Ⅰ 地理信息資料庫建庫順序
建立省級基礎地理信息資料庫,必然要設計和開發基礎地理信息資料庫管理系統,並解決大數據量、多種類型空間數據的集成管理問題.介紹和討論最近完成的浙江省基礎地理信息資料庫(1 : 10 000示範庫)管理系統中諸如系統總體框架、系統功能、空間數據序結構、海量多源數據組織、空間索引建立等有關技術問題.試驗結果確定了比較合適的空間索引數據,從而獲得了對海量數據較好的訪問性能,示範庫的建設工作達到了預期的目的.
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Ⅱ 資料庫技術的應用領域有哪些
1、多媒體資料庫
這類資料庫主要存儲與多媒體相關的數據,如聲音、圖像和視頻等數據。多媒體數據最大的特點是數據連續,而且數據量比較大,存儲需要的空間較大。
2、移動資料庫
該類資料庫是在移動計算機系統上發展起來的,如筆記本電腦、掌上計算機等。該資料庫最大的特點是通過無線數字通信網路傳輸的。移動資料庫可以隨時隨地地獲取和訪問數據,為一些商務應用和一些緊急情況帶來了很大的便利。
3、資料庫技術在多媒體技術方面的應用。
相對比傳統的資料庫技術,這種結合了多媒體技術的資料庫,以多媒體技術的優勢使得數據界面的豐富化並對於兩者結合所可能帶來的相關技術問題給予了充分解決,相關資料庫方面的安全性得到了很好的提高。
多媒體資料庫設計中有很多問題需要解決:用戶介面支持方面、資料庫組織與存儲方面、媒體種類增加方面信息的分布影響方面。
4、信息檢索系統
信息檢索就是根據用戶輸入的信息,從資料庫中查找相關的文檔或信息,並把查找的信息反饋給用戶。信息檢索領域和資料庫是同步發展的,它是一種典型的聯機文檔管理系統或者聯機圖書目錄。
5、分布式信息檢索
這類資料庫是隨著Internet的發展而產生的資料庫。它一般用於網際網路及遠距離計算機網路系統中。特別是隨著電子商務的發展,這類資料庫發展更加迅猛。
許多網路用戶(如個人、公司或企業等)在自己的計算機中存儲信息,同時希望通過網路使用發送電子郵件、文件傳輸、遠程登錄方式和別人共享這些信息。分布式信息檢索滿足了這一要求。
Ⅲ 什麼是地理信息系統的資料庫
(一)地理信息系統(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有時又稱為「地學信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟體系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。位
置與地理信息既是LBS的核心,也是LBS的基礎。一個單純的經緯度坐標只有置於特定的地理信息中,代表為某個地點、標志、方位後,才會被用戶認識和理
解。用戶在通過相關技術獲取到位置信息之後,還需要了解所處的地理環境,查詢和分析環境信息,從而為用戶活動提供信息支持與服務。
地理信息系統(GIS,Geographic Information System)是一門綜合性學科,結合地理學與地圖學以及遙感和計算機科學,已經廣泛的應用在不同的領域,是用於輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統,隨著GIS的發展,也有稱GIS為「地理信息科學」
(Geographic Information Science),近年來,也有稱GIS為"地理信息服務"(Geographic
Information
service)。GIS是一種基於計算機的工具,它可以對空間信息進行分析和處理(簡而言之,是對地球上存在的現象和發生的事件進行成圖和分析)。
GIS 技術把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的資料庫操作(例如查詢和統計分析等)集成在一起。
(二)地圖資料庫(cartographic database)是以地圖數字化數據為基礎的資料庫,是存儲在計算機中的地圖內容各要素(如控制點、地貌、土地類型、居民地、水文、植被、交通運輸、境界等)的數字信息文件、資料庫管理系統及其它軟體和硬體的集合。
Ⅳ 基礎地理資料庫建設
1.基礎地理資料庫建庫原則
(1)滿足專題研究的特殊需求。河南省1:500000~1∶100000數字地理底圖的製作,是根據《河南省國土資源遙感綜合調查與信息化工程總體設計書》的要求,應用地理信息系統技術,為其提供數字式基礎地理控制信息。基礎地理控制信息用於專題信息的定位,正確表現其與周圍地理環境的關系的分布規律,綜合地反映自然地理形態和社會經濟概況。同時,通過非空間數據(屬性數據)錄入,實現空間數據與非空間數據的對應聯結。
(2)以國家基礎地理信息中心「數字地圖資料庫」為基礎,根據項目的需要,根據現時資料進行了部分內容的補充、修編。
2.地理要素選取標准
(1)水系
圖上所有雙線河及河心島,單線河5級以上基本全部選取。河網密度大的在保證體現其河系基本形態的原則下,進行了刪減,選取圖上面積大於10 mm2的湖泊和水庫。
(2)行政區劃
選取縣級以上行政界線。
(3)居民地
