地理信息数据库的设计
如何进行地理信息系统的空间数据库设计与管理
如何进行地理信息系统的空间数据库设计与管理地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于存储、管理、分析和展现地理数据的系统。
而地理信息系统的核心组成部分之一就是空间数据库，它是存储地理数据的关键。
本文将就如何进行地理信息系统的空间数据库设计与管理展开讨论。
一、空间数据库的设计1. 数据需求分析在进行空间数据库设计之前，首先要进行数据需求分析。
这一步骤是非常重要的，它涉及到对地理数据使用者的需求进行全面的了解，以确定数据库需要支持的功能和提供的数据类型。
2. 数据模型选择选择合适的数据模型是空间数据库设计的基础。
根据不同的需求，可以选择层次模型、关系模型、对象模型或者面向对象模型等。
在选择数据模型的过程中，要充分考虑数据库的性能、可扩展性和易用性。
3. 空间数据结构设计空间数据是地理信息系统中最核心的数据类型之一。
在设计空间数据结构时，可以选择点、线、面等几何对象来表示地理要素，并且要确定几何对象的属性。
4. 数据库表设计根据数据模型和空间数据结构的设计，进行数据库表的设计。
在设计表结构时，要合理划分不同的逻辑单元，并确定各个属性的数据类型和约束条件。
二、空间数据库的管理1. 数据采集数据采集是获取地理数据的过程。
常见的数据采集方法包括GPS测量、遥感影像解译、地理调查等。
在进行数据采集时，要注意数据的准确性和完整性，确保采集到的数据能符合数据库设计的要求。
2. 数据输入与编辑将采集到的地理数据输入到数据库中，并进行相应的编辑。
数据输入的过程中要尽量避免错误和重复，可以通过数据验证和数据清洗等手段来确保数据的质量。
3. 数据存储与索引将数据存储到数据库中，并对数据进行索引以提高查询和分析的效率。
在进行数据存储和索引时，要考虑数据库的性能和空间数据的特点，选择合适的存储结构和索引策略。
4. 数据查询与分析通过SQL查询语言或者专门的GIS分析工具，进行数据查询和分析。
城市基础地理信息数据库设计与实现
第1章概述1.1研究内容概述数字城市建设是城市重要的空间数据基础设施建设，是数字中国地理空间框架的重要组成部分，能够直接服务政府部门、企事业单位和社会公众，提高公共管理、突发事件应急、科学决策能力及共享服务水平。
并能够推动数字城市向智慧城市转变。
数字城市以各种比例尺地形图为基础，充分运用现代测绘高新技术和计算机网络技术，建设多尺度、多分辨率、多种类的城市空间数据体系，构建统一的、权威的城市地理信息公共平台。
城市地理信息系统建设是城市空间框架建设的核心。
是对城市的多源数据进行有效、合理的整合，为各类与地理位置有关的应用部门提供统一的地理空间信息公共平台。
基础地理信息数据库作为数字城市的重要空间信息模块，通过不同模型结构提供多种分辨率的空间和时间维度上地理信息，服务于多种应用领域。
基础地理信息数据库由基础地理信息数据、数据管理系统以及软硬件支撑环境等组成。
基础地理信息数据主要是指通用性较强，功能共享需求最大，能够被测绘相关行业采用作为统一的数据空间定位和空间分析的基础单元。
主要包括地理信息数据进行定位的地理坐标系格网；表达自然地理信息的地貌、水系、植被；表达社会地理信息的居民地、交通、管线、境界、特殊地物、地名等要素。
基础地理信息数据同采用的地图比例尺有关，随着比例尺的增大，基础地理信息的覆盖面更加广泛细致。
基础地理信息数据管理系统是以实现数据的基本输入、编辑、查询、浏览、分析、统计、输出以及更新维护为目标，对以各种不同的技术手段获取的不同格式、类型的基础地理信息数据进行采集、编辑处理和存贮，从而对城市多源基础地理信息数据进行有效整合，为城市中与测绘需求相关的部门（国土、城市规划、测绘、林业和农业等部门）提供基础地理信息服务，为各类社会经济信息的整合、共享提供专业、通用的地理空间信息公共平台。
地形数据库建设是基础地理信息系统的重要组成部分，是其它专业地理信息系统或数字城市的定位基础。
该类数据库将国家基本比例尺地形图中表达的各类自然地理和社会地理信息要素，包括定位基础、水系、居民地及设施、交通、管线、境界、地貌、植被与土质、注记等，按照统一的标准进行分类编码，以一定的规则分层，并对各要素的空间、属性信息及相互间的空间关系等数据进行采集、编辑、处理。
建立地理信息数据库技术方案
建立地理信息数据库技术方案
地理信息数据库是一个存储地理信息的数据库系统，它结合了地理坐
标系统、空间数据类型和程序来处理地理数据。
由于地理信息的使用已经
