第十章 基础空间数据库建立
空间数据库构建的基本原则与技巧
空间数据库构建的基本原则与技巧引言空间数据库是指将地理信息数据存储、管理和查询的系统，它在各个领域的应用日益广泛。
空间数据库的构建既需要依靠科学的原则指导，也需要在实践中灵活应用各种技巧。
本文将探讨空间数据库构建的基本原则与技巧。
一、选择合适的数据库管理系统在空间数据库的构建过程中，选择合适的数据库管理系统(DBMS)是至关重要的。
不同的DBMS有着各自的特点和适用场景，如Oracle Spatial适用于大规模数据处理，PostGIS适用于开源环境，ESRI的ArcGIS适用于集成桌面环境等等。
因此，在空间数据库构建之初，需要结合实际需求选择合适的DBMS。
二、规范数据模型设计数据模型是空间数据库的核心，它决定了数据的结构和关系。
在进行数据模型设计时，应遵循以下原则：1.理清数据组织的层次结构：根据实际需求，将数据进行层次划分，形成合理的数据组织结构。
例如，将国家、省份、城市、街道等划分为不同的数据层次。
2.采用合适的数据结构：根据实际需求，选择合适的数据结构来表示空间数据。
常用的数据结构包括点、线、面等，可以根据数据特点进行选择。
3.建立正确的数据关系：在数据模型设计中，正确建立实体之间的关系非常重要。
例如，建立城市与街道之间的关系，可以使用城市ID与街道ID进行关联。
三、数据采集与处理1.数据采集：数据采集是构建空间数据库的第一步，它直接影响到数据的质量和准确性。
在数据采集过程中，应采用合适的GPS设备或测量仪器，确保数据的精确度。
同时，采集过程中还应注重数据的完整性，避免遗漏关键信息。
2.数据处理：在数据采集完成后，需要对原始数据进行处理和整理。
首先，对数据进行质量控制，删除错误或不完整的数据。
然后，根据实际需求进行数据清洗、转换和投影等处理，确保数据的一致性和可用性。
四、数据索引与查询优化数据索引是提高空间数据库查询效率的关键手段。
在构建空间数据库时，应合理选择和创建索引，以提升查询性能。
空间数据库设计步骤与内容
空间数据库设计步骤与内容
空间数据库是指在地理信息系统(GIS)中应用的一种数据库，它存储和管理与空间相关的数据和信息。
为了设计一个高效的空间数据库，必须遵循以下步骤和内容：
1.需求分析：首先需要明确用户的需求，包括数据类型、数据量、数据更新频率等。
2.数据采集：采集空间数据，可以通过卫星图像、数字地图、GPS 数据等方式获取。
3.数据处理：对采集到的数据进行处理，包括数据格式转换、数据清洗、数据拓扑检查等。
4.空间数据模型设计：根据需求和采集的数据，设计空间数据模型，包括数据表结构、空间索引等。
5.数据库系统设计：选择适合的数据库系统，如Oracle、MySQL、PostgreSQL等，设计数据库系统结构。
6.数据导入：将处理好的空间数据导入到数据库中，建立空间数据表和索引。
7.数据库应用程序设计：根据需求和数据库系统，设计应用程序，如GIS应用程序、Web应用程序等。
8.数据管理：管理空间数据，包括数据备份、数据维护、数据更新等。
9.性能优化：调整数据库系统参数，优化数据库查询效率，提高系统性能。
以上是设计空间数据库的步骤和内容，需要充分考虑用户需求和数据特点，以提高空间数据管理和应用的效率和质量。
《空间数据库》复习
《空间数据库》复习在当今数字化的时代，空间数据的管理和应用变得越来越重要。
空间数据库作为专门用于存储和管理空间数据的系统，对于地理信息系统、城市规划、环境保护等众多领域都具有关键作用。
为了更好地掌握这一重要的知识领域，让我们来进行一次全面的复习。
首先，我们来了解一下什么是空间数据库。
简单来说，空间数据库就是能够有效地存储、管理和查询空间数据的数据库系统。
空间数据与传统的数值或文本数据不同，它具有空间位置、形状、大小等特征。
例如，地图上的点、线、面等地理要素，以及它们之间的空间关系，都属于空间数据。
空间数据库的特点主要包括以下几个方面。
一是数据量大，因为它需要涵盖广阔的地理区域和丰富的细节信息。
二是数据结构复杂，不仅包含属性数据，还包含空间几何数据，如点、线、面等，以及它们之间的拓扑关系。
三是查询操作复杂，常常需要进行空间位置的查询、空间关系的判断等。
在空间数据库中，常见的数据模型有矢量数据模型和栅格数据模型。
矢量数据模型通过点、线、面等几何对象来表示地理实体，其优点是数据精度高、存储空间小、便于编辑和更新。
栅格数据模型则将地理空间划分为规则的网格，每个网格单元对应一个数值，适用于对连续现象的表示，如地形、温度等。
空间索引是提高空间数据库查询效率的重要技术。
常见的空间索引方法有 R 树、四叉树、网格索引等。
R 树是一种基于空间分割的索引结构，能够有效地支持空间范围查询和最近邻查询。
四叉树则是将空间区域不断地四分，形成层次结构，适用于区域查询。
网格索引则是将空间划分为固定大小的网格，通过网格来快速定位数据。
在数据存储方面，空间数据库需要考虑如何有效地存储空间数据和属性数据。
一般来说，空间数据可以采用二进制大对象（BLOB）的方式存储在数据库中，而属性数据则可以按照常规的数据库字段进行存储。
