大型空间地理信息数据库的解决方案
地理空间大数据中心建设整体解决方案
地理空间大数据中心建设整体解决方案目录一、前言 (2)二、需求分析 (2)三、整体架构设计 (3)3.1 数据采集层 (5)3.2 数据处理层 (6)3.3 数据存储层 (7)3.4 数据服务层 (9)四、关键技术及产品选型 (10)4.1 数据采集技术 (12)4.2 数据处理技术 (13)4.3 数据存储技术 (14)4.4 数据服务技术 (16)五、实施方案 (17)5.1 项目实施流程 (19)5.2 项目实施步骤 (20)5.3 项目实施注意事项 (22)六、风险评估与应对措施 (23)七、效果评估与持续改进 (25)八、总结与展望 (27)一、前言随着信息技术的快速发展，大数据已成为推动社会进步和产业升级的重要力量。
在地理空间领域，大数据中心建设是应对地理信息数据爆发式增长、提升地理空间信息服务能力、实现地理信息资源高效管理与应用的关键举措。
地理空间大数据中心不仅是收集、存储和处理各类地理空间数据的重要平台，也是开展地理空间分析、提供决策支持和服务社会的重要载体。
二、需求分析随着信息技术的迅猛发展，地理空间大数据已经成为国家基础性、战略性资源，对政府决策、社会公益、企业运营等方面具有重要的应用价值。
我国地理空间大数据中心建设面临着数据规模庞大、数据处理能力不足、数据应用层次不高等问题，亟需构建一个高效、智能、安全的地理空间大数据中心整体解决方案。
海量数据存储与管理：针对地理空间大数据的海量特性，需要建设大规模的数据存储系统，采用分布式存储、云存储等技术手段，实现数据的弹性扩展、高效管理和稳定运行。
高效数据处理与分析：为满足实时性、准确性等要求，需要构建高性能的数据处理和分析平台，利用大数据计算框架（如Hadoop、Spark等）和机器学习算法，实现对地理空间数据的快速处理、深度挖掘和智能分析。
数据共享与交换：在保证数据安全和隐私保护的前提下，需要建立统一的数据共享交换平台，促进政府部门、企事业单位之间的数据互通有无，推动地理空间大数据的应用和价值释放。
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。
arcgis解决方案
arcgis解决方案《ArcGIS解决方案：利用地理信息系统技术解决实际问题》随着地理信息系统技术的快速发展，ArcGIS作为其代表性产品，为各行各业提供了强大的解决方案。
利用ArcGIS解决方案，可以高效地解决土地规划、城市规划、环境保护、自然资源管理、应急管理等实际问题。
以下是几个典型的ArcGIS解决方案案例：1. 土地规划：利用ArcGIS中的空间分析工具，可以对土地进行精准的划分和规划。
政府部门可以通过ArcGIS解决方案来优化土地利用，提高土地利用效率，同时规避土地开发中可能存在的环境和生态问题。
2. 城市规划：ArcGIS可以实现城市规划中的道路规划、资源协调、区域开发和用地安排。
借助这些分析工具，城市规划者可以更好地优化城市发展布局，提高城市规划的效率和准确性。
3. 环境保护：ArcGIS可以通过空间分析、模型建模和数据库管理等功能，帮助环保部门进行环境监测、污染源分析和环境问题的监管，有效提升环境保护工作的水平和效率。
4. 自然资源管理：ArcGIS提供了丰富的地理空间数据处理和可视化分析工具，可以帮助自然资源管理者更好地了解自然资源的分布、状态和变化趋势，并制定合理的资源保护与利用策略。
5. 应急管理：ArcGIS在应急管理中发挥重要作用，包括自然灾害风险评估、应急资源调度、救援路线规划等方面。
通过ArcGIS解决方案，政府部门可以更加高效地做好应急管理工作，最大限度减少灾害损失。
总的来说，ArcGIS解决方案在实际应用中发挥着重要作用，不仅可以帮助各行各业更好地理解和解决问题，同时也为地理信息系统技术在各个领域的应用提供了新的思路和方法。
相信随着地理信息技术的不断发展，ArcGIS解决方案将会在未来的实践中发挥更加重要的作用。
如何进行地理信息系统的空间数据库设计
如何进行地理信息系统的空间数据库设计地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）作为一种集成多种数据和空间信息的信息系统，已经广泛应用于城市规划、自然资源管理、环境保护、交通规划等领域。
而空间数据库设计是GIS中非常重要的一部分，它涉及到数据的组织、存储和处理，直接关系到GIS的性能和效率。
本文将探讨如何进行地理信息系统的空间数据库设计。
一、需求分析在进行空间数据库设计之前，首先需要进行需求分析，明确系统所需要存储的数据种类和数据量。
根据用户的需求，确定需要存储的地理对象类型，例如建筑物、道路、河流等。
同时还需要考虑数据的更新频率以及对数据的访问需要。
二、数据模型选择在设计空间数据库时，需要选择适合的数据模型。
目前常用的数据模型有层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型等。
根据具体的需求和现有技术水平，选择合适的数据模型。
一般来说，关系模型是较为常用的一种模型，它可以通过表格来存储地理空间数据和属性数据，方便数据的管理和查询。
三、空间索引设计在地理信息系统中，空间索引是提高查询效率的关键。
通过适当的空间索引设计，可以大幅提升数据查询的速度。
常用的空间索引方法包括R树、四叉树和网格索引等。
根据系统的特点和查询需求，选择合适的空间索引方法，并进行索引的构建。
四、数据存储与组织在进行空间数据库设计时，需要考虑数据的存储和组织方式。
一般来说，可以采用关系型数据库进行数据存储，并建立合适的表结构。
对于大规模的地理空间数据，可以考虑采用分布式存储方式，将数据分布在不同的物理节点上，提高系统的扩展性和性能。
五、数据完整性与一致性地理信息系统的空间数据库中通常涉及大量的数据，因此需要确保数据的完整性和一致性。
在进行数据插入、更新和删除时，需要进行相应的约束和验证，确保数据的有效性和正确性。
同时，还需要进行数据的备份和恢复，以防数据丢失或损坏。
六、安全性与权限控制在进行空间数据库设计时，需要考虑数据的安全性和权限控制。
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。
地理信息技术专业空间大数据研究地理信息技术专业空间大数据的处理和分析方法
地理信息技术专业空间大数据研究地理信息技术专业空间大数据的处理和分析方法地理信息技术专业空间大数据的处理和分析方法地理信息技术（Geographic Information Technology，简称GIT）是一门以地理信息科学为基础，运用信息技术手段进行地理信息获取、处理、分析和应用的学科。
随着时代的进步和科技的发展，地理信息技术已经成为空间大数据处理和分析的重要工具。
本文将就地理信息技术专业在空间大数据的处理和分析方法方面进行探讨。
一、地理信息技术在空间大数据中的作用大数据时代的到来为地理信息技术专业带来了新的机遇和挑战。
地理信息技术专业擅长处理和分析地理信息，并将其转化为可视化的地图形式。
在空间大数据的背景下，地理信息技术专业可以利用其独特的技术和方法，将海量的数据融合在一起，形成更加全面和准确的空间信息。
首先，地理信息技术专业可以通过采集、整理和处理数据，将大数据转化为地图形式。
