第九讲 基础地理空间数据库建立(1)

数据库：就是为了一定的目的，在计算机系统中以特定的结构组织、存储、管理和应用的相关联的数据集合。

空间数据库是存取、管理空间信息的数据库地理信息系统中的数据库就是一种专门化的数据库，由于这类数据库具有明显的空间特征，所以有人把它称为空间数据库。

空间数据库的内容:矢量地形要素数据库、数字高程模型数据库、数字正射影像数据库、数字栅格地图数据库、元数据库、专题数据库空间数据管理演变过程：人工管理阶段（50年代中期以前）、文件系统阶段（50年代后期一60 年代中期）、文件与数据库管理阶段（20世纪70年代初）、全关系型空间数据库管理系统（20 世纪70年代后期）、对象关系数据库管理系统、面向对象的数据库管理系统地理空间数据库主要研究内容：空间数据模型、地理空间数据的获取与处理、地理空间数据组织、空间数据库管理系统、地理空间数据共享研究空间实体一一指具有确定的位置和形态特征并具有地理意义的地理空间物体。

（河流、道路、城市、航线等）空间实体：地理信息系统中不可再分的最小单元现象称为空间实体•属性是空间实体已定义的特征（如人口数量、林地上林木名称等）空间实体：是指现实世界中地理实体的最小抽象单位，主要包括点、线和面三种类型•空间检索的目的是对给定的空间坐标,能够以尽快的速度搜索到坐标范围内的空间对象，进而对空间对象进行拓扑关系的分析处理空间对象模型特征：1 •图斑模型将一个地理空间划分成一些简单的连通域，每个区域用一个简单的数学函数表示一种主要属性的变化。

根据表示地理现象的不同，可以对应不同类型的属性函数。

2、等值线模型等值线的特点：（1）用一组等值线将地理空间划分成一些区域，每个区域中的属性值的变化是相邻的两条等值线的连续插值；（2）每条线唯一值；（3）两条等值线不相交；3、选样模型地理空间上的属性值是通过釆集有限个点的属性值来确定的。

场的特征⑴空间结构特征和属性域2）连续的、可微的、离散的3）与方向无关的和与方向有关的（各向同性和各向异性）4）空间自相关矢量数据结构的几何数据表达优点：结构简单、直观、易实现以实体为单位的运算和显示。

地理信息系统原理空间数据库建立(总19页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--地理信息系统原理综合训练项目三：空间数据库建立目录1、项目名称 ······························································································错误!未定义书签。

2、项目目的和要求 ··················································································错误!未定义书签。

测绘技术中的地理数据库构建方法地理数据库是测绘技术中非常重要的一个组成部分，它包含了丰富的地理数据信息，可以为各种地理信息应用提供支持。

地理数据库的构建方法决定了地理数据的质量和准确度，因此在测绘技术中非常关键。

本文将探讨地理数据库构建方法的一些重要方面。

1. 数据采集与整理地理数据库的构建首先需要进行数据采集和整理。

数据采集可以使用多种手段，如遥感技术、GPS定位、地形测量等。

采集到的数据需要进行整理，包括数据格式的转换、数据质量的检查和纠正等。

此外，还需要对不同数据进行整合和融合，以便构建统一的地理数据库。

2. 数据存储与管理地理数据库的构建离不开数据的存储与管理。

在存储方面，可以使用关系型数据库、面向对象数据库或者空间数据库等不同的技术。

这些技术各有优劣，选择合适的存储技术需要考虑数据量、访问性能、数据一致性等因素。

在管理方面，地理数据库需要定义数据模型、建立数据字典，并制定数据管理的规范和流程，以确保数据的有效性和一致性。

3. 数据质量控制地理数据库的数据质量对后续的地理信息应用至关重要。

因此，在地理数据库的构建过程中，需要进行严格的数据质量控制。

一方面，可以采用自动化的技术，如数据清理和数据验证等，来检测和修复不符合质量标准的数据；另一方面，还需要进行人工的质量检查，确保地理数据的准确性和完整性。

4. 空间数据分析与建模地理数据库的构建也可以包括对空间数据的分析与建模。

通过对地理数据的分析，可以揭示其中的地理特征和规律，为后续的地理应用提供支持。

在进行空间数据建模时，需要根据地理现象的特点选择合适的模型，如栅格模型、矢量模型等。

这将为地理数据的可视化、分析和查询提供基础。

5. 数据更新与维护地理数据库是一个动态的系统，需要进行定期的数据更新和维护。

数据更新可以通过定期的数据采集和处理完成，确保地理数据的时效性。

同时，还需要建立完善的数据维护机制，如数据备份、故障恢复等，以保证地理数据库的稳定运行。

构建地理数据库(geodatabase) 教程构建地理数据库教程快速浏览用户可以容易地创建地理数据库并向其添加行为，且使用ArcGIS Desktop 中的数据管理工具时不需要进行编程工作。

