实验四地理数据库建立
1.实验目的
练习一、熟悉Geodatabase数据模型的基本知识。
练习二、在ArcGIS Desktop中做叠加运算过程中，系统不能自动实现对输出数据拓扑关系的更新，landsoil.shp就是这类输出数据。本练习中，你将通过将shapefile转换为geodatabae 的方式，恢复其拓扑关系并使面积和周长得到更新。
练习三、拓扑关系对于数据处理和空间分析具有重要意义，拓扑分析经常应用于地块查询土地利用类型更新等。
通过本练习，掌握创建拓扑关系的具体操作流程，包括拓扑创建、拓扑错误检测、拓扑错误修改、拓扑编辑等基本操作。
本练习要求在Topology数据集中导人两个Shapefile，建立该要素数据集的拓扑关系，进行拓扑检验，修改拓扑错误，并进行拓扑编辑。
2.实验数据
练习一数据：elevzone.shp，stream.shp, 两者具有相同的坐标系统和空间范围
练习二数据：landsoil.shp，是一个在面积和周长方面有点问题的多边形shapefile文件。
练习三数据Blocks.shp，Parcels.shp，分别为某地区的总体规划和细节规划的地块矢量数据。
3.实验步骤
练习一
①启动ArcCatalog，加载数据Chap04\Ex1，右键击Ex1.mdb文件，选New > Personal Geodatabase，将新建的personal geodatabase 更名为Ex_1.mdb。
②创建要素集（feature dataset）。选择Ex_1击鼠标右键，选New > Feature Dataset。在出现的菜中，键入Area1作为要素集的名称。从界面可见，其坐标系统为未知。击edit编辑要素集的空间参照系，导入（Import）stream.shp的坐标系统作为要素集的坐标系统。如图所示：
生成Areal.如图所示
③Area1已经出现在了Ex1.mdb中。选择Area1，击鼠标右键，选import > Feature Class (multiple)，在出现的菜单中选elevzone.shp和stream.shp作为输入要素。注意输出的geodatabase必须是Area11。然后点OK执行导入操作。如下图所示：
练习二、将Shapefile转换成Geodatabase的要素类
实验步骤
在Arc CatalogClick中选择landsoil.shp，在右边窗口选Preview，在窗口下部preview后的小窗口中切换为Table。可见在表中面积和周长有负值和重复出现的值，这说明此两字段没有得到更新。
利用练习1的方法，建立一新的personal geodatabase，命名为Ex2.mdb. 右击Ex2.mdb，选Import > Feature Class (single)，在出现的对话框中，选择landsoil.shp作为输入要素，注意输出路径为Ex2.mdb，单要素要素类的名称为landsoi.
在Ex2.mdb中预览landsoil的属性表，可以发现Shape_Length和Shape_Area的值已经发生了变化，有可能是真确的面积和周长值。
练习三、建立某地区地块的拓扑关系
在ArcCatalog树中，右键单击Result文件夹，单击New，单击Personal Geodatabase，输入所建的Geodatabase名称：Ex3Geodatabase。在新建的Geodatabase右键选择New中的Features Dataset，创建要素数据集。
打开New Feature Dataset对话框，如图4-7所示，将数据集命名为Topology，单击Edit 按钮，打开Spatial Reference属性对话框。单击Import按钮，为新建的数据集匹配坐标系统，选择Blocks.shp或Parcels.shp。
单击Add按钮，返回Spatial Reference属性对话框。这时要素数据集定义了坐标系统（图4-8）。
第二步：向数据集中导人数据
在ArcCatalog树中，右键单击Ex3GeoDatabase文件夹中的Topology数据集，单击Import，选择Feature Class(multiple)
打开Feature Class to Geodatabase(multiple)对话框，如图4-9所示。导入Blocks.shp或Parcels.shp，单击OK按钮。
第三步：在要素类中建立子类型
在创建地块的拓扑关系之前，需把要素分为居民区和非居民区两个子类型，即把两个要素类的Res属性字段（在Shapefile的属性表中有此字段）分为Residential和Non-Residential 两个属性代码值域，分别代表居民区和非居民区两个子类型。
在Blocks要素类上单击右键，选择Properties，打开Feature C1ass Properties对话框，如图4-10所示。
在Subtypes Field下拉框中选择一个子类型字段：Res，在Subtypes栏中的Code列下输入新的子类型代码及其描述，描述将自动更新Default Subtypes窗口中的内容，如图所示。
重复上述步骤，添加两个子型：Residential和Non-Residential。单击确定按钮。
以相同的方法在Parcels要素类中建立两个子类型：Residential和Non-Residential。
第四步：创建拓扑
在ArcCatalog树中，右键单击Topology要素数据集，单击New，选择Topology。打开New Topology对话框，它是对创建拓扑的简单介绍，如图4-11所示。
单击下一步按钮，打开设置名称和聚类容限(Cluster Tolerance)对话框，如图4-12所示。输入所创建拓扑的名称和聚类容限。聚类容限应该依据数据精度而尽量小，它决定着在多大范围内要素能被捕捉到一起。新建立的Topology命名为Ex3Topology
单击下一步按钮，打开选择参与创建拓扑的要素类对话框，如图4-13所示。选择参与创建拓扑的要素类(至少两个).