地图作为空间信息的表达方式，可以直观地展现出各种地理现象和分布规律。
通过地图，人们可以快速理解和分析空间大数据中潜藏的信息。
其次，地理信息技术专业能够利用各种算法和模型对空间大数据进行分析和挖掘。
通过空间统计、空间回归、空间插值等方法，地理信息技术专业可以发现地理现象之间的关联性和规律性。
这些分析和挖掘结果可以为决策者提供科学的依据，帮助其做出合理的决策。
最后，地理信息技术专业还能够将空间大数据与其他领域的数据进行融合。
通过数据的融合，地理信息技术专业可以发现不同领域之间的交叉点和关联性。
这种融合分析不仅可以丰富和完善空间大数据的内容，还可以为其他领域提供新的视角和思路。
二、地理信息技术在空间大数据中的处理方法在处理空间大数据时，地理信息技术专业需要使用到一系列的处理方法。
下面将介绍几种常用的处理方法。
1.数据采集和清洗：地理信息技术专业需要从各种数据源中采集和获取相关的地理信息数据。
同时，由于数据质量的不一致性和不完整性，还需要对数据进行清洗和预处理，保证数据的准确性和可用性。
地理空间大数据中心建设整体解决方案
地理空间大数据中心建设整体解决方案我们处在一个眼花缭乱的年代云计算物联网大数据移动互联人工智能区块链……select基础地理信息数据▪地理实体数据▪影像数据▪高程模型数据▪地名地址数据▪兴趣点数据▪三维模型数据▪倾斜摄影数据▪激光点云数据▪全景影像数据▪……数据内容计算能力数据规模地理空间大数据中心与时空信息云平台项目的陆续启动•2016～2017年，陕西、四川、浙江等省份陆续启动地理空间大数据中心建设项目•2012～2017年间，共有46个城市被列为智慧城市时空信息云平台试点城市；2017年12月，原国家测绘地理信息局发文《关于加快推进智慧城市时空大数据与云平台建设试点工作的通知》地理空间大数据中心的定位面向复杂数据的分析处理平台●高效处理●挖掘分析●可视化面向组织之间的共享交换平台●安全可靠●性能高效●方便快捷面向业务部门的应用服务平台●资源共享●快速交付●便捷应用面向组织内部的成果管理平台●质量可控●数据安全●成果有序共享交换成果管理分析处理应用服务关键技术探讨地理空间大数据的存储与管理时空信息云服务平台的构建云GIS资源池化与容量规划01地理空间大数据的存储与管理不同行业的地理空间大数据分类基础地理信息数据▪地理实体数据▪影像数据▪高程模型数据▪地名地址数据▪兴趣点数据▪三维模型数据▪新型测绘产品数据▪……行业专题数据▪水利专题▪交通专题▪环保专题▪国土专题▪林业专题▪农业专题▪……智能感知的实时数据▪动态目标：位置信息动态变化的实时数据▪静态目标：依托专业传感器感知的行业专题实时数据空间规划数据▪主体功能区规划▪城乡总体规划▪土地利用规划▪生态环境规划▪……智慧城市时空大数据与云平台不同行业的地理空间大数据分类国土空间基础信息平台地理空间大数据管理体系3124基础地理信息数据空间时间属性影像、电子地图年代批次序列更新要素时间序列更新匹配前表格数据地址匹配快速空间化地理实体+=数据立方体多元信息基础地理信息数据行业专题地理信息数据非结构化数据结构化数据实时动态数据地理空间大数据中心ETLSqoop/Flume网络爬虫空间化处理数据汇交分布式数据存储统一标准规范统一时空基准统一数据格式统一数据资源目录测绘数据国土数据规划数据水利数据农业数据林业数据……Nosql 数据库矢量大数据HDFSHIVE分布式索引数据库栅格大数据实时大数据分布式大数据计算资源池分布式时空信息数据库统一存储管理统一存储管理成果数据区基础类专题类管理类生产与管理数据区规划……审批档案证照数据区档案证照办事材料栅格数据区影像栅格切片数据挖掘分析区指标数据模型数据索引区元数据索引块存储（关系型数据库+SDE）对象存储分布式存储（HDFS）索引存储（ES）配置文件区站点配置文件共享文件存储(NAS)地图精编快速制图系统数据库PDF 、EPS测绘行业模板水利行业模板环保行业模板基础底图模板自动化、半自动化处理工具小结：地理空间大数据管理体系构建一个集数据汇聚、处理、管理、存储、快速制图、挖掘分析为一体的地理空间大数据管理体系。
国土空间规划中地理信息大数据的应用
国土空间规划中地理信息大数据的应用国土空间规划是指对国家和地方空间资源进行合理利用、保护和管理的一种规划活动。
而地理信息大数据则是指以地理信息为基础，利用大数据技术进行处理和分析得出的庞大数据集。
地理信息大数据的应用在国土空间规划中起着不可或缺的作用，为国土空间规划提供了有力的支撑和保障。
本文将就国土空间规划中地理信息大数据的应用进行深入探讨。
地理信息大数据在国土空间规划中的应用体现在空间资源的管理和保护。
随着地理信息采集技术的发展和更新，地理信息大数据已成为国土空间规划的重要数据基础。
在规划编制过程中，地理信息大数据可用于空间资源的评价和分析，对土地利用、土地承载力、地质灾害、水资源分布等进行全面、系统地评估，为规划决策提供了科学的数据支持。
在城市规划中，利用地理信息大数据可以进行城市用地类型分布、交通通达性、绿地分布等要素的分析，有助于合理规划城市空间结构，提高城市空间资源的有效利用率。
地理信息大数据还可以为国土空间规划提供详实的地理信息基础图层。
地理信息大数据通过对空间数据的采集和整合，形成了地理信息基础数据库。
这些地理信息基础数据包括数字地图、遥感影像、地理编码数据等，能够为国土空间规划提供丰富的地理信息数据，为规划编制和实施提供了重要的基础资料。
这些基础数据还可以为国土资源管理提供参考依据，为更好地保护和利用地理空间资源提供支撑。
地理信息大数据还可用于国土空间规划的诊断分析和模拟仿真。
地理信息大数据不仅包含大量的空间数据，还可以整合其他类型的数据，如人口数据、经济数据等，形成多源数据融合的数据集。
基于这样的数据集，可以进行规划决策支持系统的开发，利用模拟仿真技术进行规划实施方案的评估和优化。
通过对城市规划、交通规划等方面的仿真模拟，可以在规划编制之初就对各种规划方案进行全面深入的分析和预测，为规划决策提供科学依据。
地理信息大数据在国土空间规划中还具有重要的交互和共享功能。
地理信息大数据是一个庞大的数据集，采用大数据处理技术可以对这些数据进行有效管理和分析，实现数据之间的交互和共享。
三维GIS解决方案
三维GIS解决方案三维GIS（Geographic Information System）是指使用三维地理信息技术对地理空间数据进行管理、分析和展示的一种解决方案。
它可以将地理空间数据以三维形式呈现，实现高度真实感的地理空间可视化，进一步提高GIS系统的功能和效果。
下面是一个关于三维GIS解决方案的详细介绍：一、三维GIS的定义和特点1.真实感强：三维GIS可以通过高精度的模型和贴图，实现高度真实感的地理空间可视化。
用户可以通过三维模型来探索地理空间，更直观地理解地理信息。
3.可视化表达能力强：三维GIS可以将地图数据以立体的形式展示，通过动态、交互式的方式来展示地理信息，使用户更容易理解和利用地理数据。
4.空间感知增强：三维GIS能够增强用户的空间感知能力，使用户更容易理解和判断地理信息的空间特征和关系，更好地使用地理数据。
二、三维GIS的应用领域1.城市规划和建设：三维建模技术可以为城市规划和建设提供更准确、直观的数据支持。
通过三维GIS，规划者可以更好地理解城市的地图数据，并进行虚拟的城市设计和模拟。