成为众多用户和行业的重点，地理信息数据库也在不断发展，其具有革命
性的技术和应用。
本文研究建立地理信息数据库技术方案，旨在提供一种
可靠的地理信息数据库服务系统。
一、需求分析
首先，收集需求，以确定地理信息数据库的主要功能和特点。
地理信
息数据库的需求分析通常涉及以下几个方面：
1.需求分类：主要从数据模型、查询及分析、数据空间索引、系统功能、数据安全和网络连接等方面进行需求分类；
2.需求工作流：从规划、设计、安装、测试和使用几个步骤，设计数
据库架构以及操作工作流；
3.用户需求：根据用户的具体需求，研究地理信息数据库的数据存储、如何提取数据等；
4.技术需求：分析现有系统及技术，考虑技术可行性。
二、数据库架构设计。
地理信息质检数据库建设和应用的技术
地理信息质检数据库建设和应用的技术
地理信息质检数据库的建设和应用技术是地理信息行业不可或缺的一部分，它涉及到数据采集、质检和应用等方面的技术。
本文将介绍地理信息质检数据库建设和应用的技术。
一、数据采集技术
地理信息质检数据库的建设首先需要进行数据采集，采集的数据需要准确、完整和一致。
数据采集技术包括以下内容：
1. 地理信息数据的源头获取：可以通过GPS、卫星遥感、测绘等途径获取地理信息数据。
2. 数据采集设备的选择和使用：可以选择数字相机、激光扫描仪、无人机等设备进行数据采集。
3. 数据采集方法的选择：可以选择现场采集、遥感影像解译、大数据挖掘等方法进行数据采集。
1. 数据准确性质检：通过比对地理信息数据和实地测量数据，判断数据的准确性。
2. 数据完整性质检：通过检查数据是否有缺失或重复，判断数据的完整性。
3. 数据一致性质检：通过检查不同数据之间的逻辑关系和关联关系，判断数据的一致性。
1. 数据库管理系统的选择：可以选择关系型数据库管理系统（如Oracle、MySQL）或非关系型数据库管理系统（如MongoDB）。
2. 数据库设计：根据地理信息数据的特点和需求，设计数据库的表结构、索引以及关联关系。
1. 数据查询：通过SQL语句进行数据查询，获取所需的地理信息数据。
2. 空间分析：通过地理信息数据库中的空间数据，进行空间分析和空间查询。
3. 数据可视化：通过将地理信息数据在地图上进行可视化展示，使数据更直观、易于理解。
如何进行地理信息系统的空间数据库设计
如何进行地理信息系统的空间数据库设计地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）作为一种集成多种数据和空间信息的信息系统，已经广泛应用于城市规划、自然资源管理、环境保护、交通规划等领域。
而空间数据库设计是GIS中非常重要的一部分，它涉及到数据的组织、存储和处理，直接关系到GIS的性能和效率。
本文将探讨如何进行地理信息系统的空间数据库设计。
一、需求分析在进行空间数据库设计之前，首先需要进行需求分析，明确系统所需要存储的数据种类和数据量。
根据用户的需求，确定需要存储的地理对象类型，例如建筑物、道路、河流等。
同时还需要考虑数据的更新频率以及对数据的访问需要。
二、数据模型选择在设计空间数据库时，需要选择适合的数据模型。
目前常用的数据模型有层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型等。
根据具体的需求和现有技术水平，选择合适的数据模型。
一般来说，关系模型是较为常用的一种模型，它可以通过表格来存储地理空间数据和属性数据，方便数据的管理和查询。
三、空间索引设计在地理信息系统中，空间索引是提高查询效率的关键。
通过适当的空间索引设计，可以大幅提升数据查询的速度。
常用的空间索引方法包括R树、四叉树和网格索引等。
根据系统的特点和查询需求，选择合适的空间索引方法，并进行索引的构建。
四、数据存储与组织在进行空间数据库设计时，需要考虑数据的存储和组织方式。
一般来说，可以采用关系型数据库进行数据存储，并建立合适的表结构。
对于大规模的地理空间数据，可以考虑采用分布式存储方式，将数据分布在不同的物理节点上，提高系统的扩展性和性能。
五、数据完整性与一致性地理信息系统的空间数据库中通常涉及大量的数据，因此需要确保数据的完整性和一致性。
在进行数据插入、更新和删除时，需要进行相应的约束和验证，确保数据的有效性和正确性。
同时，还需要进行数据的备份和恢复，以防数据丢失或损坏。
六、安全性与权限控制在进行空间数据库设计时，需要考虑数据的安全性和权限控制。
地理信息系统的设计与实现