单击下一步按钮，打开设置拓扑等级数目对话框，如图4-14所示。设置拓扑等级的数目及拓扑中每个要素类的等级。这里设置相同等级为1。
单击下一步按钮，打开设置拓扑规则对话框，单击Add Rule按钮，打开Add Rule对话框，如图4-15所示。在Features of feature class下拉框中选择Parcels中的Non Residential，在Rules 下拉框中选择Must Not Overlap With，在Feature class 下拉框中选择Blocks中的Residential。这个拓扑规则表示Parcels中的非居住区不能与Blocks中的居住区重叠，即细节规划不能与总体规划冲突。
单击OK按钮，返回上级对话框，单击下一步按钮，打开参数信息总结框，检查无误后，单击完成按钮（图4-15），拓扑创建成功。
第五步：查找拓扑错误
双击E:\Datasets_GIS\Chap05\Ex3\Topology.mxd地图文档，打开如所示ArcMap窗口。或者打开ArcMap，加载数据creatingTopology、Parcels和Blocks，如图4-17所示。
地理信息质检数据库建设和应用的技术 本文就详细分析地理信息质检数据库建设和应用的技术，旨在为相关人士的工作和研究提供参考。 标签：地理信息质检;数据库;质检技术;建设与应用 1 地理信息质检数据库建设和应用的重要意义 1.1 推进地理信息及资源的开发和利用 当前，我国大力倡导人与自然和谐共生的绿色发展理念，实施可持续发展的战略。在这样的情形下，地理信息产业获得了飞速的发展，成为可持续发展战略核心的内容之一。在智慧城市理念下，地理信息以及地理资源的开发利用，对于推动现代城市的建设与发展具有重要的作用和意义，而且与政府、社会、企事业单位以及人们日常的生活具有密切的关系，如车载导航、手机定位、智能交通、物流快递以及互联网地理信息服务等方面的产品，通过提升各种地理信息产品的附加值，能充分满足社会和经济发展对相关信息服务的需求以及人们对相关地理信息的个性化需求，全面拓展相关地理信息的消费市场。 1.2 加快相关技术的创新步伐 在智慧城市理念下，建设并应用地理信息质检数据库，还能加快相关技术的创新步伐，比如说地理信息测量技术、质量测量技术。通过建设和应用地理信息质检数据库，相关工作人员可以进一步研发具有自主知识产权的相关先进测量技术，这样能提升我国相关地理信息产业的核心竞争力，推动相关信息和资源的开发利用。同时还能促使我国相关行业占据该产业的制高点。为此，相关工作人员必须严格遵循“自主创新、支撑发展、重点跨越、引领未来”的基本方针，不断完善该行业的创新体系，提升该行业的自主创新能力。 2 地理信息质检技术的应用范畴 2.1 建立可靠的质量保证体系 在实际的执行中，相关作业单位应对单位的采集人员、核查人员进行地理信息质检技术的培训，提升他们的作业水平，从而从根本上提升整体工作人员的素质。同时，作业单位还必须建立一整套的自检、互检以及单位验收制度，验收最终的成果，从而建立可靠的质量保证体系。 2.2 加强相关产品质量内容的控制 除了建立可靠的质量保证体系以外，作业单位还可以根据地理信息质检技术加强相关产品质量内容的控制。比如：检查后数据采集的精度。作业单位通过对
校园基础地理空间数据库建设设计方案 遥感1503班第10组 （杨森泉张晨欣杨剑钢熊倩倩） 测绘地理信息技术专业 昆明冶金高等专科学校测绘学院 2017年5月
一．数据来源 二. 目的 三 .任务 四. 任务范围 五 .任务分配与计划六．小组任务分配七. E-R模型设计八．关系模式九．属性结构表十．编码方案
一．数据来源 原始数据为大二上学期期末实训数字测图成果（即DWG格式的校园地形图） 导入GIS 软件数据则为修改过的校园地形图 二．目的 把现实世界中有一定范围内存在着的应用数据抽象成一个数据库的具体结构的过程。空间数据库设计要满足用户需求，具有良好的数据库性能，准确模拟现实世界，能够被某个数据库管理系统接受。
三．任务 任务包括三个方面：数据结构、数据操作、完整性约束 具体为： ①静态特征设计——结构特性，包括概念结构设计和逻辑结构设计； ②动态特性设计——数据库的行为特性，设计查询、静态事务处理等应用程序； ③物理设计，设计数据库的存储模式和存储方式。 主要步骤：需求分析→概念设计→逻辑设计→物理设计 原则：①尽量减少空间数据存储冗余；②提供稳定的空间数据结构，在用户的需要改变时，数据结构能够做出相应的变化；③满足用户对空间数据及时访问的需求，高校提供用户所需的空间数据查询结果；④在空间元素间为耻复杂的联系，反应空间数据的复杂性；⑤支持多种决策需要，具有较强的应用适应性。 四、任务范围 空间数据库实现的步骤、建库的前期准备工作内容、建库流程 步骤：①建立实际的空间数据库结构；②装入试验性数据测试应用程序；③装入实际空间数据，建立实际运行的空间数据库。 前期准备工作内容：①数据源的选择；②数据采集存储原则；③建库的数据准备；④数据库入库的组织管理。 建库流程：①首先必须确定数字化的方法及工具；②准备数字化原图，并掌握该图的投影、比例尺、网格等空间信息；③按照分层要求进行
城市公共基础数据库建设（地理库） 地理信息数据是智慧城市的定位基准，是集成城市自然、社会、经济、人文等综合信息的基础，是信息集成的载体，是智慧城市赖以实现的不可或缺的基础支撑。 “智慧南平地理库”建设将结合南平市现有数据情况，补充生产或整合更新南平市域范围内各类基础地理信息数据，按照标准规范对数据进行整合改造形成面向应用的公共地理框架数据，并研发数据库管理系统实现对基础地理信息数据和公共地理框架数据的建库管理和维护更新，为政府部门、企业和公众提供丰富权威的数据资源，推动地理信息的社会化应用，避免资源浪费和重复建设。 (1)基础地理信息数据补充生产：补充生产地名地址数据、三维景观数据等； (2)基础地理信息数据改造更新。将原来离散的、数据格式各异的空间信息改造成为逻辑上一体的、具有统一空间定位框架基础地理信息资源，整合对象主要是现有数字线划图、中小尺度遥感影像、高程模型以及地名数据； (3)公共地理空间框架数据整合生产（含政务版、公众版）：以基础地理数据为基础，根据数字城市地理空间框架的标准规范，面向公共应用需求进行数据的对象化、网格化、信息化加工处理，形成面向公共服务的地理框架数据 (4)数据库管理系统开发：研发数据库管理系统，实现对基础地理信息数据和公共地理框架数据的入库、日常管理及更新维护， (5)数据库建设：通过数据库管理系统，对整合后的基础地理信息数据、政务版地理框架数据和公众版地理框架数据进行入库处理，最终建成包含影像数据、矢量数据、高程模型数据的基础地理信