接下来谈谈空间数据库的查询处理。
空间查询包括空间选择查询、空间连接查询等。
空间选择查询是根据空间位置或空间关系来筛选数据，例如查找距离某个点一定范围内的所有对象。
数据库的建立步骤
数据库的建立步骤
数据库的建立步骤：
①明确业务需求调研用户需求分析系统功能确定数据库需要支持哪些操作如增删改查；
②进行概念设计阶段抽象出实体如客户订单产品属性以及实体间关系如一对多多对多；
③根据概念模型绘制ER图Entity Relationship Diagram定义每个实体属性主键外键关系；
④将ER图转换为关系模型设计表结构包括表名字段类型长度约束等SQL DDL语句描述；
⑤使用数据库管理系统DBMS如MySQL Oracle创建新的数据库实例分配存储空间设置参数；
⑥在新建数据库中执行DDL语句创建表视图索引触发器等对象构建完整数据存储架构；
⑦根据业务流程编写SQL DML语句Insert Update Delete Populate新表添加初始数据；
⑧设计用户界面或API接口允许应用程序通过SQL命令与数据库交互实现数据增删改查；
⑨进行功能测试插入更新删除查询数据验证CRUD操作是否正常满足预期业务逻辑要求；
⑩性能优化分析SQL执行计划调整索引大小分区策略等参数提高查询效率降低延迟；
⑪安全设置分配不同权限给各类用户确保敏感信息访问受控防止非法篡改泄露事件；
⑫备份恢复制定定期备份计划及灾难恢复预案测试备份文件可用性保障数据安全。
空间数据库实验报告
一、实验目的1. 了解空间数据库的基本概念和原理；2. 掌握空间数据库的建立、管理和使用方法；3. 熟悉空间数据库的查询和操作；4. 提高空间数据处理和分析能力。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 数据库管理系统：MySQL 5.73. 开发工具：Visual Studio Code4. 空间数据库驱动：MySQL Spatial Extension三、实验内容1. 空间数据库的建立与配置（1）创建数据库打开Visual Studio Code，连接到MySQL数据库服务器，执行以下SQL语句创建空间数据库：CREATE DATABASE IF NOT EXISTS spatial_db;（2）创建空间表在空间数据库中创建空间表，使用以下SQL语句：CREATE TABLE IF NOT EXISTS cities (id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,name VARCHAR(50),geom GEOMETRY NOT NULL,INDEX geom_idx (geom));2. 空间数据的插入与查询（1）插入空间数据使用以下SQL语句插入空间数据：INSERT INTO cities (name, geom) VALUES ('Beijing',ST_GeomFromText('POINT(116.4074 39.9042)'));INSERT INTO cities (name, geom) VALUES ('Shanghai',ST_GeomFromText('POINT(121.4737 31.2381)'));（2）查询空间数据查询与给定坐标点距离小于10公里的城市：SELECT name FROM cities WHERE ST_Distance(geom,ST_GeomFromText('POINT(116.4074 39.9042)')) < 10000;3. 空间数据的更新与删除（1）更新空间数据使用以下SQL语句更新城市名称：UPDATE cities SET name = 'Beijing New City' WHERE name = 'Beijing';（2）删除空间数据使用以下SQL语句删除城市：DELETE FROM cities WHERE name = 'Beijing New City';4. 空间数据的聚合与分析（1）计算所有城市的面积SELECT name, ST_Area(geom) AS area FROM cities;（2）计算相邻城市的距离SELECT name, name AS neighbor, ST_Distance(geom,ST_GeomFromText('POINT(116.4074 39.9042)')) AS distanceFROM cities, cities AS neighborWHERE <> AND ST_Distance(geom, neighbor.geom) < 10000;四、实验结果与分析1. 成功创建空间数据库和空间表，并插入、查询、更新和删除空间数据；2. 空间查询和分析功能正常，可以计算城市面积和相邻城市距离；3. 实验过程中未出现异常，空间数据库运行稳定。
空间数据库的建库流程及操作要点
空间数据库的建库流程及操作要点下载提示：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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空间数据库设计的步骤