2.资源管理和环境保护：三维GIS可以为资源管理和环境保护提供有力的支持。
例如，在矿产资源管理中，可以使用三维GIS来模拟矿区的地理信息，帮助决策者更好地了解矿区资源的分布和利用情况。
3.水利工程和环境灾害防治：通过三维GIS，可以对水利工程和环境灾害进行精确的模拟和分析，从而提高水利工程和环境灾害防治的效果和能力。
4.交通管理和导航系统：三维GIS可以为交通管理和导航系统提供高精度的地理空间数据，帮助驾驶员更轻松地导航和规划路线，提高交通管理效率。
5.地质勘探和矿产资源开发：三维GIS可以为地质勘探和矿产资源开发提供精确的地理空间信息。
通过三维建模技术，可以更好地了解地下地质情况和矿区资源分布，从而提高勘探和开发效率。
三、三维GIS的解决方案在实际应用中，三维GIS解决方案通常包括以下几个关键要素：1.数据采集和处理：三维GIS的数据采集通常包括航空摄影、激光雷达、数字摄影等技术，通过对采集的数据进行处理和整合，生成三维地理数据。
测绘工程技术专业地理信息系统应用案例分析实际地理信息系统应用案例的分析和解决方案
测绘工程技术专业地理信息系统应用案例分析实际地理信息系统应用案例的分析和解决方案地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集成了空间数据、属性数据、地理分析和地图制作功能的地理信息处理系统。
它通过将不同源数据的空间位置和属性信息关联起来，为人们提供了有效获取、存储、查询、分析和展示地理信息的工具。
在测绘工程技术专业中，地理信息系统的应用案例具有重要的实际意义。
本文将通过分析一个实际的地理信息系统应用案例，探讨其解决方案。
案例背景某地区计划开展一次土地资源调查和规划工作，以支持当地土地利用的规划与管理。
在这个案例中，地理信息系统被用于搜集、分析和整理土地资源数据，并提供决策支持。
以下是该案例的具体分析和解决方案。
数据搜集与整理在开始地理信息系统应用之前，需要搜集与土地资源相关的数据。
这些数据包括土地利用数据、土地所有权数据、土地规划与规章数据等。
搜集数据的方式可以包括现场调查、遥感影像解译、地籍档案查询等。
数据搜集后，需要对其进行整理，包括数据的清洗、格式转换等，以确保数据的准确性和一致性。
空间数据库设计在地理信息系统中，空间数据库是存储地理数据的核心。
根据该案例的需求，需要设计一个适合土地资源调查和规划的空间数据库。
数据库的设计应包括合理的数据表结构，包括土地利用类型、地块属性等字段，并建立相应的数据关系。
同时，为了提高数据查询和分析的效率，还可以建立索引和视图等数据管理机制。
数据分析与决策支持地理信息系统的一个重要功能就是数据分析与决策支持。
在该案例中，可以通过地理空间分析方法，对土地资源数据进行量化分析，包括不同土地利用类型的面积统计、土地利用环境评估等。
同时，可以利用地理信息系统的可视化功能，制作土地资源分布图、土地规划图等，帮助决策者更直观地了解土地资源的现状和发展趋势。
数据共享与发布一个有效的地理信息系统应该具备数据共享与发布的功能，以便不同部门和用户之间共享数据和交流信息。
地理空间数据库 冗余处理方案
地理空间数据库冗余处理方案地理空间数据库冗余处理方案一、引言在地理信息系统（GIS）领域，地理空间数据库是存储和管理地理空间数据的重要工具。
由于地理数据的特殊性，数据库中的冗余数据可能会导致数据的不一致性和效率低下。
因此，冗余处理是地理空间数据库管理中的一个重要问题。
本文将介绍地理空间数据库冗余处理的方案和方法。
二、冗余数据的概念冗余数据是指在数据库中存在多个副本或多个表中存储相同的信息。
在地理空间数据库中，冗余数据可以是相同的地理要素或属性信息。
冗余数据的存在可能会造成以下问题：1. 数据不一致性：如果多个副本中的数据不一致，可能会导致数据分析和决策的错误。
2. 存储空间浪费：冗余数据会占用数据库的存储空间，增加存储成本。
3. 数据更新困难：当数据发生变化时，需要同时更新多个副本，增加了数据管理的复杂性。
三、冗余处理的方案地理空间数据库的冗余处理可以通过以下几种方案来实现：1. 规范化处理：规范化是一种将数据库设计为无冗余的过程。
通过将数据分解为多个表，然后使用关系连接来实现数据的一致性和准确性。
规范化处理可以消除大部分的冗余数据，提高数据的一致性和可靠性。
但是，规范化处理也可能导致查询性能下降，因为需要进行多次关系连接操作。
2. 压缩处理：对于一些冗余数据较多的属性信息，可以使用压缩算法来减少存储空间的占用。
常见的压缩算法包括字典压缩、编码压缩和差异压缩等。
压缩处理可以在一定程度上减少存储空间的占用，提高数据库的性能和效率。
3. 分区处理：对于大规模地理空间数据库，可以将数据按照地理位置或其他属性进行分区存储。
分区处理可以提高数据的查询效率和管理效率，同时减少数据的冗余。
通过合理的分区策略，可以更好地适应数据的管理和查询需求。
4. 异常检测和修复：通过使用异常检测算法和数据修复技术，可以及时发现和修复冗余数据。
常见的异常检测算法包括聚类分析、空间插值和异常值检测等。
数据修复技术可以根据异常检测的结果，对冗余数据进行删除或更新操作，保证数据库的数据一致性和准确性。
多规合一中的空间大数据解决方案
利用政务地理空间信息大数据库 提供的各类现状数据，各部门专
题数据以及历史审批信息，以
及大数据云平台提供的分析挖掘、 可视化功能，辅助项目审批，使
得项目审批更加科学合理。
学校选址
地形 地貌 卫生 环境 安全 环境
卫生环境：避开空气污染源，机场等噪声源，不邻近医院的传染病
房区等；
地形地貌：避开地震断裂带、山丘滑坡段、悬崖边及崖底、河湾及
地形地貌数据 周边基础设施
……
根据区域特点，异地占补
政务地理空间信息 大数据云服务平台 经济社会发展 人口密度分布 已有资源优势
区域优势产业
基础设施条件
……
空间大数据技术应用
规划编制
海南岛范围内耕地、
如何合理地消除矛盾图斑，编好一张蓝图？
耕地与林地
建设用地与林地 建设用地与耕地
林地、城乡规划建设用
有各类规划自成体系、内容冲突、缺乏衔接等问题。以
实现优化空间布局、有效配置土地资源、提高政府空间
管控水平和治理能力的目标。
空间大数据技术应用
规划编制
项目审批 规划监管
空间大数据技术应用
规划编制 项目审批 规划监管
如何合理地消除矛盾图斑，编好一张蓝图？
数据处 理能力 数据获 取能力
数据分 析能力 数据展 示应用
发改审 批系统 政务地理空间信息 大数据库 政务服务 受理系统 林业审 批系统
统一受理
并联审批 实时流转 跟踪督办
工程建设项目全生命周期管理
项目前 期策划 用地规 划许可 竣工 验收
政务地理空间信息 大数据云服务平台
……
“多规合一” 信息平台
工程建 设许可
施工 许可
地理信息系统中的空间数据库设计与优化
地理信息系统中的空间数据库设计与优化地理信息系统（GIS）是一种将地理空间数据与属性信息相结合的系统，它能够对复杂的地理数据进行存储、管理、分析和展示。
而在GIS系统中，空间数据库扮演着关键的角色。
本文将探讨地理信息系统中空间数据库的设计与优化问题。
1. 空间数据库的设计原则空间数据库的设计应遵循以下原则：1.1 数据模型的选择：空间数据库的数据模型有两种主要类型，即矢量数据和栅格数据。
在设计空间数据库时，应根据实际应用的需要选择最适合的数据模型。
