实验一空间数据库的创建与数据导入
地理信息系统实验报告
地理信息系统实验报告书姓名：班级：指导教师：2012年11月目录实验一：空间数据库的建立------------------------------------------3 实验目的---------------------------------------------3实验原理---------------------------------------------3 实验软件---------------------------------------------3 实验内容与步骤---------------------------------------3实验二：地图可视化----------------------------------------------------9 实验目的---------------------------------------------9实验原理---------------------------------------------9 实验软件---------------------------------------------9 实验内容与步骤---------------------------------------9实验三：空间分析-------------------------------------------------------16 实验目的---------------------------------------------16实验原理---------------------------------------------16 实验软件---------------------------------------------16 实验内容与步骤---------------------------------------16总结-------------------------------------------------------------------------22实验一：空间数据库的建立一、实验目的通过实例，让读者掌握创建一个要素数据集的拓扑关系的整个流程，并实施创建。
空间数据库实习报告
空间数据库实习报告一、实习背景与目的随着我国地理信息系统（GIS）技术的快速发展，空间数据库在各类项目中发挥着越来越重要的作用。
本次实习旨在让我们深入了解空间数据库的设计、建立和应用过程，掌握空间数据库的基本操作技能，提高我们在实际项目中运用GIS技术的能力。
二、实习内容与过程1. 空间数据库设计在实习的第一阶段，我们需要根据实际项目需求设计空间数据库。
首先，我们对成都市市区的基础地理信息进行了需求分析，确定了数据库需要存储的基本道路信息、居民点分布信息以及学校、医院等政设服务性机构信息。
接着，我们分析了这些数据之间的关联性，将居民点分布数据、道路数据、河流数据、现有公园分布数据以及市内现有基础服务设施分布数据进行了平行组织，以便建立它们之间的拓扑关系。
2. 空间数据库建立在实习的第二阶段，我们学习了空间数据库的建立过程。
首先，我们了解了ArcGIS9.3软件的基本功能，通过该软件对成都市市区的基础地理信息进行了数据采集。
然后，我们使用了Oracle数据库管理系统，将采集到的数据进行了逻辑设计，将实体转换为表结构，设置属性域，并完成了数据入库。
3. 空间数据库应用在实习的第三阶段，我们学习了如何利用空间数据库进行实际应用。
我们通过ArcGIS9.3软件，实现了对成都市市区基础地理信息的查询、缓冲区分析等操作。
例如，我们可以根据用户需求，快速查询到某个区域的学校、医院等基础设施信息，或者根据某个地点为中心，计算出一定范围内的居民点分布情况。
三、实习收获与反思通过本次实习，我们不仅掌握了空间数据库的设计、建立和应用过程，还学会了利用GIS技术进行实际项目分析。
然而，我们也认识到，空间数据库实习不仅需要理论知识的支持，还需要大量的实践操作。
因此，在今后的学习和工作中，我们将继续努力学习空间数据库相关知识，提高自己的实际操作能力，为我国GIS事业的发展贡献自己的力量。
四、实习总结本次空间数据库实习让我们对空间数据库有了更深入的了解，提高了我们的实际操作能力，为我们在未来项目中运用GIS技术奠定了基础。
空间数据库实验报告