空间数据库设计的步骤一、概述空间数据库设计是指将地理信息数据存储在数据库中，以便于管理、查询和分析。
空间数据库设计的步骤包括需求分析、数据建模、数据设计和实现等。
二、需求分析1.收集用户需求：了解用户对地理信息的需求，包括需要存储哪些类型的数据，需要进行哪些类型的查询和分析等。
2.确定数据来源：确定数据来源，包括采集现有数据或自行采集。
3.确定数据规模：根据用户需求和数据来源确定数据规模，包括要存储多少个地理信息对象，每个对象需要多少属性等。
三、数据建模1.确定实体关系：根据用户需求和数据来源确定实体关系。
例如，一个城市可以被看作是一个实体，它包含许多街道、建筑物等子实体。
2.绘制ER图：使用ER图表示实体之间的关系。
ER图应该清晰明了，并且易于理解。
3.确定属性：为每个实体和子实体确定属性，并将其添加到ER图中。
四、数据设计1.选择数据库管理系统（DBMS）：选择适合项目的DBMS。
常见的DBMS包括Oracle Spatial、PostGIS等。
2.选择适当的空间索引：选择适合项目的空间索引方式。
常见的空间索引方式包括R树、Quadtree等。
3.设计表结构：根据ER图设计表结构。
每个实体和子实体都应该对应一个表，每个属性都应该对应一个列。
五、实现1.创建数据库：在DBMS中创建数据库。
2.创建表：根据数据设计中的表结构创建表。
3.导入数据：将采集到的数据导入到数据库中。
4.创建索引：根据数据设计中选择的空间索引方式创建索引。
六、总结以上是空间数据库设计的步骤，其中需求分析和数据建模是关键步骤，需要仔细考虑。
在实现过程中，需要注意性能和安全性等问题。
空间数据库的建立实验报告
空间数据库的建立实验报告空间数据库是一种用于存储和管理空间数据的数据库系统。
它具有将空间数据与地理位置进行关联的能力，能够有效地存储和查询地理信息。
本文将介绍空间数据库的建立实验报告。
一、引言空间数据库是地理信息系统（Geographic Information System，GIS）中的重要组成部分，它可以存储和管理地理空间数据，如地图、遥感图像等。
在实际应用中，空间数据库可以广泛应用于城市规划、环境监测、交通管理等领域。
本实验旨在通过建立一个空间数据库，探索其在地理信息管理中的应用。
二、实验目的1.了解空间数据库的基本概念和原理；2.掌握空间数据库的建立方法；3.熟悉空间数据库的查询与分析功能；4.实践运用空间数据库解决实际问题。
三、实验步骤1.选择合适的空间数据库管理系统（Spatial Database Management System，SDMS），如PostgreSQL+PostGIS；2.安装和配置SDMS，确保系统正常运行；3.创建数据库，并设计空间数据表结构；4.导入地理空间数据，如地图数据、遥感图像等；5.进行数据查询和分析，验证空间数据库的功能。
四、实验结果与分析在实验中，我们选择了PostgreSQL作为SDMS，并通过PostGIS 扩展实现空间数据的存储和管理。
首先，我们创建了一个名为"gis"的数据库，并设计了三个表：地图表、地点表、线路表。
地图表存储了各个地图的名称、边界等信息；地点表存储了各个地点的名称、经纬度等信息；线路表存储了各个线路的起点、终点、长度等信息。
然后，我们导入了一份城市地图数据，并进行了一些简单的查询和分析。
通过查询地点表，我们可以找到某个地点的经纬度；通过查询线路表，我们可以计算某条线路的长度。
此外，我们还可以通过空间查询，查找某个地点周围一定范围内的其他地点。
实验结果表明，空间数据库能够有效地存储和管理地理空间数据，并提供了丰富的查询和分析功能。
空间数据库设计步骤与内容
空间数据库设计步骤与内容
空间数据库设计的步骤与内容如下：
1.确认空间数据的主题，并进行需求分析：在进行空间数据库设计前，需要确认设计的主题，例如：城市规划、资源管理等。
然后分析该主题下
的需求，了解用户要达到的目标和所需要的空间数据支持。
2.收集数据：收集相关的空间数据，包括地图数据、卫星图像、遥感
数据、传感器数据等。
3.数据预处理：对收集的空间数据进行筛选、去重、标准化等预处理，以确保数据质量。
4.确定数据模型：根据需求和收集的数据，确定适合目标的数据模型，包括层次模型、关系模型、对象模型等。
5.设计数据模式：在确定好数据模型后，根据模型设计数据模式，即
定义数据类型、表结构、属性和关系等。
6.实施数据库：根据设计出的数据模式，实施数据库。
主要包括数据
库的创建、表的建立和数据的导入等。
7.空间索引设计：对于空间数据的查询和分析，需要进行空间索引设计，以提高数据的查询效率。
8.数据备份和恢复：进行数据库备份和恢复的设计，以保证数据的安
全性和可靠性。
9.数据库安全性设计：设计数据库权限、用户身份验证等安全措施，
以保证数据的安全性。
10.数据库性能优化：为了提高数据库的性能，需要进行索引优化、查询路径优化、SQL优化等。
通过以上的步骤，就可以设计出具有良好性能、完整性和安全性的空间数据库。
空间数据库设计步骤与内容
