1GeodataManagement

Geodatabase数据模型概述精品PPT课件

Shapefile至少由.shp、 . Shx、.dbf三个文件组成： .shp——储存地理要素的几何关系的文件 .shx——储存图形要素的几何索引的文件 .dbf——储存要素属性信息的dBase文件(关系数据库文件)
有时还会出现以下文件：
.sbn——当执行类似选择“主题之主题”，“空间连接”等操作，或者对一个主题（属性表）的shape字段创建过一个索引，就会出现这个文件； .ain和.aih——储存地理要素主体属性表或其他表的活动字段的属性索引信息的文件。当执行过“表格链接(link)”操作，这两个文件就会出现。 .prj——坐标系定义文件 .shp.xml——元数据文件
(第3代)
第2讲 Geodatabase数据模型概述
4
1. CAD数据模型 (第1代)
1. 以二进制文件格式存储地理数据； 2. 以点、线和面的形式表达； 3. 这些文件中只能保存极少的属性信息，地图图层
和注记是主要的属性表达方式；
第2讲 Geodatabase数据模型概述
5
2. coverage/Shapefile数据模型 (第2代)
空间数据统一存储
所有的空间数据(空间数据及属性数据)由一个(关系)数据库存储和集中管理；
空间数据录入和编辑更加精确
大多数错误可以通过验证规则或智能验证行为加以防止，因而错误几乎不会出现；
用户操作更直观的对象
经过适当的设计，Geodalabase包含的数据对象可与用户数据的模型保持一致，用户操作的不再是通常的点、线和多边形，而是他们感兴趣的对象，比如变压器、道路和湖泊等；
Geodatabase数据模型无需编写代码，通过ArcInfo提供的域、验证规则及其它功能可轻松实现大部分自定义行为 (仅建模特殊的要素行为时才需编写代码)。

Geodatabase

GeodatabaseGeodatabase是ESRI公司在ArcGIS8引⼊的⼀个全新的空间数据模型，是建⽴在关系型数据库管理信息系统之上的统⼀的、智能化的空间数据库。

它是在新的⼀体化数据存储技术的基础上发展起来的新数据模型。

实现了Geodatabase之前所有（包括Coverage\shape）空间数据模型都⽆法完成的数据统⼀管理，即在⼀个公共模型框架下对GIS通常所处理和表达的地理空间特征如⽮量、栅格、TIN、⽹络、地址进⾏同⼀描述。

同时，Geodatabase是⾯向对象的地理数据模型，其地理空间特征的表达较之以往的模型更接近我们对现实事物对象的认识和表达。

Shape是ArcView2.0推出时推出的⼀种数据格式，该格式充分学习了传统CAD数据在表征地理数据的不⾜，率先将属性信息通过DBASE表的⽅式挂接到空间信息上，也因此该格式奠定了ESRI公司成为GIS界的领头⽺。

Coverage在充分吸收Shape的优点的基础上，增加了拓扑等新特性并在ESRI公司ARC/INFO⼯作站中显⽰了其种种优点，并因此将ESRI公司推⼊到世界级GIS公司，IT公司⾏列中。

⽽Geodatabase发展到今⽇是由它的渊源的，它是数据库技术和⾯向对象技术⾼速发展下的产物，它充分吸收了软件业许多新的idea，融⼊了地理数据模型中。

从上⾯三种数据格式的产⽣和发展来看，每⼀种数据格式的推出ESRI公司都不是贸然的，都是在市场上有巨⼤需求和空缺的同时，技术上也同时具备的条件下以数据格式+软件包的形式推出的，因为⼀种数据格式必须有⾃⼰的母体，没有母体是很难体现出该格式的优势，通过在展现该数据格式的同时⾃⼰的软件包⼜⼀种商品的形式⼤获成功。

