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基于GeoDatabase海量地理信息数据的组织与管理

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3 矢量数据库结构设计
图 3 安徽省基础地理信息数据库逻辑层次架构图
2.1 总库 由于 ArcSDE 没有提供在 GeoDataBase 之上的数据
数据库采用要素集存储同一比例尺的矢量数据，形 成一个分库，即为矢量数据库。其中点、线、面要用 要素类（FeatureClass）存储，注记用注记类（Annotation） 存储。不同比例尺对应不同的数据集（FeatureDataset），
4 栅格数据库结构设计
根据栅格数据的来源和用途,栅格数据库分为多比 例尺 DOM 数据库、多比例尺 DEM 数据库、多比例尺
DRG 数据库。其中 DOM 数据库包括了 1∶250 000、 1∶50 000、1∶10 000 DOM 数据；DEM 数据库包括了 1∶250 000、1∶50 000、1∶10 000 DEM 数据；DRG 数 据库包括了 1∶50 000、1∶10 000 DRG 数据。
在 GeoDataBase 数据模型中，用于存储影像方式 主要有连续的栅格数据集和栅格目录 2 种。单个栅格 数据集是所有影像拼接成一个栅格，存储在数据库中， 相邻影像之间如有重叠，将被裁剪或融合掉。这种方 式的数据量较小，建立多级金字塔后显示速度较快，但 是由于影像需要镶嵌，所以数据入库速度较慢，单个 栅格数据集不宜太大。栅格目录是每个影像存储成一 个栅格数据集，是表的一条记录，数据库表可以有多 行记录，每一个记录就是每一幅图像，图像之间没有 镶嵌，会有重叠。栅格目录具有以下优点：每个栅格 都是独立的，利于更新和数据库维护；可查询访问单 个数据集，可以根据用户定义的属性在表中加入用户 定义字段；每个栅格数据集可以用不同的显示选项。
存储概念，因此总库的命名是通过 Oracle 数据库中自 定义的数据结构来定义。总库的命名为安徽省基础地 理信息的缩写“AHGIS”, 别名为“安徽省空间地理信 息基础数据库”。 2.2 分库
总库 下 按照 入库 数据 的 形式 不同 划 分分 库 （数据 集），每种基础地理信息数据对应一个分库，共分为矢 量地图数据库、数据高程模型数据库、数字正射影像 数据库、数字栅格地图数据库、元数据库。同总库不 一样，分库的命名是通过 ArcSDE 数据库中定义的 Geodatabase 数据模型来定义的。 2.3 逻辑层与物理层
经实际经验验证，采用多用户 Geodatabase，利用 底层 DBMS 结构的优点可实现以下功能：支持海量的， 连续的 GIS 数据库；多用户的并发访问；长事务和版 本管理的工作流。 1.2 ArcSDE 技术
空间数据引擎 (ArcSDE) 是作为关系型数据库管 理系统 (RDBMS) 的网关来管理空间数据，并提供这 些数据给 ESRI 的客户端 (如 ArcMap，ArcCatalog 及其 他应用程序) 来使用 [2]。ArcSDE 是一个先进的空间数 据服务中间件，其主要作用就是为所有客户端应用提 供了一个在 DBMS 中存储、管理和使用空间数据的通 道，将空间数据和属性数据二者集中在关系数据库管 理系统中，借助关系数据库管理系统对数据进行统一、 有效地管理，保证空间数据与属性数据间的一致性和 完整性（见图 2）。
对于 1∶10 000 基础矢量数据库命名规则为：DLG_ 10K_GEO，其中“10K”代表比例尺，“ GEO” 代表投 影, 别名为“1∶10 000 矢量数据库”。SDE 中相对应 Feature Class 的完整命名为：逻辑层+“_” +物理层 （见图 4）。
注记要素：逻辑层+“_Anno”: 居民地注记层为 “B_Anno” 附属居民地注记 层为 “B02_Anno” 水系注记层为 “H_Anno” 附属水系注记层 为 “H02_Anno” 交通注记层为 “R_Anno” 面状要素：逻辑层+“_Poly” : 面状居民地层为 “B_Poly” 面状水系层为 “H_Poly” 面状境界层为 “F_Poly” 图幅索引图层为 “Index_Geo” 线状要素：逻辑层+“_Arc” 控制点标注横线层为“B_Arc” 线状水系层为 “H_Arc” 线状连续境界层为“F_ Arc” 线状交通设施层 为 “R_Arc” 线状地貌层为 “M02_Arc” 线状植被层为 “L02_Arc” 线状间断境界层为“F02_Arc” 线状附属居民地 为 “B02_Arc” 线状格网层为 “T_Arc” 线状附属水系为 “H02_Arc” 点状要素：逻辑层+“_Point” : 测量控制点层为 “C_Point” 点状附属水系层 为 “H02_Point” 点状交通设施层为“R_ Point” 点状附属居民地 层为 “B02_Point” 点状地貌层为 “M02_Point” 点状植被层为 “L02_Point” 点状符号层为 “Symbol_Point” 对于其他比例尺矢量数据库命名规则可参照设计。
量初步估计超过 1TB。基于先进的空间数据库模型 GeoDataBase，探讨了如何组织与管理海量的基础地理信息数据，从而
保证了整个省级地理信息数据库系统建设。
关 键 词 ： 基 础 地 理 信 息 数 据 库 ；GeoDataBase；ArcSDE
中 图 分 类 号 ：P208
