基于实践的城市地理信息数据库详细设计思路研究
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基础地理信息数据库设计与实践摘要:随着计算机技术,遥感技术和网络技术的发展,我国信息化水平在不断提高。
而环境信息化是国家信息化的重要组成部分,环境信息化与企业信息化、社会信息化彼此融合、相互作用,不仅仅是单纯的环保管理信息化,而是通过信息化把环保系统的工作和社会上相关工作联系在一起,共同推进。
环境信息化带来的不仅是技术上的更新,更是政府管理流程和行政管理体制上的变革,提升的是整个环保系统的行政效率和业务能力。
本文就基础地理信息系统的设计与实践的方法进行相关论述。
关键词:基础地理信息数据库;设计与实践引言建设的基础地理信息数据库平台可实现国家级省级部门数据共享,各数据服务能够有效聚合,为业务系统提供统一的地图资源,满足不同系统建设对数据服务的需求。
1.总体设计原则1.1先进性和实用性在确保实用、可靠的前提下,坚持一切从实际出发,一切为用户着想的原则,尽量采用先进技术和体系架构,数据库的建立以用户的需要作为设计的出发点和归宿,求得先进性和实用性相统一。
1.2可靠性和稳定性数据库的可靠性和稳定性从某种程度代表了系统的成熟度,也是衡量一个系统是否成功的标准,所以无论是硬件还是软件配置都要充分考虑可靠性,保证数据库的不间断运行、在线故障修复和在线升级,坚持采用成熟的产品,并严格进行测试和管理,确保数据库的稳定运行。
在开发完成之后必须经过严格的测试,以保证稳定运行。
数据库的稳定性将通过试运行期间的故障率进行考核。
1.3安全性一方面是对涉密数据严格按照保密制度和规范进行管理,另一方面采用容灾备份,以防止,并及时恢复由内在因素和危机环境造成的错误和灾难性故障,确保数据获取可靠性,通过完整的安全体系保障数据安全和系统安全。
2.地理信息平台门户网站设计与实践地理信息综合服务平台软件包括数据资源服务、综合服务、在线地图、地图操作API等4个功能模块。
2.1数据资源模块数据资源模块主要展示项目建设中形成的所有数据,包括矢量数据、栅格数据、瓦片数据和底图数据等。
第1章概述1.1研究内容概述数字城市建设是城市重要的空间数据基础设施建设,是数字中国地理空间框架的重要组成部分,能够直接服务政府部门、企事业单位和社会公众,提高公共管理、突发事件应急、科学决策能力及共享服务水平。
并能够推动数字城市向智慧城市转变。
数字城市以各种比例尺地形图为基础,充分运用现代测绘高新技术和计算机网络技术,建设多尺度、多分辨率、多种类的城市空间数据体系,构建统一的、权威的城市地理信息公共平台。
城市地理信息系统建设是城市空间框架建设的核心。
是对城市的多源数据进行有效、合理的整合,为各类与地理位置有关的应用部门提供统一的地理空间信息公共平台。
基础地理信息数据库作为数字城市的重要空间信息模块,通过不同模型结构提供多种分辨率的空间和时间维度上地理信息,服务于多种应用领域。
基础地理信息数据库由基础地理信息数据、数据管理系统以及软硬件支撑环境等组成。
基础地理信息数据主要是指通用性较强,功能共享需求最大,能够被测绘相关行业采用作为统一的数据空间定位和空间分析的基础单元。
主要包括地理信息数据进行定位的地理坐标系格网;表达自然地理信息的地貌、水系、植被;表达社会地理信息的居民地、交通、管线、境界、特殊地物、地名等要素。
基础地理信息数据同采用的地图比例尺有关,随着比例尺的增大,基础地理信息的覆盖面更加广泛细致。
基础地理信息数据管理系统是以实现数据的基本输入、编辑、查询、浏览、分析、统计、输出以及更新维护为目标,对以各种不同的技术手段获取的不同格式、类型的基础地理信息数据进行采集、编辑处理和存贮,从而对城市多源基础地理信息数据进行有效整合,为城市中与测绘需求相关的部门(国土、城市规划、测绘、林业和农业等部门)提供基础地理信息服务,为各类社会经济信息的整合、共享提供专业、通用的地理空间信息公共平台。
地形数据库建设是基础地理信息系统的重要组成部分,是其它专业地理信息系统或数字城市的定位基础。
该类数据库将国家基本比例尺地形图中表达的各类自然地理和社会地理信息要素,包括定位基础、水系、居民地及设施、交通、管线、境界、地貌、植被与土质、注记等,按照统一的标准进行分类编码,以一定的规则分层,并对各要素的空间、属性信息及相互间的空间关系等数据进行采集、编辑、处理。
如何进行城市地理信息数据库构建和管理城市地理信息数据库的构建和管理是现代城市规划和管理中的重要组成部分。
随着城市规模的不断扩大和城市化进程的加速推进,城市地理信息数据库的建设和管理对于实现城市可持续发展和提升城市管理水平具有重要意义。
本文将探讨如何进行城市地理信息数据库的构建和管理。
一、城市地理信息数据库的构建城市地理信息数据库的构建是通过采集、整理、存储和管理城市地理信息数据,以满足城市规划、管理和决策的需要。