一、实验目的1. 了解空间数据库的基本概念和原理；2. 掌握空间数据库的建立、管理和使用方法；3. 熟悉空间数据库的查询和操作；4. 提高空间数据处理和分析能力。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 数据库管理系统：MySQL 5.73. 开发工具：Visual Studio Code4. 空间数据库驱动：MySQL Spatial Extension三、实验内容1. 空间数据库的建立与配置（1）创建数据库打开Visual Studio Code，连接到MySQL数据库服务器，执行以下SQL语句创建空间数据库：CREATE DATABASE IF NOT EXISTS spatial_db;（2）创建空间表在空间数据库中创建空间表，使用以下SQL语句：CREATE TABLE IF NOT EXISTS cities (id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,name VARCHAR(50),geom GEOMETRY NOT NULL,INDEX geom_idx (geom));2. 空间数据的插入与查询（1）插入空间数据使用以下SQL语句插入空间数据：INSERT INTO cities (name, geom) VALUES ('Beijing',ST_GeomFromText('POINT(116.4074 39.9042)'));INSERT INTO cities (name, geom) VALUES ('Shanghai',ST_GeomFromText('POINT(121.4737 31.2381)'));（2）查询空间数据查询与给定坐标点距离小于10公里的城市：SELECT name FROM cities WHERE ST_Distance(geom,ST_GeomFromText('POINT(116.4074 39.9042)')) < 10000;3. 空间数据的更新与删除（1）更新空间数据使用以下SQL语句更新城市名称：UPDATE cities SET name = 'Beijing New City' WHERE name = 'Beijing';（2）删除空间数据使用以下SQL语句删除城市：DELETE FROM cities WHERE name = 'Beijing New City';4. 空间数据的聚合与分析（1）计算所有城市的面积SELECT name, ST_Area(geom) AS area FROM cities;（2）计算相邻城市的距离SELECT name, name AS neighbor, ST_Distance(geom,ST_GeomFromText('POINT(116.4074 39.9042)')) AS distanceFROM cities, cities AS neighborWHERE <> AND ST_Distance(geom, neighbor.geom) < 10000;四、实验结果与分析1. 成功创建空间数据库和空间表，并插入、查询、更新和删除空间数据；2. 空间查询和分析功能正常，可以计算城市面积和相邻城市距离；3. 实验过程中未出现异常，空间数据库运行稳定。
(空间)数据库实验教程
《（空间）数据库实验教程》(征求意见稿)杨骏、叶健主编地球科学与环境工程学院2014年5月内容提要一、实验目的和基本要求本实验是《(空间)数据库原理与应用》课程必不可少的实践环节。
学生应在基本掌握各知识点内容的基础上同步进行相关实验，以加深对知识的理解和掌握，达到理论指导实践，实践加深理论的理解与巩固的效果。
本实验的主要目标是：1.通过上机操作，加深对数据库系统理论知识的理解；2.通过使用具体的DBMS，了解一种实际的数据库管理系统，并掌握操作技术；3.通过实际题目的上机实验，提高动手能力，提高分析问题和解决问题的能力。
本实验应在单人单机的环境下，在规定的时间之内，由学生独立完成。
出现问题时，教师需要引导学生独立分析、解决，不得包办代替。
上机总学时不少于18学时。
二、主要实验环境操作系统为Microsoft Windows 2000/XP/win7。
数据库管理系统可以选择：1.金仓数据库KingbaseES。
(默认)2.Microsoft SQL Server 2008(或以上)标准版或企业版。
3.Microsoft Access2003(或以上)。
三、实验内容1. 数据库管理系统的安装调试；2. 数据库的模式设计；数据库、表、视图、索引的建立与数据的更新；3. 关系数据库的查询，含连接查询、嵌套查询、组合查询等；4. 数据库系统的实现技术，含事务的概念及并发控制、完整性和安全性实现机制；5. 空间数据库认识实验。
目录实验一：数据库模式设计和数据库建立 (1)1.1 实验目的 (1)1.2 实验准备 (1)1.3 实验任务与要求 (1)1.4 实验内容与步骤 (2)1.5 实验报告要求 (3)实验二：数据库简单查询和连接查询 (4)2.1 实验目的 (4)2.2 实验准备 (4)2.3 实验任务与要求 (4)2.4 实验内容与步骤 (4)2.5 实验报告要求 (5)实验三：数据库嵌套查询和组合统计查询 (6)3.1 实验目的 (6)3.2 实验准备 (6)3.3 实验任务与要求 (6)3.4 实验内容与步骤 (6)3.5 实验报告要求 (7)实验四视图的定义及数据完整性 (9)4.1 实验目的 (9)4.2 实验准备 (9)4.3 实验任务与要求 (9)4.4 实验内容与步骤 (9)4.5 实验报告要求 (10)实验五：空间数据库认识实验 (11)5.1 实验目的 (11)5.2 实验准备 (11)5.3 实验任务与要求 (11)5.4 实验内容与步骤 (11)5.5 实验报告要求 (19)附录1 金仓数据库操作指导 (20)1.1.1 KingbaseES数据库的安装配置及启动停止 (20)附录2 实验报告模板 (47)实验一：数据库模式设计和数据库建立1.1 实验目的(1)选取一种数据库管理软件安装、调试(默认为金仓数据库系统)；(2)根据一个具体应用，独自完成数据库模式的设计。