息数据库、政务地理框架数据库、公众地理框架数据库以及对应的元数据库和数据目录。 “智慧南平地理库”建设将改变南平市因获取掌握基础地理空间信息条块分割、部门所有的管理体制所形成的数据在内容、格式、坐标系统、定位精度等方面存有差别的现状，最大限度地推进地理信息资源的共享和应用，为交通、水利、国土、统计、公安、民政等各类政府部门提供科学、准确、及时的地理空间信息服务，还将通过现代化的网络和通讯技术向全社会提供导航、定位、出行等位置服务，从而推进南平市信息化进程,为创建和谐、有序的城市管理和公共服务新局面提供有力的支撑，推动和谐社会的发展。
X41614027 余云鹏 一、什么是空间数据库，具有什么特点？ 答：1、空间数据库是某一区域内关于一定地理要素特征的数据集合，是地理信息系统在计算机物理存储介质存储的与应用相关的地理空间数据的总和，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。 2、特点：（1）数据量特别大。地理信息系统是一个复杂的综合体，要用数据来描述各种地理要素，尤其是要素的空间位置和空间关系等，其数据量往往很大。 （2）不仅有地理要素的属性数据，还有大量的空间数据，即描述地理要素空间分布位置的数据，并且这两种数据之间具有不可分割的联系。 （3）数据应用广泛。例如地理研究、环境保护、土地利用和规划、资源开发、生态环境、市政管理、道路建设等。 二、矢量数据的管理方式有哪些，各有什么优缺点？ 答：1、文件─关系数据库混合管理。 优点：除通过OID连接之外，图形数据和属性数据几
乎是完全独立组织、管理与检索的。其中图形系统采用高级语言编程管理，可以直接操纵数据文件，因而图形用户界面与图形文件处理是一体的，两者中间没有逻辑裂缝。 缺点：（1）需要同时启动图形文件系统和关系数据库系统，甚至两个系统来回切换，使用起来不方便。 （2）属性数据和图形数据通过ID联系起来，使查询运算、模型操作运算速度慢。 （3）数据发布和共享困难。 （4）属性数据和图形数据分开储存，数据的安全性、一致性、完整性、并发控制以及数据损坏后的恢复方面缺少基本的功能。 （5）缺乏表示空间对象及其关系的能力。2、全关系数据库管理。 （1）对变长的几个数据进行关系范式分解，分解成定长记录的数据表进行存储。 （2）将图形数据的变长部分处理成Binary二进制Block块字段。 优点：图形数据与属性数据都采用现有的关系型数据库存储，使用关系数据库标准机制来进行空间数据与属性数据的连接。 缺点：（1）处理一个空间对象时，需要进行大量的连接操作，非常费时，并影响效率。
城市基础地理信息数据库设计与实现 学院：测绘科学与工程学院 专业：地理信息科学 姓名：乔婷婷 学号：201301181122
摘要： 目前，各种地理信息系统的建设方兴未艾，它们的建设都需要有统一的基础地理信息作为其基础。而基础地理信息数据库把基础地理数据获取、处理、管理、维护等各个环节连成一个有机的整体。本文以平原区某市数字城市建设项目为例进行基础地理信息数据库设计 与实现的研究。 该数字城市建设项目中的地形数据库建设涉及1:500、1:1000、1:10000、1:50000等多种比例尺；图形信息以点状、线状以及面状地物等形式存在；数据的属性信息以扩展属性和文字描述等方式存在，形成多尺度、多数据格式的数据源。 关键词：数字城市基础地理信息数据基础地理信息数据库 一、基础地理信息数据库的概念 基础地理信息数据库是基础地理信息数据及实现其输入、编辑、浏览、查询、统计、分析、表达、输出、更新等管理、维护与分发功能的软件和支撑环境的总称。 二、基础地理信息数据库的组成 基础地理信息数据库由基础地理信息数据、管理系统和支撑环境三部分组成，一般包括现势库和历史库。 其中，基础地理信息数据是基础地理信息数据库的核心，按类型分为大地测量数据、数字线划图数据、数字高程模型数据、数字栅格地图数据和数字正射影像数据五个分库，分库又根据比例尺和分辨率的变化细化为子库，子库也可根据要素分成若干层； 管理系统和支撑环境是数据存储、管理和运行维护的软硬件及网络条件。 三、基础地理信息数据库的设计与实现总体流程： 总体流程如下：基础地理数据收集、数据检查分析、数据库结构设计、数据库编辑整理、质量检测、数据入库。 （一）基础地理数据收集 基础地理信息数据是基础地理信息数据库的核心，按类型分为大地测量数据、数字线划图数据、数字高程模型数据、数字栅格地图数据和数字正射影像数据五个分库，分库又根据比例尺和分辨率的变化细化为子库，子库也可根据要素分成若干层； 研究数据为2012年野外实测，由南方CASS软件编辑成的数字线划图；图层依据《基础地理信息要素分类与编码》按八大类进行分层；要素编码采用国际码+图形代码组成，地形图数据中点状地物的编码在要素的Z比例属性中；线状地物的编码在要素的厚度属性中；要素的扩展属性为地物的实体名称。 地形图数据根据《基础地理信息要素数据字典第1部分：1:500 1:1000 1:2000 基础地理信息要素数据字典》标准，要对需要面状表示的要素进行构面处理，如池塘面、植被面，构面前需进行拓扑关系处理。 （二）数据检查分析
练习 2 1.利用ArcCatalog 管理地理空间数据库 2.在ArcMap中编辑属性数据 第1步启动ArcCatalog 打开一个地理数据库 (1) 第2步预览地理数据库中的要素类： (2) 第3步创建缩图，并查看元数据 (4) 第4步创建个人地理数据库(Personal Geodatabase) (5) 第5步拖放数据到ArcMap中 (13) 第6步编辑属性数据及进行1：M的空间查询 (14) 第7步导入GPS数据，生成图层 (16) 第1步启动ArcCatalog 打开一个地理数据库 当ArcCatalog打开后，点击, 按钮（连接到文件夹）. 建立到包含练习数据的连接（比如“E:\ARCGIS\EXEC2”）,
在ArcCatalog窗口左边的目录树中, 点击上面创建的文件夹的连接图标旁的(+)号，双击个人空间数据库－National.mdb。打开它。. 在National.mdb中包含有2个要素数据集、1个关系类和1个属性表 第2步预览地理数据库中的要素类： 在ArcCatalog 窗口右边的数据显示区内，点击“预览”选项页切换到“预览”视图界面。在目录树中，双击数据集要素集－“WorldContainer”，点击要素类－“Countries94”激活它。