空间数据库设计步骤与内容1.确定需求和目标：首先，需要明确用户的需求和数据库的目标。
例如，数据库可能需要存储各种类型的地理空间数据，如点、线、面、栅格等。
同时，数据库的目标可能包括高效性能、数据一致性、安全性等。
2.空间数据模型设计：空间数据模型是描述和组织空间数据的框架。
常用的空间数据模型包括矢量模型和栅格模型。
矢量模型将空间数据表示为点、线和面等要素的集合，而栅格模型将空间数据表示为规则的网格结构。
选择适合项目需求的空间数据模型，并进行相应的设计。
4.空间索引设计：在空间数据库中，通常需要使用空间索引来加速空间查询操作。
空间索引是一种数据结构，可以将空间数据进行分层组织，以便快速找到满足查询条件的数据。
常见的空间索引包括R树、四叉树、网格索引等。
根据具体情况选择适合的空间索引，并进行相应的设计。
5.数据采集和导入：对于已有的空间数据，需要进行数据采集和导入。
数据采集可以通过现场测量、遥感影像解译等方式获得。
导入数据时，需要对数据进行格式转换和数据清洗等操作，以符合数据库的要求。
此外，在导入过程中还要注意数据的空间参考系统、坐标系统等相关信息的一致性。
6.数据查询和分析：一个好的空间数据库应具备强大的查询和分析功能。
通过SQL查询语言或特定的空间查询语言，可以对数据库中的空间数据进行查询、分析和可视化。
常见的空间查询操作包括点和面的相交、线和面的缓冲区分析等。
7.数据库安全和权限管理：对于空间数据库来说，数据的安全性至关重要。
设计空间数据库时，需要考虑用户权限管理、数据加密、备份和恢复等安全机制。
通过合理的用户权限管理，可以控制用户对数据的访问权限，保护数据的安全性。
8.性能优化和扩展：在设计空间数据库时，需要考虑数据库的性能优化和扩展性。
可以通过合理的表结构设计、索引优化、查询优化等方式提高数据库的查询性能。
此外，对于大规模的空间数据，可能需要使用分布式数据库系统或并行计算等技术来满足数据库的扩展需求。
数据库的建立和使用方法
数据库的建立和使用方法数据库是存储、管理和操作数据的系统。
在现代社会中，数据库被广泛应用于各个领域，如企业管理、电子商务、科学研究等。
本文将介绍数据库的建立和使用方法，帮助读者了解如何高效地创建和操作数据库。
一、数据库的建立1. 确定需求：在建立数据库之前，首先需要明确自己的需求。
确定数据库要存储的数据类型、数据量、数据结构等信息，以便后续的数据库设计和建立。
2. 设计数据库结构：根据需求，设计数据库的表结构。
确定各个表之间的关系，定义表的字段和数据类型。
尽量避免冗余数据，保证数据的一致性和完整性。
3. 选择数据库管理系统：根据需求和预算，选择适合的数据库管理系统（DBMS）。
常见的DBMS有MySQL、Oracle、SQL Server等。
根据实际情况选择开源或商业的数据库管理系统。
4. 安装DBMS：根据所选的DBMS，下载并安装对应的软件。
按照安装向导进行操作，完成DBMS的安装过程。
5. 创建数据库：在安装完成后，打开DBMS管理工具，创建一个新的数据库。
为数据库命名，并设置相关的参数，如字符集、排序规则等。
6. 创建表：在数据库中创建表，根据设计好的表结构定义表的字段、主键、索引等。
确保表的结构符合需求，并能够满足后续的数据存储和查询操作。
7. 导入数据：如果有现成的数据需要导入数据库，可以使用导入工具将数据导入到相应的表中。
确保导入的数据格式正确，并进行适当的数据清洗和处理。
二、数据库的使用1. 插入数据：在使用数据库时，首先需要向表中插入数据。
使用INSERT语句将数据插入到指定的表中。
确保插入的数据格式正确，并满足表的字段约束。
2. 查询数据：通过SELECT语句查询数据库中的数据。
根据需要指定查询条件，并选择需要返回的字段。
使用合适的运算符和函数进行数据过滤和计算。
3. 更新数据：如果需要修改数据库中的数据，可以使用UPDATE语句更新表中的记录。
指定更新的字段和条件，并确保更新操作正确无误。
《空间数据库》课件
数据输入/输出
1
数据采集
通过GPS、人工控制等方式，采集野外原始空间数据。
2
数据处理
使用专业软件系统对采集得到的数据进行处理、分析和清理，消除数据异常和重 复。
3
数据输出
数据输出常见形式有数字地图、地理信息服务、数据库输出和在线信息系统等。
常见的空间分析
空间查询分析
对空间数据进行分类和查询，并进行高效 的检索和分析。
空间数据的重要性
空间数据是现代科学技术、经济社会发展、国土管理和安全国防建设等领域的重要数据之一。
空间数据的存储基础
硬盘和服务器
使用大容量数据硬盘和服务器进行存储，常规 的备份和恢复策略推荐。
光盘和存储架
可以使用CD和DVD存储光盘对空间数据库进行 数据备份，并使用存储架进行物理存储。
云存储服务
基于云架构进行空间数据的备份和存储，灵活 度高且成本低。
空间模型分析
对空间系统进行模拟和仿真，提炼空间数 据共性和相关性。
空间统计分析
对空间数据进行空间查询和统计分析，为 计算空间数据相关性提供基础。
空间可视化分析
通过数字地图、可视化工具实现对空间数 据的视觉化分析，并提高数据分析效能。