1.2 数据结构的设计：空间数据的特点是具有空间和属性信息。
在设计空间数据库中，应选择合适的数据结构来存储和管理空间数据。
常用的数据结构包括点、线、面以及多边形等。
1.3 数据库索引的设计：在空间数据库中，索引的设计对于查询和分析性能至关重要。
应根据实际应用的需要选择索引类型，并合理利用索引来提高查询效率。
2. 空间数据库的优化方法2.1 空间索引的优化：空间索引是空间数据库的基础，对于空间查询的效率起着关键作用。
常见的空间索引方法包括R树、四叉树和网格索引等。
在使用空间索引时，应选择适合具体应用的索引方法，并合理调整索引参数以提高查询效率。
2.2 数据库分区的优化：对于大规模的空间数据库，可以采用数据库分区的方式将数据分成不同的区域进行管理。
通过合理划分分区，可以提高空间数据的查询和操作效率。
2.3 空间数据压缩的优化：空间数据的存储量通常较大，为了减少存储空间的占用，可以采用压缩算法对空间数据进行压缩。
常用的压缩算法包括RLE（Run-Length Encoding）和Delta编码等。
2.4 索引重建的优化：随着空间数据库的使用，索引可能会发生碎片化，导致查询效率下降。
因此，定期进行索引重建是优化空间数据库的重要手段之一。
3. 空间数据库的性能评估在设计和优化空间数据库时，对其性能进行评估是非常重要的。
常用的性能评估指标包括查询响应时间、数据加载速度和数据存储空间占用等。
国土空间基础信息平台解决方案及应用
国土空间基础信息平台解决方案及应用目录01自然资源政策及趋势02国土空间基础信息平台解决方案03自然资源厅建设建议自然资源管理职能的变化：大调查、大确权、大监管、大规划、大保护、大修复土地矿产地质海洋测绘森林草原湿地水自然保护区------空间规划用途管制生态修复调查监测确权登记开发利用资产管理国务院组成部门调整组建自然资源部国土资源部职责国家发展和改革委员会组织编制主体功能区规则职责住房和城乡建设部城乡规划管理职责水利部水资源调查和确权登记管理职责农业部草原资源调查和确权管理登记管理职责国家林业局森林、湿地等资源调查和确权管理登记管理职责国家海洋局职责国家测绘地理信息层职责自然资源部对外保留国家海洋局牌子国土住发资建改源部委部多规合一统一空间规划国省县镇地规划划总专详体项细规规划两统一职责统一行使全民所有自然资源资产所有者职责，统一行使国土空间用途管制和生态修复职责建设背景国家级平台基本开发完成并在部内网部署运行，各省（区、市）正在开展建设工作平台建设进展存在主要问题1、机构改革导致工作推进存在困难2、信息化统筹建设，导致资金申请困难3、数据脱密问题4、涉密网络建设问题5、缺少建设标准问题6、数据共享收集问题7、保密要求软件国产化导致的问题一二建设背景——机构改革后的新要求•以国土空间基础信息平台为底板，结合各级各类国土空间规划编制，形成全国国土空间规划“一张图”•依托国土空间基础信息平台，建立健全国土空间规划动态监测评估预警和实施监督机制中共中央、国务院2019年5月9日印发了《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》（中发[2019]18号文），明确要求完善国土空间基础信息平台，已自然资源调查监测数据为基础，采用国家统一的测绘基准，整合各类空间关联数据，建立全国统一的国土空间基础信息平台自然资源部2019年7月18日，自然资源部办公厅印发《关于开展国土空间规划“一张图”建设和现状评估工作的通知》（自然资办发[2019]38号文），要求依托国土空间基础信息平台，全面开展国土空间规划“一张图”建设和市县国土空间开发保护现状评估工作。
地理信息公共平台大数据中心建设实施方案
地理信息公共平台大数据中心系统建设实施方案张宁目录1项目背景 (1)2项目总体建设目标 (2)3项目建设的基本原则 (3)4项目主要建设内容 (5)4.1“数字**”地理信息公共平台数据服务扩展设计 (5)4.2基础地理信息数据预处理体系设计 (5)4.3基础地理信息数据整理入库功能设计 (5)4.4数据库物理存储设计 (6)4.4.1数据库物理创建 (7)4.4.2数据库的存储 (7)4.5数据库空间参考设计 (8)4.5.1平面基准 (8)4.5.2高程基准 (8)4.6数据库逻辑设计 (8)4.6.1逻辑组织规则 (8)4.6.2DLG数据库设计 (9)4.6.2.11∶500DLG数据库设计 (9)4.6.2.21∶1000DLG数据库设计 (9)4.6.2.31∶1万DLG数据库设计 (10)4.6.2.41∶5万DLG数据库设计 (10)4.6.3DEM数据库设计 (11)4.6.4DOM数据库设计 (11)4.6.5三维模型库设计 (12)4.6.6元数据数据库设计 (12)4.7数据库业务库设计 (12)4.7.1系统业务库内容 (12)4.7.2系统业务库的逻辑结构 (13)5项目实施方案概述 (14)6项目建设实施说明 (14)6.1项目启动阶段 (14)6.2需求调研确认阶段 (15)6.3系统功能实现确认阶段 (16)6.4基础地理信息数据预处理阶段 (16)6.5基础地理信息数据整理入库阶段 (17)6.6数据与系统集成初装阶段 (17)6.7项目培训阶段 (17)6.8系统安装测试及试运行阶段 (18)6.9项目总体验收阶段 (19)6.10项目成果交接阶段 (20)7项目实施工作计划 (21)8项目实施详细进度计划表 (23)9项目建设费用预算 (24)1项目背景为了提升测绘服务大局、服务社会、服务民生的能力和水平，更好满足城市对测绘保障服务的旺盛需求，2006年以来，国家测绘地理信息局把数字城市建设作为加快构建数字中国的重要内容和抓手全力予以推进，成效显著。
DGIS地理信息系统解决方案
3D GIS 地理信息系统解决方案一、立项的背景和意义一背景地理信息系统GeographyInformationSystem是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影;反映了人们赖以生存的现实世界;是在计算机软件和硬件支持下;以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统..GIS作为计算机和空间数据分析方法作用于许多相关学科后发展起来的一门边缘学科;由于能及时地抓住当今世界计算机技术飞速发展;各国政府对地理、资源和环境信息日益重视这一时代特点;加上许多相关技术如GPS、DPS、RS等为它提供了强有力的地理空间信息获取手段;使得GIS 己经成为各国政府部门、商业公司、科研机构和高等院校极为关注的热点领域..特别是进入20世纪90年代以来;GIS己在全球范围内形成产业规模;并将进一步深入到各行业乃至人们的日常生活之中..二维地理信息系统始于二十世纪六十年代的机助制图;今天己深入到社会的各行各业中;但二维地理信息系统存在着自身难以克服的缺限;它本质上是基于抽象符号的系统;不能给人以自然界的三维真实感受..三维地理信息系统是在二维平面的基础上模拟并处理现实世界上所遇到的三维现象和问题..地理信息三维可视化系统是对具有三维地理参考坐标的空间信息进行输入、存储、编辑、查询、空间分析和模拟的计算机系统..二维地理信息系统与三维地理信息系统的本质区别在于数据的分布范围;在于高程是被看成空间数据还是属性数据..三维GIS的根本目标是多维时空现象的三维表示..