文献标志码: B
文章编号: 1672-4623 (2011) 03-0044-03
在每一个 GeoDataBase 中包含 Feature Dataset(Raster Dataset) 和 Feature Class (Raster) 2 种数据结构，Feature Dataset 是分享同一空间参考的 Feature Class 要素集合。 Feature Class 是独立的要素集合，用来存放同一种空间 实体。Feature Class 可以是 Feature Dataset 的子集，也 可以作为独立的要素。根据基础地理信息数据的逻辑 结构相对应的 GeoDataBase 数据模型，我们把安徽省 基础地理信息数据库的矢量数据库逻辑层次结构划分 为 4 级：总库-分库-逻辑层-物理层；栅格数据库划分 为 3 级：总库-分库-栅格层（见图 3）。
张耀波等：基于 GeoDatabase 海量地理信息数据的组织与管理
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2 数据库总体结构设计
安徽省空间地理信息基础数据库统一采用 GeoDataBase 的空间数据模型进行数据组织，来实现多种数据 类型、多时态的数据库统一存储、管理。采用高斯投 影的 30 带时，安徽省区域横跨 114、117、120 三个带。 对矢量数据库统一采用 1980 西安大地坐标系来存储空 间数据，实现安徽省区域内的空间数据的无缝拼接，即 在空间地理数据入库时已经将跨图幅要素合并为一个 要素，以保证地物的完整性、连续性、一致性，便于 对空间数据进行分析查询。对栅格数据, 考虑数据量 大，投影变换速度慢，并且由于重采样等因素导致精 度损失，而且用户往往需要高斯投影下的栅格数据，所 以仍然使用高斯投影存储，但对于每个栅格数据集，坐 标和投影系统必须统一，且无缝镶嵌的 。 [3-4]
综合考虑栅格数据集和栅格目录的特点，对于建 立 1: 10 000 栅格数据库时，由于数字正射影像数据量 和数字栅格地图数据比较大，所以 1 m 分辨率数字正 射影像图（DOM）) 以 1∶10 000 图幅为单位按 1∶100 000 分幅进行镶嵌，以 1∶250 000 分幅范围建立栅格目 录表，建立数字正射影像数据库。400DPI 二底图扫描 纠正数据 (DRG) 以 1∶10 000 图幅为单位按 1∶50 000 分幅进行镶嵌，以 1∶250 000 分幅范围建立栅格目录 表，建立数字栅格地图数据库。而数字高程模型数据 量相对较小，故以 1∶10 000 图幅为单位按 1: 250 000 分幅进行镶嵌，建立数字高程模型数据库。
对于其他比例尺栅格数据库则按照栅格数据集分 层组织和分带存储，栅格数据集命名规则为：数据类 型 （DOM、DEM、DRG） _ 比 例 尺 （25K、5K） _ 投 影 分带中央经线 （114、117、120）。
随着地理信息产业的飞速发展，我们获取和可供使 用的地理信息数据资源越来越多。到 2010 年，安徽省 将完成全部 1∶10 000 比例尺“4D”数据的生产，基本 实现从 1∶10 000 比例尺到 1∶4 000 000 比例尺全省多类 型、多尺度、多时态数据的全覆盖, 初步估算数据总量 将超过 1TB,而且后期每年的变更数据也将以每年 0.2TB 左右的数据量不断增长。如何有效地组织与管理海量的 基础地理信息数据，是我们必须面对和解决的一个问 题。本文以目前 GIS 技术领域较先进的空间数据模型 GeoDataBase 为基础，根据空间数据内容、要素分类、 数据的表现及应用要求等，构建了技术先进、结构合 理、内容全面、可扩展、开放的基础地理信息数据库， 保证了整个省级地理信息数据库系统平台的技术衔接。
1 关键技术
1.1 Geodatabase 模型 空间数据库(Geodatabase)是 ESRI 公司在其 ArcGIS
产品中引入的全新面向对象空间数据模型，是建立在 DBMS 之上的统一的、智能化的空间数据库 [1]（见图 1）。基于数据库的 Geodatabase 可以支持海量数据以及 多用户并发。多用户 Geodatabase 通过 AreSDE 支持多 种数据库平台，包括 IBM DB2、Informix、Oracle (有 或没有 Oracle Spatial 都可以) 和 SQL Server。
客户应用
ArcSDE 客户端 （间接）
ArcSDE 客户端参 （直接）
TCP/IP
ArcSDE 应用服务器
SQL 命令
R
SQL 引擎
D
B
存储管理
M
服
S
务
器
数据库
SQL 命令
图 1 Geodatabase 数据模型图 收 稿构图
第 ９ 卷第 ３ 期
在建立矢量地图数据库的过程中，采用面向对象 的思想，基础地理信息数据的数据结构，必须确定各 种各样的基础地理信息数据的地理表现方式，并与 Geodatabase 的数据类型相匹配。识别地理实体并决定其 几何表示类型，从而决定数据如何在 Geodatabase 数据 库中存储。由于基础地理信息矢量数据分类较复杂，按 照实体意义和空间特征的同类图形要素的分类进行逻 辑分层，可分为控制点、居民地、管线、境界、交通、 水系、地貌、植被、地名等核心要素层 [5] 以及一些辅 助要素层，每个逻辑层按要素类型进行物理分层, 可细 分为点、线、面、注记。同时通过建立格网索引机制， 有效解决了海量数据的高效存储与快速查询定位。 2.4 栅格层