縣級以上政府所在地全部選取。地級以上政府所在地按真型居民地范圍選取。鎮級居民地按經差30′、緯差20′范圍內3~5個居民地的標准選取。在部分人口稀疏區選取了部分村級居民地。
(4)交通
鐵路及高等級公路全部選取,並按高速公路、國道、省道進行分類;其他公路按照與居民地相連通的原則選取。根據現勢資料對近年來新建高速公路進行補充。由於數據及比例尺的不同,故補充信息的精度低於1∶250000比例尺的精度。
(5)地貌
地形等高線高差平原地區為50 m、100 m;低山區為300 m、500 m;中山區為1000 m、1500 m、2000 m。主要山峰及高程,按經差30′、緯差20′范圍內選取3個山峰或高程點的標准。
3.地理要素分類代碼
1∶500000數字地理底圖要素分類代碼採用中華人民共和國國家標准《國土基礎信息數據分類與代碼》(GB/T13923-92)。國土基礎信息數據分為九個大類,並依次細分為小類,一級和二級。分類代碼由六位數字碼組成,其結構如下:
遙感·河南省國土資源綜合調查與評價
大類碼、小類碼、一級代碼和二級代碼分別用數字順序排列。識別位由用戶自行定義,以便於擴充。在1∶500000數字地理底圖資料庫中沒有用到識別位,故用前五位數字表示要素分類代碼。
(1)1:500000數字地理底圖數據所用到的大類碼意義
2=水系;3=居民地;4=交通;6=境界;7=地形。
(2)行政區劃代碼
1∶500000數字地理底圖資料庫中縣級以上行政區劃代碼採用中華人民共和國國家標准《中華人民共和國行政區劃代碼》(GB/T2260-1995)。屬性表中數據項為「行政區劃代碼」。縣級以上行政區劃代碼結構如下:
a.採用六位數字代碼。按層次分別表示我國各省(自治區、直轄市)、地區(市、州、盟)、縣(區、市、旗)的名稱。
b.行政區劃代碼從左至右的含義。第一、二位表示省(自治區、直轄市);第三、四位表示省轄市(市、州、盟及國家直轄市所屬市轄區和縣的總碼)其中01~20、51~70表示省轄市;21~50表示地區(州、盟);第五、六位表示縣(市轄區、地轄市、省直轄縣級市、鎮),其中01~18表示市轄區或地轄市,21~80表示縣(鎮),81~99表示省直轄縣級市。
4.投影、坐標系、高程系
數字地理底圖資料庫採用高斯-克呂格(等角橫切圓柱)投影,中央經線為113°30 ′00″,坐標系採用1954年北京坐標系,高程系採用1956年黃海高程系。
5.地理要素分層
河南省基礎地理數字地圖圖層文件分類詳見表5.3.1。
表5.3.1河南省基礎地理數字地圖圖層文件分類表
6.河南省基礎地理數據層描述
(1)基本信息圖層名(L2HN01J)
數據描述 表5.3.2描述30′×20 ′的經緯網線及其經緯度值。
表5.3.2基本信息屬性表
數據項代碼及其描述95202=經線;95203=緯線。
(2)水系信息圖層名
a.水系信息圖層名(L2HN02S)
數據描述以多邊形表示的水系要素,如河流、湖泊、水庫、水塘等。
數據項代碼及其描述22012=常年雙線河;22010=運河;23000=湖泊;24010=水庫;24150=水塘;25050=水中島。
河流、湖泊、水庫屬性見表5.3.3。
表5.3.3河流、湖泊、水庫屬性表
b.水系信息圖層名(★2HN022H、L2HN02CH)
數據描述 以線表示的水系要素,包括河流、湖泊、水庫、運河等。
數據項代碼及其描述21011=常年單線河;21012=常年雙線河岸線;21021=常年時令河;22010=運河岸線;23000=湖泊岸線;24010=水庫岸線;24150=池塘岸線。
河流、海岸線屬性見表5.3.4。
表5.3.4河流、海岸線屬性表
(3)交通信息圖層名
a.交通信息圖層名(L2HN03T)
數據描述表5.3.5描述主要鐵路和鐵路線起止點城市名。
數據項代碼及其描述41000=鐵路;41010=電氣化鐵路;41011=復線鐵路;41012=單線鐵路;41013=建築中鐵路;41030=窄軌鐵路。
鐵路圖層屬性見表5.3.5。
表5.3.5鐵路圖層屬性表
b.交通信息圖層名(L2HN03G、L2HN03GD、L2HN03SD)
數據描述表5.3.6描述高速公路、國道、省道及起止點城市名稱等。
數據項代碼及其描述42010=高速公路;42011=建築中高速公路;0=一級公路(國道);42070=主要公路(省道);42080=一般公路;42110=大路;42130=小路。
公路圖層屬性見表5.3.6。
表5.3.6公路圖層屬性表
(4)居民地圖層名
a.居民地圖層名(L2HN04X)
數據描述 表5.3.7描述鄉鎮級以上居民地及其行政區劃代碼名稱等。
數據項代碼及其描述31020=省政府駐地;31030=地級市政府駐地;31060=縣政府駐地;31080=鎮政府駐地;31090=鄉政府駐地。
鎮級以上居民地屬性見表5.3.7。
表5.3.7鎮級以上居民地屬性表
b.居民地圖層名(L2HN04D)
數據描述表5.3.8描述地級以上真型居民地及其類別和名稱。
地區級居民屬性見表5.3.8。
表5.3.8地區級居民地屬性表
(5)政區圖層名
a.政區圖層名(L2HN05X、L2HN05D、L2HN05X)
數據描述 表5.3.9描述省級行政界、地級行政界、縣級行政界、地區界等。