相对于二维GIS而言;三维GIS具有三个显着的特点：1、直观性：直观性是三维GIS的最显着的特点;通过三维可视化技术;用户将得到更好的人机交互接口;更少的训练时间;以及更多的空间信息..2、巨大的数据量：三维GIS应用通常具有海量数据可达数百G;这种巨大的数据量使得三维GIS需要得到数据库的有效管理;具有高效的数据存取性能..3、复杂的数据结构：三维GIS不是对二维GIS的简单扩展;三维空间中增加了许多新的数据类型;空间关系变得更加复杂..三维可视化一直以来是虚拟现实、地理信息系统、数字摄影测量等领域的研究重点..早在八十年代末期;随着GIS研究与应用的不断深入;许多研究者开始了三维GIS的研究..早期的研究主要面向地质、矿山等特殊应用领域;建立栅格化的数据模型和进行一些特殊的空间分析;功能较为单一..K和Masry于1987年开发了用于矿产资源评估和开采的三维GIS原型系统;这个系统可能是最早的三维GIS系统;具有一些简单的空间分析能力;如最近点分析等..随着计算机技术的发展;人们己不满足于一些简单的三维显示、查询等功能;他们要求二维GIS的功能在三维空间得到更好的实现..于是;许多模拟系统开始集成传统的GIS技术和三维可视化技术包括虚拟现实技术;以数据库为基础;研究海量数据的存取和可视化..三维GIS经过十余年的发展;在许多方面取得了丰富的成果;在一些领域逐渐开始得到应用..在军事训练中;它可以用于飞行员模拟驾驶训练；在作战指挥方面;它可以用于模拟真实战场环境;进行虚拟作战演习；在外交方面;对于有争议地区的边界划分;三维虚拟地形则可以消除双方认识上的分歧；三维城市虚拟景观则可以为城市规划与设计提供最直观的表现形式;以帮助我们建设更美好的家园；利用地理信息三维可视化系统还可以真实再现人类尚未到达或难以到达的区域..由此可见;地理信息三维可视化系统的研究有着十分重要的意义..在地理信息技术研究中;从平面纸质地图到电子地图;从二维到三维;从简单模拟到虚拟现实;可视化都在其中扮演着非常重要的角色..目前;国内外几个主要的GIS产品中;包含三维模块的主要有以下几个：1ESRI公司推出的ArcGIS不断扩展了它的三维显示与分析组件ArcGIS3DAnalyst..该组件提供用户的功能可以实现基于TIN格式的DEM 三维显示和立体分析;数字城市的三维显示、分析与管理;并提供三维建模工具..2ERDAS公司推出的ERDASIMAGINE系列产品是一个包括制图和可视化核心功能在内的影像工具软件..其扩充的VirtualGIS模块可以实现实时三维飞行模拟和GIS分析等功能..3VRMap是一个三维可视化平台;可以在多种编程语言平台下进行二次开发..4IMAGIS是一套以数字正射影像DOM;数字地面模型DEM、数字线划图DLG和数字栅格图DRG作为综合处理对象的虚拟现实管理的GIS系统..提供了三维显示、数据库查询以及三维分析等模块..5CyberCity是专为数码城市建设开发而成的..该软件的主要特点是基于数字摄影测量工作站DPW采集的城市三维编码数据、GIS数据、CAD 数据等自动建立三维模型;并具有大范围海量数据三库一体化管理和无缝三维实时漫游功能;并包含和拓展了常规GIS的空间信息查询、表示、分析和决策功能..但是三维GIS也面临着一些技术挑战;许多关键技术没有得到很好的解决..例如;如何自动重构三维GIS数据源;如何实现海量数据的可视化等..地理信息三维可视化系统的研究对象是三维空间;必须能对与三维对象相关的信息进行建模、表示、管理、操作、分析和决策..因此;对地理信息三维可视化系统进行研究;不是对二维地理信息系统的简单扩展;而是从空间模型分析到空间数据库的结构直至三维数据的可视化;都必须进行系统的研究..由于专业空间分析种类繁多复杂且与具体的问题相关;有很大的针对性;同时专业空间分析的理论方法体系也没有统一..因此;目前还没有实现三维GIS软件与专业空间分析模型的完全集成..三维GIS与专业空间分析模型的集成方式主要有以下３种途径：1三维GIS与专业空间分析模型的松耦合集成模式..松耦合集成模式也称外挂式集成;是通过在两个相对独立的三维GIS软件和专业空间分析模型之间增加数据交换接口实现的..其特点是三维GIS与专业空间分析模型能够独立运行;模型可直接从三维GIS数据库中获取数据;并将分析结果存储在三维GIS数据库中；同时专业空间分析的相关数据和结果可在三维GIS中可视化表达出来..优点是开发费用低、风险小、易实现；缺点是执行效率低;只适用于周期较短的情况..2三维GIS与专业空间分析模型的紧耦合集成模式..紧耦合集成模式也称内嵌式集成;是将一系统的主要功能添加到另一系统中..有两种实现途径：一是将专业空间分析模块作为一个应用模块嵌入三维GIS软件包中;三维GIS在为专业空间分析提供数据的同时还提供图形显示功能；二是在专业空间分析模型中添加三维GIS的一些功能..其特点是功能模块必须借助于主系统才能运行..优点是功能齐全、系统效率高且稳定、界面友好；缺点是周期长、造价高..3三维GIS与专业空间分析模型的一体化集成..一体化集成是三维GIS与专业空间分析模型集成的最高层次..其实现需要建立在专业应用模型的理论与实践、三维GIS软件环境较为成熟的前提下;将某一专业空间分析应用模型作为专门的专业空间分析工具纳入三维GIS环境;有共同的操作界面和数据基础;从功能上集成了两者共同的优势..优点是集成性和效率较高;缺点就是跨越的方面较多;需要多方人员的密切配合;系统开发难度大..在三维GIS与专业空间分析模型集成中;无论是紧耦合模式还是松耦合模式都没有解决模型的重用性及其与系统的高效集成;且都有一定局限性;需要寻求一种更好的集成途径解决上述问题..随着计算机及相关技术的飞速发展;地理信息系统也由单机的系统发展到网络、分布式地理信息系统;软件开发和系统集成也面临新的挑战..在复杂分布式环境、广泛的包容性、多源异构条件的驱使下;传统的系统集成模式开始向构件式软件开发模式迈进..作为构件技术存在的基础;中间件成为了三维GIS软件发展的一个新亮点..一般说来;中间件有两层含义..从狭义的角度;中间件意指Middleware;它是表示网络环境下处于操作系统等系统软件和应用软件之间的一种起连接作用的分布式软件;通过API的形式提供一组软件服务;可使得网络环境下的若干进程、程序或应用可以方便的交流信息和有效的进行交互与协同..简言之;中间件主要解决异构网络环境下分布式应用软件的通信、互操作和协同问题;它可屏蔽并发控制、事务管理和网络通信等各种实现细节;提高应用系统的易移植性、适应性和可靠性..从广义的角度;中间件在某种意义上可以理解为中间层软件;通常是指处于系统软件和应用软件之间的中间层次的软件;其主要目的是对应用软件的开发提供更为直接和有效的支撑..中间件是处于系统软件和应用程序之间的软件层;属于基础软件的范畴..按照国内对软件的分类方法;中间件应该归入支撑软件..支撑软件总的作用就是为处于自己上层的应用软件提供运行和开发环境..目前;中间件已经与操作系统、数据库管理系统成为基础软件的３个主要组成部分..ＩＤＣ将中间件定义为：中间件是一种独立的系统软件或服务程序;分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源;中间件位于客户机服务器的操作系统之上;管理计算机资源和网络通信..