在此窗口的下方，“预览”下拉列表中，选择“表格”。现在，你可以看到Countries94 的属性表。查看它的属性字段信息。 花几分钟，以同样的方法查看一下National.mdb 地理数据库中的其它数据。
第3步创建缩图，并查看元数据 在目录树中，选择地理数据库National中的要素类－Countries94，切换到“预览视图”，点击工具栏上的放大按钮，将图层放大到一定区域，然后再点 ，生成并更新缩略图。这时，切换到“内容”视图界面下，并在目录树中选择要素集－“WorldContainer”，数据查看方式更改为“缩略图方式”。.注意，此时，要素类“Countries94”的缩图图是不是发生了改变 点击“元数据”选项页，查看当前要素类的元数据，了解当前要素类是采用什么坐标系，都有哪些属性字段，字段的类型等信息。在元数据工具栏中，从样式表中选择不同的样式，可以看到，元数据显示的格式发生了变化。 点击元数据导出按钮，可以将元数据导出为多种格式，这里我们选择为“HTML”格式，确定后，元数据将被保存在指定路径下的.htm文件中，从资源管理器中，打开这个.htm文件，查看导出后的元数据信息。
浅议地理信息系统与空间数据库建设 发表时间：2019-05-06T16:38:47.200Z 来源：《防护工程》2019年第1期作者：蔡云霞 [导读] 对于城市范畴中的所有空间数据，赶着全方位的管理作用，通过对地图的数据化处理，进而实现对各种信息的系统化储存。 内蒙古自治区第七地质矿产勘查开发院内蒙古呼和浩特 010020 摘要：该文阐述了在地理信息系统建设过程中,地图数据库、空间数据库的作用与差别。针对我国现阶段地理信息系统建设的现状,分析了现阶段同时建立与维护空间数据库与地图数据库的必要性。指出了随着空间数据库技术的发展,空间数据库最终将取代地图数据库,同时提供多比例尺地图服务及各种时空尺度的地理信息服务。 一、地理信息系统与空间数据库的相关简介 地理信息系统又称“地学信息系统”，是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行加工处理的技术系统。而所谓的空间数据库，正是以空间数据为基础，力辅这以计算机硬件力量的支撑和扶持，实现对相关数据的处理活动，以实现提供空间动态层面的多元化，从根本上提升城市服务的质量的一种技术操作手段。空间数据库是地理信息系统中的基础与核心元素，对于城市范畴中的所有空间数据，赶着全方位的管理作用，通过对地图的数据化处理，进而实现对各种信息的系统化储存。 二、空间数据库的特点 GIS空间数据库与普通的数据库在模型及功能上有很大的差别,总的来说,空间数据有以下特征。空间特征:每一个空间对象具有空间坐标。除了通用数据库管理系统或文件系统关键字索引和辅关键字索引以外,一般都需要建立空间索引。非结构化特征:空间数据不满足结构化的要求。将一条记录表达一个空间对象时,它的数据项有可能是变长的。例如,一条弧段的坐标,其长度将是不可预料的;此外,一个对象也可能包含另外的一个或多个对象。空间关系的特征:空间数据中记录的拓扑信息表达了多种的空间关系。该种拓扑数据结构一方面既方便了空间数据的查询和空间分析,另一方面也给空间数据的一致性和完整性维护增加了复杂性。海量数据特征:空间数据库是海量数据。由于空间数据量大,需要在二维空间上划分出块或者图幅,垂直方向上分层来组织。由于空间数据的如上几个特征,当前通用的关系数据库系统难以满足要求。而大部分GIS软件将采用混合管理的模式――即用文件系统来管理几何图形数据,用商用的关系数据库管理属性数据。但是存在的问题是,文件管理系统的功能较弱,特别在数据的安全性、以及一致性、完整性、并发控制、数据损坏后的恢复方面都缺乏基本的功能。所以GIS 开发商一直在寻找商用数据库管理系统来同时管理图形和属性数据。 三、空间数据库构建中的数据分析 空间数据库在实际构建前需对设计的用途以及应用对象进行确认，确保空间数据分析能够为数据库的构建奠定良好的基础。具体数据分析过程中主要体现在三方面，即：首先，做好数据库应用对象的调查工作。通过对应用对象的调查了解信息的需求以及信息处理内容，以此为依据确定空间数据库的构建目标。其次，对数据研究范围进行确定，主要包括区域边界与地理控制点两方面。最后，保证源数据的准确性。为使空间数据库中的数据具有参考价值，需注意综合考虑调查资料与其数学精度，如地物间是否在逻辑上保持一致或图面的相关表示是否准确等。尤其要求在构建前应使各坐标系统进行统一，避免出现数据不统一的情况。 四、空间数据库分类 空间数据可分为矢量数据和栅格数据两大类。矢量数据用点、线、面等来描述现实世界,表达地表信息,通过坐标值来定义,是数学的表达方式。栅格数据用一定的空间分解力来解析地表的信息,通过灰度、色调来定义。以前矢量数据以其数据结构严密,拓扑关系完善、数学分析方便、图形输出精美、数据记录量小等诸多的优点而为广大GIS用户青睐,但随着计算机硬件的发展,制约栅格数据的硬件问题得到解决。国民经济的快速发展,对制图周期和更新周期提出了更高的要求,矢量数据复杂的内容、漫长的采集期,不便快速更新的缺点反而越来越突出。现在栅格数据和矢量数据相互相成,互相转化,使矢量图的内容相对数字地形而言,内容大为减少,缩短了矢量数据生产和更新的周期。 五、我国的空间数据库建设问题与改进策略 5.1我国现行基础空间数据库的建设过程 我国在建设地理信息系统的初期，很多人由于对数据库这一概念理解不透彻，导致把地理数据库和空间数据库弄混淆，所以在两个数据库中分别含义对方的数据信息。还有一些空间数据库在设计初期不合理，无法满足地图数据库的要求。为此，在以后的建设过程中采用直接对已有地形图进行数字化，或者在进行地形图生产的同时，利用同一数据源，采用与地形图相同的地理要素建立空间数据库。 5.2现有空间数据库建设存在的问题 由于人们对两个数据库理解的不够透彻，所以在空间数据库后期制作方面也出现了诸多问题。常常出现在同一个区域利用逻辑关系把相关的地理信息分隔开来；在数据库中记录信息不全面，设计结构不合理；在数据库中存在大量人工处理过的地理信息。这样不仅给数据空间带来很大的负担，而且还降低了提供地理信息系统的应用能力。 