表5.3.9境界屬性表
b.政區圖層名(L2HN05DQ、L2HN05XD)
數據描述表5.3.10描述地級行政區、縣級行政區。
表5.3.10行政區屬性表
(6)地貌圖層名
a.地貌圖層名(L2HN06D)
數據描述表5.3.11描述等高線及其高程值。
數據項代碼及其描述71000=等高線。
表5.3.11地形等高線屬性表
b.地貌圖層名(L2HN06G)
數據描述表5.3.12描述主要山峰的名稱及高程值,主要高程點的高程值。
數據項代碼及其描述72000=山峰。
表5.3.12山峰高程點屬性表
7.工作流程
工作流程包括預處理、圖形數字化、圖形編輯、拓撲關系建立、屬性輸入、投影變換、輸出圖形等步驟,各步驟間均經過檢查修改等過程。其工藝流程見圖5.3.1。
圖5.3.1河南省基礎地理數字地圖製作工藝流程圖
Ⅳ 地理信息系統資料庫,流程圖
這個問題太抽象了,地理信息資料庫也要講類別啊
Ⅵ 資料庫的應用領域有哪些
從軟體領域說吧,無論是C/S、B/S架構的軟體,只要涉及存儲大量數據,一般後台都需要資料庫支撐; 在電信、金融、零售行業應用特別廣泛; 本人從事電信行業開發,所以只能提出一些膚淺的見解,希望有幫助
Ⅶ 資料庫具體應用的實例有哪些
資料庫的應用領域
1、多媒體資料庫: 這類資料庫主要存儲與多媒體相關的數據,如聲音、圖像和視頻等數據。多媒體數據最大的特點是數據連續,而且數據量比較大,存儲需要的空間較大。
2、移動資料庫: 該類資料庫是在移動計算機系統上發展起來的,如筆記本電腦、掌上計算機等。該資料庫最大的特點是通過無線數字通信網路傳輸的。移動資料庫可以隨時隨地地獲取和訪問數據,為一些商務應用和一些緊急情況帶來了很大的便利。
3、空間資料庫: 這類資料庫目前發展比較迅速。它主要包括地理信息資料庫(又稱為地理信息系統,即GIS)和計算機輔助設計(CAD)資料庫。其中地理信息資料庫一般存儲與地圖相關的信息數據;計算機輔助設計資料庫一般存儲設計信息的空間資料庫,如機械、集成電路以及電子設備設計圖等。
4、信息檢索系統: 信息檢索就是根據用戶輸入的信息,從資料庫中查找相關的文檔或信息,並把查找的信息反饋給用戶。信息檢索領域和資料庫是同步發展的,它是一種典型的聯機文檔管理系統或者聯機圖書目錄。
5、分布式信息檢索: 這類資料庫是隨著Internet的發展而產生的資料庫。它一般用於網際網路及遠距離計算機網路系統中。特別是隨著電子商務的發展,這類資料庫發展更加迅猛。
許多網路用戶(如個人、公司或企業等)在自己的計算機中存儲信息,同時希望通過網路使用發送電子郵件、文件傳輸、遠程登錄方式和別人共享這些信息。分布式信息檢索滿足了這一要求。
6、專家決策系統: 專家決策系統也是資料庫應用的一部分。由於越來越多的數據可以聯機獲取,特別是企業通過這些數據可以對企業的發展作出更好的決策,以使企業更好地運行。由於人工智慧的發展,使得專家決策系統的應用更加廣泛。
(7)地理信息資料庫設計擴展閱讀
對資料庫系統的基本要求是:
①能夠保證數據的獨立性。數據和程序相互獨立有利於加快軟體開發速度,節省開發費用。
②冗餘數據少,數據共享程度高。
③系統的用戶介面簡單,用戶容易掌握,使用方便。
④能夠確保系統運行可靠,出現故障時能迅速排除;能夠保護數據不受非受權者訪問或破壞;能夠防止錯誤數據的產生,一旦產生也能及時發現。
⑤有重新組織數據的能力,能改變數據的存儲結構或數據存儲位置,以適應用戶操作特性的變化,改善由於頻繁插入、刪除操作造成的數據組織零亂和時空性能變壞的狀況。
⑥具有可修改性和可擴充性。
⑦能夠充分描述數據間的內在聯系。
Ⅷ 地質-生態環境空間資料庫建庫標准
一、范圍
本標準定義了山東半島城市群地質-生態環境空間資料庫的數據結構框架、數據實體及實體之間的相互關系,定義了成果圖件空間數據的要素集、要素類、要素分類代碼及屬性數據項,可用於山東半島城市群項目數據的採集、存儲、管理、共享及資料庫建設。
二、規范性引用文件
下列標准所包含的條文,通過在本標准中引用而構成為本標準的條文。本標准出版時,所示版本均為有效。所有標准都會被修訂,使用本標準的各方應探討使用下列標准最新版本的可能性。
GB / T 1. 1—2000 標准化工作導則 第 1 部分: 標準的結構和編寫規則
GB / T 13923—92 國土基礎信息數據分類代碼
GB / T 2260—1999 中華人民共和國行政區劃代碼
GB / T 2659 世界各國和地區名稱代碼
GB / T 9649—88 地質礦產術語分類代碼
DZ / T 0160—95 1∶ 200000 地質圖地理底圖編繪規范及圖式
DZ / T 0197—1997 數字化地質圖圖層及屬性文件格式
GB 958—99 區域地質圖圖例 ( 1∶ 50000)
DZ / T 0179—1997 地質圖用色標准及用色原則
DDB 9702 GIS 圖層描述數據內容標准
GB 17108—1997 海洋功能區劃技術導則
中國地質調查局 地質圖空間資料庫建設工作指南 ( 2. 0 版)
中國地質調查局 1∶ 20 萬區域水文地質圖空間資料庫圖層及屬性文件格式工作指南
三、術語和定義
本標准涉及的主要術語如下:
1. 地理信息資料庫 ( geodatabase)
採用標准關系資料庫技術來管理、表現地理信息的空間資料庫。
2. 數據包 ( data package)
邏輯相關數據實體的集合,本標准中將山東半島城市群項目數據整體視作一個數據包。
3. 數據實體 ( data entity)
描述專業領域同一類型數據的數據元素的集合,如地質構造數據實體,概念上等同於UML 的類。數據實體可通過一個或多個相關的數據元素及相關的數據實體定義。
4. 數據集 ( dataset)
邏輯相關數據組成的數據集合,如一幅地圖可視作一個數據集,數據集是一個邏輯上的整體。
5. 數據子集 ( subdataset)
按一定規則劃分的數據集中邏輯相關數據的集合,本標准中的一個數據子集對應一個地圖要素類,數據子集類別對應地圖上的圖層劃分。
6. 空間數據 ( spatial data)
用來表示空間實體的位置、形狀、大小和分布特徵諸方面信息的數據。空間數據不僅具有實體本身的空間位置及形態信息,而且還有實體屬性和空間關系 ( 如拓撲關系)信息。
7. 空間參照系 ( spatial reference)
對地理信息數據的空間范圍和投影的描述。
8. 地圖 ( map)
地理信息的圖形描述,包括地理信息數據和地圖元素,如標題、圖例和比例尺等。本標准中將一幅地圖視作一個數據集進行管理,並通過一組要素集 ( 要素類、關系類、屬性表的集合) 、空間參照系、地圖樣式定義地圖的數據內容及顯示方式。
9. 圖層 ( layer)
地圖上特定區域范圍內按一定規則劃分的相似要素類的集合,如水系、城鎮。圖層為要素類的專題組合及表現,一個圖層定義了它包含地理信息數據的地理位置和顯示方法。
10. 要素 ( feature)
現實世界中的對象在地圖圖層中的表示,如地圖中表示道路的一條線。
……
四、縮略語和符號
1. 縮略語
ARD 圖外整飾要素 ( Elements Around Map)
BMAP 地理底圖 ( Basemap)
BOU 境界、邊界 ( Bourn)
CD 代碼 ( Code)
COL 綜合柱狀圖 ( Colomnar Chart)
DT 日期 ( Date)
ELE 地形高程 ( Elevation)
……
2. UML 類圖符號
山東半島城市群地區地質-生態環境與可持續發展研究
3. ER 圖符號
山東半島城市群地區地質-生態環境與可持續發展研究
五、基於 UML 的 Geodatabase 的空間數據模型
構建地質數據的空間數據模型是建立地質信息資料庫的一項關鍵工作,是資料庫建設的基礎。Geodatabase 數據模型作為 ArcGIS 軟體平台的一種通用數據形式,目前已被國內外眾多地質空間資料庫的建設所採用。數據建模也已經成為地質資料庫建立的一項主要內容。
目前針對地質、水文、礦產、海洋等多個領域的專業 Geodatabase 數據模型都已存在,國內目前應用於區域地質 - 生態環境調查的綜合地質 - 生態環境空間數據模型還比較少見。因此,本項目在分析國內外目前比較通用的各專業數據模型的基礎上,提出了專門面向山東半島城市群地質 - 生態環境空間資料庫建設的 Geodatabase 數據模型。
在 Geodatabase 數據模型中,允許定義要素之間類型的關聯,Geodatabase 對空間數據管理以關系資料庫為基礎,利用商用關系資料庫成熟的數據處理能力對空間數據和非空間數據進行統一管理。Geodatabase 使用面向對象的方法,使得要素可以具有自己的行為和屬性,並且要素類具有繼承性、多態性和封裝性。這樣,以更加適合自然的行為和人的思維方式去組織數據,更精確地模擬真實世界。
1. Geodatabase 數據模型的結構體系
Geodatabase 數據模型作為一種新型的面向對象的數據模型,融入了面向對象的核心技術,如類 ( Class) 、對象 ( Object) 、封裝 ( Encapsulation) 、繼承 ( Inheritance) 和多態( Polymorphism) 等思想和技術。Geodatabase 數據模型的目的就是為了讓用戶能更容易、更自然地表示 GIS 數據特徵和更容易地建立特徵之間的各種關系。Geodatabase 空間資料庫數據模型如表 12 -1 所示。
表 12 -1 Geodatabase 內部結構
續表
2. Geodatabase 資料庫模型的特點
Geodatabase 有兩種,即個人與多用戶 Geodatabase。
1) 個人 Geodatabase 支持內置於 ArcGIS 系統並提供對本地數據的訪問,適用於面向項目的 GIS,在 Microsoft Access 資料庫平台上實現,提供生成和更新 Access 資料庫的服務,可處理小型或適中的 Access 資料庫。但個人 Geodatabase 的存儲容量有不能超過 2GB的限制。
2) 多用戶的 Geodatabase 是通過 ArcSDE ( ARC 空間資料庫引擎) 實現的。ArcSDE可以生成和訪問從小型到大型的 Geodatabase 並提供關系型數據的開放界面。
與標準的關系資料庫相比,Geodatabase 簡化了地理數據建模的工作,因為它包含有用於建模地理信息的通用模型。
