空间数据管理系统

地测空间管理信息系统介绍北京龙软科技股份有限公司2012年02月目录一、龙软GIS地理信息系统基础平台 (3)二、地测空间管理信息系统 (5)2.1 地质数据管理子系统 (5)2.2 测量数据管理子系统 (7)2.3 地质图形处理子系统 (8)2.4 测量图形处理子系统 (13)2.5 地测图例库管理子系统 (16)一、龙软GIS地理信息系统基础平台（1）具备CAD强大的工程绘图和编辑功能，并具备煤矿专业实用的应用功能。

（2）与当前主流的AUTOCAD、MAPGIS、MAPINFO等制图软件相兼容；可以和任何后台数据库进行无缝链接，如SQL SERVER，SYSBASE，ORACLE等。

（3）具备GIS软件适用的查询、定位和统一修改等功能，可快速对图形进行查询、修改，该功能可以让用户选择统改条件和统改结果，凡是满足条件的实体均参与统改，统改后实体的参数与统改结果一致。

统改命令可以大大提高用户的工作效率。

（4）支持命令行操作、透明命令操作、滚轮缩放、多种方式对象捕捉。

（5）支持对光栅图像进行交互式或全自动矢量化，可对矢量化后的图形进行精确校正。

（6）提供多种标注功能, 如线性标注、对齐标注、角度标注、半径标注、直径标注、引线标注、坐标标注、标高标注等功能，并且所有标注参数均可以灵活设置。

（7）提供了大量的实体编辑命令，包括删除、复制、移动、旋转、镜像、偏移、修剪、延伸、拉长、打断、倒角、圆角、缩放、联接线、改变线方向、线上删点、线上移点、线上加点、编辑注记内容等。

这些编辑功能操作简单、使用方便，且操作过程中的每一步都有详细的命令行提示信息，用户只需要按照这些提示就可以完成操作。

（8）可以在自由状态下直接对实体进行编辑，而无需任何命令。

这些编辑包括移动线的节点、更改圆心位置和半径、缩放和旋转文字等。

并且在编辑实体时，线型、填充符号随之更新，非常直观。

图2-1 龙软GIS地理信息系统基础平台二、地测空间管理信息系统地测空间管理信息系统是针对地质勘探和矿山地测部门而开发的一套专业地理信息系统软件，系统集数据管理、专业计算和矿图自动生成于一体，能依据地测数据自动生成采掘工程平面图、钻孔柱状图、煤岩层对比图、勘探线剖面图、底板等高线及储量计算图、巷道素描图、水平切面图、立面投影图等，同时可根据最新的地测数据动态修改相关图件。

空间数据库1.数据库的三大任务（模型，存取方法，管理和控制）数据库的三大任务：（1）建立数据模型，描述信息结构，使数据组织有序；（2）设计数据存储方法，实现数据的三层独立；（3）实现统一管理和有效控制，提供高效安全的访问与共享。

2.空间数据库的概念？任务？空间数据库对数据进行哪些扩充？概念：空间数据库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其任务是以数字形式表示各类空间的宏观和微观结构，建立空间数据模型并转化为有效的存储结构，以最小空间和时间代价有效组织、存储、管理和控制各类空间数据，维护数据的现势性和正确状态，提供一定的访问机制，安全、高效、准确的实现数据的共享。

扩充和发展体现在以下几个方面：(1)、空间数据模型：一般数据模型不能表达地理空间复杂的信息结构，研究空间数据库必须先研究空间数据模型及相关问题。

(2)、空间数据库的实现技术：要实现基本的空间数据管理功能，至少要在标准的数据库管理系统中定义新的空间数据类型，支持空间计算，建立空间索引，考虑空间数据访问的安全和并发问题，实现海量数据的管理等功能。

(3)、地理空间认知、空间数据模型、空间数据访问、海量数据管理、长事务处理、空间数据可视化、空间数据库管理和实现（空间索引、空间计算、空间数据结构）技术等很多内容还在不断变化和发展，空间数据库理论与技术是数据管理技术的发展与创新。

3.地理空间中的三种坐标系是什么？空间点位在三种坐标系中如何表示？(1) 地心3维空间参照系统：以地心为原点，相互垂直的X，Y，Z为坐标轴的真3维空间直角坐标系统，任意点位表示成坐标矢量（X,Y,Z）。

(2)椭球面空间参照系统：将地球抽象为接近地球形状的旋转椭球，以椭球面为地球表面几何模型。

任意点P的位置用（B,L）+大地高H表示。

(3)平面参照系统：研究区域范围不大时用平面作为地球表面的局部几何模型，任意点P的位置用(x,y) +海拔高h表示4.空间现象，空间要素，空间对象，几何对象，空间数据类型，专题等概念及这些概念之间的联系？（1）空间现象：地理空间中占据一定的空间范围或位置，具有特定的几何形状，具有完整地理含义的各种自然地物、人工建筑物和构筑物、现象、区划、分布、实体、环境等称为空间现象（2）空间要素：空间要素是空间现象经过人类大脑的认知和抽象，并结合应用目标提取其本质特征后，在概念世界中的信息表示形式。