从表⾯上看，ESRI公司的软件⾮常的昂贵同时其性能⼜⾮常的优越，但是其实质上真正昂贵和优越的是它的数据格式，⽽其ArcView 、PC ARC/INFO以及今⽇之ArcGIS都是以更好的表征其相对应的空间信息格式⽽来的。

Geodatabase概要

57.22
19
Geodatabase 拓扑
• 拓扑在要素之间构建了空间关系的模型
– 在单个的要素类或是两个要素类之间的要素上定义有效的空间关系 – 在位于同一个要素数据集中的要素类上创建
• 用于确保空间数据的完整性 • 基于一致的几何要素
邻接性宗地一致性国家海岸线道路公车路径土地类型管道河流连通性
• 几何网络组成的两个要素:
– 要素类 (边和节点要素) – 逻辑网络 (存储连通性关系的表)
• 逻辑网络提供的追踪解决方案
– – – – – – 流向设定连通性追踪环路查找流追踪隔离追踪故障追踪
下游追踪
26
Geodatabase中的栅格数据
• 栅格数据集
• 可以在加载时镶嵌
• 栅格目录
– 记录的子类型 – 属性的缺省取值 – 属性的取值域
• 可参与到关系中
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要素类
• 存储了要素形状的表
– 每条记录代表一个要素和她的属性 – 存储了要素和她的单一几何形状 (点, 线, 或多边形)
• 除了 x, y值, 还允许有z, 和 m值
– 有个相关联的空间参考
• 投影, 坐标系统, 和空间范围
Geodatabase概要
王嘉彬
ESRI 中国（北京）
概要
• 介绍 geodatabase 的数据模型
– 优势 – 存储模型 – 定义geodatabase模式
• geodatabase 中的要素
– 数据结构 – 行为 – 地理处理工具(Geoprocessing tools)
• geodatabase 的高级功能 • 回顾
– 提供 UML对象模型图和/或个人GDBs

基础地理信息数据管理系统的设计与实现

基础地理信息数据管理系统的设计与实现发布时间：2023-02-17T03:25:16.465Z 来源：《新型城镇化》2022年24期作者：许亚陆培[导读] 传统的CAD格式一直是大多数城市基础地理信息数据生产和存储的主要方式，该数据格式在属性表达、查询统计、空间分析以及数据存储能力等方面均存在着缺陷。

南通市测绘院有限公司江苏南通 226000摘要：本文针对CAD格式成果数据无法对大量数据进行统一管理的问题，探讨了建立基础地理信息数据管理系统的可行性和实现方法，实现了基于GIS格式的基础地理信息数据库的建设和数据无损转换等功能的实现，真正意义上解决了成果数据统一管理的问题。

关键词：CAD；基础地理信息数据库；Arc Engine；FME1 引言传统的CAD格式一直是大多数城市基础地理信息数据生产和存储的主要方式，该数据格式在属性表达、查询统计、空间分析以及数据存储能力等方面均存在着缺陷。

随着数字城市的建设和发展，不管是政府管理部门，还是测绘单位等对基础地理信息数据的需求越来越迫切。

以GIS作为成果数据管理与应用的平台目前已经成为主流手段[1]。

历史积累的CAD数据以及外业测绘的成果数据与GIS数据之前的无损转换成为关键。

同时，保持基础地理信息的现势性是测绘工作的重要使命，持续联动更新是必然要求，因而，外业测绘CAD成果快速导入基础地理信息数据库，以及快速从库中导出CAD更新底图是数据库管理成为管理系统实现的要点。

实现基础地理信息数据管理系统的建设需要解决以下技术问题：一是实现CAD数据和GIS数据之间的无损转换，包括几何图形和属性信息；二是完成出库、入库一体化操作，满足日常数据的更新维护工作。

本文针对目前需要解决的技术问题，采用FME转换系统来实现CAD成果数据和GIS数据库之间的转换，利用Arc Engine来实现出库、入库一体化操作功能，因而切实可行地实现了基础地理信息数据管理系统。

