空间数据库引擎
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•只有通过过滤器的shape才被加到结果集中
过滤器： SM_SC （全包含）
结果 shapes
查询shapes 候选shapes
空间索引表
每一个要素 落在
某一级、某一个Grid中
FeatureID GridID
空间检索
例：邻ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分析
空间检索
FeatureID GridID
FeatureID Grid ID FeatureIDs 比较Envelope 比较坐标 得到结果
用RDBMS管理空间数据 面向对象数据模型（Geodatabase） 开放的应用程序接口(API) Client/Server 工作模式 海量空间数据管理
ArcSDE—空间数据库引擎
用RDBMS管理空间数据 面向对象数据模型（Geodatabase） 开放的应用程序接口(API) Client/Server 工作模式 海量空间数据管理
空间要素表（F ）
FID Date Entity ....... Numofpts Envelope BLOB
x1,y1,x2,y2, ...
B
...xn,yn
A
一个要素的所有坐标存储在一条记录 读取一个要素只需一次磁盘动作
基于要素的数据读取
SDE
需读 一取 次一 磁个 盘要 动素 作只
分解的图形数据存储
1.38
1.17
1.25
0.50
0.00 8
16
32
64
96
并发访问用户数
ArcSDE 技术
SDE的数据存 储
空间要素类型
点 点簇 相遇相交的线 相遇不相交的线 环线 多边形 含洞多边形
SDE的数据组织
Dataset
数据集
Layers Features
数据层 要素
SDE的空间数据表达
ArcSDE—空间数据库引擎
用RDBMS管理空间数据 面向对象数据模型（Geodatabase） 开放的应用程序接口(API) Client/Server 工作模式 海量空间数据管理
ArcSDE—空间数据库引擎
用RDBMS管理空间数据 面向对象数据模型（Geodatabase） 开放的应用程序接口(API) Client/Server 工作模式 海量空间数据管理
空间检索和分析
数据的运算 •布尔运算
•Equals
•Touches
数据的运算（2） •布尔运算
•Within
•Contains (与Within反之)
数据的运算（3） •布尔运算
•Crosses
•Overlaps
(同维数椐间)
数据的运算（4） •布尔运算
•Disjoint
数据的运算（5） •叠加运算
•Intersect
数据的运算（6） •叠加运算
•Difference
数据的运算（7） •叠加运算
•异 或
数据的运算（8） •叠加运算
•Union
数据的运算（9） •Clip
数据访问模型
连接
条件
结果集指针
结果
属性或图形
定义查询
•查询的数据源：
layers, DBMS tables, …
•可定义基于
企业化 GIS
社会化 GIS
信息为中心
• 超大数据量 • 大用户数 • 开放性需求 • 快速响应
ArcSDE—空间数据库引擎
用RDBMS管理空间数据 面向对象数据模型（Geodatabase） 开放的应用程序接口(API) Client/Server 工作模式 海量空间数据管理
ArcSDE—空间数据库引擎
ArcSDE
空间数据库引擎
ESRI产品构架
嵌入式GIS
MapObjects
ArcView GIS
桌面GIS
ARC/INFO
专业GIS
?
ArcSDE 空间数据库引擎
什么是 ArcSDE ？
GIS的发展阶段
项目 GIS
部门 GIS
GIS为中心
• 较小数据量 • 少数用户共享数据 • 无须开放 • 响应要求不高
SDE的数据层
F Table 空间要素表 要素描述表
S Table
空间索引表
A Table
空间属性表
拓扑关系计算
公共点 公共边 重合 相交 包含 穿越
F Table 空间要素表 要素描述表
S Table
空间索引表
A Table
空间属性表
地理要素描述结构
外部属性表（A） Shape(FID) 直 径
3632
12
空间项
长度 47.58
空间索引表（S） FID Grid Coordinate
3632
要素表（F） FID Coordinates 3632
多边形文件
1
2
B
3
A
线文件 点文件
读取一个要素至少需要三次磁盘动作
空间索引表（S）
1、每个要素在一个或多个网格中 2、每个网格可含多个要素 3、要素不真正被网格分割
空间索引表(S)
数数据据集集
空间要素表(F)
要素属性表 (A)
专题图层 索引网格 空间对象 外部属性表
拓扑关系在哪里
?
不必预先存储拓扑关系 拓扑关系是实时计算的
扩展的RDBMS
客户端
服务器
API
工具
空间数据 RDBMS
SDE 的体系结构
应用
客户库
网络
空间服务器
用户接口 应用逻辑
C-API, 数据访问
网络数据传输
空间类型模拟 空间数据检索 DBMS 交 互
RDBMS
数据存储 SQL 处理
SDE 的开放策略
APIs
SDE RDBMS 硬件平台
多硬件平台； 多数据库；多编程环境；多客户端
属性、空间、或两者的查询
定义属性查询
•用标准的SQL语句
Select taxes.parcel_id, owners.name, taxes.taxes from taxes, owners where taxes > 500 and taxes.parcel_id = owner.parcel_id
SDE 与应用的关系
数据浏览/发布
自开发应用
ARC / INFO ArcView
MapObjects
ArcExplorer GIS Server
高级应用
SDE
CAD应用
数据管理
Spatial Database
SDE的性能
SDE的性能
数据: 全美街区
平均响应时间（秒）
1.50
1.06
1.11
1.00
OWNERS parcel_id name
1000 Joe 1000 Bob 2000 Tom 4000 Tim 4000 Joe
TAXES parcel_id year taxes
1000 94 500 1000 95 600 1000 93 700
查询中增加空间限制条件
•空间限制条件
由一组空间过滤器（spacial filters）实现
过滤器： SM_SC （全包含）
结果 shapes
查询shapes 候选shapes
空间索引表
每一个要素 落在
某一级、某一个Grid中
FeatureID GridID
空间检索
例：邻ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分析
空间检索
FeatureID GridID
FeatureID Grid ID FeatureIDs 比较Envelope 比较坐标 得到结果
用RDBMS管理空间数据 面向对象数据模型（Geodatabase） 开放的应用程序接口(API) Client/Server 工作模式 海量空间数据管理
ArcSDE—空间数据库引擎
用RDBMS管理空间数据 面向对象数据模型（Geodatabase） 开放的应用程序接口(API) Client/Server 工作模式 海量空间数据管理
空间要素表（F ）
FID Date Entity ....... Numofpts Envelope BLOB
x1,y1,x2,y2, ...