空间数据库应用案例
城市规划
通过地图分析，实现城市规划的数据管理和决 策支持。
《空间数据库》PPT课件
欢迎来到《空间数据库》课程！本课程将为您详细介绍空间数据的定义、分 类及其在存储和分析中的应用。
什么是空间数据？
空间数据的定义
空间数据是指带有空间位置和属性信息的数据，通常表达在地理坐标系或投影坐标系中。
空间数据的分类
空间数据可以分为矢量数据、栅格数据和基础数据，每种数据类型都有其独特的表达方式和 适用范围。
空间数据库
PPT思考题：绪论：地理信息是描述地表形态及其所附的自然和人文地物特征和属性的总称。
地理空间是一个相对空间，是一个空间实体组合排列集，强调宏观的空间分布和空间实体间的相关关系。
空间数据是指带有空间坐标的数据（非结构化特征）。
1、什么是空间数据库？是以特定的信息结构和数据模型表达、存储和管理从地理空间中获取的某类空间信息，以满足不同用户对空间信息需求的数据库。
2、空间数据库系统包括哪几部分？（1）矢量地形图数据库（2）数字高程模型库（3）影像数据库（4）数字栅格地形图（5）专题数据（6）电子地图（7）元数据3、空间数据库主要作用有哪些？（1）海量数据的管理能力（2）空间分析功能（3）设计方式灵活，满足用户要求（4）支持网络功能4、当前空间数据库存在的主要问题是什么？空间数据的获取与处理空间数据组织空间数据库系统空间数据共享研究5、影响空间数据库发展的关键因素是哪几个?空间数据库的计算平台；空间数据模型；空间数据库的组织管理模式。
第二章空间现象计算机表达1、空间实体：具有确定的位置和形态特征并具有地理意义的地理空间的物体2、空间索引相关概念及其包括哪些索引方式？空间索引：依据空间对象所在位置及分布特征，按一定顺序编排的一种数据结构，且该数据结构包含有对象标识和定位这些对象的内容的信息空间数据索引：是指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，其中包含空间对象的概要信息，如对象的标识、外接矩形及指向空间对象实体的指针空间检索: 给定查询条件，利用空间索引从数据库中找出符合条件的空间数据的一种操作索引方式：BSP树、K－D－B树、R树、R+树和CELL树3、数据挖掘，空间数据挖掘有哪些方法？数据挖掘：一般是指从大量的数据中通过算法搜索隐藏于其中信息的过程方法：分类、回归分析、聚类、关联规则、特征、变化和偏差分析、Web页挖掘等4、地理系统：是指各自然地理要素通过能量流、物质流和信息流的作用结合而成的，具有一定结构和功能的整体，即一个动态的多等级开放系统5、栅格结构与矢量结构的比较第三章空间数据的物理组织文件管理：文件系统把有关数据组织成为文件并予以命名分页技术：即把内、外存空间按同样大小分成若干页面系统缓冲区：是主存中特别指定的一块存储空间，以存放从外存读入内存的数据或从内存写进外存的数据缓冲区管理：就是将缓冲区分成若干块，系统用一个程序分配这些缓冲块，并采用分配算法使缓冲区的利用为最佳文件组织：就是按一定的逻辑结构把有关联的数据记录组织成为文件（称为逻辑文件），用体现这种逻辑结构的物理存储形式把文件中的数据存放到某种存储设备上，使之构成物理文件的机构动态存储管理：研究数据结构的空间分配、回收的方法，以满足某种结构对存储的不同要求流水文件：是一种最简单的文件组织方法，即按照数据到达文件的时间顺序依次连续地存储数据，对数据不分析、不规范，记录的类型既可相同，也可不同索引文件：将每页的最后一个单词与页号列表，那么查单词可先查表（称为索引表），等确定页面号后，再细查该页面。
第九讲 基础地理空间数据库建立(1)
二、资料收集与处理
（二）资料处理 1、影像数据处理 、
扫描影像像元的大小应根据像片比例尺的大小确定， 扫描影像像元的大小应根据像片比例尺的大小确定，由影像像元大 小和摄影比例尺计算出的像元地面分辨率。 小和摄影比例尺计算出的像元地面分辨率。 扫描影像的清晰度、反差、 扫描影像的清晰度、反差、亮度以及几何精度等都应满足人工判读 和量测的要求，其影像质量不得明显低于原始像片的影像质量。 和量测的要求，其影像质量不得明显低于原始像片的影像质量。 扫描影像数据以非压缩tif格式 或其他标准格式 保存。 或其他标准格式)保存 扫描影像数据以非压缩 格式 (或其他标准格式 保存。 影像纠正、 影像纠正、镶嵌及检查 山区——DEM三维纠正 山区 三维纠正 平坦地区——二维纠正 平坦地区 二维纠正 镶嵌要求：片与片、航线与航线之间接边限差不得超过2个像元 个像元。 镶嵌要求：片与片、航线与航线之间接边限差不得超过 个像元。 正射影像的色调应一致，反差适当，各种线条清晰， 正射影像的色调应一致，反差适当，各种线条清晰，无明显错位 现象；相邻两幅正像之间应有约100个像元的重叠，以便拼接。 个像元的重叠， 现象；相邻两幅正像之间应有约 个像元的重叠 以便拼接。
2012-4-8 空间数据库 10
一、基础地理空间数据库建设流程