2 技术路线2.1 FMEFME（Feature Manipulate Engine）空间数据转换处理系统是加拿大Safe Software公司研发的一套完整的访问空间数据的解决方案，它的数据转换功能非常强大，支持近百种格式数据间的相互转换，如：AutoCAD DWG/DXF，ESRI Arc/Info Generate，ESRI Shape，Intergraph/Micro Statiion Design File，Oracle Spatial Cartridge（Relational）等，并能够同时进行几何数据及其属性的无损转换，也可以实现自主扩展需要转换的数据格式，让用户添加自定义的数据格式，与其他格式进行转换[2]。

Geodatabase数据模型

– 建立简单关系类（存储地块对象的要素类和存储拥有者对象的表之间的关系）。
新建关系类（Parcel_Owners）。确定源表或要素类（ Owners ）。确定目标表或要素类（ Parcel ）。选择关系类型（Simple relationship）。输入向前路径标注（own）和向后路径标注（is owned by）。 • 选择对应性（1-1）。 • 在源表或要素类选择主关键字段（primary key field）；在目标表或要素类选择外关键字段（foreign key field）。 • • • • •
• 创建子类
– 如要创建子类，子类字段必须是整型。在要素类或表的属性表中，选择子类选项卡，然后输入每一个子类的代码和描述。 – 创建子类后，在ArcMap环境下可以通过列表框选择对要素子类进行赋值。 – Demo：新建pole要素类，创建pole类型子类。
• 定义域
– 右击Geodatabase，点击properties，然后点击Domain选项卡，定义不同字段（或子类）的域。 – 在一个Geodatabase中，不同要素类或表可以共享相同字段类型的域。 – 创建要素类，定义字段域。如要按子类定义字段域，则需要确定子类字段（字段类型必须为整型）。 – 打开要素类属性表，定义子类以及子类域。
• 行为规则包括要素的子类、数据域、关系、完整性规则（拓扑）及要素连通性规则（几何网络）等。
– 根据某一字段值可以把要素划分成不同的子类（Subtype），如电线杆按照材质可以分成木质、铁质、水泥质等。子类的划分有利于对对象的管理，也有利于数据输入。 – 域（domain）是要素字段（子类）的有效取值与范围。域的定义保证输入数据的有效性。有两种类型的域：范围域和编码值域。范围域是定义数字字段的有效取值范围；编码值域是定义有效字段值的集合。