城市地理信息数据库的构建主要包括以下几个步骤:1. 数据采集:数据采集是城市地理信息数据库构建的基础。
可以通过航空遥感、卫星遥感、地面调查等手段获取城市地理信息数据。
例如,航空遥感和卫星遥感可以获取到城市的空间分布、土地利用等信息,地面调查可以获取到城市的道路、建筑物等信息。
2. 数据整理:数据整理是将采集到的原始数据进行处理、清洗和整理,使其符合数据库的存储要求。
例如,将不同来源的数据进行统一,进行坐标转换和数据格式转换等操作。
3. 数据存储:数据存储是将整理后的数据存储到数据库中的过程。
可以采用关系型数据库或空间数据库进行存储。
关系型数据库适用于存储属性数据,例如城市的人口、经济等统计数据;空间数据库适用于存储空间数据,例如城市的地理位置、道路网络等空间信息。
4. 数据管理:数据管理是对存储在数据库中的数据进行管理和维护的过程。
包括数据的更新、删除、查询和分析等操作。
同时,还需要建立合理的数据索引和数据备份机制,以确保数据的安全性和可用性。
二、城市地理信息数据库的管理城市地理信息数据库的管理是指对已构建的数据库进行维护、更新和利用的过程。
城市地理信息数据库的管理包括以下几个方面:1. 数据质量管理:数据质量管理是保证数据库中数据准确、完整和一致的关键环节。
需要建立数据质量检测机制,对数据进行定期的质量检查和修复,确保数据的真实性和可信度。
2. 数据更新管理:城市地理信息数据是动态更新的,需要建立数据更新机制,及时更新城市地理信息数据库。
基于地理信息技术的城市建设方案设计研究1. 引言随着城市化进程的加速,城市的规划和建设变得越来越重要。
如何合理利用有限的土地资源,提高城市的可持续发展水平,成为城市规划师和设计师面临的重要问题。
而地理信息技术的应用在城市建设方案设计中发挥着重要的作用。
本文将探讨基于地理信息技术的城市建设方案设计的研究内容和方法。
2. 地理信息技术在城市建设中的应用地理信息技术是一种将地理空间数据与信息技术相结合的技术手段。
在城市建设中,地理信息技术可以提供大量的地理空间数据,包括地形地貌、土地利用、交通网络等方面的数据。
这些数据可以通过地理信息系统进行整合和分析,为城市规划和建设提供科学依据。
2.1 地形地貌分析地形地貌是城市规划的重要依据之一。
通过地理信息技术,可以获取到城市所在地区的地形地貌数据,包括地势高低、地表起伏等信息。
这些数据可以帮助规划师了解城市所在地区的地理特征,为城市的布局和建设提供参考。
2.2 土地利用分析土地利用是城市规划中的重要内容。
通过地理信息技术,可以获取到城市所在地区的土地利用数据,包括农田、工业用地、居住区等不同类型的土地利用情况。
这些数据可以帮助规划师了解城市土地资源的利用情况,为合理规划城市用地提供依据。
2.3 交通网络分析交通网络是城市建设中的重要组成部分。
通过地理信息技术,可以获取到城市所在地区的交通网络数据,包括道路、铁路、公交线路等信息。
这些数据可以帮助规划师了解城市交通状况,为合理规划城市交通网络提供依据。
3. 基于地理信息技术的城市建设方案设计方法基于地理信息技术的城市建设方案设计需要综合考虑地理空间数据和城市规划要求,采用科学的方法进行分析和决策。
3.1 数据收集和整合首先,需要收集和整合城市所在地区的地理空间数据,包括地形地貌、土地利用、交通网络等方面的数据。
这些数据可以通过卫星遥感、地理信息系统等技术手段获取。
3.2 数据分析和模拟收集和整合数据后,需要进行数据分析和模拟。
数字城市基础地理信息数据库建设研究摘要:数据是系统的血液,对于地理信息系统而言,地理信息数据存在复杂性和特殊性,并不是一般的关系数据库能简单表现的数据,而是空间数据,具有空间特性和时效性。
城市基础地理信息系统是”数字城市”建设的一项基础性系统工作,其核心任务是城市基础地理信息数据库的建立、维护、管理与数据发布,本文探讨基础地理信息数据库结构设计。
关键词:数字城市基础地理信息数据库建设1、前言当前世界各国信息化发展的一个重要方向是把与人类生存和发展有关的各种自然、社会、经济、人文、环境等要素信息化,按地理空间予以集成,构建数字城市、数字区域、数字国家乃至数字地球。
2007年,《国务院关于加强测绘工作的意见》指出并要求“构建数字中国地理空间框架,加强测绘公共服务,发展地理信息产业,努力建设服务型测绘”。
顺应这个发展趋势,各城市兴起地理信息共享服务平台的热潮,其基本任务是提供基本的空间定位服务,通过集成和加载政府信息化综合信息以及各行业专题空间或非空间信息,在统一的地理空间框架数据上发布各类信息服务,为各类信息(空间或非空间)实现网络化服务建立一个基础平台。
数字城市基础地理信息数据库是城市地理空间框架数据的来源,建设数字城市基础地理信息数据库是城市测绘部门的核心和主要任务。
测绘部门将修测数据加工整理后,可以通过两种方法更新基础地理空间数据库。