5.3未来空间数据库建设思路 在充分了解地图数据库和空间数据库之后，知道它们是两种完全不同的数据库。为此，在以后的建设中要集中到这两个方面：其一，对空间数据库的更新和改造。从不同角度出发，提高提取地理信息的速度，数据的精度和准确度；加强管理，对每一条信息进行有效操作；加强对信息的安全把控，防止数据泄露，并进行有效分类，统一标准。其二，对地图数据库的建立和更新。明确地图的符号化，统一标准，提高对数据的挖掘能力，加强地图制图综合能力。当这些问题都得到解决时，就证明了地理信息系统在技术方面有了很大的提高，在信息储存方面也可以及时的更新，不用在大量积攒无用的信息。 六、我国发展地理信息系统与空间数据库建设的基本途径 虽然我国在地理信息系统与空间数据库建设的发展历程中，已经存在了20多年的研究历程，但如令人欲改变停滞不前的初级阶段，仍然需要基本途径的转换和更新。第一，要在新兴的空间数据库的工作上，夯实其更新创造的基础。更新空间数据库，主要包括实现对地理信息速度和精确度的增长，自动化程度的增强，同时也要促进数据系统的人为管理。第二，对于传统通用的地图数据库，也要进行适度的改造，对于地图数据库中的系统功能的优化，主要包括三个方面：图形的符号化动作，以便解决地理信息的合理表示问题；地图制图综
gis设计与开发 Gis设计与开发思路 现实需求、GIS概念模型、机理过程、人机交互系统、现实需求 开发方式：独立开发，扩展式二次开发，集成式二次开发 第一章GIS设计思想内容，标准 （一）GIS设计目标 通过改进系统设计方法，严格执行开发的内容划分，进行阶段质量把关以及做好项目建设的组织管理工作，从而达到增强系统的实用性，降低系统开发和应用的成本，延长系统生命周期的目的。 （二）GIS设计的特点 1、数据：数据量大，实体种类繁多、实体间关联复杂的特点 2、功能：GIS设计以空间数据为驱动 3、工程：GIS工程投资大，周期长，风险大，涉及部门繁多 二gis设计的理论基础 Gis工程学：GIS本身发展和将系统工程学思想引入GIS设计的产物 （一）GIS工程学体系 1、任务：寻求系统总体最优化 2、基础理论：（1）系统学思想（整体性，层次性，相关性，功能性，动态性），（2）系统工程学（3）软件工程学（4）地理信息科学三层次（理论，技术，应用） 3、方法论：根据GIS工程学的基础理论而形成的一系列程序化的基本操作技术与方法（二）GIS工程学的特点 1、以空间信息系统工程优化为目的 2、横跨多学科 3、直接面向决策，为可持续发展提供决策支持 4、与GIS产业化密切相关 三GIS设计的内容 （一）设计原则：标准化，先进性，兼容性，高效性，可靠性通用性 （二）设计内容 软件设计和数据库设计 第二章gis设计的方法 一、结构化生命周期法 1、结构化生命周期法又称结构化分析和设计方法，又称结构化系统开发方法 结构化生命周期法是系统分析员，软件工程师，程序员以及最终用户按照用户至上的原则，自顶向下分析与设计和自底向上逐步实施建立计算机系统的一个过程，是组织，管理和控制信息系统的开发过程的一种基本框架。 2、基本思想：（1）要求设计过程必须严格按照阶段进行 （2）在系统建立之前就必须严格的定义和描述用户的需求。 3、阶段划分：（1）系统开发的准备阶段 （2）调查研究及可行性研究阶段
基于CAD数据的地理空间数据库的建立
引言 计算机技术在测绘业的最早应用之一是在地图制图学中引入了机助制图技术，即cad（computer aided drafting）。cad具有强大的绘图功能和处理矢量图形的能力，目前已广泛地被应用在工业设计、机械设计、建筑设计、城市规划之中。随着相关学科高新技术日新月异的进步，cad技术也逐步向gis技术方向发展，同时也促进了传统的测绘产业向地理信息产业转化。地理信息系统(gis)具有便捷的地图显示处理、地理信息查询和强大的空间分析能力[1]，在数字产品的管理与应用方面明显优于cad技术[2]。以前的cad数据能否为gis所利用呢？找寻gis利用cad数据的有效途径无疑会有事半功倍的效果。 1.cad与gis数据概述 1.1cad与gis的区别 1）gis是采集、存储、分析、查询、输出与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。对信息进行管理是这个系统的主要目的。cad是对制图信息进行采集、综合、识别、存储、不同比例尺和不同投影之间的转换、编辑、输出的计算机处理系统。输出满足规范要求的图形为其最终目的。 2）gis是将空间图形实体抽象为点、线、面、注记4种类型。以此来采集、存储、编辑和管理。如围墙、陡坎、河流、道路等等在gis图中都是线型实体。它们之间差别不是用图形符号来区分，而是以属性来区分。cad图形中的图形元素种类很多，如点、线、多
义线、圆、矩形、注记等等。cad中的图形数据是矢量形式的，它不仅包含了由一组或多组的x、y、z坐标确定图形的几何位置和几何形状的可见的几何信息,还包含由数值或字符串表示线型的属性的不可见的非几何信息。 3）gis是个动态系统，存储的信息要求符合现状。因此，空间信息也要求及时更新。由于它是面向实体，实体图形只存储其主点主线，比较简单，所以修改比较方便。cad图是以符号来存储，修改麻烦。 1.2数据转换的研究现状 autocad具有极为强大的建模功能，能够精确、便捷地创建各种平面和三维图形，所以画地图首选autocad。在autocad中画出的图形能生成的是.dxf和.dwg这两种格式的文件,可以被arcgis直接调用，但是在打开后只能分成“注释”、“点”、“线”、“面”4层，这样不能很好的区分地图里面的有用信息，例如：做一幅城市地图，要把建筑物和河流分开，在autocad中可以分成两层，一层叫“一般房屋”，一层叫“面状水系”。如图1，当用arcmap打开后，这两层都合成到“面”这一层了，“一般房屋”和“面状水系”就只有靠注释和经验来分辨，这样会加长辨析的时间，远远不能满足人们的操作要求，如图2，在arcgis中的arcmap直接画地图没有在autocad中画的便捷，特别是在三维效果上面的体现更加没有autocad中表现的好。根据上面的原因，我们不得不面临着在autocad中画图，通过转换成.shp格式的文件给arcgis调用。
国家科学数据共享工程 中国地球系统科学数据共享试点 2004DKA20180 空间与属性数据库建库规范 （征求意见稿） 中国科学院地理科学与资源研究所 二○○五年三月，北京