此外,Geodatabase 還同時支持兩個視圖,即對象視圖和關系視圖。這樣就綜合了對象視圖和關系視圖兩者的優點。對象視圖在 Geodatabase 中占據主導地位,其目的是提供一個接近於邏輯數據模型的數據模型,因而更接近於現實。關系視圖則用於一些 Geodata-base 數據的常規處理,它表示的是一些簡單地理對象的特徵。
3. 基於 UML 的 Geodatabase 數據模型的設計
( 1) Geodatabase 資料庫設計的方法
在 ArcGIS 中,建立地理資料庫可以有多種方法。藉助 ArcCatalog,可以通過 3 種方式建立新的地理資料庫。
第一種方法是建立一個新的地理資料庫。
第二種方法是移植已經存在的數據到地理資料庫中去。
第三種方式是用 CASE 工具來建立地理資料庫。
( 2) 面向對象和 UML ( 統一建模語言)
面向對象是軟體程序設計中的一種新思想,它能使程序設計更加貼近現實,並且花費更小的精力。面向對象方法學包含了對象 ( object) 、類 ( classification) 、繼承 ( inherit-ance) 、聚集和消息 ( messages) 的概念。
UML ( Unified Modeling Language,統一建模語言) 是一種基於面向對象方法的建模語言,具有創建系統的靜態結構和動態行為等多種結構模型的能力,是一種通用的建模語言。在 Geodatabase 的設計中,主要用到描述系統靜態結構的類圖。類圖的節點表示系統中的類及其屬性和操作。類圖的邊表示類之間的聯系,包括繼承、關聯、依賴、聚合等。
類的表示由 3 個部分方框組成,上面部分給出了類的名稱; 中間部分給出了該類的單個對象的屬性; 下面部分給出了一些可以應用到這些對象的操作。類的表示如圖 12 -5。
圖 12 -5 類的表示
關聯是對類的實例之間聯系的命名,與關聯有關的內容有關聯元數 ( Degree) 、關聯角色 ( Role) 和重復度 ( Multiplicity) 。
UML 中有 3 種類型的類: 抽象類 ( abstract class) 、可創建化類 ( creatable class) 和可實例化類 ( instantiable class) 。
UML 類圖的符號見本節第四部分內容。
( 3) 面向對象的地理數據模型的設計方法
利用 CASE 工具進行 Geodatabase 數據模型設計的步驟具體為:
1) 在 CASE 工具中進行 UML 建模。
2) 將設計好的 UML 模型載入資料庫 ( repositry) 。
3) 利用 GIS 軟體提供的 CASE 介面,根據資料庫中的 UML 模型生成空間資料庫結構。至此,Geodatabase 空間資料庫結構初具雛形。在 GIS 軟體環境中,現在可以將新生成的數據或已有的數據進行格式轉換後載入到設計好的 Geodatabase 空間資料庫中,由空間資料庫統一管理。利用 CASE 工具來建立 Geodatabase 地理資料庫的工作流程見圖12 - 6。
圖 12 -6 利用 CASE 工具來建立 Geodatabase 地理資料庫的工作流程
六、地質 - 生態環境 Geodatabase 數據模型的建立
( 一) 數據模型設計的依據
根據山東半島城市群地質 - 生態環境調查評價研究工作的需要和山東半島城市群地質 - 生態環境 GIS 資料庫系統的整體設計要求,結合各地質 - 生態環境要素的成果圖件和文本報告資料,利用 UML 設計工具 Microsoft Visio 完成了山東半島城市群地質 - 生態環境Geodatabase 數據模型的設計 ( 圖 12 - 7) 。
圖 12 -7 山東半島城市群地質 - 生態環境 Geodatabase 數據模型的設計依據
( 二) 山東半島城市群地質 - 生態環境資料庫的 UML 類圖
1. 數據集管理
山東半島城市群項目數據包中的數據以數據集為單元統一組織管理,數據集管理方式就是將一份文字報告或一幅成果圖件視作邏輯上的整體,用 「數據集編號」唯一標識,通過數據集實體統一管理。同一數據集的不同實體,例如成果圖中的圖層,通過實體中的「數據集編號」元素關聯。
2. 空間數據管理
山東半島城市群項目數據包由文字報告及成果圖件兩大類數據組成,並以成果圖件為主,成果圖件是一空間數據實體,統一存儲在面向對象的地理信息資料庫中,以圖幅為單元進行管理。
3. 數據包總體結構
本標准中山東半島城市群項目數據包總體結構用 UML 模型來體現,山東半島城市群項目數據包由 「成果報告」、「元數據」及 「存檔文件」3 個數據實體 ( UML 類) 組成,通過 「數據集」實體統一組織管理。「成果報告」由它的繼承類 「文字報告」及 「成果圖件」定義,為研究成果數據包的主體數據。「元數據」及 「存檔文件」為數據集的輔助數據,「元數據」存放文字報告或成果圖件的元數據; 「存檔文件」存放文字報告或成果圖件的相關存檔文件,供數據集數據的整體下載與利用。
一個 「數據集」實體對應一個項目的 「文字報告」或一幅 「成果圖件」; 每一個數據集必須有一個而且只能有一個 「元數據」文件; 「存檔文件」是 「數據集」的可選聚合實體。
