基于Geodatabase的地籍数据库系统
针对当前地籍管理的特点，本文分析了地籍数据库的目标需求，提出了基于Geodatabase的地籍数据库系统，介绍了建立其数据库的一般方法，并详细给出了建立地籍数据库系统实践步骤。
标签：地籍数据库Geodatabase
0前言
地籍管理中涉及大量的档案、图纸、账册，有着管理复杂、负担重的特点，因此通过数据库进行地籍管理是常用的高效方法。
目前最常用的是关系型数据库，其属性数据通过商业数据库管理系统进行管理，而空间数据则采用GIS自身所特有的管理方式，通过一定的方法将空间数据和属性数据关联起来。
两种数据的分割管理导致它们之间不完全匹配，使数据结构复杂，整体性能下降。
面向对象数据库是面向对象技术与数据库技术相结合的产物，它能够解决这个问题，它具有面向对象的特征，任何复杂的事物都可以由封装了数据集及操作集的对象来表示。
空间数据模型刻画了现实世界中空间实体及其相互联系，它为空间数据的组织和空间数据库的设计提供了基本的方法。
本文探索采用面向对象的空间数据模型-GeoDatabase建立地籍数据库系统。
1地籍管理的目标分析
产权明晰化、城乡一体化、数据信息化和工作规范化是现代地籍所具备的基本特征。
利用地理信息系统、数据库管理系统和计算机网络等信息技术手段，建立准确、全面的地籍数据库。
建成的地籍管理信息系统，需实现与现有土地业务、规划业务办公自动化系统的集成；为土地登记、土地利用以及农用地和集体土地转用征用服务。
根据地籍管理的特点，地籍数据库的建立需满足以下特点：
（1）实现数据共享。
一方面实现局域网内数据共享，另外一方面还能与城市电子政务平台、GIS数据交换平台紧密相连，能满足多种形式的查询；
（2）空间实体与产权关系紧密结合。
图形和属性的连接是设计数据库的关键技术，只有这样才能对图形和属性进行双向查询；
（3）具有兼容性和高度的可扩展性。
这是系统进行升级和扩展的前提，也是系统满足多种服务的基础；
（4）集中存储与分布式存储相结合。
对地籍数据的全性处理和非全性处理要求数据的存储根据需要进行集中存储和分布式存储。
2数据库的建立方法
地籍数据库（GeoDatabase）是为了更好的管理和使用各地籍的要素数据，按照一定的模型和规则组合起来的地籍要素数据集。
创建一个Geodatabase数据库有三种方法：
（1）有些情况下可能没有任何可加载的数据，或者已经有的数据只能满足数据库设计，此时可以手动来定义要素集、要素类、表、或关系类的结构。
采用ArcCatalog实现即可。
（2）对于已经存在的多种格式的数据：shape files、Coverages、INFO Table、dBASETables等以及其它系统中的数据格式：ArcStorm、Map LIBATIAN等，可以通过ArcCatalog来转换并输入到地理数据库中，然后用ArcCatalog进一步定义数据库。
包括建立子类型（Sybtypes）、属性域（Attribute Domains）、几何网络（Geometric Networks）等。
（3）可以用CASE工具建立新的定制对象，或从UML图中产生地理数据库模式，如图1所示。
面向对象的设计工具可以用于建立对象模型、表示定制对象。
基于这些模型，CASE工具的代码产生向导帮助建立COM对象，以实现定制对象的行为，建立和管理定制对象的数据库模式。
用ArcCatalog可以建立不同对象类中对象之间的关系（Relationship），几何网络中对象的连接规则（Connectivity Rules）以及要素中拓扑关系的拓扑规则。
采用何种方法取决于Geodatabase的数据源，是否存储定制的对象以及是否创建新的Geodatabase。
CASE工具允许用户创建用来扩展Geodatabase数据模型的定制要素，面向对象的设计工具能被用来创建表现定制要素设计的对象模型，在模型的基础上，CASE工具帮助用户创建COM类，用来执行定制要素的行为并创建保存定制要素的数据库方案。
基于CASE工具建立数据库，需要以下四个步骤：