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GIS如何通过Geodatabase实现一体化数据管理

GIS如何通过Geodatabase实现一体化数据管理

GIS如何通过Geodatabase实现一体化数据管理摘要：本文首先分析GIS数据与制图数据的特点，结合“一体化数据管理”思想，阐述如何利用Geodatabase数据模型实现一体化数据管理。

关键词：Geodatabase数据模型一体化数据管理1引言GIS的核心功能是实现空间数据的分析应用，地图制图只是作为它输出部分的一种形式，如屏幕显示、地图输出、基于Internet的地图输出等。

因此，GIS中的地图制图功能要求较低，不需要达到地图正式出版的要求。

随着计算机技术的迅猛发展，GIS在各专业领域的应用不断深入，地图制图与GIS逐渐分离，导致我们建设的很多空间数据库只能采用两套数据分别提供给地图制图和地理分析，从而也带来了数据重复生产，数据冗余，数据更新等一系列问题。

只有解决空间分析和数字制图两大应用需求间的矛盾，才能使GIS更实用、功能更完善。

目前，空间地理信息数据标准、规范基本完善，数字制图技术有了长足发展，而且地图制图与空间数据生产操作的对象都是地理信息数据，其生产流程中都具有采集、编辑和更新的环节，因此，空间数据生产、建库与地图制图一体化具有可行性，可以节省大量的人力物力，减少重复劳动，提高成果质量。

本文首先分析GIS数据与制图数据的特点，结合“一体化数据管理”思想，阐述如何利用Geodatabase数据模型实现一体化数据管理。

2建库数据与制图数据分析在GIS中，建库数据是指反映空间地理实体位置、属性、拓扑关系的数据，建库数据将空间对象抽象成点、线、面三种几何类型，建库数据具有标准的分类与编码，标准分层、图形要素具有连续性，具有完整的属性信息。

制图数据是指最终以地图产品进行输出的数据，地图信息靠图中的地图符号、注记、地图整饰传达，图形数据均以制图规范规定的各种点状、线状符号表示。

制图数据分层比较简单，图形数据呈碎化、不连续的形式，这种数据能够满足用图者特定的用途，但不符合GIS入库数据要求。

前者注重对地理实体空间性、特征性的反映，侧重于空间信息和属性信息；后者注重从形式上对地球表面形象、直观的描述，侧重于地理实体的几何信息，其核心是实体的符号化表达，缺乏对属性数据的支持。

基于ArcGIS Geodatabase的地籍数据组织与管理

基于ArcGIS Geodatabase的地籍数据组织与管理

基于ArcGIS Geodatabase的地籍数据组织与管理
张奥丽;李永树
【期刊名称】《测绘工程》
【年(卷),期】2009(018)004
【摘要】在分析Geodatabase数据模型结构和特点基础上,针对地籍数据特点,利用UML建模语言及ArcGIS提供的Case工具对地籍数据库进行建模设计,讨论地籍数据的拓扑规则,对数据完整性进行检测,实现对地籍数据的高效组织与管理.【总页数】5页(P38-42)
【作者】张奥丽;李永树
【作者单位】西南交通大学测量工程系,四川成都,610031;西南交通大学测量工程系,四川成都,610031
【正文语种】中文
【中图分类】TP311.13
【相关文献】
1.基于Arcgis Engine的GeoDatabase数据转换研究和实现 [J], 陈春香;江柳斌
2.基于Geodatabase的walk数据到ARCGIS的解决方案 [J], 吴春霞
3.基于ArcGIS Geodatabase基础空间数据库设计 [J], 穆荣;张永福;路星
4.基于GeoDatabase海量地理信息数据的组织与管理 [J], 张耀波;张迁
5.基于ArcGIS Geodatabase的浙江良渚古城遗址空间数据库的设计与实现 [J], 金鑫;董少春;王晓琪;王宁远;陈明辉;姬翔;徐士进;陆婧
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Geodatabase-3-地理数据库服务