中国地球系统科学数据共享试点 矢量数据库建库规范 （征求意见稿） （二○○五年三月） 前 言 资源环境领域的历史数据具有重要的研究价值，把历史数据及时数字化、建库管理，不仅能够使积累的历史数据更方便地为科技工作者使用，同时这也是科学数据共享工程中的重要一环。在长期矢量数据库建库（以下简称矢量库）的过程中，对其建设路线、操作规程和实际应用进行总结提炼、制定出本矢量数据库建设规范，以期为中国地球系统科学数据共享网中的矢量建库进行指导。 本规范包括五个部分和一个附录。 本规范起草单位：中科院地理科学与资源研究所 本规范由中国地球系统科学数据共享服务网组织起草并负责解释。 1 适应范围 本规范适用于地学领域的矢量数据建库建设以及相关的空间数据处理工作。 2 引用标准 GB/T 14512—93 1:1000000地形图编绘规范及图式 GB/T 16831--1997 地理点位置的纬度、经度和高程的标准表示法 GB/T 17278—1998 数字地形图产品模式 GB/T 17797—1999 地形数据库与地名数据库接口技术规程 GB/T 17798—1999 地球空间数据交换格式 GB/T 18315—2001 数字地形图系列和基本要求 GB/T 18316—2001 数字测绘产品检查验收和质量评定 GB/T 18317—2001 专题地图信息分类与代码 GB 14051—93 地形图用色 GB 12409—90 地理格网 GB/T 2260-2002 中华人民共和国行政区划代码 GB2808-81 全数字式日期表示法
地理信息数据库建设及应用 发表时间：2018-11-16T20:38:16.250Z 来源：《基层建设》2018年第26期作者：崔雪妍[导读] 摘要：随着信息产业的迅猛发展，建立地理信息数据库已成为衡量一个城市信息化程度的重要指标之一。 河北大地数字信息技术有限公司河北保定市 071000摘要：随着信息产业的迅猛发展，建立地理信息数据库已成为衡量一个城市信息化程度的重要指标之一。本文阐述了地理信息数据库的建设及应用。 关键词：地理信息系统；应用；发展趋势地理信息数据库作为地理信息系统的重要组成部分，它在满足城市信息化工程建设和社会经济持续发展中发挥着越来越重要的作用。另外，地理信息数据库建设是一项复杂的系统工程，要建设和管理好地理信息数据库，就应根据该地区的实际情况，做好数据库的建库方案，这样才能在较短时间内完成地理信息数据库的建设。 1地理信息系统建设的目标 随着社会的发展进步，“数字城市”的发展越来越重要，“数字城市”建设是指将有关城市的信息，包括城市的自然资源、社会资源、基础设施、人文、经济等各个方面，以数字的形式进行获取、存储、管理和再现，通过对城市信息系统的综合分析和有效利用，为提高城市管理效率、节约资源、保护环境和城市可持续发展提供决策支持。数字城市系统的开发、应用和服务是以数据的采集与更新、数据的共享与交流、数据的分发与挖掘、数据的商业化和社会化为基础。 地理信息系统的建设要达到一定的要求目标，如：系统需要易于使用、管理及维护，能满足用户的应用需求，成为可依托的有力工具；系统建设的结构、功能和界面需操作方便、灵活，适合各层次用户使用且易于更新和管理；系统采用基于COM组件机制和AreGIS En-gine组件包的开发方式，进而使代码实现很大程度地重复应用、保证系统广泛的自适应性和良好的可扩展性；系统的内容、数据分类与编码、数据精度等应采用有关国家标准；系统在设计时以系统功能方便扩充、组可重复应用为指导思想；系统应采用先进的方法、设备、技术等，提高系统的技术水平及质量，目标是围绕省级基础地理数据建库、测绘资料档案管理、数据增值服务、数据分发、地理信息应用服务等核心业务和工作，建立满足内部和外部地理信息分发服务需要的业务系统，提高基础地理信息管理水平，规范工作流程，提高办公效率和应急响应速度，形成信息化的地理信息服务体系；系统应成为综合性地理信息资源的基础和保证。 2数据库建库 2.1库体创建。根据数据库的逻辑设计和物理设计，按照选择的数据库管理系统进行物理空间的分配、参数的设置、数据表的创建等。 2.2入库检查。数据入库前依据数据生产中使用的技术设计书和有关技术规定、数据生产技术总结、数据生产中的数据检查报告和验收报告等，采用程序进行批量检查和人工交互检查两种方式进行质量检查。 2.3数据处理。为保证各种数据库逻辑无缝、关系正确和要素属性一致，要进行矢量数据属性及图形接边、影像色调调整、数字高程模型、高程接边处理及代码转换、数据格式转换、坐标转换和投影转换等入库数据转换处理。 2.4数据入库。数据入库分为分区入库和分要素两种模式。分区入库是以区域或图幅为单位组织数据，并进行数据的存储与管理；分要素入库是以要素层为单位组织数据，并进行数据的存储与管理。对影像数据和DEM数据采用分区入库的模式，对矢量数据采用分要素入库的模式。所有入库都采用程序批量入库的方式进行。 3数据库功能与应用 3.1功能。1）数据库的基本功能。用户管理、日志管理、数据库管理、视图管理、数据导入、信息查询、数据导出、数据转换和输出打印等，实现对多种空间数据的集成和管理、海量数据的查询和提取及投影、格式转换。2）数据库的更新。提供两种更新方案，一是对数据存储单元内的数据进行整体替换的方法，来实现对数据或数据库的更新，即用新的数据来替换旧的数据。二是在数据库系统中直接对某一数据单元内的局部数据进行增、删、改操作。无论哪种更新手段，替换下来的数据都存储在历史库中，以便对现实数据和历史数据进行对比分析。 3.2应用。在应用方面，地理信息系统已从最初的学领域扩展到测绘、国土、环境、水利、农业、林业和矿产等传统资源管理和城市规划、应急、公安、交通，旅游、工商、卫生和统计等国民经济的重要领域，并逐步在通信，电力、石油石化、银行、保险、煤矿、物流、烟草、广告、大型制造业、大型零售企业等工商领域和个人位置服务领域发挥着日益重要的作用。 4发展趋势 4.1GIS数据的共享和开放 目前，我国GIS的应用范围主要集中在一些政府部门和科研机构所承担的大型项目中，社会普及率低，对整个社会生产力发展的促进作用还不明显。造成这种现象的原因主要是GIS数据的保密性不够，数据获取困难是GIS技术发展的严重障碍。随着各种测绘技术的不断发展，数据获取成本已极大地降低，提升数据共享和开放，可让GIS更广泛应用于国民经济各领域，提高经济活动效率，减少GIS数据重复建设的成本。 