（四）数字高程模型库建立过程 DEM（Digital Elevation Model，数字高程模型，简称 DEM） DTM（Digital Terrain Model，数字地形模型，简称 DTM） 德国：DHM（Digital Height Model） 美国地质测量局USGS使用的DTEM（Digital Terrain Elevation Model）
《数据库的创建》课件
优化概念设计
根据业务规则和约束，优化概念模型，确保数据的一致性和完整性。
逻辑设计
01
02
03
选择数据模型
根据概念设计，选择合适 的数据模型（如关系模型 、键-值存储等）。
定义表结构和关系
设计数据库表结构，包括 字段、数据类型、约束等 ，并定义表之间的关系。
实施规范化
通过规范化过程消除数据 冗余，确保数据的完整性 和一致性。
物理设计
选择存储结构
根据逻辑设计，选择合适的物理存储结构，如文件 系统、分布式存储等。
设计索引和查询优化
根据查询需求，设计索引以加快查询速度，优化查 询性能。
考虑安全性因素
设计数据库的安全性措施，如用户权限、数据加密 等。
03
SQL语言基础
SQL简介
01
总结词
02
详细描述
SQL（Structured Query Language）是一种用于管理关系数据库的 标准编程语言。
SQL是用于创建、查询、更新和管理关系数据库的标准语言。它允许 用户执行各种任务，如创建表、插入数据、更新数据、删除数据和查 询数据等。
Байду номын сангаас
数据定义语言（DDL）
总结词
04
数据库的创建实例
创建学生信息数据库
总结词
学生信息数据库是用于存储和管理学生信息的数据库。
详细描述
学生信息数据库可以包括学生的姓名、性别、年龄、学号、专业、成绩等基本信 息，以及学生的一些其他相关信息，如联系方式、家庭住址等。该数据库可以用 于学校对学生的信息管理，如查询、修改、删除和添加学生信息等操作。
创建数据库的一般步骤
创建数据库的一般步骤1.需求分析首先，数据库管理员需要与用户或相关团队进行需求分析，明确数据库的功能和目标。
通过与用户沟通，并了解用户对数据的需求，确定数据库的目的和范围。
2.数据库设计在需求分析的基础上，数据库管理员开始进行数据库设计。
这一步骤包括确定数据库的实体和关系、属性和字段、标识和约束等，依据数据库模型设计数据库结构。
常用的数据库模型包括层次模型、网状模型和关系模型。
3.选择数据库管理系统（DBMS）根据需求和设计，选择合适的数据库管理系统作为数据库的后台管理软件。
常见的DBMS包括MySQL、Oracle、SQL Server等。
4.创建数据库选择合适的DBMS后，数据库管理员开始创建数据库，创建数据库的命令依据所用的DBMS不同而有所不同。
一般来说，可以通过DBMS提供的命令行工具或图形界面进行操作。
5.定义表结构数据库创建完成后，数据库管理员需要定义表结构。
表是数据库中存储数据的基本单位，管理员需要确定表的名称、字段名、数据类型、大小、默认值和约束。
6.设置关系和约束7.创建索引为了提高数据库查询效率，管理员可以为表中的字段创建索引。
索引可以加快数据检索的速度，提高数据库读写操作的效率。
8.导入数据在数据库创建完成后，管理员可以通过各种方式将数据导入到数据库中。
可以通过批量导入数据、逐条插入数据或通过其他工具迁移数据。
9.测试和优化数据导入到数据库后，管理员需要进行测试，确保数据库能够正常运行。
同时，管理员可以根据实际使用情况对数据库进行性能优化，提升数据库的响应速度。
10.备份和恢复为了防止数据丢失和数据库故障，管理员应定期对数据库进行备份。
备份数据库是一项重要工作，可以通过DBMS提供的备份工具或脚本来完成。
11.权限管理管理员需要对数据库进行权限管理，确定用户对数据库的操作权限。
可以设置用户角色和权限组，分配相应的数据库权限，确保数据的安全性。
12.监控和维护总结：以上是数据库创建的一般步骤，从需求分析到数据库的设计、创建、测试和维护，每一步都需要谨慎考虑，并充分与用户沟通。
Arcgis实验一空间数据库建立详解
Arcgis实验一空间数据库建立详解1. 简介ArcGIS是由美国ESRI公司开发的一套地理信息系统软件，可用于各种应用领域。
本实验主要介绍如何在ArcGIS中创建空间数据库。
2. 实验环境•Windows 10操作系统•ArcGIS 10.7.13. 创建空间数据库3.1 新建数据库打开ArcCatalog，在左侧的Catalog Tree中定位到需要创建空间数据库的位置。
右键单击该位置，选择“New” -> “Personal Geodatabase”/“File Geodatabase”。
Personal Geodatabase是以Microsoft Access数据库格式创建的空间数据库，File Geodatabase则是以文件夹形式创建的空间数据库。
本实验以File Geodatabase为例，点击“File Geodatabase”，弹出“Create File Geodatabase”对话框。
在“Create File Geodatabase”对话框中，输入“Geodatabase Name”和“Folder Location”，分别代表数据库的名称和存储位置。