在ArcMap（用于编辑、分析地图和以及根据数据创建地图的应用程序）中查询和编辑地理数据库时，可以很轻松地利用地理数据库中的数据和行为，而无需进行任何自定义。

本教程帮助用户使用ArcGIS Desktop 的ArcEditor 或ArcInfo 许可权限浏览地理数据库的功能。

您可以按照自己的进度学习本教程，无需任何其他帮助。

本教程包括八个练习，每个练习需要10 到20 分钟来完成。

练习是循序渐进的，必须按顺序分别完成。

在本教程中，您将使用ArcCatalog 和ArcMap 创建对公共事业水网进行建模的地理数据库。

您将通过创建子类型、验证规则、关系和几何网络将行为添加到地理数据库。

可以使用ArcMap 通过编辑地理数据库中的一些现有要素并添加一些新要素来利用该行为。

这些练习的研究区域是假想城市的一部分。

软件随附一个地理数据库，其中包含大部分数据、一个表示给水支管的Coverage 和一个表示宗地所有者数据的INFO 表。

本教程中您会将Coverage 和INFO 表导入到地理数据库中，然后修改属性以指定其行为。

练习1：在Catalog 中组织数据开始此教程之前，必须查找和组织所需的数据。

这可通过使用ArcMap 或ArcCatalog 应用程序中的Catalog 窗口来完成。

连接到数据在Catalog 中，数据是通过文件夹或数据库连接进行访问的。

数据库连接用于访问ArcSDE 地理数据库。

此教程使用文件地理数据库。

文件地理数据库通过文件夹连接进行访问。

可通过文件夹连接访问的其他数据包括个人地理数据库、shapefile 和Coverage。

在文件夹连接中进行查找时，可以快速查看其所包含的文件夹和数据源。

现在，通过在ArcCatalog 中创建与数据的文件夹连接开始组织数据。

测绘技术中的地理数据库建立方法地理信息系统（GIS）的发展让地理数据库的建立方法成为测绘技术中的重要话题。

地理数据库是以地理坐标为基础，整合了地理数据的存储、管理和分析的系统。

在测绘技术中，地理数据库的建立方法对于实现高精度、多层次的地理数据的管理和应用至关重要。

一、数据在地理数据库的建立过程中，数据的选择和准备至关重要。

首先，需要确定需要收集的数据类型，例如地形地貌、土壤类型、水资源等。

其次，需要选择合适的数据源，如卫星影像、数字地图等。

同时，还需要考虑数据的精度和更新频率，以满足不同应用的需求。

二、数据采集数据采集是地理数据库建立的基础环节。

传统的数据采集方式包括地面测量、航测和地物解译。

与此同时，随着遥感、卫星定位和无人机等技术的发展，数字化的数据采集方式得到了广泛应用。

这些新技术的使用可以大大提高数据采集的效率和精度。

在数据采集过程中，还需要考虑数据的质量控制。

例如，对于数字地图的采集，需要对道路网、水系、建筑物等进行验证和修正。

而在航测中，精确的摄影测量和遥感图像处理也是关键的环节。

三、数据预处理数据预处理包括数据的清洗和转换。

在数据清洗阶段，需要处理数据中的错误、噪声和冗余信息。

例如，对于采集到的地形数据，需要通过插值和滤波等方法去除测量误差和孤立点。

同时，还需要进行数据的拓扑关系建立，以确保数据的一致性和完整性。

数据转换是将数据从不同格式和坐标系统转化为统一的数据模型和坐标系统的过程。

例如，将不同坐标系统的数据转换为地理坐标系，以便进行统一的空间分析和查询。

四、数据存储数据存储是地理数据库的核心。

常见的数据存储方式包括关系数据库和面向对象数据库。

关系数据库的优势在于丰富的查询和分析功能，而面向对象数据库则更适合存储复杂的地理对象和拓扑关系。

在数据存储过程中，还需要考虑数据的索引和压缩。

索引可以提高数据的访问效率，而压缩则可以减少存储空间的占用。

此外，对于大数据量和高并发的应用场景，还需要考虑数据的分布式存储和处理。

地理空间信息资源库建库规范1遥感影像数据库建库规范1.1.1建设方案（一）建设模式遥感影像数据是一种海量、昂贵且时效性强的信息资源，它的获取、更新具有较强的技术性和专业性。

它的获取和更新应由指定职能部门具体负责，根据政府部门的实际需求，制订影像采购计划，进行统一获取、处理，并建立相关机制确保为各部门提供共享使用。

采用“市财政统一支付、全市共享使用”的方式，开展遥感影像的获取，并通过基础信息资源共享管理服务平台面向全市各应用部门提供分发和共享使用，实现“一次投资、重复使用、多方受益”集约化建设模式。

（二）建设内容根据《城市地理空间框架数据标准（CJJ103-2004）》以及国家测绘局《数字城市地理空间框架建设试点技术大纲（试行）》相关规定要求，鄂尔多斯市遥感影像数据库的建设应满足以下方案：其中，一类地区包括城市建成区、重点规划区（如全市16个工业园区、沿黄河地区等）及旗区主要城镇；二类地区包括城市近郊、旗区主要城镇近郊和人口聚集区；三类地区包括城市远郊、沙漠和草场、林地等。