智慧城市时空大数据管理系统设计与实现 ---以成都市为例摘要：智慧城市是加快建设全面体现新发展理念城市、打造美丽宜居公园城市、提升城市综合竞争力的重要支撑。

时空大数据作为加快推进智慧城市建设，全面提升超大城市治理体系和治理能力现代化水平的重要基础，对时空数据多源汇聚、智能处理、深度融合、共享交换等方面提出了更高要求。

本文结合成都市时空信息云平台项目建设，探讨构建全市时空大数据管理系统框架、关键技术及系统成果。

实践证明，该系统能够为各级政府部门、社会企业和公众提供坚实的“时空底座”服务。

关键词：时空大数据；资源体系；数据管理时空大数据是时空信息、自然人文及社会信息的融合体，是重要的大数据之一[1-2]。

时空大数据的价值在于信息的分析、知识的生成、事件的预测与决策[3]。

通过时空大数据的治理融合、挖局分析可揭示区域发展规律，它是智慧城市开展城市治理应用不可或缺的重要基础信息支撑[4]。

目前，时空大数据应用逐渐朝智能化的高级形态发展，通过新一代信息技术的应用，将更加精准、实时、全面的反应城市发展变化规律，为智慧城市的规划、建设、管理和运营全过程、全方位决策提供强有力支撑[5]。

本文将以建设全面覆盖、多端融合、智慧联动的“时空底座”为目标，结合成都市时空信息云平台建设经验，提出了支撑各领域智慧应用的时空大数据管理系统建设模式。

1总体架构时空大数据管理系统作为时空信息云平台的核心支撑对象，通过对基础地理、政务、运营和感知等多源异构数据智能汇聚、多态存储、融合治理、深度挖掘等加工后，可向时空信息云平台前端（如门户）提供辅助决策分析的信息知识服务。

系统架构包括基础设施层、数据层、系统层、应用层四个层级，及制度保障、安全保障体系。

1.1基础设施层由核心机房和电子政务云平台两部分组成，分别对应敏感涉密空间数据和政务共享空间数据的存储和管理。

基于云计算架构,形成可按需服务的高性能计算环境、容器环境,满足时空大数据的重型运算需求。

MIS：管理信息系统GIS与一般MIS：GIS离不开数据库技术。

数据库中的一些基本技术，如数据模型、数据存储、数据检索等都是GIS广泛使用的核心技术。

GIS对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用，而一般MIS（数据库系统）侧重于非图形数据（属性数据）的优化存储与查询，即使存储了图形，也是以文件的形式存储，不能对空间数据进行查询、检索、分析，没有拓扑关系，其图形显示功能也很有限。

如电话查号台是一个一般MIS，只能回答用户询问的电话号码，而通信信息系统除了可查询电话号码外，还提供用户的地理分布、空间密度、最近的邮局等空间关系信息。

GIS和MIS都是以计算机为核心的信息处理系统，都具有数据量大和数据之间关系复杂的特点。

但GIS主要处理空间数据，例如，土地资源、森林资源、交通运输网络、人口分布等数据。

而MIS(Management Information System)主要处理物资、设备、资金、产量、库存、劳动力以及人事档案、生产合同、计划任务等非空间数据。

在大型MIS系统中集成部分GIS功能，这种应用模式将越来越广泛。

同时，组件式地理信息系统和WebGIS技术有利于实现MIS和GIS的无缝集成。

定义所谓MIS（管理信息系统——Management Information System）系统，是一个由人、计算机及其他外围设备等组成的能进行信息的收集、传递、存贮、加工、维护和使用的系统。

它是一门新兴的科学，其主要任务是最大限度的利用现代计算机及网络通讯技术加强企业的信息管理，通过对企业拥有的人力、物力、财力、设备、技术等资源的调查了解，建立正确的数据，加工处理并编制成各种信息资料及时提供给管理人员，以便进行正确的决策，不断提高企业的管理水平和经济效益。

目前，企业的计算机网络已成为企业进行技术改造及提高企业管理水平的重要手段。

随着我国与世界信息高速公路的接轨，企业通过计算机网络获得信息必将为企业带来巨大的经济效益和社会效益，企业的办公及管理都将朝着高效、快速、无纸化的方向发展。

地理信息系统软件开发中的地理空间数据管理与分析地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）软件的开发是为了实现对地理空间数据的管理与分析。

地理空间数据管理是指对地球表面的自然地理要素和人文地理要素进行采集、存储、组织、查询和更新等一系列操作，而地理空间数据分析则是对这些数据进行统计分析、空间关联、模型建立和空间决策等一系列科学方法的应用。