点击“OK”按钮，即可创建空间数据库。
3.2 新建数据集在创建空间数据库后，可以在其中添加数据集。
数据集是用来存储图层和表格的容器，可以根据需要创建一到多个数据集。
在左侧Catalog Tree中选择要添加数据集的位置，右键单击，选择“New” -> “Feature Dataset”/“Table”.Feature Dataset用来存储具有地理位置信息的数据，如点、线、面等。
Table则用来存储更为简单的数据，如属性表。
在“New Feature Dataset”或“New Table”对话框中，输入数据集的名称并选择需要的坐标系。
点击“OK”按钮，即可创建数据集。
3.3 新建数据表在数据集中，可以创建数据表，用于存储非地理位置信息的数据。
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等高线获取
解析测图
数字摄影测图 野外实地测量 激光扫描测距仪
数字高程模型插值算法
数字高程 模型库
一、基础空间数据库建设流程
3、数字高程模型库建立过程
DEM数据采集方法和各自特性的比较一览表
获取方式
DEM精度
速度
成本 更新程度
应用范围
地面测量
非常高（cm）
耗时
摄影测量
比较高（cm-m） 比较快
GPS数据采集
字 屏幕检查、修改、接边
化
方
绘图检查
法
编辑修改、拓扑关系处理
矢量空 间数据
库
质量检查、元数据文件
数据处理——图像纠正
❑ 纠正原因 地图变形(均匀变形、非均匀变形） 数字化中的位置移动 遥感影像本身存在几何变形 投影方式不同 分幅扫描
❑ 实质 建立纠正图像与标准地图的一一对应关系
④ 检查多边形是否闭合，按背景要素进行闭合处理。 ⑤ 将图面预处理中发现的重大问题及处理意见记录在
图历薄中。 （2）属性表格整理
主要工作有：碎部面积量算表、基础台帐和各种统 计薄的整理、数据项名称、度量单位的统一、关键字段 设计等。
三、资料处理与编辑
1、分幅数字化 基本工作是将地理要素的空间位置和范围转换为一
手扶跟踪数字化的精度主要取决于作业员的技术熟 练程度和状态。作业员的经验和技能主要表现在能选择 最佳点位来数字化地图上的点、线、面要素，判断跟踪 仪的十字丝与目标重合的程度等能力。
手扶跟踪数字化方式便于直接针对特定数据进行采 集，数量小，数据处理的软件也比较完备。缺点是工作 量大，自动化程度低，数字化的精度依赖于作业员的操 作技能和状态，速度比较慢。随着自动扫描数字化等方 式的兴起和发展，该作业方式逐步被替代，目前大批量 地图的数字化已不再采用手扶跟踪方式。
一、基础空间数据库建设流程
1、建设方法选取 （1）对于无图区域 （2）对于地貌变化不大而地物变化很大的老地形图
解析测图仪、 全数字测图、 正射影像的地物要素采集重测
一、基础空间数据库建设流程
1、建设方法选取 （1）对于无图区域 （2）对于地貌变化不大而地物变化很大的老地形图 （3）地貌变化小而地物变化也不大的地形图
遥感图像的解译有目视判读和计算机自动解译 两种方法，其中，自动解译又可分为监督分类 和非监督分类两种。
3、数字高程模型库建立过程 （1）野外实地测量
测距经纬仪、全站仪 （2）现有地形图数字化
自动半自动数据获取 （3）解析航空摄影测量
一般采用一次性采样
3、数字高程模型库建立过程 （4）激光扫描测距仪
小范围区域，特别是工程项目
大的工程项目，国家范围内的数据 采集
国家范围乃至全球范围内的数据采 集
小范围，特别的项目
周期性
国家范围内以及军事上的数据采集 ，中小比例尺地形图的数据获取
容易
高分辩率，各种范围
二、资料预处理
1、对建库资料的要求 （1）资料内容 （2）资料精度 （3）资料现势性 （4）资料介质 （5）资料形式
数字高程模型 (DEM)
地 基础空间 理 数据库 空 间
数字正射影像 (DOM) 数字栅格地图 (DRG) 元数据库 (MD)
数
土地利用数据
据
地籍数据
库 专题数据库 规划管理数据
道路交通数据 ……
一、基础空间数据库建设流程
1、建设方法选取
基本原则： （1）对于无图区域，采用基于解析测图仪的数字测图或全数字测
目的是为了提高数据检索的效率。 数据字典是关于数据库中的各个表的所有属性字段
的名称、字段值、数据描述的定义数据库。其建立目的 是保证数据的规范性、高效性和可维护性，方便数据管 理。
四、数据库建立
2、图形与属性数据库的建立 3、设立用户密码、规定用户使用权限 4、软件系统与数据的融合检查 5、数据库系统试运行测试
2、资料预处理的内容 预处理可以消除建库基础资料中的一些模糊或错误
的地方，也可标示出待数字化的内容，以便于数字化处 理。 （1）图面预处理 ① 检查相邻图幅的接边情况，保证图形相接、注记一
致。 ② 添补不完整的线划，将模糊不清或因模拟形式的局
限而中断的各种线状图形进行加工。例如道路中断 部分。
③ 将不清晰或遗漏的图廓角点标绘清楚，以便于图幅 配准。
⑤ 等高线依据等高距关系，编制软件检查高程的赋值 是否正确。
⑥ 关闭其他要素代码值的注记来检查注记要素的要素 代码。
⑦ 参照比例尺检查注记要素是否正确，或者观察它在 设定的比例尺下是否有正确的字体大小。