「成果圖件」是一空間數據實體,由特定的面向對象地理信息資料庫 ( Geodatabase)統一存儲、管理。一幅 「成果圖件」數據內容由一組空間要素集 ( 基礎地理要素集、地質要素集、地球物理要素集、地球化學要素集、輔助要素集) 組成,空間要素集數據類型包括矢量 ( Feature Dataset,簡稱要素集) 、柵格 ( Raster Dataset) 和 TIN ( TIN Dataset)3 種。
4. 數據集編號的編碼規則
數據集編號由資料庫管理方統一編碼,必須保證編號在資料庫中唯一,編號中的英文字母全部大寫。
山東半島城市群項目數據集按 「項目或圖幅—提交單位—提交年份—成果序號」編碼。數據集編號的字元串長度不得超過 22 位,以保證 「數據集編號 + 要素類名」的字元串總長度不超過 30 位。
5. 成果圖件要素類命名規則
要素類名字元串總長度不得超過 8 位。
矢量要素類按 「要素集類型 + 要素類名 + 要素類型」命名,全部用大寫英文字母表示。「要素集類型」用一位代碼表示,如 「L」表示基礎地理要素集。柵格數據集數據以「要素集類型 + 要素類型」命名,要素類型用代碼 RAS 表示,如 「DRSRAS」表示遙感柵格數據。TIN 數據集數據以 「要素集類型 + 要素類型」命名,要素類型用代碼 TIN 表示,如 「LELETIN」表示地面高程 TIN。
6. 成果圖件要素分類編碼規則
要素分類編碼用以標識不同的要素類要素,保證地圖要素存儲、交換、顯示的一致性。
( 1) 分類編碼原則
1) 科學性、系統性;
2) 相對穩定性;
3) 不受地圖比例尺的限制;
4) 完整性和可擴展性;
5) 適用性。
( 2) 分類編碼方法
成果圖件要素類中不同要素的分類編碼採用中華人民共和國國家標准 《國土基礎信息數據分類與代碼》的編碼結構,結構如下:
山東半島城市群地區地質-生態環境與可持續發展研究
大類碼、小類碼、一級代碼和二級代碼分別用數字順序排列。識別位由用戶自行定義,以便於擴充。在本項目中編碼分兩類: ①基礎地理要素編碼; ②地質專業要素編碼( 地質、地球物理、地球化學等) 。
( 三) 山東半島城市群項目數據實體及實體關系
山東半島城市群項目數據實體類及其代碼見表 12 -2,實體類名代碼按實體類的英文名縮略語編碼,本標准中山東半島城市群項目數據實體及實體間關系用 UML 及實體關系圖 ( ERD) 來體現。
表 12 -2 山東半島城市群項目數據實體類及其代碼
1. 數據集實體 ( MGRD_Dataset)
山東半島城市群項目數據包中的 「數據集」實體用來統一組織管理 「文字報告」、「成果圖件」、「元數據」及 「存檔文件」數據實體,「數據集」實體中的數據項包含數據集的歸屬項目、提交日期、提交單位、主題類別及地理范圍等可用於數據集檢索的信息。一個 「數據集」實體對應一個項目的 「文字報告」或一幅 「成果圖件」,「數據集」實體與 「元數據」實體間為一一對應關系,與 「存檔文件」實體間為一對多的對應關系。「數據集」實體的數據內容及其存儲表通過 「數據子集」實體分類定義,主鍵 [數據集編號]可用於同一數據集中不同 「數據子集」的關聯,也可用於數據集對應的 「元數據」及「存檔文件」的關聯。
2. 成果報告數據實體 ( MGRD SumTmaryReport)
研究成果報告數據實體包括項目的最終綜合文字報告及相應的成果圖件。
( 1) 文字報告數據實體 ( SR_WordReport)
文字報告數據實體包括 「文字報告」及圖像格式的 「報告附圖」數據實體,文字報告及附圖均以二進制大對象存儲。數據實體之間通過 [數據集編號] 關聯。
( 2) 成果圖件數據實體 ( SR_hemeMapSet)
「成果圖件」數據實體是一空間數據實體,主要以矢量圖形格式存儲在地理信息資料庫中,其中也包括柵格數據及 TIN 數據用於數據的空間分析。
1) 要素集: 「成果圖件」 數據實體以圖幅為數據集單元進行管理; 圖幅內容以分屬不同空間要素集 ( 基礎地理要素集、地質要素集、地球物理要素集、地球化學要素集、輔助要素集) 的要素類組合,同一個要素集內的要素類享有同一空間參照系,相互具有拓撲關系。
2) 要素類: 一個要素類的存儲單元為關系資料庫中的一個數據表,要素類圖元類型有點、線、面、注記 4 種,一個要素類只能包含一種圖元類型。本標准中基礎地理要素集、地質要素集、地球物理要素集、地球化學要素類、輔助要素集的要素類用 UML 類圖體現。
3) 圖層: 圖層為要素類的專題組合及表現,不同圖層的組合即構成了可視化 「成果圖件」。本項目通過對數據來源的分析,提出並建立了適合山東半島城市群地區地質 - 生態環境調查與評價特點的空間資料庫數據圖層。考慮到空間數據的應用和相互轉換,每一圖層均應建立相應的內部屬性表,屬性表必須包含一些基本欄位內容,根據具體任務的不同,需靈活擴充內部屬性表欄位內容。 「成果圖件」數據實體的圖層劃分及其代碼見表 12 -3。
4) 要素類屬性: 要素類的要素特徵由屬性表定義,屬性表每一行對應一個要素,每一列包含要素的一個特徵信息。
表 12 -3 成果圖件數據實體的圖層劃分及其代碼
