和信息结构来表达、存储和管理某类地理空间信息，以满足不同用户对空间信息需求的数据库。
简答：Gis数据库特征1、空间特征描述了空间物体的位置，形态，以及空间拓扑关系。
2、抽象特征抽象真实世界的综合特征。
3、空间关系特征空间拓扑特征。
4、多尺度与多态性不同比例尺和精度下，表现为不同形态。
5、非结构化特征空间对象的数据是变长的。
6、分类编码特征空间对象按照某种标准进行分类编码。
7、海量特征数据量比一般数据库大得多，具有数据海量的特点数据与信息的关系数据是具体的，信息是抽象的数据不一定有用，但信息是有用的数据信息是各种数据所包括的意义，数据是载荷信息的物理符号可用不同的数据形式来表现同一数据，信息不随数据的表现形式而改变通常可混用(1) 信息资源＝数据资源(2) 信息采集＝数据采集(3) 信息处理＝数据处理数据模型：层次模型、网状模型、关系模型、对象关系模型通常把表示客观事物及其联系的数据及结构称为数据模型1）E-R图（Entity-Relationship Model） 1976年，由P.P.S.Chen 提出Ｅ-Ｒ模型E-R图为实体-联系图，提供了表示实体型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。
构成E-R图的基本要素是实体型、属性和联系。
（2）E-R图表示方法实体型：矩形＋实体名属性：椭圆形，无向边与实体连接联系：菱形＋联系名，无向边与实体连接，边上标注联系类型常见的逻辑模型（数据模型）层次模型网状模型关系模型面向对象模型对象关系模型关系模型的一些术语（1）关系（Relation）：一个关系通常指一张表。
（2）元组（Tuple）：表中的一个行。
（3）属性（Attribute）：表中的一列。
地理数据库——精选推荐
1.1数据库与数据库系统引言
1.1数据库与数据库系统引言
1. 2 数据管理技术的演变
– 数据管理技术的发展经历了以下三个阶段： 人工管理阶段 (20世纪50年代中期前)
...… ...…
应用程序１ 应用程序２
应用程序ｎ
数据集１ 数据集２
数据集n
特点： 1. 数据不保存 2. 应用程序管理数据 3. 数据不共享
字段类型为SDO_GEOMETRY。
l 缺点：
l 用户不能任意定义空间数据结构。 l 不存储拓扑关系。 l 没有解决对象的嵌套问题。
1.3 地理数据库概述
l 面向对象GIS数据库管理系统
l 面向对象数据模型最适应于空间数据的表达和管理， 它不仅支持变长记录，而且支持对象的嵌套、信息的 继承与聚集，允许用户定义对象和对象的数据结构和 操作。
作业
l 试述数据、数据库、数据库管理系统、 数据库系统的概念。
l 试述数据库系统的特点。 l 简述空间数据管理五种模式的特点。
l 思考：为什么要学习和研究数据库理论、 地理数据库理论？
l 常用软件有：Mapinfo ArcView MapGIS等
GIS数据库
RDBMS
空间数据
1.3 地理数据库概述
l 全关系型GIS数据库管理系统
l 即图形和属性数据都用现有的关系数据库管理系统进行管理。
l 用关系数据库管理系统管理图形数据有两种模式：
l 1 基于关系模型的方式，图形数据按照关系数据模型组织。 l Oracle 8i：关系模型，用多行记录和字段类型为Number的一张表
l Shashi Shekhar，空间数据库，机械工业 出版社，2004.1
l 崔铁军，地理空间数据库原理，科学出 版社
地理数据库
地理数据库地理数据库是一个专门用于存储和管理地理空间数据的数据库系统。
它提供了一种结构化的方式来组织和存储各种地理信息，如地图、地形、地质和环境数据等。
它可以帮助用户快速访问和分析这些数据，从而支持决策制定、规划和管理等领域的工作。
地理数据库的设计和实施需要考虑到诸多因素，包括数据的来源、采集和整理，以及数据的组织、索引和增量更新等。
常见的数据库系统有关系数据库（如MySQL、Oracle）和空间数据库（如PostGIS、ArcGIS）。
与传统的关系数据库相比，地理数据库能够有效地存储和查询地理信息数据。
地理数据库采用了一些特殊的数据结构和算法，如R树、四叉树和网格索引等，以提高地理数据查询和分析的效率。
此外，地理数据库还提供了一些地理分析功能，如空间查询、缓冲区分析和路径规划等。
地理数据库的应用非常广泛。
在城市规划和土地管理领域，地理数据库可用于存储和管理城市的基础设施数据（如道路、建筑和水管）以及土地利用和土地所有权数据等。