中间件可以屏蔽底层的异构环境向用户提供一组接口;用户之间相互独立并通过接口与中间件进行通信..当底层信息发生改变时只需要对中间件进行相应的更新;客户系统便可以继续应用..中间件的特点是具有标准的接口和协议;适用于分布式计算;提供网络、硬件和操作系统的透明性;能满足大量应用的需要;能应用于多种硬件和操作系统平台..通过融入中间件技术能够实现三维GIS软件与专业空间分析模型的高效集成;提高模型重用率;使有限的专业空间分析模型和无限的三维GIS应用软件达到一个灵活的结合;同时也能解决分布式异构环境下软件开发的问题..二意义科学研究表明;人类所接触的信息中80％以上是与地理位置相关的;基于真实数据的三维虚拟环境的建立有助于人们更好的接受、理解和分析信息..特别是将虚拟现实技术运用到地理信息系统中以后;二维的、符号化的地理信息系统所面临的抽象、难以理解、表现方式单一等致命问题将迎刃而解..三维虚拟环境凭借自然的交互方式、丰富的表现手法、真实的三维场景;在军事、交通、三维游戏、城市规划等领域具有广阔的市场应用前景..可见;研究GIS数据的三维可视化;具有较大的学术价值和应用价值..具体的讲;主要有以下几个方面的应用：1、三维虚拟战场环境三维虚拟战场环境就是利用虚拟现实技术生成的虚拟作战自然场景..为了能够“真实地”再现战场环境;准确的反映作战区域的战场态势和各种环境特征;虚拟战场环境除了基本的地形、地貌之外;还需要集成各种地理要素和实体如：道路、桥梁、建筑等以构建更加符合真实情况的战场环境;为建立三维数字化战场提供基础平台..2、仿真训练和模拟许多仿真训练和模拟;如驾驶模拟、飞行仿真、对抗模拟等;由于建造真实训练环境费用高、难度大;而且真实训练危险性很高..利用虚拟现实技术在计算机上构建训练环境具有费用低廉、控制灵活、安全性高等特点..大范围室外虚拟环境的构建可以为仿真训练和模拟提供基础平台..3、三维城市数字规划城市的规划往往需要考虑功能、布局、交通、外观、与周围环境的配合等诸多方面的因素..利用三维可视化技术可以将规划方案直观的展示出来;并能进行局部修改、实时交互;既能缩短城市规划的时间;又能对各个方案的价值作出比较准确的评估;达到辅助决策的目的..4、三维游戏和数字娱乐自虚拟现实技术产生以来;三维游戏和数字娱乐就是其重要的应用领域之一..包含丰富细节信息的逼真虚拟游戏场景;是吸引广大游戏开发人员和游戏爱好者的重要原因..因此;三维虚拟环境快速构建技术在三维游戏和数字娱乐中有着广阔的应用前景..可以预见;三维虚拟环境的建立和各种实体的嵌入可为其他应用提供良好的交互、展示和决策支持平台..三维虚拟环境应用系统的性能和质量与基础平台的绘制效率、交互性、真实感等有密切关系;因此该项技术有广泛的应用前景..专业空间分析与三维GIS是空间信息处理的两个主要分支;两者有区别也有联系..专业空间分析方法与模型虽已有了很大的发展;但仍没有形成统一体系；三维GIS也进入了应用型、智能型时代;专业空间分析功能与三维GIS的高效集成是完善三维GIS在多源异构环境中分析决策功能的关键..从专业空间分析模型与三维GIS集成模式的角度出发;分析了目前结合方式的特点;提出了将新的构件化软件开发模式应用于两者的集成;即中间件技术在三维GIS中应用的研究..通过将各个专业空间分析模型作为相互独立的COM组件;不同的三维GIS应用软件能够通过接口直接调用相应的模型;提高了模块重用率和系统的开发、运行效率..使用中间件技术意义如下：1缩短投放市场所需时间时间因素绝对是所有项目的首要问题..自行建立软件基础结构耗时长;使用现成的基础结构软件则可以将软件开发时间缩短25%-50%..如果应用系统每月可带来100万美元的利润或节省100万美元的开销;那么软件开发时间缩短的每一个月就相当于在银行存入100万美元..2节省应用开发费用只有少于30%的代码与应用/业务有关;而其余部分均归属于基础结构如果使用现成的基础结构;费用可节省25%-60%..对于一个200万美元的项目而言;这意味着将节省50万-120万美元..3减少系统运行开销一个不采用商用中间件产品部署的系统;其初期购买及运行费用将加倍..许多大企业由于采用中间件产品而在硬件及软件方面节省了大量的投资..一个200万美元的项目因此将只需花费100万;而其中还包括了中间件的投资..4降低失败率虽然自行开发中间件的项目失败率高达90%以上;可见这种做法是十分危险的..但其结果可能由100%推翻重来;以至于1000%超出预算..5提高投资效率采用中间件产品既能保护现有投资;又能提高投资效率..通过使用中间件产品;用户可以建立专有系统以外的应用程序;不但扩展了主机应用;而且还能将主机应用与整体系统实现无缝连接..许多企业发现其在两层客户机/服务器结构下建立的新的应用系统并不能在Internet上运行;而已被淘汰的应用程序则更适合Internet..采用中间件技术可以恢复被Internet淘汰的应用程序的生命;该费用将大大低于应用程序重新开发的费用..这笔费用通常会在数十万美元到数亿美元之间..6简化应用集成使用中间件产品;现有应用程序、新开发应用程序以及所有其他购买软件均能实现无缝集成..从而能够从开发、投放市场时间两方面节约数百万美元的开支..7降低软件维护费用自行开发基础结构成本很高;维护时则更会变本加厉..对于自行开发的基础结构;其年维护费可达开发费用的15%-25%；而应用程序的维护费则达到开发费用的10%-20%..以一个200万美元的项目为例;其中120万用于基础结构建立;其年维护费为18万-28万美元..而购买现成的中间件仅需项目总成本的15%-20%;依购买规模和供应商的不同还有可能大大低于该价格..8高质量在自行建立中间件的应用系统中;每次将新的应用组件加入系统时;相应的新的中间件模块被加入到当前的中间件之上..在一个实际的应用系统中;Standish集团发现其使用了17000个应用接口..而商用中间件产品则具有清晰的接口层次;从而大大降低新系统及原有系统的维护成本..此外;由于商用中间件支持数百万的交易吞吐量;其质量远远高于用户自行开发的中间件产品..9保证技术革新除了需对自行建立的中间件进行维护;还需对其进行技术革新;而这似乎不太现实..而从第三方购买的中间件产品则会随着其所属公司对其进一步的投资不端得到增强..采用具有层次接口设计的中间件产品;将能节省时间和费用..10增强应用程序吸引力由于中间件提供了一个灵活的平台;许多新功能、新特性均可以在应用系统中得以建立..综上所诉;将中间件技术应用到三维GIS的集成技术框架主要研究将专业空间分析模型以中间件的方式集成到各个专题应用的三维GIS系统中;称为三维GIS专业空间分析中间件..整个系统遵循3层体系结构;在分布式系统中;中间层通过采用中间件技术;屏蔽底层的系统平台异构和数据多源异构..当客户端进行某项应用操作时;通过接口代理向系统发出请求;根据对用户请求的分析;由中间件管理引擎调用相应的实现部分在这种开发模式下;可以提高专业空间分析模型的重用率;模块与软件组合更加灵活且不必考虑平台的异构性;将大大降低开发成本和难度..二、国内外研究现状和发展趋势一国内外研究现状三维GIS将地理学、几何学、计算机科学、CAD技术、遥感技术、GPS技术、互联网、多媒体技术和虚拟现实技术等融为一体;利用计算机图形学与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据;并根据需要将这些信息图文并茂的输送给用户;便于分析及决策..