（1）在CASE中用UML设计数字地籍图数据库模型。
在CASE中借助类能很好地表达各种空间数据库结构单元，例如要素集、要素类、几何网络。
以及它们之间的关系等。
UML建模过程是将数据模型的设计方案具体化的过程。
（2）将设计好的UML模型输出，一般情况下，可选择输出到微软的储存库（Microsoft Repository）中或输出为XMI（XML Metadata Interchange）文件。
XMI是对象管理组织（OMG）提出的，它详细说明了在XMI文件中如何存储一个UML模型。
（3）利用GIS软件提供的CASE接口，即Schema工具，根据XMI文件中的UML模型生成面向对象的地质图数据库结构。
（4）将新生成的数据和已有数据进行格式转换后载入到设计好的Geodatabase空间数据库中，完成数字地质图数据库的建立。
3系统的实现
3.1在Visio 2003专业版中用UML设计对象模型
在Visio 2003中创建Geodatabase的UML时，需要加载Arclnfo UML Model 模板文件。
该模板文件包含了创建定制要素所需要的相关地籍数据访问组件。
本文使用的是ESRI提供的ArclnfoUML Model（Visio 2003），其对象模型包括4个包，即逻辑视图、ESRl类、ESRI接口以及工作空间。
这些UML包如同目录一样维护对象模型中各个不同的组成部分，Logical View为根包含了其他3个包。
在创建Feature类（即空间要素）UML类图时，要用标记值（Tagged Value）来指定要素类的特性，如标记值Geometry Type为esriGeometryPolygon、esriGeometryPolyline、esriGeometryPoint时，则分别定义了要素类为面状、线状、点状几何类型。
没有空间特征的Object类（即数据库表）不能在空间要素数据集中创建，而要直接在Workspace包下创建。
3.2利用XMI文件及Schema工具将UML对象模型导入Geodatabase数据库
在Visio中生成UML对象模型后，将其输出为XMI文件，注意必须将XMI 文件和esri提供的uml.dtd文件放在一起，它是用来解释XMI文件的，然后利用SemanticsChecker工具检查XMl是否有语法错误，如在模型中未发现错误，可通过ArcCatalog中的Schema工具，将XMI中记录的UML模型信息生成数字地籍图数据结构，需要注意的是以CASE工具提供的UML环境不支持空间参考的定义，在此阶段需为创建的新要素数据集或要素类指定空间参考。
3.3将数据导入数字地籍数据库
通过以上工作，面向对象的地籍图数据库在ArcGIS中已具雏形，然后再将新生成的数据和已有的数据进行格式转换后载入到设计好的Geodatabase空间数据库中。
对于已有数据，可通过ArcCatalog或ArcMap中的导入向导工具-LoadObjects Wizard将实际数据导入到数据库中。
对于需添加的新数据，通过扫描矢量化的方法添加新的数据到数据库中。
4结论
采用Geodatabase建立面向对象的数字地籍图数据库，可以从地学空间概念的抽象到数据模型的物理实现保持一致，而且自然过渡，不需要复杂的模型转换。
Geodatabase数据模型使得数据库的某一字段将不再只存储简单的地籍数据类型，而可以是一个包含了对象属性，并定义了其行为的数据。
这种面向对象的地籍数据模型恰恰适合于描述地籍数据之间的空间拓扑关系，提供了实现空间关系的解算能力，完成了地籍空间对象定义，并实现了对象的分类、联合、概括和聚合，类的继承、封装、聚集等。
研究证明，利用CASE工具，基于Geodatabase 建立面向对象的地籍数据库，实现了地籍信息的集成式存储，大大缩短了建库时间，提高了建库效率，使商用关系型数据库的技术和优势得到充分发挥。
参考文献
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