①基于版本的更新,即以不同时间的整个数据库为版本,更新时以新的版本取代旧的版本。
这种方法适用于和版本数据密不可分或数据量相对较小的数据,如不同版本的规划道路网络。
②基于基态修正的数据更新,通过检测、识别发现数据的变化部分,并对变化部分的数据进行更新,该方法适用于有严格的时态表达且变化频繁的数据,如地籍数据等。
数据库更新是长事务型操作,耗时较长。
无论采用哪种更新方式,当数据量较大时,一旦遇到突发事件导致更新工作中断,若没有相应措施就会导致大量的时间和人力资源浪费在重复劳动中。
城市地理信息系统总体设计书的编写提纲1 引言1.1 编写目的作用,预期读者。
1.2 编写背景系统名称,任务提出者,使用者,任务承接者,与其他系统的关系。
1.3 定义术语,符号规定,标准词汇,命名规范。
1.4 参考资料列出所有的参考资料,其中任务书、项目可行性论证报告和用户需求调查报告是必须的参考资料。
2 总体架构设计2.1 系统目标总体目标、分期目标。
2.2 设计原则如先进性原则,实用性原则,标准化、规范化原则,可行性原则,可扩充性原则,成本效益优化原则。
2.3 系统架构系统架构图及说明。
2.4 开发架构开发架构图及说明。
2.5 部署架构部署架构图及说明。
2. 6 主界面设计概要的界面设计图及说明。
2.7 关键技术列出系统所采用的关键技术,并说明实现方案。
3 数据库设计如本部分特别复杂,可单独形成数据库设计文档。
3.1 数据量估算梳理现有数据情况,并预估未来5 年左右的数据情况。
3.2 概念设计数据分类、分级等,可用E-R 图表示。
3.3 逻辑设计图层设计、表结构设计等。
3.4 物理设计数据库系统选型、数据存储模型等。
4 系统功能设计对于每一个子系统,均做如下描述:4.1 子系统1用例图,界面组成,模块逻辑关系图,功能详细描述表。
4.2 子系统n同上。
如子系统架构较为复杂或是在总体架构中描述过简,可加入子系统架构。
5 接口设计5.1 内部接口设计列举内部接口及其相关参数。
5.2 外部接口设计列举外部接口及其相关参数。
6 系统环境设计6.1 开发环境软件配置,硬件配置等。
6. 2 运行环境软件配置,硬件配置,网络体系结构等。
7 系统性能设计7.1 性能指标预测并列出系统的主要性能指标。
7.1 性能保障措施从功能性、可靠性、易适用性、高效性、可维护性、可移植性等方面着重说明系统所采取的措施。
8 应用模式分类说明应用的用户、使用场景、应用方式、应用功能。
9 系统安全设计可从数据安全、存储安全、网络安全、系统安全等多个角度描述。
基于城市空间数据的地理信息系统分析与设计地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种以计算机技术为基础的空间信息处理系统,可用于收集、存储、管理、分析和展示地理数据。
在城市规划、土地管理、环境保护、交通规划等领域,GIS技术的应用越来越广泛。
本文将基于城市空间数据展开地理信息系统的分析与设计的讨论。
首先,地理信息系统的分析与设计需要建立在城市空间数据的基础上。
城市空间数据主要包括地理位置信息、地形地貌信息、城市设施信息、人口分布信息等。
这些数据可以通过卫星遥感、地理测量、人口普查等方式获得。
在分析与设计过程中,我们需要对这些数据进行收集、整理和存储,以便进行后续的空间分析和模拟。
在地理信息系统的分析与设计过程中,我们需要解决的一个重要问题是数据的模型化与建模。
数据的模型化是指将现实世界的城市空间数据转化为计算机可以处理的数据形式。
常用的数据模型有栅格模型和矢量模型。
栅格模型将地理空间划分为规则的像元,用像元的属性表示该区域的特征。
矢量模型则采用点、线、面等几何对象的拓扑关系来描述地理空间数据。
根据具体的分析和设计目的,我们需要选择适当的数据模型。
在地理信息系统分析与设计中,空间分析是一个核心内容。
空间分析通过使用地理信息系统软件,对城市空间数据进行图像处理、地理统计、空间统计等操作,以获得有关城市空间的特征和规律。
例如,我们可以通过空间分析来研究城市的土地利用情况、交通网络布局、环境污染分布等。
空间分析不仅能够帮助城市规划师做出科学决策,还可以为城市发展提供有力的支持。
此外,在地理信息系统的设计中,还需要考虑系统的功能和性能。
具体来说,地理信息系统应该具备数据输入、数据存储、数据查询、数据分析和数据可视化等功能。
此外,系统的性能也是至关重要的。
如果系统响应时间过长或者无法同时处理大批量的数据,将严重影响用户的使用体验。
因此,在设计地理信息系统时,我们需要综合考虑系统的功能需求和性能需求,合理设计系统的架构和算法。
如何进行地理数据库设计地理数据库设计是地理信息系统(GIS)中至关重要的一步,它涉及到用适当的数据模型和结构来组织和存储地理空间数据。
一个良好的地理数据库设计可以提高GIS系统的性能和效率,同时能够满足用户的需求。