B
...xn,yn
A
一个要素的所有坐标存储在一条记录 读取一个要素只需一次磁盘动作
基于要素的数据读取
SDE
需读 一取 次一 磁个 盘要 动素 作只
分解的图形数据存储
1.38
1.17
1.25
0.50
0.00 8
16
32
64
96
并发访问用户数
ArcSDE 技术
SDE的数据存 储
空间要素类型
点 点簇 相遇相交的线 相遇不相交的线 环线 多边形 含洞多边形
SDE的数据组织
Dataset
数据集
Layers Features
数据层 要素
SDE的空间数据表达
ArcSDE—空间数据库引擎
用RDBMS管理空间数据 面向对象数据模型（Geodatabase） 开放的应用程序接口(API) Client/Server 工作模式 海量空间数据管理
ArcSDE—空间数据库引擎
用RDBMS管理空间数据 面向对象数据模型（Geodatabase） 开放的应用程序接口(API) Client/Server 工作模式 海量空间数据管理
空间检索和分析
数据的运算 •布尔运算
•Equals
•Touches
数据的运算（2） •布尔运算
•Within
•Contains (与Within反之)
数据的运算（3） •布尔运算
•Crosses
•Overlaps
(同维数椐间)
数据的运算（4） •布尔运算
•Disjoint
数据的运算（5） •叠加运算
•Intersect
数据的运算（6） •叠加运算
•Difference
数据的运算（7） •叠加运算
•异 或
数据的运算（8） •叠加运算
•Union
数据的运算（9） •Clip
数据访问模型
连接
条件
结果集指针
结果
属性或图形
定义查询
•查询的数据源：
layers, DBMS tables, …
•可定义基于
企业化 GIS
社会化 GIS
信息为中心
• 超大数据量 • 大用户数 • 开放性需求 • 快速响应
ArcSDE—空间数据库引擎
用RDBMS管理空间数据 面向对象数据模型（Geodatabase） 开放的应用程序接口(API) Client/Server 工作模式 海量空间数据管理
ArcSDE—空间数据库引擎
ArcSDE
空间数据库引擎
ESRI产品构架
嵌入式GIS
MapObjects
ArcView GIS
桌面GIS
ARC/INFO
专业GIS
?
ArcSDE 空间数据库引擎
什么是 ArcSDE ？
GIS的发展阶段
项目 GIS
部门 GIS
GIS为中心
• 较小数据量 • 少数用户共享数据 • 无须开放 • 响应要求不高
SDE的数据层
F Table 空间要素表 要素描述表
S Table
空间索引表
A Table
空间属性表
拓扑关系计算
公共点 公共边 重合 相交 包含 穿越
F Table 空间要素表 要素描述表
S Table
空间索引表
A Table
空间属性表
地理要素描述结构
外部属性表（A） Shape(FID) 直 径
3632
12
空间项
长度 47.58
空间索引表（S） FID Grid Coordinate
3632
要素表（F） FID Coordinates 3632
多边形文件
1
2
B
3
A
线文件 点文件
读取一个要素至少需要三次磁盘动作
空间索引表（S）
1、每个要素在一个或多个网格中 2、每个网格可含多个要素 3、要素不真正被网格分割
空间索引表(S)
数数据据集集
空间要素表(F)
要素属性表 (A)
专题图层 索引网格 空间对象 外部属性表
拓扑关系在哪里
?
不必预先存储拓扑关系 拓扑关系是实时计算的
扩展的RDBMS
客户端
服务器
API
工具
空间数据 RDBMS
SDE 的体系结构
应用
客户库
网络
空间服务器
用户接口 应用逻辑
C-API, 数据访问
网络数据传输
空间类型模拟 空间数据检索 DBMS 交 互
RDBMS
数据存储 SQL 处理
SDE 的开放策略
APIs
SDE RDBMS 硬件平台
多硬件平台； 多数据库；多编程环境；多客户端
属性、空间、或两者的查询
定义属性查询
•用标准的SQL语句
Select taxes.parcel_id, owners.name, taxes.taxes from taxes, owners where taxes > 500 and taxes.parcel_id = owner.parcel_id
SDE 与应用的关系
数据浏览/发布
自开发应用
ARC / INFO ArcView
MapObjects
ArcExplorer GIS Server
高级应用
SDE
CAD应用
数据管理
Spatial Database
SDE的性能
SDE的性能
数据: 全美街区
平均响应时间（秒）
1.50
1.06
1.11
1.00
OWNERS parcel_id name
1000 Joe 1000 Bob 2000 Tom 4000 Tim 4000 Joe
TAXES parcel_id year taxes
1000 94 500 1000 95 600 1000 93 700
查询中增加空间限制条件
•空间限制条件
由一组空间过滤器（spacial filters）实现