石大地理信息系统实习指导02空间数据库的建立
实习二空间数据库的建立一、实习目的：主要掌握用Mapinfo来建立GIS属性数据库二、实习过程：对各个图层分别建立属性库如对乌鲁木齐市郊区图分层进行了数字化，如建立了河流、行政区域、道路等图层对这些图层分别建立属性库，具体属性项为：1、河流图层：河流编码（ID）、河流名称、河流类型、河流长度等2、行政区域图层：行政区域编码(ID)、行政区域名称、行政区域的面积等3、道路图层：道路编码（ID）、道路名称、道路类型、道路长度。
首先要掌握Arcview的table中的操作具体的操作要想利用Mapinfo来建立属性数据库，就必须熟悉掌握Mapinfo对表格的操作。
（一）表管理1、创建新表在上一个实验中已经讲过2、查看或修改表结构（1）首先要确定要查看或修改的表已打开（2）选择[表]—[维护]—[表结构]菜单项目（3）弹出[修改表结构]对话框。
在该对话框中可以看到所有的字段，还可以对这些字段进行各种操作，包括增加、删除、重命名、对字段重新排序、增加或删除索引、使表可地图化或对表撤消地理编码等操作。
3、保存表（1）使用保存表：[文件]—[保存表]（2）把表的副本另存为新表（3）使用另存副本的方法，可以保存为不同的路径和文件名、不同的投影方式以及不同的文件类型4、重命名表[表]—[维护]—[重命名表]4、删除表表]—[维护]—[删除表]，删除表可以从磁盘上永久地将此表删除，删除表的操作可以将单个表的多个文件全部删除5、紧缩表（1）在很多表中，很多记录虽然已经被删除，但是被删除的记录的空间仍然保留着，没有释放出来，这是可以用紧缩表命令。
（2）[表]—[维护]—[紧缩表]（3）[紧缩表格数据]删除已作删除记号的记录，使表更小（4）[紧缩地图数据]本项只紧缩图形信息（5）[紧缩以上两种数据]既紧缩图形数据，又紧缩表格数据。
6、复原表（1）当对表做了并不想永久保存的变化且还没有保存表时，可以复原表的操作将表恢复到前一版本，用上次保存的版本替换内存中的当前选中表。
空间数据库的建立实验报告
空间数据库的建立实验报告空间数据库是一种用于存储和管理空间数据的数据库系统。
它具有将空间数据与地理位置进行关联的能力，能够有效地存储和查询地理信息。
本文将介绍空间数据库的建立实验报告。
一、引言空间数据库是地理信息系统（Geographic Information System，GIS）中的重要组成部分，它可以存储和管理地理空间数据，如地图、遥感图像等。
在实际应用中，空间数据库可以广泛应用于城市规划、环境监测、交通管理等领域。
本实验旨在通过建立一个空间数据库，探索其在地理信息管理中的应用。
二、实验目的1.了解空间数据库的基本概念和原理；2.掌握空间数据库的建立方法；3.熟悉空间数据库的查询与分析功能；4.实践运用空间数据库解决实际问题。
三、实验步骤1.选择合适的空间数据库管理系统（Spatial Database Management System，SDMS），如PostgreSQL+PostGIS；2.安装和配置SDMS，确保系统正常运行；3.创建数据库，并设计空间数据表结构；4.导入地理空间数据，如地图数据、遥感图像等；5.进行数据查询和分析，验证空间数据库的功能。
四、实验结果与分析在实验中，我们选择了PostgreSQL作为SDMS，并通过PostGIS 扩展实现空间数据的存储和管理。
首先，我们创建了一个名为"gis"的数据库，并设计了三个表：地图表、地点表、线路表。
地图表存储了各个地图的名称、边界等信息；地点表存储了各个地点的名称、经纬度等信息；线路表存储了各个线路的起点、终点、长度等信息。
然后，我们导入了一份城市地图数据，并进行了一些简单的查询和分析。
通过查询地点表，我们可以找到某个地点的经纬度；通过查询线路表，我们可以计算某条线路的长度。
此外，我们还可以通过空间查询，查找某个地点周围一定范围内的其他地点。
实验结果表明，空间数据库能够有效地存储和管理地理空间数据，并提供了丰富的查询和分析功能。
简述 建立数据库及导入 导出的主要操作步骤
简述建立数据库及导入导出的主要操作步骤在开发一个软件系统或者一个网站过程中，建立数据库和对数据的管理是至关重要的。
数据库的主要任务是存储数据和对数据进行管理，因此建立数据库以及导入、导出数据是数据库管理的主要操作内容。
本篇文章将对建立数据库及导入导出的主要操作步骤进行简要的说明。
1.建立数据库在建立数据库之前，首先需要选择一款适合自己的数据库管理系统（DBMS），例如MySQL、Oracle、SQL Server等等。