本文将就如何进行地理数据库设计进行探讨。
1. 确定需求和目标在进行地理数据库设计之前,首先需要明确用户的需求和目标。
这包括了用户所关心的地理特征、属性信息以及分析功能等。
通过与用户的沟通和需求调研,我们能够更好地理解他们的需求,从而为数据库的设计提供指导。
2. 选择合适的数据模型数据模型是地理数据库设计的基础,它定义了数据如何组织和存储。
常见的地理数据模型包括层次模型、关系模型和对象模型等。
在选择数据模型时,需要考虑数据的结构、复杂度以及系统的性能需求等因素。
例如,如果数据具有层次结构,则层次模型可能是更好的选择;如果数据需要进行复杂的空间分析,则对象模型可能是更合适的选择。
3. 设计数据结构在地理数据库设计中,数据结构是指如何组织和存储数据的方式。
常见的数据结构包括图形数据的矢量模型和栅格模型。
矢量模型以点、线和面等元素来表示地理空间对象,而栅格模型则将地理空间划分成均匀的单元格。
在设计数据结构时,需要考虑数据的精度、存储空间和查询效率等因素。
4. 确定数据字段和属性数据字段和属性是地理数据库中存储地理特征和属性信息的要素。
在设计数据字段时,需要确定每个字段的数据类型和长度,以及是否允许为空。
同时,还需考虑是否需要添加额外的属性字段来满足用户的需求。
例如,在一个地图数据库中,可以添加高程、土壤类型和植被覆盖等属性字段。
5. 进行数据规范化数据规范化是地理数据库设计中的重要步骤,它确保数据的一致性和完整性。
通过将数据分解成更小的关系,并通过主键和外键来建立关联,可以减少数据的冗余和不一致。
此外,还可以通过定义域、约束和触发器等手段来限制数据的输入和修改。
数据规范化能够提高数据的质量和可靠性,使数据库更易于管理和维护。
城市地理信息系统中基础数据库设计与实现研究作者:杨利娟来源:《科技资讯》2014年第29期摘要:该文基于笔者从事GIS设计与实现的相关工作经验,以基于ArcEngine的城市基础测绘成果数据库管理系统设计实现为研究对象,论文首先从其中涉及的关键技术开始研究分析,在此基础上,详细论证了该数据库管理系统的设计和实现方法,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事数字城市相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。
关键词:ArcEngine 基础测绘成果数据库管理系统设计中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)10(b)-0031-02目前,大部分的测绘成果管理仍处于手工阶段,人力物力资源消耗大、工作效率低、工作可靠性差。
面对着测绘技术的迅猛发展和变化,面对着凝聚着广大测绘工作者辛勤汗水的大量珍贵的测绘成果,如何管理好这些测绘成果,使其接收、存储、管理、供应更加规范和高效成为我们迫切需要解决的问题。
地理信息系统作为一门新兴的边缘学科,是对地球空间数据进行采集、存储、显示、分析应用的综合性技术系统。
它不仅可以像传统的数据库管理系统那样,管理数据和文字信息,而且可以管理空间信息,能够提供各种空间分析的方法,对各种不同的空间信息进行综合分析与解释,提供基于地理信息的查询、管理、统计分析等功能。
因此,利用地理信息系统的数据可视化、思维可视化的决策支持方式,可以作为测绘、规划部门进行管理、业务查询和城市规划设计的辅助工具。
这将彻底解决测绘成果的管理问题,充分利用已有资料,提高工作效率,加快我国城市建设的发展。
1 城市基础测绘成果数据库管理系统设计1.1 系统总体设计(1)数据操作功能。
①数据录入。
②数据更新。
③数据删除。
(2)数据检索统计功能。
该模块是整个系统的核心模块,要求能够以多种方式进行数据检索,它主要包括:图形交互检索、坐标检索、统计。
图形交互检索包括按圆、矩形、多边形、缓冲区等查询。
地理国情监测下的城市地理信息数据库建设研究盘贻峰摘要:目前地理国情监测的主要工作就是对城市地理信息数据库的建设,这是一项长期持续的覆盖全国的工作,且过程中需要建立获取大量的像控点。
要实现统一管理像控点的入库,得到像控点资源在不同区域空间和不同时间随时共享,节约人力物力资源,就必须建设像控点管理系统和数据库。
关键词:地理国情监测;像控点;城市地理信息数据库国家城市地理信息作为国家经济发展的基础性资源和战略性资源,对国家社会的经济发展、国防建设和人民生活意义非凡。
我国近年来的地理测绘工作已经由服务于国家重大工程、重大战略逐渐向建设国家信息化转移。
目前的地理监测资源和服务特点已经逐渐不能满足社会各界的逐渐增长的管理业务需求。
基于以上综合因素,国家地理测绘积极响应政府和社会各界的需求,从而开展地理国情监测,以求顺应社会发展、拓展业务服务、提高业务水平的服务战略,最终满足甚至超过服务社会、民生的各项需求。