5) 要素類要素分類: 同一要素類中不同類型的要素用不同的代碼標識,通過屬性表中的 「編碼」 ( GEO_CODE) 數據項體現,以便地圖中同一要素類要素的分類顯示,並保證地圖要素存儲、交換、顯示的一致性。在本項目中成果圖件的基礎地理要素分類代碼採用中華人民共和國國家標准 《國土基礎信息數據分類與代碼》,並根據需要進行了擴充,地質專業要素分類代碼全部由本標準定義,見表 12 -4 和表 12 -5。
表 12 -4 基礎地理要素分類代碼
表 12 -5 地質專業要素分類代碼
圖12 -8 山東半島城市群項目數據包UML類圖
圖層編碼中,第一位為圖類代碼,L 代表基礎地理類圖層; D 代表基礎地質類圖層;G 代表國土資源圖層; W 代表地殼穩定性圖層; S 代表水資源圖層; H 代表海岸帶圖層;T 代表生態環境圖層; R 代表人類工程活動圖層; F 代表分析評價圖層; Y 代表預測與防治圖層; Z 代表輔助圖層。第二位為比例尺代碼,圖件均採用 1∶ 50 萬比例尺,代碼為 B。第三位到第五位為圖名的漢語拼音首字母縮寫。第六位為圖層數字編號。
( 四) 山東半島城市群項目 UML 類圖
1. 山東半島城市群項目數據包 UML 類圖
UML 類圖見圖 12 - 8。
2. 成果圖件要素集 UML 類圖
1) 基礎地理要素集實體 UML 類圖 ( FD_Geography) 。本項目將基礎地理要素分為地理網格、居民地、境界、交通網、地貌地形、水系、海洋海岸帶、行政區劃、柵格數據等 9個抽象要素類,建立了 「各市基本情況」對象類,與表明各地區域的 「城市群」類相連接,將山東半島城市群8 個地級市的地理位置數據與地區的基本資料數據有機地聯系起來。
2) 地質要素集實體 UML 類圖 ( FD_Geology) 。
3) 國土資源要素集實體 UML 類圖 ( FD_LandResource) 。
4) 水資源要素集實體 UML 類圖 ( FD_WaterResource) 。
5) 生態環境要素集實體 UML 類圖 ( FD_Environment) 。
6) 輔助要素集實體 UML 類圖 ( FD_Ancillary) 。
3. 山東半島城市群項目數據實體關系圖
1) 數據集實體 ER 圖 ( MGRD_DataSet) 。
2) 研究成果報告數據實體 ER 圖 ( MGRD_SummaryReport) ( 圖 12 - 9) 。
圖 12 -9 研究成果報告數據實體 ER 圖 ( MGRD_SummaryReport)
七、山東半島城市群項目數據包數據字典
( 一) 數據集實體 ( MGRD_DataSet)
山東半島城市群地區地質-生態環境與可持續發展研究
( 二) 研究成果報告數據實體 ( MGRD_SummaryReport)
1. 文字報告數據實體 ( SR_WordReport)
山東半島城市群地區地質-生態環境與可持續發展研究
2. 成果圖件數據實體 ( SR_ThemeMapSet)
( 1) 基礎地理要素集實體 ( FD_Geography)
山東半島城市群地區地質-生態環境與可持續發展研究
( 2) 地質要素集實體 ( FD_Geology)
山東半島城市群地區地質-生態環境與可持續發展研究
( 3) 水資源要素集實體 ( FD_HydroResource)
山東半島城市群地區地質-生態環境與可持續發展研究
Ⅸ 空間資料庫的空間資料庫的設計
資料庫因不同的應用要求會有各種各樣的組織形式。資料庫的設計就是根據不同的應用目的和用戶要求,在一個給定的應用環境中,確定最優的數據模型、處理模式、存貯結構、存取方法,建立能反映現實世界的地理實體間信息之間的聯系,滿足用戶要求,又能被一定的DBMS接受,同時能實現系統目標並有效地存取、管理數據的資料庫。簡言之,資料庫設計就是把現實世界中一定范圍內存在著的應用數據抽象成一個資料庫的具體結構的過程。
空間資料庫的設計是指在現在資料庫管理系統的基礎上建立空間資料庫的整個過程。主要包括需求分析、結構設計、和數據層設計三部分。
1、需求分析
需求分析是整個空間資料庫設計與建立的基礎,主要進行以下工作:
1)調查用戶需求:
了解用戶特點和要求,取得設計者與用戶對需求的一致看法。
2)需求數據的收集和分析:
包括信息需求(信息內容、特徵、需要存儲的數據)、信息加工處理要求(如響應時間)、完整性與安全性要求等。
3)編制用戶需求說明書:
包括需求分析的目標、任務、具體需求說明、系統功能與性能、運行環境等,是需求分析的最終成果。
需求分析是一項技術性很強的工作,應該由有經驗的專業技術人員完成,同時用戶的積極參與也是十分重要的。
在需求分析階段完成數據源的選擇和對各種數據集的評價
2、結構設計
指空間數據結構設計,結果是得到一個合理的空間數據模型,是空間資料庫設計的關鍵。空間數據模型越能反映現實世界,在此基礎上生成的應用系統就越能較好地滿足用戶對數據處理的要求。
空間資料庫設計的實質是將地理空間實體以一定的組織形式在資料庫系統中加以表達的過程,也就是地理信息系統中空間實體的模型化問題。
1)概念設計
概念設計是通過對錯綜復雜的現實世界的認識與抽象,最終形成空間資料庫系統及其應用系統所需的模型。