在环境保护和资源管理领域，地理数据库可用于存储和分析自然资源的分布和变化情况，以及环境污染和灾害风险等相关数据。
在军事和安全领域，地理数据库可用于存储和分析地理情报数据，以支持军事行动和安全决策。
地理数据库的建设和维护需要专业的技术和人员。
在建设过程中，需要进行需求分析、数据采集和整理、数据库设计和优化等工作。
在维护过程中，需要进行数据更新和质量控制、性能调优和安全管理等工作。
此外，还需要进行定期的备份和恢复、容量规划和系统监控等工作，以确保地理数据库的可靠性和稳定性。
总之，地理数据库是一个非常重要的信息基础设施，对于提高地理空间数据的管理和应用具有重要意义。
它为各种应用领域提供了可靠、高效和准确的地理信息数据，为决策和规划工作提供了有力支持。
随着技术的不断发展和应用的不断扩大，地理数据库的发展前景将更加广阔。
几种基础地理信息数据库建库方式的比较
几种基础地理信息数据库建库方式的比较1. 引言1.1 介绍基础地理信息数据库建库的重要性基础地理信息数据库建库是现代地理信息科学和技术的基石，是实现地理信息数字化、可视化和智能化的重要手段。
随着社会的发展和经济的快速增长，地理信息数据的重要性日益凸显。
基础地理信息数据库的建立不仅能够为国家和地方政府决策提供科学依据，还能促进各行各业的发展和创新。
通过建立基础地理信息数据库，我们可以准确地记录和展示地表地貌、自然资源分布、人口分布、交通网络等重要地理信息，为城市规划、资源管理、环境保护、灾害防控等领域提供支持。
基础地理信息数据库还是地理信息系统和遥感技术的重要数据来源，为精准扶贫、精准农业、智慧城市等信息化建设提供数据基础。
建立基础地理信息数据库是当务之急。
只有通过系统、科学、规范的建库工作，才能够准确地记录和反映地理信息的实时变化，为社会发展和生态环境保护提供有力支撑。
基础地理信息数据库的建立不仅是对地理信息资源的有效管理和利用，还是对国家和地方各级政府负责任的表现，有着不可替代的重要意义。
2. 正文2.1 数字化建库方式数字化建库方式是基础地理信息数据库建库的一种重要方式，其主要特点是通过数字化技术对地理信息数据进行处理和存储。
这种方式能够大大提高地理信息数据的准确性和可靠性，同时也能够方便地对数据进行管理和更新。
数字化建库方式主要包括数据采集、数据处理、数据存储和数据展示四个步骤。
通过各种数字化设备如GPS、激光雷达等进行数据采集，将地理信息数据转换为数字格式。
然后，对采集到的数据进行处理，包括数据的清理、校正和整理等。
接着，将处理好的数据存储在数据库中，以便于后续的查询和分析。
利用地理信息系统等工具对数据进行展示，以便于用户更直观地理解地理信息数据。
数字化建库方式的优点包括数据准确性高、数据更新方便、数据存储容量大等。
也存在着数据采集成本高、技术要求高、数据管理复杂等缺点。
在选择建库方式时，需要根据具体情况来权衡各种因素，以达到最佳的效果。
地理数据库的类型
地理数据库的类型ArcGIS 10.2定位主题地理数据库是用于保存数据集集合的“容器”。
有以下三种类型：1.文件地理数据库 - 在文件系统中以文件夹形式存储。
每个数据集都以文件形式保存，该文件大小最多可扩展至 1 TB。
建议使用文件地理数据库而不是个人地理数据库。
2.个人地理数据库 - 所有的数据集都存储于 Microsoft Access 数据文件内，该数据文件的大小最大为 2 GB。
3.ArcSDE 地理数据库 - 也称作多用户地理数据库。
这种类型的数据库使用Oracle、Microsoft SQL Server、IBM DB2、IBM Informix 或 PostgreSQL 存储于关系数据库中。
这些地理数据库需要使用 ArcSDE，并且在大小和用户数量方面没有限制。
比较三种类型的地理数据库关键特征ArcSDE 地理数据库文件地理数据库个人地理数据库描述在关系数据库中以表的形式保存的各种类型的 GIS 数据集的集合（为在关系数据库中存储和管理的 ArcGIS 建议使用的本机数据格式。
）在文件系统文件夹中保存的各种类型的 GIS 数据集的集合（为在文件系统文件夹中存储和管理的 ArcGIS 建议使用的本机数据格式。
）在 Microsoft Access数据文件中存储和管理的 ArcGIS 地理数据库的原始数据格式。
（此数据格式的大小有限制且仅适用于Windows 操作系统。