1像控点数据库1.1 设计数据结构试验区对采集的像控点数据及时分析,其具体数据根据不同内容可划分为空间坐标、概略、影像和像控点选取四类信息数据。
空间坐标信息数据主要包括平面和大地坐标信息,以及例如经纬度、东坐标、北坐标等相关的基础信息。
概略信息数据主要包括类型、展点图和采集设备等基础相关辅助信息。
影响信息数据主要包括左右影像以及抓获其左右影像的时间、色彩和分辨率等相关信息。
像控点信息数据主要包括采集像控点人员的基本信息以及采集地点及详细说明、采集时间等信息。
1.2 设计物理储存像控点相关数据可以根据它们的储存方式来进行分类,主要可分为图形、文件和属性数据三大类。
图形数据主要包括经纬度信息,并且这部分信息不但被记录在属性表,而且另外还以空间数据的格式进行备份储存,以便展现更加形象可观的像控点位置信息。
文件数据主要包括照片、视频和展点图等数据,这些数据通常以文件格式进行储存,并且通过一定的路径平台与属性数据实行关联。
城市地理信息系统实验报告一.实验目的为了更好地学习城市地理信息系统,进一步加深对地理信息系统的理解,自己动手做一个基于GIS的城市地理信息系统是必要的。
这一方面锻炼自己实际操作的能力,另一方面可以让我们提前接触GIS的开发,了解开发的含义,为以后工作建立良好的基础。
二.实验要求(1)明确要开发的系统需要实现的功能,写出系统设计说明书,为以后开发指明方向。
(2)系统开发过程中主要运用的是C#语言,包括数据库的建立,代码的设计,系统的运行,测试。
(3)系统整体功能的完善,测试。
三. 实验内容本组开发的系统是基于GIS的城市公交查询系统,名为邯郸公交查询系统。
(一)程序功能设计此公交查询系统可实现的功能有:基本的功能----地图的放大,缩小,漫游,数据库信息数据的整加,改动和查询。
(二)用户界面设计以及数据库的设计一个好的程序首先要有一个舒服的界面,体现人性化服务。
一方面是颜色和图案的搭配,一方面是操作的简单快捷。
由于本组做的是邯郸公交查询系统,所以很多界面都是依托在邯郸古城文化的基础上。
邯郸市地处河北省西南部,西依太行山脉,东接华北平原,与山西、山东、河南三省相邻。
邯郸市是国家历史文化名城、中国优秀旅游城市、国家园林城市、中国成语典故之都和太极拳之乡。
邯郸的公交非常方便,四通八达、无人售票。
崭新的公交车车内车外都很干净。
此次公交查询系统主要包括一个主界面模块和三个查询模块。
遵循美观实用的原则,设计的主界面模块。
主界面模块分为登录界面、注册界面和更改密码界面三部分。
1.主界面:(1)登陆界面登录界面采用的是会员模式,即只有在软件中注册的用户才可以使用。
如图1.1登录界面主要有两个文本框,两个按钮和两个超链接组成,当用户第一次登录的时候,如果没有注册则程序便登录程序会提示用户名错误或者不存在。
如图1.2图1.2该功能的实现主要和数据库连接有关,数据库里会有已注册的用户信息。
若输入的信息在数据库里不存在,那么就会代码设计运行之后弹出以上界面。
浅析城市地理信息数据库的建设摘要: 随着社会经济的发展, 城市的发展日新月异, 同时随着数字城市的不断提出, 数字城市的建设成为城市经济技术发展的要求和必然。
本文提出了城市地理信息数据库的建设目标, 探讨了其建设中的关键问题, 并提出了建设方案。
关键词: 城市;地理信息; 数据库一城市地理信息数据库的建设目标城市地理信息数据库建设的主要目标, 是利用先进的计算机技术、网络技术及gis 技术, 建设全市范围内的准确、动态、高效的共享型空间数据库。
从而为城市政府、企业、社区和公众提供高质量的基于空间位置的应用服务, 使之成为全市各行业信息系统的空间定位基础。
不仅能满足全市国土资源管理的需要,还要为全市城市规划、管理和社会各行业提供现势性的地理空间数据。
较好地满足城市规划、建设、管理、服务以及未来发展的需要。
1.1 改变测绘产品的保存方式, 保持数据的现势性随着科学技术的发展和计算机的普及应用, 原有的测绘产品越来越不能满足实际工作的需要, 许多单位迫切需要数字地形图资料, 并且测绘生产方式正发生着翻天覆地的变化, 生产和提供数字资料是大势所趋。
同时还要对测绘资料进行科学高效的管理, 提高数据生产、维护和服务的效率, 保证数据的质量和现势性。
城市发展日新月异, 对数据更新的速度和质量提出了更高的要求, 通过数据库的建设, 改进数据更新的方法, 提高数据更新速度, 从而缩短更新周期, 通过完成数据库的构建,形成良好的数据管理、更新、维护机制, 并实现基于数据库制作地图产品, 逐步建立起空间数据的共享机制和分发服务体系。
进而实现城市信息资源按照地理空间位置的整合和共享。
1. 2 建立标准、共享和安全的地理空间数据库地理信息数据库的建设需要巨大的投入, 牵涉到城市的各行各业, 在一定程度上制约着城市的发展。