地理信息系统软件开发中的数据管理和处理

地理信息系统软件开发中的数据管理和处理随着科技的不断发展，地理信息系统（简称GIS）在各行各业中扮演着越来越重要的角色。

作为一种用于获取、处理、分析和展示地理数据的软件工具，地理信息系统的开发涉及到众多复杂的技术和概念。

其中，数据管理和数据处理是地理信息系统软件开发中至关重要的一环。

一、数据管理1. 数据收集在地理信息系统软件的开发过程中，首先需要进行数据收集工作。

这包括了对地理空间数据的采集、获取和整理。

根据具体的需要，可以通过卫星遥感、GPS定位、测量仪器等方式来获取地理空间数据。

而其中的数据整理则包括了对数据的去冗余、去噪声、去重复等操作，以确保数据的准确性和完整性。

2. 数据存储数据存储是地理信息系统软件开发中的关键环节之一。

为了高效地管理大量的地理空间数据，一般会采用数据库来存储。

常见的数据库系统包括关系型数据库如MySQL、SQL Server，以及新兴的NoSQL数据库如MongoDB。

在选择数据库系统时，需要充分考虑数据的规模、访问速度、安全性等因素。

3. 数据库设计设计数据库时，需要根据实际需求进行数据模型的设计。

通常，会采用空间数据格式如ESRI的Shapefile或者GeoJSON来存储地理空间数据，同时结合其他属性数据来完整地描述地理实体。

设计数据库模式时要合理划分表结构，定义表之间的关系，以实现数据的高效组织和查询。

4. 数据校验数据校验是确保地理空间数据质量的一项重要工作。

在数据管理中，需要对数据进行合法性检测，包括对坐标范围、属性完整性、数据一致性等方面的校验。

通过使用合适的算法和规则，可以及时发现并纠正数据错误，提高数据的可靠性。

二、数据处理1. 数据清洗数据清洗是地理信息系统软件开发中不可或缺的环节。

在地理空间数据中，常常会存在缺失值、异常值、重复值等问题。

为了准确地分析地理数据，需要对这些问题进行清洗。

清洗数据的方法包括填补缺失值、剔除异常值、合并重复值等操作。

第一章地理信息系统概论

qshzhao@
讲授内容提要
第六章空间数据管理，重点介绍空间数据的矢量结构、栅格结构及其编码方法，介绍空间数据库、空间索引技术等
第七章空间分析：包括度量分析、叠置分析、三维分析、缓冲区分析及网络分析等基本基础空间分析以及统计分析和空间分析模型；第八章数字地形模型及地形分析，介绍DEM的概念及建立，讲述DEM的应用及地形分析
相关会议
COSIT（Conference on Spatial Information Theory）（空间信息理论会议）计算机科学、认知科学、心理学、机器人科学领域的学者会聚讨论空间信息理论，每两年一次分别在欧洲、北美举行；是公认的 GI理论研究的最高权威会议 ACM-GIS（计算机协会ACM关于GIS的学术讨论会） SDH(Spatial Database Handel)（空间数据处理会议） SSD/SSTD（大型时空数据库学术会议） ISPRS （国际摄影测量与遥感）
qshzhao@
相关学术期刊
International Journal of Geographical Information Science (国际地理信息系统杂志) International Journal of Remote Sensing Computers and Geosciences Transactions in GIS GeoInformatica 测绘学报武汉大学学报（信息科学版）测绘通报
本章介绍了地理信息系统的一些最基本的、但又是非常重要的概念，包括信息、数据、信息系统、空间数据、空间信息和地理信息系统。有些概念，如空间信息和空间数据，还将得到进一步的阐述，实际上，空间数据也是本书中描述GIS功能的核心。 GIS既是一项技术，也是一门学科，本章也介绍了它的主要研究内容以及与其它学科，如地理学、地图学、遥感等的关系。本章同时介绍了GIS的组成、分类、功能、发展历史和展望，这些将在后面的章节中更为详尽地被描述。

Geodatabase之基础kikitaMaps

Geodatabase之基础kikitaMapsGeodatabase是用来表达和管理地理信息的复杂数据模型，是ArcGIS的主要存储数据方式，主要存储了featureclasses、rasterdatasets、attributes、具有行为的高级GIS数据对象、管理空间完整性的规则、要素栅格属性关系工具。

一、Geodatabase 的种类：就其种类呢，无非是三种：File Geodatabase，PersonalGeodatabase，ArcSDEGeodatabase。

1、 FileGeodatabase：以文件夹形式存储。

每个Dataset作为一个文件存储，最大可达1T。

对于PGDB更推荐FGDB。

单用户，同一个Dataset 、独立的featureclass或者table，并发只能有一人写操作，可以多人读操作。

支持跨平台。

2、PersonalGeodatabase：所有的Dataset都存储在MicrosoftAccess数据文件中,最大大小不超过2 GB。

单用户，一个人写多人读。

仅支持Windows。

3、ArcSDEGeodatabase：储存在关系数据库中，可使用Oracle,MicrosoftSQL Server, IBM DB2, IBM Informix,PostgreSQL。

这些多用户的数据库要求使用ArcSDE，不限制大小和用户的数量。

平台支持：Windows, UNIX,Linux。

二、Geodatabase中的DatesetGeodatabase 中包含基本的dataset，包括：feature classes、rasterdatasets、attributes。

还包含高级地理数据类型：coordinate systems, coordinateresolution, feature classes,topologies, networks, raster catalogs,relationships, domains。