）用户数多用户：多位读取者和多位写入者单个用户和较小的工作组：每个要素数据集、独立要素类或表有多位读取者或一位写入者。
浮动使用任何特定文件最终都会导致大量读取者的降级。
单个用户和较小的工作组（具有较小的数据集）：多位读取者和一位写入者。
浮动使用最终会导致大量读取者的降级。
存储格式∙Oracle∙Microsoft SQL Server∙IBM DB2∙IBM Informix每个数据集都是磁盘上的一个单独文件。
文件地理数据库是用来保存其数据集文件的文件夹。
地理信息系统中的地理空间数据库设计方法
地理信息系统中的地理空间数据库设计方法地理信息系统(GIS)是一个用于记录、存储、处理和分析地理空间数据的系统。
作为GIS的核心部分，地理空间数据库起着非常重要的作用。
地理空间数据库设计是GIS系统设计的关键环节，直接影响着GIS系统的性能和功能。
一、需求分析在进行地理空间数据库设计之前，首先需要进行需求分析。
需求分析是确定数据库功能和性能要求的过程。
该过程包括以下三个步骤：1. 收集和分析用户需求：与GIS系统的最终用户进行沟通，并确定用户对地理空间数据库的需求和期望。
2. 确定数据类型和结构：根据用户需求，确定地理空间数据库中需要存储的数据类型和数据结构。
3. 确定性能要求：根据用户需求和系统规模，确定地理空间数据库的性能要求，如数据查询速度、数据更新速度等。
二、数据模型设计数据模型是地理空间数据库设计的核心内容。
常见的地理空间数据库的数据模型包括层次模型、关系模型和对象模型。
1. 层次模型：层次模型是以树结构来组织地理空间数据的模型。
在层次模型中，地理空间数据被组织成一种层次结构，通过层次结构之间的关系来表示地理空间数据之间的关联。
2. 关系模型：关系模型是使用关系代数来描述地理空间数据的模型。
在关系模型中，地理空间数据以表的形式存储，通过表之间的关系来表示地理空间数据之间的关联。
3. 对象模型：对象模型是以对象的形式来表示地理空间数据的模型。
在对象模型中，地理空间数据以对象的形式存储，并通过对象之间的关联来表示地理空间数据之间的关联。
三、数据库结构设计数据库结构设计是指设计数据库的表结构、字段和索引等。
在地理空间数据库的结构设计中，需要考虑以下几个方面：1. 数据库表的划分：根据数据类型的不同，将地理空间数据划分到不同的数据库表中，以提高数据库查询性能。
2. 字段的定义：根据数据的特点和需求，定义合适的字段类型和长度。
同时，需要设置约束条件，保证数据的完整性和准确性。
3. 索引的建立：根据数据查询的需求，建立适当的索引，以提高查询速度。
几种基础地理信息数据库建库方式的比较
几种基础地理信息数据库建库方式的比较地理信息数据库是指以地理空间信息为核心内容的数据库系统。
它主要用来存储和管理地理空间数据，对地理信息进行采集、储存、处理、查询、分析和展示。
地理信息数据库是地理信息系统（GIS）的核心部分，其建库方式的选择对数据库的性能、数据管理和应用功能都有着重要的影响。
本文将对几种基础地理信息数据库建库方式进行比较分析，以便读者更好地理解不同的建库方式以及它们的优缺点。
1. 关系型数据库建库方式关系型数据库是一种以表格的形式存储数据的数据库管理系统。
在地理信息数据库中，关系型数据库通常采用属性数据和几何数据分离存储的方式。
属性数据存储在表格中，而几何数据则以特定的格式存储在专门的几何数据字段中。
关系型数据库的建库方式需要设计合适的表结构，并且采用SQL语言进行数据的增删改查操作。
优点：a) 数据结构清晰：关系型数据库采用表格的形式存储数据，使得数据结构清晰，易于管理和维护。
b) 数据一致性高：关系型数据库支持事务处理和数据完整性约束，可以保证数据的一致性和完整性。
c) 数据操作灵活：通过SQL语言可以进行复杂的数据查询和分析操作。
缺点：a) 性能受限：对于复杂的地理空间数据，关系型数据库的性能受到限制，查询速度较慢。
b) 空间索引不足：关系型数据库对于地理空间数据的索引支持较弱，空间查询效率较低。
c) 对象映射复杂：关系型数据库需要进行对象-关系映射，数据与地理实体的对应关系复杂。
非关系型数据库是一种以文档、键值对或图形结构存储数据的数据库管理系统。
在地理信息数据库中，非关系型数据库通常采用文档数据库或图形数据库来存储地理空间数据。
文档数据库采用JSON或XML格式存储数据，而图形数据库采用图形结构存储地理对象之间的关系。