地区分类的数据比例尺精度为：一类地区影像数据分辨率应优于1m；二类地区影像分辨率应优于5m；三类地区影像分辨率应优于5m。

考虑遥感影像的采集成本，结合鄂尔多斯市基本需求，遥感影像数据库将以航天数据为主、航空数据为辅，以航天、航空相结合的手段，构建立体数据体系，形成一个多尺度（1:500~1:2000、1:2000~1:5000、1:5000~1:10000等）、多类型（光学、光谱、微波、激光雷达等）的数据体系，满足不同区域、不同部门的应用需求。

（三）组织模型遥感影像是一个大对象，包括空间数据、属性数据。

综合考虑鄂尔多斯市建设需求，遥感影像数据采用瓦片金字塔组织模型，支持基于文件管理方式、基于文件和数据库混合管理方式等多种数据管理方式。

图1 瓦片金字塔组织模型（第二层以18度，第三层以9度划分）本方案特点为：1. 满足遥感影像多尺度的特性；2. 具有高效空间数据索引和空间数据查询能力；3. 满足遥感影像数据多源性的要求；4. 满足遥感影像数据库的无缝性；5. 实现海量遥感数据的管理。

如何进行地理空间数据的模型建立与分析地理空间数据是指带有地理位置信息的数据，其记录了地球上不同区域的各种属性。

在如今数据驱动的社会中，地理空间数据的模型建立与分析对于城市规划、交通管理、环境保护等方面具有重要意义。

本文将介绍如何进行地理空间数据的模型建立与分析，以帮助读者更好地理解和应用这一领域的知识。

一、地理空间数据的模型建立地理空间数据的模型建立是指将真实世界的地理信息通过抽象和建模的方式转化为计算机可以处理的形式。

从数据形式上来说，地理空间数据可以分为矢量数据和栅格数据两种类型。

1. 矢量数据建模矢量数据是通过点、线、面等几何要素来表示地理对象的数据形式。

在矢量数据建模中，常用的数据模型包括欧几里得模型和拓扑模型。

欧几里得模型是一种基于空间坐标的数据模型，通过确定空间中的点、线、面的位置和相对关系来描述地理要素。

在欧几里得模型中，地理要素的属性信息和几何信息被分开存储，常用的数据格式有Shapefile和GeoJSON等。

拓扑模型是一种基于地理实体之间的拓扑关系来描述地理要素的数据模型。

在拓扑模型中，地理要素的几何信息和属性信息被统一存储，可以更好地描述地理要素之间的关系。

常用的拓扑模型有面邻接关系模型和图结构模型等。

2. 栅格数据建模栅格数据是将地理空间划分为规则的像素网格，并将地理要素的属性信息以栅格的形式进行存储。

在栅格数据建模中，常用的数据模型有格网模型和格网金字塔模型。

格网模型是一种将地理空间划分为等大小的像素网格，每个像素网格存储一个值来表示地理要素的属性信息。

格网模型适用于连续变量的表示，如高程数据和遥感影像等。

格网金字塔模型是一种将地理空间划分为多个层级的像素网格，每个层级的像素网格存储了不同分辨率的地理要素属性信息。

格网金字塔模型适用于多尺度分析，可以在不同层级上对地理要素进行分析。

二、地理空间数据的分析地理空间数据的分析是指通过空间统计、空间交互和空间模拟等方法对地理空间数据进行解释和预测的过程。

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。

地理信息系统原理综合训练项目三：空间数据库建立目录1、项目名称 (3)2、项目目的和要求 (3)3、项目基本情况 (3)4、项目原理 (3)5、项目过程 (2)6、项目总结 (3)1、项目名称空间数据库建立2、项目目的和要求理解空间数据库的建库标准，掌握空间数据库的建库方法；要求学生借助GIS软件，独立完成建库过程。

3、项目基本情况完成时间：2015.05.11-2015.05.19个人工作情况：在实践期间对所给栅格图像进行了屏幕数字化操作，认真了解了GIS相关软件的应用，熟悉空间数据库建立的全过程。

4、项目原理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（MD）。

空间数据库指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上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。

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像处理领域,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。

由于传统的关系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。

而传统数据库系统只针对简单对象，无法有效的支持复杂对象（如图形、图像）。

数据是人类在认识世界和改造世界过程中，定性或定量对事物和环境描述的直接或间接原始记录，是一种未经加工的原始资料，是客观对象的表示。

数字、文字、符号、图像都是数据。

信息是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，从而向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实和知识，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。

信息来源于数据，是数据内涵的意义和对数据的内容和解释；信息是一种客观存在，而数据是客观对象的一种表示，其本身并不是信息；数据所蕴涵的信息不会自动呈现出来，需要利用一种技术，如统计、解译、编码等对其解释，信息才能呈现出来。