这里以MySQL 为例说明建立数据库的具体步骤。
（1）安装MySQL前往MySQL官网进行下载，选择适合自己系统的版本进行下载、安装，安装完毕后，开始创建数据库。
（2）建立数据库在MySQL客户端中输入以下命令创建相应的数据库：CREATE DATABASE database_name;其中，database_name为想要创建的数据库名，例如：CREATE DATABASE users;成功执行该命令后，MySQL便会创建一个名为“users”的数据库。
（3）创建数据表在建立数据库之后，下一步是创建数据表，这是存储数据的核心组成部分。
在MySQL中，创建数据表的语法为：CREATE TABLE table_name (column1 data_type, column2data_type, …);其中，table_name为创建数据表的名称，column1、column2等则是具体的数据表字段，data_type为这些字段指定数据类型，例如：CREATE TABLE user_info (id INT(11) NOT NULLAUTO_INCREMENT, name VARCHAR(50) NOT NULL, age INT(11), PRIMARY KEY (id));（4）插入数据在创建了数据表之后，还需要插入相应的数据。
在MySQL中，插入数据的操作为：INSERT INTO table_name (column1, column2, …) VALUES (value1, value2, …);例如：INSERT INTO user_info (name, age) VALUES ('张三', 20);这就是向user_info数据表中插入一条数据的命令。
Arcgis实验一空间数据库建立解析
实验一、空间数据库建立一、实验目的1。
利用影像配准（Georeferencing) 工具进行影像数据的地理配准2. 编辑器的使用（点要素、线要素、多边形要素的数字化）。
3 。
利用ArcCatalog建立个人数据库及数据集，导入SHP 格式数据，4 。
利用ArcCatalog的Topoloy工具，进行悬挂点伪节点检查；5 . 利用ArcMap高级编辑工具（Trim，Extend)对问题数据记性修改;6 利用。
ArcCatalog的Polygon Featue Class From L ines工具建立多边形数据层.二、实验准备数据：昆明市西山区普吉地形图1:10000地形图――70011—1.Tif ，昆明市旅游休闲图。
jpg 软件准备：ArcGIS Desktop —-—ArcMap三、实验内容及步骤步骤1 ：地形图的配准－加载数据和影像配准工具所有图件扫描后都必须经过扫描配准，对扫描后的栅格图进行检查，以确保矢量化工作顺利进行。
z 打开ArcMap，添加影像配准工具栏。
“"z 把需要进行配准的影像—70011—1。
TIF增加到ArcMap，会发现影像配准工具栏中“" 的工具被激活.步骤2 ：输入控制点在配准中我们需要知道一些特殊点的坐标。
通过读图,我们可以得到一些控件点――公里网格的交点，我们可以从图中均匀的取几个点。
一般在实际中，这些点应该能够均匀分布。
z 在影像配准工具栏上，点击添加控制点按钮。
””“”z 使用该工具在扫描图上精确到找一个控制点点击,然后鼠标右击输入该点实际的坐标位置，如下图所示：步骤3 ：矫正并重采样栅格生成新的栅格文件z 在影像配准菜单下，点击矫正，对配准的影像根据设定的变换公式重新采样, ”" “”另存为一个新的影像文件.z 加载重新采样后得到的栅格文件，并将原始的栅格文件从数据框中删除。
后面我们的数字化工作是对这个配准和重新采样后的影像进行操作的。
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实验一空间数据库的创建与数据导入
一、实验目的
1.利用ArcCatalog管理地理空间数据库，熟悉ArcCatalog的操作。
2、理解Geodatabse空间数据库模型的相关概念，掌握创建个人地理数据库
的方法。
二、实验内容
1、拷贝实验数据
2、启动ArcCatalog，点击按钮（连接到文件夹）. 建立到data 的连接
3、打开coverage、shapefile文件夹，查看下的要素及属性，理解两种数据模型。
4、打开montgomery.gdb 空间数据库查看并理解montgomery.gdb数据库中包含
的要素集、要素类等信息，在预览窗口预览要素类等几何特性。
4、查看属性信息
在此预览窗口的下方，“预览”下拉列表中，选择“表格”。
可以看到属性表，查看它的属性字段信息。
5、向Geodatabase导入coverage数据
（1）在ArcCatalog中右击Water 数据集，指向Import，点击Feature Class(multiple)
（2）单击Browse 按钮，定位到laterals coverage中的弧段要素类, 单击Add. （3）单击OK，此时laterals_arc 要素类加入到Water 数据集.