地理信息系统的设计与实现地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集地理空间数据采集、存储、管理、分析和可视化于一体的信息管理系统。
它能够通过地图表示地理空间分布的各种属性信息，为决策者提供空间数据分析和空间关联性分析的支持，以便更好地理解和解决地理空间问题。
本文将针对地理信息系统的设计与实现进行详细介绍。
一、地理信息系统的设计1.需求分析在设计地理信息系统之前，首先要进行需求分析。
需求分析包括用户需求和系统需求两个方面。
用户需求是指使用地理信息系统的用户对系统功能和性能的要求；系统需求是指系统运行的环境、数据存储和处理能力等方面的要求。
通过与相关用户沟通和调查，设计人员能够更好地理解用户的需求，为后续的设计工作做好准备。
2.数据采集与存储地理信息系统需要大量的地理数据来支持分析和展示功能。
数据的采集可以通过现场调查、航空遥感、卫星遥感等多种手段进行。
采集到的数据需要进行处理和存储。
处理涉及数据清洗、转换、修复等过程，以保证数据的准确性和一致性。
存储可以选择关系数据库、空间数据库或者文件系统等方式，根据实际需求进行选择。
3.系统架构设计地理信息系统的架构设计是设计过程中的重要环节。
架构设计涉及到软件和硬件的选择、系统模块的划分和交互等方面。
在选择软件和硬件时需要考虑系统的可扩展性、性能和稳定性。
模块划分和交互的设计需要根据系统的功能和用户的需求进行合理的划分和定义，以保证系统的高效运行和用户的良好体验。
4.功能设计地理信息系统的功能设计是基于用户需求和系统架构进行的。
功能设计包括系统的基础功能和扩展功能。
基础功能包括地图展示、查询、分析、编辑等功能，扩展功能可以根据具体需求进行添加。
功能设计需要考虑用户的应用场景和业务特点，以提供符合用户需求的功能模块。
二、地理信息系统的实现1.数据库设计地理信息系统需要数据库来存储和管理地理数据。
数据库设计是实现地理信息系统的关键环节之一。
地理信息数据库建库流程
地理信息数据库建库流程Building a geographical information database is a complex process that requires careful planning and implementation. The first step in creating a geographic information database is to define the purpose and scope of the database. This involves determining the types of data that will be included, such as maps, satellite images, and other geographical information. It is important to clearly define the goals of the database and how it will be used, as this will guide the rest of the process.在建立地理信息数据库时，首先需要定义数据库的目的和范围。
这包括确定要包括在内的数据类型，如地图、卫星影像和其他地理信息。
明确定义数据库的目标和使用方式很重要，因为这将指导接下来的流程。
下一步是收集和organize the data that will be included in the database. This may involve gathering data from various sources, such as government agencies, research institutions, and commercial providers. The data must be organized in a way that is logical and easy to access, so that users can quickly find the information they need.收集和组织将包含在数据库中的数据是下一步。
省级地理信息公共服务平台中数据库的设计与实现
测 绘技 术装备
季刊
第 ｌ ３卷
２ １ 年第 ｌ期 ０１
省级地理信息公共服务平 台中数据库 的设计与实现
郭 建军 姚苏 芩
（ 新疆基 础地 理信 息 中心
新 பைடு நூலகம்乌鲁 木齐
８００ ） ３０ ２ ８０ ０ ） ３０ ２
（ 新疆维 吾尔 自治 区第二 测绘 院