（2）图幅接边处理 数据接边是指把被相邻图幅分割开的同一图形对象
不同部分拼接成一个逻辑上完整的对象。将多个分幅数 据合并成一个大的GIS数据库时，需要进行图幅数据的 边沿匹配处理。
GIS的数据质量问题是一个关系到数据可靠性和系 统可信性的重要问题，与系统的成败密切相关。
同时，衡量数据质量的标准会随着具体应用的特 点和要求而变化。这是由于地理信息所表达的现实世 界的无限复杂性和模糊性以及人类认识和表达能力的
⑤ 线要素的要素代码不正确 ⑥ 注记的要素代码不正确 ⑦ 注记的字体、大小、颜色、间距不正确。我们使用
自编程序根据要素代码自动纠正。
对于以上错误，都不可能完全避免。因此，数据检 查与错误改正是非常必要的。
对错误的数据检查方法有： ① 在屏幕上用地图要素对应的符号显示数字化的结果，
对照原图检查错误。 ② 结果输出在透明材料上。 ③ 面状要素拓扑检查 ④ 要素代码不同的线要素，用符号区分
交互加入手工处理，解决软件难以处理的任务。
2、数据编辑与图幅接边 （1）数据检查与编辑
分幅数字化完成后，作业员对完成的图幅进行检 查，及时编辑改正发现的错误。 错误类型： ① 注记遗漏、重复或参照比例尺不正确 ② 变形。应采用控制点纠正变形 ③ 线要素的位置不正确 ④ 线要素缺失、采集不完整或重复
空间数据质量
一． 空间数据质量概念 二． 空间数据质量基本特点 三． 影响数据质量问题的各种因素分析 四． 数据质量元素 五． 空间数据质量模型 六． 数据质量评价方法
一、空间数据质量概述
1、概念 空间数据质量是指空间数据适用于不同应用的能
力。通常用空间数据的误差和正确率来度量。主要包 括属性精度、数据源、点位精度、要素完整性和属性 完整性、数据逻辑一致性、数据现势性等。空间位 置、专题特征以及时间是表达现实世界空间变化的三 个基本要素。
图幅接边要在规定的限差范围内进行。
3、数据分层 在完成图形数据采集之后，应进行数据分层，可能
采用不同于目标数据库的分层方案。 数据分层时要考虑拓扑关系的处理。许多GIS软件
不能管理和维护不同要素层之间的拓扑干系，拓扑关系 只能在同一个数据层中进行管理和维护。这时，应先进 行拓扑编辑和处理，然后进行数据分层。
基础空间数据库包括数字线划图（DLG）、数字高 程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）、数字栅格 地图（DRG）以及相应的元数据库（工 作，通常会耗费员工们大量的精力。
成本-收益比
基础空间数据库建立
地理空间数据库的类型
根据应用性质分： 基础地形要素矢量数据 (DLG)
地形图扫描矢量化、 地形图更新
一、基础空间数据库建设流程
1、建设方法选取 （1）对于无图区域 （2）对于地貌变化不大而地物变化很大的老地形图 （3）地貌变化小而地物变化也不大的地形图 （4）已有新的大比例地形图
缩编方法
1
、 地 形 图 数 字 化 方 法
分版地形图
纸质地形图
扫描仪对图形扫描
编辑、定向、几何校正、拼接、分块
一、基础空间数据库建设流程
1、建设方法选取 （1）对于无图区域 （2）对于地貌变化不大而地物变化很大的老地形图 （3）地貌变化小而地物变化也不大的地形图 （4）已有新的大比例地形图
一、基础空间数据库建设流程
1、建设方法选取 （1）对于无图区域
1:500-1:2000: 全站仪、差分GPS等仪器野外实测 1:2000-1:5万： 解析测图仪、全数字测图测制 1:5万- 1:25万： 遥感数据数字化
空间数据是有关空间位置、专题特征以及时间信 息的符号记录。而数据质量则是空间数据在表达这三 个基本要素时，所能够达到的准确性、一致性、完整 性，以及它们三者之间统一性的程度。只有了解矢量 基础地理数据质量之后才能判断矢量基础地理数据对 某种应用的适宜性。
数据质量是数据对特定用途的分析和操作的适用 程度，但这只是数据使用者的观点，数据质量的概念 对于数据生产领域和数据使用领域有着不同的含义。
录入该要素的各个实体的属性信息，然后使用关键字连 接图形对象与属性记录，其作业效率相对较高。
6、其他处理 （1）坐标系转换 （2）投影转换
正解变换、反解变换和数值变换 （3）几何纠正
纠正由纸张变形所引起的数字化数据的误差。有仿 射变换、相似变换、二次变换等。
四、数据库建立
1、数据字典和数据索引的生成 数据索引是指对土地利用数据库建立的空间索引，
4、拓扑编辑与处理 （1）拓扑检查与编辑
消除不合理的悬挂弧段，对多边形边界进行闭合处 理。 （2）多边形生成 多边形生成要在完成拓扑检查和数据分层之后进 行。每个多边形要素层可以使用若干个线要素层来创 建。
5、属性数据录入 键入法和光学识别技术是属性录入的两种基本方
法。 属性数据一般采用批量录入的方式，分要素类批量
（2）地图扫描数字化 利用扫描仪将地图或航片等扫描形成栅格数据，然
后通过栅格到矢量的转换，形成矢量地图数据。 ① 原图扫描
扫描参数设置： a. 设置扫描模式。二值、灰度、彩色 b. 扫描分辨率设置 c. 其他光学设置。 亮度、对比度、色调等。 d. 设定扫描范围