在地理信息系统软件的开发过程中，地理空间数据管理是非常重要的一环。

首先，需要对地球表面的各种地理要素进行数据采集。

这可以通过遥感技术、测量仪器以及社会调查等手段进行。

采集得到的数据包括地点坐标、要素属性以及空间关系等信息。

然后，对这些数据进行预处理，包括去噪、纠正、转换和整理等操作，以确保数据的质量和一致性。

接着，需要将数据进行存储和组织，通常采用数据库技术进行管理。

常见的地理空间数据模型包括面状、线状和点状等，开发人员需要根据实际需求选择合适的数据模型进行设计，以便实现高效的数据查询和更新。

在地理信息系统软件开发中，地理空间数据分析也是不可或缺的一部分。

地理空间数据分析可以帮助我们理解地理现象和空间关系，辅助决策和规划。

在数据分析过程中，我们可以使用各种统计方法对地理数据进行汇总和计算，以得出一定的结论。

例如，可以通过统计分析某一区域的人口密度、经济发展水平等数据来评估该区域的发展潜力。

同时，地理空间数据分析还可以研究地理要素之间的空间关联性，例如城市间的距离、邻近度、交通连通性等，以便进行城市规划和交通管理。

此外，地理空间数据分析还可以建立空间模型，用于预测未来的地理现象，例如气象预测、城市扩张预测等。

在地理信息系统软件开发中，地理空间数据管理与分析的实现离不开相应的技术工具和算法支持。

常见的技术工具包括地理信息系统软件、数据库管理系统以及地理空间数据处理语言等。

地理信息系统软件提供了友好的用户界面和丰富的功能，使用户可以方便地进行地理空间数据管理和分析。

PPT思考题：绪论：地理信息是描述地表形态及其所附的自然和人文地物特征和属性的总称。

地理空间是一个相对空间，是一个空间实体组合排列集，强调宏观的空间分布和空间实体间的相关关系。

空间数据是指带有空间坐标的数据（非结构化特征）。

1、什么是空间数据库？是以特定的信息结构和数据模型表达、存储和管理从地理空间中获取的某类空间信息，以满足不同用户对空间信息需求的数据库。

2、空间数据库系统包括哪几部分？（1）矢量地形图数据库（2）数字高程模型库（3）影像数据库（4）数字栅格地形图（5）专题数据（6）电子地图（7）元数据3、空间数据库主要作用有哪些？（1）海量数据的管理能力（2）空间分析功能（3）设计方式灵活，满足用户要求（4）支持网络功能4、当前空间数据库存在的主要问题是什么？空间数据的获取与处理空间数据组织空间数据库系统空间数据共享研究5、影响空间数据库发展的关键因素是哪几个?空间数据库的计算平台；空间数据模型；空间数据库的组织管理模式。

第二章空间现象计算机表达1、空间实体：具有确定的位置和形态特征并具有地理意义的地理空间的物体2、空间索引相关概念及其包括哪些索引方式？空间索引：依据空间对象所在位置及分布特征，按一定顺序编排的一种数据结构，且该数据结构包含有对象标识和定位这些对象的内容的信息空间数据索引：是指依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系，按一定顺序排列的一种数据结构，其中包含空间对象的概要信息，如对象的标识、外接矩形及指向空间对象实体的指针空间检索: 给定查询条件，利用空间索引从数据库中找出符合条件的空间数据的一种操作索引方式：BSP树、K－D－B树、R树、R+树和CELL树3、数据挖掘，空间数据挖掘有哪些方法？数据挖掘：一般是指从大量的数据中通过算法搜索隐藏于其中信息的过程方法：分类、回归分析、聚类、关联规则、特征、变化和偏差分析、Web页挖掘等4、地理系统：是指各自然地理要素通过能量流、物质流和信息流的作用结合而成的，具有一定结构和功能的整体，即一个动态的多等级开放系统5、栅格结构与矢量结构的比较第三章空间数据的物理组织文件管理：文件系统把有关数据组织成为文件并予以命名分页技术：即把内、外存空间按同样大小分成若干页面系统缓冲区：是主存中特别指定的一块存储空间，以存放从外存读入内存的数据或从内存写进外存的数据缓冲区管理：就是将缓冲区分成若干块，系统用一个程序分配这些缓冲块，并采用分配算法使缓冲区的利用为最佳文件组织：就是按一定的逻辑结构把有关联的数据记录组织成为文件（称为逻辑文件），用体现这种逻辑结构的物理存储形式把文件中的数据存放到某种存储设备上，使之构成物理文件的机构动态存储管理：研究数据结构的空间分配、回收的方法，以满足某种结构对存储的不同要求流水文件：是一种最简单的文件组织方法，即按照数据到达文件的时间顺序依次连续地存储数据，对数据不分析、不规范，记录的类型既可相同，也可不同索引文件：将每页的最后一个单词与页号列表，那么查单词可先查表（称为索引表），等确定页面号后，再细查该页面。