摘
新 疆乌鲁 木齐
机 制 ， 以实现 联通 国家及 地 方 的地 理 信 息 资源 与服 架数 据进 行 涉 密信 息过 滤 、 内容抽 取 后形 成 ，在 政
务 的管理 调度 及动 态 装配 。在开 展 的省 级地 理信 息 务外 网或 因特 网中使用 ，为 公众和 企业 提供服 务 。 公共服 务 平 台建设 项 目中 ，一个 很重 要 的建 设 内容 专 题 应用 数 据库 一 部分 公 共应 用 数据 如遥 感 影 是 建设 实现 平 台功 能 的地 理信 息 数据 库 ，使 地理 信 像 数 据 、导航 数 据 、城 市三 维模 型 数据 可 以从有 资 息满 足不 同层次 的需要 ，发挥 公共服 务平 台的效 能 。 质 的专业 数据 生 产企 业 购 买 ，一部 分行 业 应用 数据 本 文结 合新 疆 省级 地理 信 息 公共服 务 平 台建 设 的实 根 据 不 同政府 部 门或 行 业 的应用 需 求进 行 专题 数据 际，阐 述 省级 地理 信息 公共 服 务 平 台建 设 中地 理 信 的生产 。
平 台数据 库 包括 基础 地 理信 息 产 品库 、 公共 地 ２ ３数据 建库 方案 ． 理框架 数据 库与 专题应 用数据 库 。
（ ）基础 地 理信息 产 品库 主要包 括 ：测 绘成 果 服 务 层 。平 台数 据库 中基础 地理 信 息产 品库 用 于测 １
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城市基础地理信息数据库设计与实现
学院：测绘科学与工程学院
专业：地理信息科学
姓名：乔婷婷
学号：201301181122
摘要：
目前，各种地理信息系统的建设方兴未艾，它们的建设都需要有统一的基础地理信息作为其基础。
而基础地理信息数据库把基础地理数据获取、处理、管理、维护等各个环节连成一个有机的整体。
本文以平原区某市数字城市建设项目为例进行基础地理信息数据库设计
与实现的研究。
该数字城市建设项目中的地形数据库建设涉及1:500、1:1000、1:10000、1:50000等多种比例尺；图形信息以点状、线状以及面状地物等形式存在；数据的属性信息以扩展属性和文字描述等方式存在，形成多尺度、多数据格式的数据源。
关键词：数字城市基础地理信息数据基础地理信息数据库
一、基础地理信息数据库的概念
基础地理信息数据库是基础地理信息数据及实现其输入、编辑、浏览、查询、统计、分析、表达、输出、更新等管理、维护与分发功能的软件和支撑环境的总称。
二、基础地理信息数据库的组成
基础地理信息数据库由基础地理信息数据、管理系统和支撑环境三部分组成，一般包括现势库和历史库。
其中，基础地理信息数据是基础地理信息数据库的核心，按类型分为大地测量数据、数字线划图数据、数字高程模型数据、数字栅格地图数据和数字正射影像数据五个分库，分库又根据比例尺和分辨率的变化细化为子库，子库也可根据要素分成若干层；
管理系统和支撑环境是数据存储、管理和运行维护的软硬件及网络条件。
三、基础地理信息数据库的设计与实现总体流程：
总体流程如下：基础地理数据收集、数据检查分析、数据库结构设计、数据库编辑整理、质量检测、数据入库。
（一）基础地理数据收集
基础地理信息数据是基础地理信息数据库的核心，按类型分为大地测量数据、数字线划图数据、数字高程模型数据、数字栅格地图数据和数字正射影像数据五个分库，分库又根据比例尺和分辨率的变化细化为子库，子库也可根据要素分成若干层；
研究数据为2012年野外实测，由南方CASS软件编辑成的数字线划图；图层依据《基础地理信息要素分类与编码》按八大类进行分层；要素编码采用国际码+图形代码组成，地形图数据中点状地物的编码在要素的Z比例属性中；线状地物的编码在要素的厚度属性中；要素的扩展属性为地物的实体名称。
地形图数据根据《基础地理信息要素数据字典第1部分：1:500 1:1000 1:2000 基础地理信息要素数据字典》标准，要对需要面状表示的要素进行构面处理，如池塘面、植被面，构面前需进行拓扑关系处理。
（二）数据检查分析
对选取的不同比例尺、不同格式的数据，从数据的分层、分类编码、数据的属性信息、图形的表现形式以及数据存在的问题特点等几个方面进行检查分析及编辑整理。
1、1:1000比例尺数据
DWG格式数据
DWG格式数据本身存在不合理的线线相交、线悬挂、要素之间不相接等问题，需要进行拓扑关系处理，未进行闭合处理的面状要素要进行构面。
面状要素的闭合处理在源数据预处理阶段的工作量最大。
SHP格式数据