Geodatabase-3-地理数据库服务

Geodatabase-3-地理数据库服务1.5 地理数据库服务有了ArcSDE软件，这个空间数据引擎提供，ArcInfo便能够访问空间数据库。

在ArcSDE 中，你可以创建⾃⼰的Geodatabse，并且，这个Geodatabase在理论上可以是⽆限⼤的！同时，ArcSDE还提供关系型数据库的开放接⼝。

1.5.1 Geodatabase如何扩展数据库Geodatabase是表达地理信息的数据模型，在很多⽅⾯增强了关系数据库的技术：l Geodatabase可以将地理数据描述为四种形式：不连续的对象描述为⽮量数据，连续对象描述为栅格数据，表⾯描述为TINs，将位址描述成为Locatro或address。

l Geodatabase存储要素的⼏何形状，ArcInfo中提供空间操作功能，⽐如查找要素的邻近、相连或相交的对象。

Geodatabase 中还提供定义和管理数据的地理坐标系统的框架。

l Geodatabase中的拓扑关系可以模拟道路运输事业或其它公⽤设施⽹络，进⾏地理操作，线性要素的拓扑功能是在⼏何⽹络（Geometric Network）中完成的l ArcGIS Desktop 8.3出现后，Geodatabase中的拓扑⼯具（Topology）还可以定义不同类型的要素之间的拓扑关系。

l Geodatabase中可以定义对象、要素之间的关联（Relationships）l Geodatabase通过定义域（Domain）和验证规则（Validation rule）来增强属性的完整性l Geodatabase将要素的“⾃然”⾏为绑定到存储要素的表中l Geodatabase可以具有多个版本（Version），同⼀时刻允许⽤户编辑对同⼀数据进⾏编辑1.5.2 个⼈Geodatabase（personal Geodatabase）和多⽤户GeodatabaseGeodatabase可以分成两种——个⼈Geodatabase和多⽤户Geodatabase。

如何进行地理信息系统数据管理与分析

如何进行地理信息系统数据管理与分析

如何进行地理信息系统数据管理与分析地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种基于地理空间数据的信息管理和空间分析工具。

在如今信息时代的浪潮下，GIS的数据管理与分析变得愈发重要。

本文将探讨如何进行地理信息系统数据管理与分析的相关技巧和方法。

一、地理信息系统数据管理地理信息系统的数据管理是整个GIS工作的基础。

数据管理旨在维护和控制GIS数据的质量、准确性和完整性。

以下是一些数据管理的重要步骤和技巧：1. 数据收集与整理：首先，需要确定所需的数据来源，并进行数据收集。

可以从官方机构、第三方提供商或现场测量中获取数据。

然后，对收集到的数据进行整理，包括数据格式转换、数据清洗和数据标准化等工作。

2. 数据存储与组织：在数据管理过程中，选择合适的数据存储方式和数据组织结构是至关重要的。

可以使用数据库系统来存储和管理数据，如关系数据库管理系统或空间数据库管理系统。

此外，还可以使用文件系统进行数据存储和组织。

3. 数据质量控制：为了保证数据的质量，需要进行数据质量控制。

这包括数据准确性的验证、数据一致性的维护以及数据更新和完整性的保证。

通过建立有效的数据检查机制，可以及时发现和纠正数据质量问题。

4. 数据备份与恢复：为了防止数据丢失或损坏，必须建立数据备份和恢复机制。

定期备份数据，并将备份数据存储在不同的位置，以确保数据安全和可靠性。

二、地理信息系统数据分析地理信息系统的数据分析是GIS应用中的核心环节。

通过数据分析，我们可以从复杂的地理空间数据中提取有价值的信息，支持决策和规划。

以下是几种常见的数据分析方法：1. 空间查询与选择：空间查询和选择是GIS最常见的数据分析操作之一。

通过设置查询条件和选择标准，可以筛选并提取特定区域或特定属性的数据，实现对空间数据的快速检索和提取。

2. 空间统计与可视化：地理信息系统提供了丰富的空间统计和可视化功能。

通过对空间数据进行统计分析，可以得出各类统计指标，并通过图表、地图或其他可视化方式将分析结果直观地展现出来。