优点：a) 更适合地理空间数据：非关系型数据库更适合存储地理空间数据，可以高效地支持空间查询和空间分析。
b) 数据规模扩展性好：非关系型数据库具有良好的数据扩展性，可以轻松处理大规模的地理信息数据。
geo数据库主要内容
geo数据库主要内容
地理数据库的主要内容包括地理数据、地理信息和地理分析工具。
具体来说，地理数据库包含以下主要内容：
1. 空间数据：地理数据库存储了各种类型的空间数据，包括点、线、面以及复杂的几何对象。
这些数据可以表示地球表面上的地理要素，如城市、河流、山脉、森林等。
2. 属性数据：除了空间位置，地理数据库还存储与地理要素相关联的属性数据。
属性数据描述了地理要素的特征和属性，例如人口数量、土地利用类型、道路等。
3. 地理信息：地理数据库中的数据可以被组织成地理信息，通过地理关系和空间分析，揭示地理现象之间的相互关系和规律。
地理信息可以帮助我们理解和解决各种地理问题，如资源管理、城市规划、环境保护等。
4. 地理分析工具：地理数据库还提供了一系列地理分析工具，用于处理和分析地理数据。
这些工具可以进行空间查询、缓冲区分析、路径分析、地图代数等操作，帮助用户提取有用的信息和生成专题地图。
综上所述，地理数据库的主要内容涵盖了空间数据、属性数据、地理信息和地理分析工具，为地理学和地理信息系统提供了重要的数据基础和分析能力。
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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。
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，
SDO_RDINATES：连续存储坐标的解释信息。
13
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
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
14
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
服务器
15
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
16
❖ 存储结果（为矢数据）
❖ 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
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
3
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
17
❖ 存储结果（栅格数据与DEM数据）
18
❖ 通过ArcSDE，空间数据以不同的表存储在SQL Server中， 如下图所示
19
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
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
8
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
适合与描述自然实体。
❖ 基于场的模型
表示连续变化的地理对象数据。
5
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
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
4
二模型结构
1空间数据模型
模型结构
❖ 基于对象的模型
9
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
10
4实现方式
❖ 内嵌式 ❖ 中间件式
11
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
6
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)。
7
空间数据库管理系统
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）