4.2GIS产业化及市场化 当前，我国GIS技术得到了长足发展。现阶段，我国已形成一批具有自主知识产权的GIS软件品牌，这些软件品牌已在较多领域中得到了应用。在今后，我国地理信息产业的信息市场、产品市场、技术市场和劳务市场等将初步形成，产业结构会比较合理，地理空间数据将更加丰富，自主产权软件市场占有率将大幅提高，将涌现出一批大型骨干企业，并形成合理的地理信息产业链。 4.3网络GIS的发展 网络GIS是将Intemet与GIS相结合，使地理信息能在高速的网络环境中实现漫游和共享，这极大地开拓了GIS的应用领域。利用网络发布空间数据，为用户提供空间数据浏览、查询和分析等功能，形成一个网络化的地理空间平台，将是GIS系统发展的必然趋势。 4.4三维GIS与虚拟现实技术的结合 三维GIS和二维GIS相比，能帮助人们更加准确真实地认识我们的客观世界。三维GIS能支持真三维的矢量和栅格数据模型及以此为基础的三维空间数据库，解决三维空间操作和分析问题，可以预见，三维GIS的发展将具有非常广阔的前景。 4.5高分辨率遥感影像与GIS结合
地理空间数据库
摘要：对空间数据库的研究始于20世纪70年代的地图制图与遥感图象处理领域，其目的是为了有效地利用卫星遥感资源迅速绘制出各种经济专题地图。由于传统数据库在空间数据的表示、存储、管理、检索上存在许多缺陷，从而形成了空间数据库这一数据库研究领域。随着GIS、CAD、机器人、多媒体技术等应用领域的发展，对空间数据库的研究越来越受到人们的重视。本文从空间数据库的简单介绍开始，主要概述了空间数据库的基本概念、类型、索引与查询方法及其在发展中的一些实际应用。 关键词：空间数据库；GIS；基本概念；索引；查询；应用；发展 一、空间数据库的概念 1.1空间数据库的定义 空间数据库是具有内部联系的空间数据的集合，可以管理和维护海量数据，并为不同的GIS应用所共享。空间数据库应该满足的要求：(1)空间数据库系统是数据库系统，它具有商业数据库系统的一切功能和特点，必须具有能对空间数据进行处理的能力。 (2)空间数据库系统在数据模型中提供空间数据类型及其空间查询语言。 (3)数据库应当具备两个最核心的特征：1)持久性：即处理临时和永久数据的能力。临时数据在程序结束后就消失了；永久数据不仅在程序调用时可以用，并且在系统和媒介崩溃后仍可以使用。2)事务：事务将数据库的一个一致状态映射到另一个一致状态。 1.2空间数据库的组成 数据库三个基本部分构成：1)数据集：一个结构化的相关数据的集合体，包括数据本身和数据间的联系。数据集独立于应用程序而存在，是数据库的核心和管理对象。 2)物理存储介质：是指计算机的外存储器和内存储器。前者存储数据，后者存储操作系统和数据库管理系统，并有一定数量的缓冲区，用于数据处理，以减少内外存交换次数，提高数据存取效率。（内存数据库） 3)数据库软件：其核心是数据库管理系统(DBMS)。主要任务是对数据库进行管理和维护。具有对数据进行定义、描述、操作和维护等功能，接受并完成用户程序和终端命令对数据库的请求，负责数据库的安全。 1.3地理空间数据库与普通数据库的区别 普通数据库是为了一定的目的，在计算机系统中以特定的结构组织、
目录 1．设计背景：................................................................................................................ 2．设计目标.................................................................................................................... 设计原则与设计方法...................................................................................................... 1．设计原则：................................................................................................................ 设计方法.......................................................................................................................... 三、需求分析（系统定义）.......................................................................................... 1．系统设计的方法........................................................................................................ 2．系统定义：................................................................................................................ 四、系统设计（系统结构体系、模块设计）.............................................................. 结构体系设计：.............................................................................................................. 2．系统模块设计：........................................................................................................ 五、数据库设计.............................................................................................................. 1．