SHP数据大部分的图形表示方式正确，但部分需要复合表示的要素的图形表示方式不正确。
要素的编码和属性信息分别存在于SHP文件的属性表中，属性字段存在一些要素的属性信息，但数据的属性信息不符合数据库设计结构的要求。
2、1:10000比例尺数据
DWG格式数据
DWG格式数据为航测编辑成图后的制图数据。
数据图层依据航测图层的数字形式分层，数据中无属性信息，数据是以点线面注记等形式表示。
数据中部分面状地物进行了闭合处理，增加了标示点；部分面状地物只进行了闭合处理，并未增加标示点。
在编辑整理入库阶段，数据的属性信息需要根据注记表示的文字信息填写，数据中面状表示不完全的要素要进行完善。
GDB格式数据
数据分别以点线面注记等形式表示，要素的属性信息在数据的属性表中。
此数据的组织结构最符合规范要求，但数据中存在部分要素表示错误，部分属性信息缺失的问题，使得在编辑整理入库时，要对数据的表示形式和属性信息逐要素进行检查和编辑处理。
（三）数据库结构设计
数据组织是数据管理的基础，数据库组织结构设计是指按照一定的方式和规则对数据进行归层、编辑处理、存储的过程。
本文主要介绍数字城市建设项目的数据库的逻辑结构和物理结构设计。
1、逻辑结构设计：
本文基于的数字城市建设项目采用的逻辑模型为关系模型，采用Oracle和ArcSDE 进行数据库设计。
基础地理信息数据库采用GeoDatabase的数据模型进行数据组织。
根据基础地理信息数据的逻辑结构和GeoDatabase的数据模型特点，控件数据库的逻辑层次结构化为四级：总库-分库-逻辑层-物理层。
总库是基础地理信息库的总称
子库（Dataset数据集）是总库下按照数据类型及地理要素的分类进行逻辑分层并建立对应比例尺的数据库。
逻辑层是对子库进行逻辑分层，每个逻辑层按照FeatureClass进行物理分层。
物理层是逻辑层中设定的各个FeatureClass数据。
2、物理结构设计：
采用自顶而下的方式，即先整体设计数据库的总体框架再逐步细化设计。
数据库中的每一个物理层对应一个FeatureClass，数据库的FeatureClass设计包含
八大类要素（定位基础、水系、居民地及设施、交通、管线、境界、地貌、植被与土质），按照数据的空间数据类型进行合理的分类布局。
（四）数据库编辑整理
1、收集需要入库的原始数据，并根据数据比例尺和格式的不同分别进行数据分析。
2、对收集的不同比例尺、不同格式的数据分别进行原始数据的数学基础、数据完整性、逻辑一致性、位置精度、属性精度、数据的组织、要素代码及图层、要素图形及符号以及数据的接边情况等检查，并根据数据特点，对DWG格式的图形数据进行数据预处理。
3、在入库软件中导入原始数据，并依据设计的数据库结构进行整理，对整理后的数据分层进行点线面的编辑和属性录入等。
4、数据编辑整理完成后，用数据质检软件对数据的拓扑关系、逻辑关系进行检查。
人工检查与原始数据进行对比，检查地物的一致性、遗漏及合理等。
5对经过质检的数据进行接边处理，包括数据的图形、属性接边。
根据数据库建设的基本标准定义数据的空间参考，导出mdb成果。
（五）质量检测
1 数学基础检查
检查数据的平面坐标基准、高程基准、投影、分带和分幅情况是否符合要求。
2 数据完整性检查
检查数据覆盖范围、图幅总数量是否完整；要素、数据层与内部文件是否完整。
3 逻辑一致性检查
检查数字线划图数据拓扑关系、概念、格式是否一致；数字高程模型和数字正射影像图像灰度值及色调、数据格式是否一致；数字栅格地图数据格式是否一致。
4 位置精度检查
检查数据的平面位置精度和高程精度是否符合要求；数字正射影像和数字栅格地图的分辨率、数字高程模型格网大小是否符合要求。
5 属性精度检查
检查属性项名称、类型、长度、顺序以及属性值、分类等内容是否正确。
6数据组织
数字矢量地形图数据应按一定规则分层或按区、块组织，对矢量数据组织进行检查主要遵循以下原则：
A.同一类数据放在同一层；
B.有明确关系的数据层应建立关联；
C.用于制图的辅助点线面数据应放在同一层。
（六）数据入库
把按照数据库设计要求编辑整理后的数据，给定相应的空间参考，导出MDB 成果数据，形成正式的数据库成果，即完成了基础地理信息数据入库。
四、展望
数字城市建设是城市信息化的重要支撑，是城市管理的客观要求，是服务民
众的重要途径。
目前，基础地理信息数据已形成了统一分类和数据集代码标准，解决了传统数据格式和编码不统一的问题。
地理信息数据库的建设势必加速空间数据共享的进展，避免各部门间的重复劳动，提高工作效率节约社会资源，方便快捷的应用于城市建设和管理。