城市各相关部门的应用是建立在城市公共的空间地理定位的基础上, 它们对现势性的地理空间数据的要求非常迫切, 因此, 我们力争建立一个标准统一、高度共享和安全的地理空间数据库, 为全市规划、管理和社会各行各业提供完善、优质和高效的地理空间数据。
地理信息技术专业地理数据库设计与管理一、引言地理数据库在现代的地理信息系统中扮演了重要的角色。
对于地理信息技术专业来说,地理数据库的设计与管理是至关重要的技能。
本文将探讨地理信息技术专业地理数据库的设计原则、数据模型选择以及数据库管理方面的挑战和解决方案。
二、地理数据库设计原则1. 数据需求分析在地理数据库的设计过程中,首先需要进行数据需求分析。
这包括确定数据库的目标、用户需求以及所需数据的类型和规模。
通过对数据需求进行详细的分析,可以为后续的设计和管理提供指导。
2. 数据模型选择常见的地理数据库数据模型包括层次模型、关系模型和面向对象模型。
在选择数据模型时,需要考虑数据的复杂性、可扩展性和性能要求。
例如,对于具有复杂拓扑关系的地理数据,面向对象模型可能更适合。
3. 空间索引设计地理数据库中的空间索引是提高查询效率的关键。
常用的空间索引方法包括R树、四叉树和网格索引。
在设计空间索引时,需要考虑到数据的分布特点和查询的需求,选择合适的索引方法来提高查询效率。
4. 数据一致性与完整性地理数据库中的数据一致性和完整性是设计过程中需要重点考虑的因素。
数据的一致性包括空间一致性和拓扑一致性,需要通过合适的数据模型和约束条件来保证。
同时,对于数据的完整性,需要通过定义有效的数据检查和约束规则来保证数据的完整性。
三、地理数据库管理1. 数据的获取与录入地理数据库的管理从数据的获取和录入开始。
数据的获取可以通过采集、传感器等方式进行,而数据的录入需要考虑数据的准确性和完整性。
为了提高效率和减少错误,可以采用自动化的数据录入方式,例如使用GPS采集地理数据。
2. 数据存储与组织地理数据库的存储与组织是管理过程中的重要一环。
传统的关系型数据库可以用来存储地理数据,也可以选择面向对象数据库或者专门的地理数据库软件。
在存储与组织时,需要考虑到数据的规模和查询的需求,选择合适的存储格式和数据组织方式。
3. 数据更新与维护地理数据库是一个动态的系统,需要不断地进行数据更新和维护。
地图学中的地理信息数据库设计与管理研究地理信息是一种基础性数据,在现代社会中得到了广泛的应用。
而地图学是地理信息的重要分支领域,它涉及到地图的设计、生产、分析等各个方面。
而在地图的制作过程中,地理信息数据库的设计与管理可以说是非常重要的。
本文将从地图学的角度,探讨地理信息数据库的设计与管理。
一、地理信息数据库的概念地理信息数据库是指一种用于存储、管理、查询和分析地理信息数据的软件系统。
它通过将地理信息数据整合到一个中心型数据库中,使得这些数据得以方便地查询和使用。
在地图的制作过程中,地理信息数据库起着至关重要的作用。
二、地理信息数据库的设计地理信息数据库的设计非常重要,一个好的设计可以大大提高工作效率,减少出错率。
在地理信息数据库的设计中,关键是要考虑到数据的结构和表达方式。
一般来说,地理信息数据可以按照矢量和栅格两种模式进行分类。
矢量数据指的是基于点、线、面等几何元素进行描述的地理信息数据。
在矢量数据模式下,地图信息可以分为点状、线状和面状三种类型。
这种数据结构通常使用关系型数据库进行存储,地图上每个要素都对应一个记录(行),其属性值被存储在这个记录中的字段(列)中。
矢量数据的数据结构清晰,使用方便,能够体现空间实体之间的相互关系,因此可以被广泛应用于地理信息系统中。
栅格数据是按照网格格式存储的地理信息数据。
在栅格数据模式下,地图信息被分成若干个等大的像素块,每个像素块都有唯一的位置编号,而像素值则用于描述该位置的特征。
这种数据结构使用的是非关系型数据库进行存储,其特点是存储空间较大,但是对于像素值的处理效率高。
栅格数据模型适合描述变化较为连续的空间现象,如高度、温度、降雨量等。
根据不同的地图信息需求,可以根据其特点选择矢量或栅格数据模型,同时也可以将矢量和栅格数据结合使用。
在地理信息数据库的设计中,还需要考虑到数据的完整性、一致性、合规性等方面的问题,确保数据的可靠性和准确性。
三、地理信息数据库的管理地理信息数据库的管理主要包括数据的存储、查询、更新和删除等各个方面。
基于地理信息系统的城市规划方案设计研究1. 引言城市规划是为了实现城市可持续发展而进行的一项重要工作。
而地理信息系统(GIS)作为一种强大的工具,可以提供空间数据的收集、分析和可视化,为城市规划带来了新的思路和方法。
本文将探讨基于地理信息系统的城市规划方案设计研究,重点关注GIS在城市规划中的应用和其带来的优势。
2. GIS在城市规划中的应用2.1 空间数据收集GIS可以通过卫星遥感、无人机影像等方式,获取大量的空间数据,包括地形地貌、土地利用、交通网络等信息。
这为城市规划提供了全面、准确的数据基础。