概述............................................................................................................................ 2．需求分析.................................................................................................................... 3．概念设计.................................................................................................................... 4．逻辑模型.................................................................................................................... 5．物理设计.................................................................................................................... 6．数据字典设计............................................................................................................ 六、系统实施计划.......................................................................................................... 七、总结.......................................................................................................................... 设计背景与目标 1．设计背景： 随着现代社会的发展，大学校园的规模日益扩展，传统的管理方法显得力不从心，为了提高效率，节省物力人力资源，大学校园的管理也将逐步实现现代信息化管理。而地理信息系统（一种基于空间数据库的空间信息处理与分析技术，已被广泛应用于市政、交通、电信、军事和旅游等领域，具有极其广泛的应用前景，从地理关系的角度分析和解决与地理信息有关的问题往往会得到意想不到的效果。）技术的发展恰好迎合了这个需求，可以为大学校园的数字化、信息化管理提供相应的技术支持，大学校园多媒体管理系统应运而生。我校虽然已经有了较完善的校园多媒体管理系统，但是身为我校地理信息系统专业的学生，专业相关的课程设计选择这个题目显得更有意义，特建立我校的空间管理GIS系统。 2．设计目标 要求包括道路及道路基本信息、建筑基本信息、校园特殊标记的空间数
建立地理信息数据库技术方案 1.1 建立GIS系统的必要性 (1) 1.2 已有测绘数据的分析利用 (2) 1.3 技术标准和依据 (5) 1·4 总体构想8 1·1 建立GIS系统的必要性 1·1·1长春经济技术开发区经过十年多的建设，已经初 具规模，在长春市的东南建起了一座现代化的新城区。目前 在道路、供水、排水、电力、电信、供热等基本设施投入近 40亿元人民币，形成了巨大的发展潜力，尤其是随着国家振 兴东北老工业基地战略的实施，必将为长春经济技术开发区 带来新的发展机遇。 1·1·2近几年，我国城市GIS的建设和应用取得了较大 进步，GIS的应用通过与通信、互联网、办公自动化等技术 的结合，充分地融入了IT主流，成为信息技术中一个举足轻 重的领域，作为地理信息服务核心内容的基础空间数据库的
建设和开发利用也越来越受到了重视。目前开发区测绘资料齐全，切现势性强，为建立城市地理信息系统能提供基础数据保障。 1·1·3作为现代化的新区，各职能部门和服务行业必须满足高节奏、高效率、快捷准确的服务，而只有GIS技术的基础性、公益性、共享性和快速的信息交换，才能为此提供大力的支持。所以，为建立长春经济技术开发区地理信息系统，而首先进行基础地理信息数据库的建设是非常必要的。1·2 已有测绘数据的分析利用 1·2·1 到目前为止，长春经济技术开发区全区已有测绘资料齐全，切现势性强，数据格式合理。详见表1·2·1-1。 全区已有测绘资料 表1·2·1-1
1·2·2上述测绘数据资料中，其地形图成图时间较早部分数据，近年进行了修测，管线数据资料基本做到了数据齐
一地理空间框架简介 数字城市地理空间框架也即城市地理空间信息基础设施，它是数字城市核心组成部分，从城市地理空间框架入手建设数字城市，是一条为世界各发达国家实践所证实的科学之路，也是测绘行业主导推进的“数字城市”建设的基本思路和真实内涵。数字城市地理空间框架是由数据体系、目录与交换体系、政策法规与标准体系、组织运行体系和公共服务体系等构成。 地理信息公共平台作为公共服务体系组成部分，以基础地理信息数据为依托，以应用服务为目标，通过空间分析满足数字城市各类用户的基本需求，同时具备实现个性化应用的二次开发接口和可扩展空间。城市内规划、国土、房产、公安、统计、金融、保险、工商、税务等部门以及企事业单位、社会公众的专题信息都能够通过空间匹配搭载到公共平台之上，实现分析、集成、共享及进行个性应用开发和扩展。 二地理空间框架建设目标 1）根据总体规划与发展布局，进一步扩展和完善空间数据体系，以满足城市规划、建设、管理和信息服务业发展的需要； 2）建立健全地理空间基础框架建设的政策法规和组织机构体系，建设符合实际情况的标准、制度体系、接口及规范； 3）实现分布式数据管理与更新，提供多种解决方案保障公共平台稳定、高效运行； 4）建设数字地理信息公共服务平台，包括“基础地理信息数据库管理系统”、“公共服务平台运维管理系统”和“门户网站（政务版等）”建设，使空间数据更好地为信息化建设服务； 5）建设示范应用系统建设，包括“土地动态执法监察系统”、“地质灾害预警预报系统”、“旅游查询系统”。 三技术路线 3.1 大地控制网建设 根据测区面积大小情况布设C级或D级GPS控制网。 3.2 数字成图