三维GIS已经在地质矿产、土地信息、三维仿真、管线成图与信息管理等领域大显身手..三维GIS发展至今;研发思路主要有两条;即从三维可视化向三维GIS的扩展和从数据库角度向三维GIS过渡..在可视化方面;主要集中在地形表面的重建、房屋建筑几何模型建立等方面..地理信息系统技术从60年代开始以来;经历了30多年的发展..随着计算机技术、空间技术和现代信息基础设施的飞速发展;GIS作为联系三者的纽带;在国民经济信息化进程中的重要性与日俱增..GIS软件平台不断推陈出新;处于急剧变化和发展之中..传统的2D2GIS软件通过矢量或栅格的方法完成二维陆地表面的成图和分析..矢量方法接近于传统的地质图;栅格系统则适用于各种地球物理数据及卫星遥感数据等..多年来;地质学家一直采用二维地图产品表示三维地物;地质图、横断面图、示意图以及专门的几何结构图如立体网等..但在某些领域;人们需要分析具有三维坐标的地表面以下的状况;这种空间关系时常为确定和评价矿产资源、石油资源或污染状况提供重要的信息..当前国内仅有少量的GIS商品化软件能进行真三维的分析和显示;原因在于原来的大多数软件都是基于二维的数据结构;而要在这些原有软件的基础上修改数据结构决不是一件容易的事;因此我们可以说;找到一种合适的三维数据结构是开发三维GIS平台的技术关键..近20年来;计算机技术的飞速发展使生成、显示和操纵描述3D几何特征和属性特征的数据结构成为可能;这些3D技术大致可分为两类：基于面表示和基于体表示..面表示可以分为栅格结构grid、三角形不规则网络TIN、边界表示BR和参数函数..它的优点在于容易为地层及其构造提供精确的空间描述;特别是构造复杂地带或岩石断裂处;便于显示和更新;不足之处是空间分析较难..体表示将整体细分为大量的体元voxels..定义一个大的模型需要大量的体元;因此在数据压缩和检索上需进行大量的工作..它可以分为3D栅格array、八叉树octree、实体结构几何法CSG和四面体格网TEN..其优点是便于空间操作和分析;便于表示异质特征的整个3D分布状况;但占用存储空间大;计算速度较慢..1八叉树结构在八叉树结构中;根结点表示一个包含整个目标的立方体;如果目标充满整个立方体;则不再分割；反之要分成8个大小相同的立方体;对于每一个这样的立方体;如果目标充满它或它与目标无关;则不再分割;否则继续将其分成8个更小的立方体;按此规则一直分割到不再需要分割或达到规定的层次为止..在八叉树结构中常用的编码方法是线性八叉数编码LO;在此编码中只存储实叶结点的地址码和属性值;常用的地址码是Morton码;其中隐含了叶结点的位置和大小..2四面体格网四面体格网TetrahedralNetwork—TEN是将目标空间用紧密排列但不重叠的不规则四面体形成的格网来表示;其实质是2DTIN结构的3D扩展..在概念上首先将2DVoronoi格网扩展到3D;形成3DVoronoi多面体;然后将TIN结构扩展到3D形成四面体格网..四面体格网由点、线、面和体4类基本元素组合而成..整个格网的几何变换可以变为每个四面体变换后的组合;这一特性便于许多复杂的空间数据分析..同时四面体格网既具有体结构的优点;如快速几何变换、快速显示;又可以看成一种特殊的边界表示;具有一些边界表示的特点;如拓扑关系的快速处理..在实际应用中一个关键问题是四面体格网的自动生成..目前研究较多的是栅格算法..基本思想是：将3D空间用3D栅格表示;空间点可以通过矢量用距离变换生成3DVoronoi多面体;再由3DVoronoi多面体转换到四面体格网..3混合数据结构从以上讨论不难发现;对于八叉树结构随着分辨率的提高将成倍增加数据量;而且八叉树结构始终是一种近似表示;但八叉树结构具有结构简单、操作方便等显着优点;而四面体格网能够保存原始观测数据;具有精确表示较为复杂的空间拓扑关系的能力;但结构比八叉树复杂;在某些场合数据量较大..许多学者对八叉树和体元进行了大量的研究;希望能解决地质矿体、地下水分布等问题..后来人们发现与基于栅格的GIS无法解决一切问题的情况类似;基于体元或八叉树结构;也无法解决三维现象的所有问题..对于一个开采的矿山;除了矿体之外;还有许多矿井设施;有通风管道;有运输线路、有开采井道等等..用体元来表达精度是远远不够的;而且用体元表达还无法进行各种巷道之间的拓扑关系分析;所以最近人们开始了三维矢量数据模型的研究..最终结果可能是设计一种体元与三维矢量并存的系统;这样就产生了混合数据结构..我们可以预测;随着计算机软、硬件技术的飞速发展;人们必然能够找到一种适合三维GIS的三维数据结。
特大型城市空间数据库建设中关键问题的处理方法
Ｃ ｏ ｇ ｉ ｇ ｃｔ ｐ ｔ ｌｄ ｔｂ ｓ ｓ ａ ｘ ｍｐ ｅ ｈ ｓａ ｔ ｌ ｉ ｒ ｆｕ ｄ ｉ ｖ ｓｉａｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｓ ｕ ｓａ ｅ ｄ ｔ ｏ ｉ ｇ ｎ ｏｐ ｒ ｔ ｇ ｈ ｎ ｑ ｎ ｉ ｓ ａｉ ａａ ａ ｅ ａ ｎ ｅ ａ ｌ ，ｔｉ ｒ ｃｅ ｄ ｄ ｐ ｏｏ ｎ ｎ ｅ ｔ ｔ ｎｏ ｋ ｙ ｉｓ ｅ ｓｇ ｏ ａ ａ ｃ ｄｎ ，ｉ ｃ ｒ ｏ ａｉ ｙ ａ ｉ ｇ ｏ ｎ ｍｕ ｔ ｌ ａａ ｓ ｕ ｃ ，ｍａ ｓｄ ｔ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ＤＥ ｇ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｎ ｒ ａ ｉａｉ ｎ ｏ ａ ａ ａ ｅ ｓ ｃｕ ｅ ｈ ｎ ｉ ｐ ｏ ｏ ｅ ｏ ｕ ｉｎ ｌ ｐ ｅ ｄ ｔ ｏ ｒ ｅ ｉ ｓ ａ ａ ｍａ ａ ｅ ｎ ，Ｓ ｒ ｍａ ａ ｅ ｎ ｄ ｏ ｇ ｎｚ ｔ ｆ ｔｂ ｓ ｔ ｔｒ ．Ｔ ｅ ｔ ｒｐ ｓ ｄ ｓ ｌ ｔ ｓ ｄ ａ ｏ ｄ ｕ ｒ ｏ
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：６ ２— ８７ ２ ０ ）２— １７— ４ １７ ５ ６ （０ ７ ０ ０ ２ ０
Ｓ ｌ ｉ ｎ ｔ ｈｅ Ｋｅ ｒ ｂ ｅ ｓｉ ｎ ｔｕ ｔｏ ｆ ｏｕｔｏ ｏ ｔ ｙ ｐ ｏ ｌｍ ｎ Ｃｏ ｓｒ ｃ ｉｎ ｏ
Ｍ ａ ｓｖ ｔ ｐ ｔａ ｔ ｂ ｓ ｓ ｉ ｅ Ｃｉｙ Ｓ ａ ｉ ｌＤａ ａ ａ ｅ
特 大 型 城 市 空 间数 据 库 建 设 中 关 键 问题 的 处 理 方 法
胡旭伟 翔 ，高 ，李 棠迪
（． １ 重庆 市规 划局 。 重庆 ４０ ２ ；． ００ ０２ 重庆市地理信息中心 。 重庆 ４ １２ ） ０ １０
摘
要 ： 市空间数据 库是数 字城 市建设 的一项 重要 内容 。通过 重庆市城 市空 间数 据库 建设 ， 文对 空间数据 城 本
如何进行地理信息数据库的建立和管理
如何进行地理信息数据库的建立和管理地理信息在现代社会中扮演着重要的角色，它提供了各种有关地球表面特征的数据，从而帮助我们理解和解决与地理相关的问题。
而地理信息数据库的建立和管理则是构建健全地理信息系统的重要一环。
本文将讨论如何有效地进行地理信息数据库的建立和管理，并介绍一些相关的技术和方法。