2.2 空间数据分析GIS可以对收集到的空间数据进行分析,包括空间关系分析、空间模式分析等。
通过这些分析,可以揭示城市中的空间特征和规律,为规划师提供科学的依据。
2.3 可视化展示GIS可以将分析结果以图形、图表等形式进行可视化展示,使得规划师和决策者更直观地了解城市的现状和发展趋势。
同时,通过可视化展示,也可以将规划方案向公众进行有效的传播和沟通。
3. 基于GIS的城市规划方案设计研究3.1 土地利用规划土地利用规划是城市规划的重要组成部分,它涉及到城市的发展方向、用地结构等问题。
利用GIS可以对城市的土地利用情况进行分析和评估,为土地利用规划提供科学的依据。
3.2 交通规划交通规划是城市规划中的重要环节,它关系到城市的交通流动和交通设施的布局。
利用GIS可以对城市的交通网络进行分析和优化,包括交通流量、交通拥堵等方面,为交通规划提供科学的决策支持。
3.3 环境保护规划环境保护规划是城市规划中的一项重要任务,它涉及到城市的生态环境和资源利用。
利用GIS可以对城市的环境质量进行评估和监测,为环境保护规划提供科学的依据。
4. 基于GIS的城市规划方案设计的优势4.1 数据准确性GIS可以提供准确的空间数据,避免了传统手工收集和处理数据的不准确性和主观性。
这为规划师提供了可靠的数据基础,提高了规划方案的科学性和可行性。
基于实践的城市地理信息数据库详细设计思路研究摘要:本文基于笔者多年从事GIS应用的相关工作经验,以湖南某城市基础地理信息数据库设计与构建为研究背景,探讨了城市基础地理信息数据库的逻辑设计思路和数据库的详细设计思路,相信对同行能有所裨益。
关键词:城市基础地理信息数据库系统组成存储管理
基础地理信息数据作为基础地理信息系统的数据源,具有多源性(空间数据、属性数据和时间数据),对它进行正确、有效的组织和预处理是成功建设基础地理信息系统的关键所在。
城市基础地理信息数据的数据量可用“海量”一词来形容,面对如此庞大的数据必须建立科学的数据存储机制完成数据的存储与管理。
为了实现基础地理信息数据的存储管理和分发服务,基础地理信息数据库的建设也是至关重要的。
1 城市基础地理信息数据库的内容
城市基础地理信息数据库主要应包括以下7个数据库:控制测量成果库(CSP);数字线划地形数据库(DLG);数字正射影像数据库(DOM);数字高程模型数据库(DEM);数字栅格图数据库(DRG);地名数据库(PN);元数据库(MD)。
基础地理信息数据库还可包括管线、规划、地质等相关数据。
基础地理信息数据库的组成结构图如图1所示。
数字线划地图数据库主要包括道路、境界、水系、土地利用等基本矢量数据,建立以影像为基底、矢量数据进行分析的城市基础地理信息数据库,可以直观、方便的完成城市空间信息的查询、分析及各种应用服务。
在基本要素中加入各种专业属性信息,使空间信息与属性信息有机的融合,实现了空间与非空间信息的统一。
对于需求基本要素之外要素的用户,可以调用航摄影像库及控制成果库中的航摄影像及定向参数,快速恢复立体模型,实现其它要素的便捷提取,满足不同用户对空间信息的需求。
正射影像具有精度高、信息丰富、真实直观、获取快捷等优点,利用正射影像可以便捷提取城市所需要的各类空间地理信息、自然资源信息及其它派生信息;可以为城市的空间基础设施建设及社会公众提供空间信息等服务。
把正射影像与数字高程模型数据进行叠加,可以真实再现城市自然景观,并为城市规划、建设等部门提供信息丰富的空间地理数据。
地名作为最直观、高度概括的信息,是自然和经济信息的特殊载体,是人们生活、交往不可缺少的工具,可为语言学、地理学、历史学、民族学等学科的研究提供宝贵资料。
地名数据库是一个空间定位型的关系数据库,它存储和管理各类地名信息,包括行政区划、居民地、河流、湖泊、风景名胜、自然保护区的名称、行政归属、沿革和历史、类别和级别、审定日期和坐标等。
它是联系社会、经济信息和空间信息的纽带,是空间数据基础设施建设的重要组成部分。
元数据是关于数据的数据,即是关于数据的内容、质量、状况和其他特性的信息,是描述数据和诠释数据的数据,它用来组织和管理空间信息,挖掘空间信息资源,帮助数据使用者查询所需的空间信息,提供数据转换方面的信息。
元数据库是由各种数字产品的元数据构成的数据库,元数据库的建立有助于定位和理解数据,元数据的发布可以极大的提高数据共享和交换的效率。
2 城市基础地理信息数据库的逻辑设计
城市基础地理信息数据库必须面对不同的用户或应用群体,系统的主要需求表现在各类数据的快速检索查询、数据的更新与维护以及数据的安全等等多个方面,所以我们必须对数据库中的数据进行合理的组织和分类来满足上述需求。
数据库的逻辑设计主要是根据数据的不同应用对数据进行分类组织。
下面以矢量地形图为例阐述数据库的逻辑设计。
矢量地形图数据作为数字线划图的主要组成部分,用以表示城市的基本面貌并作为各种专题数据统一的空间定位载体,包括测量控制点和城市地形、交通、水系、境界、居民地、植被等核心地理要素。