具體是對需求分析階段所收集的信息和數據進行分析、整理,確定地理實體、屬性及它們之間的聯系,將各用戶的局部視圖合並成一個總的全局視圖,形成獨立於計算機的反映用戶觀點的概念模式。概念模式與具體的DBMS無關,結構穩定,能較好地反映用戶的信息需求。
表示概念模型最有力的工具是E-R模型,即實體-聯系模型,包括實體、聯系和屬性三個基本成分。用它來描述現實地理世界,不必考慮信息的存儲結構、存取路徑及存取效率等與計算機有關的問題,比一般的數據模型更接近於現實地理世界,具有直觀、自然、語義較豐富等特點,在地理資料庫設計中得到了廣泛應用。
2)邏輯設計
在概念設計的基礎上,按照不同的轉換規則將概念模型轉換為具體DBMS支持的數據模型的過程,即導出具體DBMS可處理的地理資料庫的邏輯結構(或外模式),包括確定數據項、記錄及記錄間的聯系、安全性、完整性和一致性約束等。導出的邏輯結構是否與概念模式一致,能否滿足用戶要求,還要對其功能和性能進行評價,並予以優化。
從E—R模型向關系模型轉換的主要過程為:
①確定各實體的主關鍵字;
②確定並寫出實體內部屬性之間的數據關系表達式,即某一數據項決定另外的數據項;
③把經過消冗處理的數據關系表達式中的實體作為相應的主關鍵字
④根據②、③形成新的關系。
⑤完成轉換後,進行分析、評價和優化。
3)物理設計
物理設計是指有效地將空間資料庫的邏輯結構在物理存儲器上實現,確定數據在介質上的物理存儲結構,其結果是導出地理資料庫的存儲模式(內模式)。主要內容包括確定記錄存儲格式,選擇文件存儲結構,決定存取路徑,分配存儲空間。
物理設計的好壞將對地理資料庫的性能影響很大,一個好的物理存儲結構必須滿足兩個條件:一是地理數據佔有較小的存儲空間;二是對資料庫的操作具有盡可能高的處理速度。在完成物理設計後,要進行性能分析和測試。
數據的物理表示分兩類:數值數據和字元數據。數值數據可用十進制或二進制形式表示。通常二進制形式所佔用的存貯空間較少。字元數據可以用字元串的方式表示,有時也可利用代碼值的存貯代替字元串的存儲。為了節約存貯空間,常常採用數據壓縮技術。
物理設計在很大程度上與選用的資料庫管理系統有關。設計中應根據需要,選用系統所提供的功能。
4)數據層設計
大多數GIS都將數據按邏輯類型分成不同的數據層進行組織。數據層是GIS中的一個重要概念。GIS的數據可以按照空間數據的邏輯關系或專業屬性分為各種邏輯數據層或專業數據層,原理上類似於圖片的疊置。例如,地形圖數據可分為地貌、水系、道路、植被、控制點、居民地等諸層分別存貯。將各層疊加起來就合成了地形圖的數據。在進行空間分析、數據處理、圖形顯示時,往往只需要若干相應圖層的數據。
數據層的設計一般是按照數據的專業內容和類型進行的。數據的專業內容的類型通常是數據分層的主要依據,同時也要考慮數據之間的關系。如需考慮兩類物體共享邊界(道路與行政邊界重合、河流與地塊邊界的重合)等,這些數據間的關系在數據分層設計時應體現出來。
不同類型的數據由於其應用功能相同,在分析和應用時往往會同時用到,因此在設計時應反映出這樣的需求,即可將這些數據作為一層。例如,多邊形的湖泊、水庫,線狀的河流、溝渠,點狀的井、泉等,在GIS的運用中往往同時用到,因此,可作為一個數據層。
5)數據字典設計
數據字典用於描述資料庫的整體結構、數據內容和定義等。 數據字典的內容包括: 1)資料庫的總體組織結構、 資料庫總體設計的框架 。 2)各數據層詳細內容的定義及結構、 數據命名的定義 。 3)元數據(有關數據的數據,是對一個數據集的內容、質量條件及操作過程等的描述) 。
Ⅹ 國家地理信息數據有哪些
國家基礎地理信息資料庫是存儲和管理全國范圍多種比例尺、地貌、水系、居民地、交通、地名等基礎地理信息,
包括柵格地圖資料庫、矢量地形要素資料庫、數字高程模型資料庫、地名資料庫和正射影像資料庫等。
延伸:
國家基礎地理信息系統是以形成數字信息服務的產業化模式為目標,通過對各種不同技術手段獲取的基礎地理信息進行採集、編輯處理、存貯,建成多種類型的基礎地理信息資料庫,並建立數據傳輸網路體系,為國家和省(市、自治區)各部門提供基礎地理信息服務。它是一個面向全社會各類用戶、應用面最廣的公益型地理信息系統。是一個實用化的、長期穩定運行的信息系統實體。是我國國家空間數據基礎設施(NSDI)的重要組成部分,是國家經濟信息系統網路體系中的一個基礎子系統。
國家測繪局1994年建成了全國1:100萬地形資料庫(註:含地名)、數字高程模型資料庫, 1:400萬地形資料庫等;1998年完成全國1:25萬地形資料庫、數字高程模型和地名資料庫建設;1999年建設七大江河重點防範區1:1萬數字高程模型(DEM)資料庫和正射影像資料庫;2000年建成全國1:5萬數字柵格地圖資料庫;2002年建成全國1:5萬數字高程模型(DEM)資料庫,並更新了全國1:100萬和1:25萬地形資料庫;2003年建成1:5萬地名資料庫、土地覆蓋資料庫、 TM衛星影像資料庫。現正在建立 全國1:5萬矢量要素資料庫、正射影像資料庫等。各省正在建立本轄區1:1萬地形資料庫、數字高程模型(DEM)資料庫、正射影像資料庫、數字柵格地圖資料庫等,並正在進行省、市級基礎地理信息系統及其資料庫的設計和試驗研究。