一、地理信息数据库的建立地理信息数据库的建立是一个复杂而繁琐的过程，它依赖于多种数据源和技术。
首先，我们需要确定数据收集的范围和内容，包括地名、地貌、土地利用、气候等方面的信息。
然后，我们可以利用现有的地图、卫星图像等数据源进行数据的收集和整合。
同时，还可以利用GPS和遥感技术进行地理数据的采集和处理。
最后，通过将采集到的数据进行分类、标注和组织，建立起完整的地理信息数据库。
二、地理信息数据库的管理地理信息数据库的管理包括数据的存储、更新、查询和分析等方面。
首先，数据的存储是一个基础而关键的环节。
我们可以利用关系数据库管理系统（RDBMS）来存储和管理地理数据，如Oracle Spatial、PostGIS等。
这些系统提供了强大的数据组织和查询功能，使得我们能够高效地存储和检索地理数据。
同时，为了提高数据的安全性和可靠性，我们还可以进行数据备份和恢复等措施。
其次，地理信息数据库的更新是一个持续而重要的任务。
由于地理信息是动态变化的，地理数据库需要保持与时俱进。
我们可以利用定期的调查和监测，更新地理数据的内容和精度。
此外，还可以利用WebGIS等技术，使得更新后的数据能够及时反映在地理信息系统中，供用户查询和使用。
对于数据的查询和分析，我们可以利用地理信息系统提供的各种工具和功能。
例如，通过地理编码和空间分析，我们可以快速定位特定地点，并进行数据的查询和比对。
同时，地理信息系统还可以为我们提供各种图表和统计报告，帮助我们更好地理解地理数据，发现其中的规律和问题。
三、地理信息数据库的应用地理信息数据库的应用涉及的领域广泛，包括城市规划、环境保护、交通管理等。
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专刊
中国测绘报/2003年/05月/20日/第003版/
大型空间地理信息数据库的解决方案
李莉
商瑶玲
在4月8日本报刊登的《构建大型空间基础地理信息数据库》一文中,介绍了在建设空间基础地理信息数据库中遇到的问题。
本文针对该文提出的问题,提出大型空间地理信息数据库的解决方案,引入地理信息数据库模式和数据仓库的概念。
地理数据库模式
型。
利用文件系统进行空间数据的管理,属性数据采用关系型数据库管理。
这种模式通过文件系统和属性数据库中的关键字段作为关联项,实现整个数据库的管理操作。
在这种模式中,空间信息基于文件系统的存储;而属性信息采用关系型表管理,通过用公共字段从外部实现图和描述信息的协同操作。
此模式虽实现了利用关系型数据库和空间数据之间的关联,但由于从外部进行图形和属性的关联,大型数据库建设的局限性很大。
随着数据库和GIS技术的发展,全关系型数据库及其访问语言SQL已成为信息领域进行信息存储、操作及访问的标准。
通过在全关系型数据库中加入空间数据字段的方法,将属性信息和空间图形数据统一存储于关系型数据库(RDBMS)的二维表中,它主要由数据库主体(关系型)和基于关系型数据库环境的空间数据引擎构成。
此模式从内部管理整个空间及属性数据,从而保证了空间数据和属性数据的一致性、共享性、完整性、稳定性,提高了运行效率。
空间数据仓库
关系数据库、并行处理和分布式技术的飞速发展为数据仓库的概念奠定了基础。
上世纪90年代初,W.H.Inmon提出数据仓库这个名词,他给数据仓库的定义是:数据仓库是集成的、面向主题的、用于决策支持的数据库的集合,其中每个数据单元都与时间相关。
数据仓库中的数据应当是良构的、一致的、相对稳定的。
数据仓库不同于数据库,数据库是一种通用平台,而数据仓库是一种概念,在此概念下进行的构造过程,称之为数据仓库处理。
所以,数据仓库不是即时购买的现成产品,而是一个建立的过程。
数据仓库的解决方案是支持异构环境,保护企业在RDBMS、硬件以及操作系统上已有的投资,而且满足企业在数据仓库上不断变化的要求。
在数据库建设的过程中,需要完成数据仓库建模、数据转换传输、前端的数据展现、元数据管理、数据仓库管理、数据仓库系统和数据性能调整和过程管理等多项工作。
数据仓库的这些特点,解决了多数据源、多种结构、多种时态、多种主题、多尺度的海量空间数据管理的种种需求。
构建空间数据仓库的过程
1.数据库设计主要是按照数据仓库方法设计数据库,确定数据库所支持的用户层次和不同目的访问数据库。
2.数据的清洗、加载是重要的工作环节,以利于提高数据的准确性,规范化关键字段的机制,实现不同环境的数据匹配集成,其中涉及复杂的数据变换处理。
在数据向数据库加载过程中,进行数据的集聚、概括和清洗。
3.元数据设计是数据仓库设计的重要组成部分。
元数据及其访问工具决定着用户利用数据仓库的能力。
只有通过元数据的导航,用户才能找到所要数据,进行相关的分析。
4.处理海量数据的管理与调度办法。
数据
仓库管理的数据量大多在千兆以上,采用大规模并行处理和性能优化技术,
以提高对数据库处理的效率。
5.为满足不同用户对数据仓库的需求,开
发前端数据表现工具或界面。
6.数据的管理与维护,应具有数据的自动安全、备份和数据迁移管理功能。
空间数据仓库是一个基于现有成熟的数据库系统的不断完善改进的创新过程。
空间数据仓库除应具有传统RDBMS 共享性、完善性、数据独立性,还应面向主题集成,具有历史性、稳定性和时序性,其主题数据采用关系型数据库,基于万维网技术下分布式管理操作。
商品化的空间数据库软件分析现有的用于空间数据库管理的商品化软件,有建立在空间索引方式的、基于客户/服务器的和超级空间数据库引擎,它建立了一个连续的空间模型,将空间数据加载到关系型数据库中,实现RDBMS 对空间数据和属性数据的高效管理,可实现大量用户针对同一数据的同时操作。
国内、国外GIS 公司都投入了相当的精力在利用RDBMS 实现多种类型空间数据管理方面进行研究。
目前具有一定影响的软件有:以空间中间件结构实现空间数据库管理的系统有ESRI 公司的ArcSDE 和Map Info 公司的Spatial ware 和直接与关系型数据库挂接的Intergraph 公司的G eoMedia Professional 。
ESRI 公司在Arc GIS 8系列中引入了地理数据库(G eodatabase )的概念,其实质是引入了
一个面向海量空间数据管理的空间数据模型,ArcSDE 采用了中间件技术。
中间件实现了对
于不同操作系统、不同数据库、不同应用软件平台间的数据和信息的沟通和兼容。
Oracle Spa 2tia 与ArcSDE 的定位不同。
前者是在RDBMS 模型的基础上实现了空间数据模型的扩展,是提供了对于空间点、线、面空间要素的存储与检索。
后者则是定位于空间数据的管理和应用,在提供以上对于空间基本要素的基本管理功能的基础上,还提供面向空间对象的注记、平面拓扑、线性拓扑、栅格(影像)数据、三维表面、网络、CAD 数据等GIS 中所特有的数据类型的管理;面向数据时态版本管理的工作流和长事务处理机制。
同时通过异步缓冲、空间索引等方式解决对于空间数据的多用户高效并发访问的问题。
在空间数据的备份方面,提供指定空间数据对象的备份恢复和整体空间数据库的备份恢复。
数据仓库技术使人们从一个全新的角度认识地理信息系统的重要性,为人们共享多维时空的信息展现了光明的前景,使我们充分认识地理信息集成产生的巨大价值。
担任何技术一旦被当成灵丹妙药,就有可能走入误区,让我们紧密关注数据仓库技术的发展,及时将这一技术引入到空间海量地理信息的应用领域中来。