在基础地理信息数据库的逻辑设计中,可以设计如下:
(1)矢量地形图数据子库
矢量地形图数据子库的划分可以依据城市在建立城市基础地理信息系统时使用的矢量地形图数据的比例尺来进行,如有的城市有1:500、1:2000和1:10000的矢量地形数据,就可划分为3个子库,分别为1:500地形图子库、1:2000地形图子库、1:10000地形图子库;而有的城市可能只有1:500和1:10000的矢量地形数据,那其地形图子库就有1:500地形图子库和1:10000地形图子库两种了。
(2)矢量地形图数据大类
根据通常应用的需要,将基础数据库中的矢量地形数据按地形实体的大类进行逻辑分组,每一个逻辑组就是一个矢量地形图数据大类。
矢量地形数据按照国标可以分为控制点、居民地、交通、水系等几个大类。
一个大类中的空间实体数据在逻辑上被看作属于同一范围,其代码的第一位都相同,往往被同时应用。
(3)矢量地形数据图层
一个矢量地形图数据大类通常包含多个空间实体类型,可以再根据实体的类型(点、线、面)和实体在数据中的意义(辅助信息、主要信息)划分出具体的逻辑层,一个逻辑层还可以含有一个注记层。
(4)矢量地形数据实体
矢量地形数据实体作为单个图层中的独立单元,包含图形数据(几何属性)和非图形数据(非几何属性)。
图形数据一般指实体的地理位置
和形状,非图形数据包括标量属性(如高程、面积、长度的数据及实体的编码数据等)和名称属性(如道路名称、河流名称等)。
地理实体按几何形状分为点、线、面三种基本类型,这种分类法对于地理实体的特征描述和编码表示很合适。
例如点类有控制点、独立地物点等,线类有道路、地类分界线、管线等,而面类有行政区域、建筑物、绿化带等。
3 城市基础地理信息数据库的详细设计
3.1 控制成果数据库
3.1.1 控制成果库系统设计
建立控制成果库主要是对测区基础控制点、像片控制点、空三加密成果、控制概况资料、空三加密概况资料等进行有效组织与管理。
控制成果库系统由控制点成果录入、查询两个主要模块组成。
(1)控制点成果录入:控制点成果数据录入模块是对测区的概况资料、基础控制点成果、像片控制点成果、空三加密成果组织入库。
(2)控制点成果检索查询:对于基础控制成果、像片控制成果,通过点号进行查询;根据摄区代号对像片控制概况资料、加密成果等资料进行查询。
3.1.2 控制成果数据内容
控制成果库由基础控制成果(内容为城市基础控制点成果)、像片控制概况(内容为像片控制测量的基本情况)、像片控制成果(内容为像片控制点成果)、空三加密概况(内容为航测内业空三加密的基本情况)、空三加密成果组成。
3.2 正射影像库
3.2.1正射影像库系统设计
正射影像数据库系统由数据入库、数据查询两个主要模块组成。
(1)数据入库模块:正射影像数据入库模块是要把TIFF格式的正射影像导入数据库;二是要把正射影像对应的元数据录入数据库。
(2)正射影像数据检索查询:正射影像数据检索查询模块主要是根据图幅号对正射影像元数据进行检索查询。
3.2.2 正射影像库数据内容
正射影像库包括正射影像库成果(内容为正射影像成果)和正射影像元数据。
3.3 数字高程模型库
3.3.1 数字高程模型库系统设计
DEM数据库系统由数据入库、数据查询两个模块组成。
(l)DEM数据入库:数字高程模型的入库包括BLI格式的数据入库及元数据入库两部分。
(2)数据查询:数据查询模块指对DEM元数据信息进行查询。
3.3.2 数字高程模型数据内容
数字高程模型数据为拼成一体的济南市DEM数据。
3.4 基本要素数据库
3.4.1 基本要素数据库系统设计
基本要素数据库包括境界、道路、水系、地名及土地利用等五大类基础的空间数据。
系统由数据入库、数据查询两个模块组成。
(1)基本要素数据入库模块:由数据库软件提供的矢量数据入库工具把Acr/Info的E00数据导入到数据库中,并用开发的元数据录入模块完成元数据录入。
(2)基本要素数据的检索查询:建立以图号为索引的数据查询机制,根据图号对元数据进行查询。
3.4.2 基本要素数据内容
基本要素数据库主要包括境界、道路、水系、地名及土地利用五
大类基础数据及元数据信息。
根据具体的入库需求,在境界、道路、水系、地名及土地利用五类数据中,按照不同的内容进一步细化,共分为12层数据(如表1)。
4 结论
本文基于笔者在湖南某市的基础地理信息数据库构建方面的实践经验,探讨了城市基础地理信息数据库逻辑设计与详细设计思路,给出了详细的设计方案,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价
值和借鉴意义。
参考文献
[1]李大超.GIS技术在城市规划中的应用[J].科技资讯,2006(3).
[2]黎栋梁,丁建伟.GIS支持下的城市规划图文一体化办公系统的建立[J].科技创新导报,2001(3).。