（4）在arccatalog中将laterals_arc要素类重命名为laterals
（5）右击Laterals 并单击Properties，为该要素类输入别名“Water laterals”（6）单击Fields 标签，单击OBJECTID 字段并为该字段输入别名“Feature identifier”.
（7）单击Preview 标签察看其特征.
6、将owners.dat表导入Montgomery geodatabase，并预览
（1）右击Montgomery geodatabase, 指向Import, 单击Table (multiple).
（2）从Catalog目录树中拖动并owners.dat（INFO table）并放置到Input Table 框中
（3）单击OK，完成后单击Close.
（4）在ArcCatalog 目录树，单击Montgomery geodatabase 中Owners表，单击
Preview 标签观察其记录.
（5）将owners.dat 表重命名为“Owners” .
（6）右击Owners 表并单击Properties 项查看表属性.
（7）
为该表
输入别
名
“Parce
l
owners
”.
（8）
单击
Fields
标签并
为以下
字段输
入表中
对应别名
7、向Geodatabase导入栅格数据：将dem1导入到montgomery数据库
思考：
1、采用另外的方法将world目录下的shapefile转为geodatabase中的要素。
2、如果转换时只需要提取部分要素如何操作，如提取country名为Russia的city。
实验报告1、附图说明coverage shape三种模型的区别Coverage数据模型
Coverage是一个集合，它可以包含一个或多个要素类。
在第一个商业化GIS 软件Arc/INFO之前，计算计划的图形表示源自通用的CAD软件，属性信息和几何要素放在一起，不利于空间信息的描述和分析。
Coverage的优势：
(1)空间数据与属性数据关联。
空间数据存储于建立了索引的二进制文件中，属性数据存放在DBMS表中，二者以公共的标识编码关联。
(2)矢量数据间的拓扑关系得以保存。
Shapefile数据模型
Shape GIS 3.x的原生数据格式，属于简单要素类，用点、线、多边形存储要素的形状，却不能存储拓扑关系，具有简单、快速显示的优点。
一个shapefile是由若干个文件组成的，空间信息和属性信息分离存储，所以称之为“基于文件”。
每个shapefile，都至少由三个文件组成，其中：*.shp存储的是几何要素的的空间信息，也就是XY坐标。
*.shx存储的是有关*.shp存储的索引信息，它记录了在*.shp中，空间数据是如何存储的，XY坐标的输入点在哪里，有多少XY坐标对等信息。
*.dbf存储地理数据的属性信息的dBase表。
这三个文件是一个shapefile 的基本文件，shapefile还可以有其他一些文件，但所有这些文件都与该shapefile 同名，并且存储在同一路径下。
下面简要介绍一下其他一些较为常见文件：*.prj 如果shapefile定义了坐标系统，那么它的空间参考信息将会存储在*.prj文件中；*.shp.xml这是对shapefile进行元数据浏览后生成的xml元数据文件；*.sbn和*.sbx 这两个存储的是shapefile的空间索引，它能加速空间数据的读取，这两个文件是在对数据进行操作、浏览或连接后才产生的，也可以通过
ArcToolbox>DataManagement Tools>Indexes>Add spatial Index工具生成。
几种常见的shapefile文件：当使用ArcCatalog对shapefile进行创建、移动、删除或重命名等操作，或使用ArcMap对shapefile进行编辑时，ArcCatalog将自
动维护数据的完整性，将所有文件同步改变。
所以需要使用ArcCatalog管理shapefile。
虽然Shapefile无法存储拓扑关系，但它并不是普通用于显示的图形文件，作为地理数据，它自身有拓扑的。
比如一个多边形要素类，shapefile会按顺时针方向为它的所有顶点排序，然后按顶点顺序两两连接成的边线向量，在向量右侧的为多边形的内部，在向量左侧的是多边形的外部。
由于1990年代地理信息的迅速发展以及ArcView GIS 3.x软件在世界范围内的推广，shapefile格式的数据使用非常广泛，数据来源也较多。
很多软件都提供了向shapefile转换的接口（eg：MapInfo、MapGIS等）。
ArcGIS支持对shapefile的编辑操作，也支持shapefile 向第三代数据模型geodatabase的转换。
Geodatabase数据模型
Geodatabase作为ArcGIS的原生数据格式，体现了很多第三代地理数据模型的优势。
随着IT技术的发展，普通的事务型数据的管理模式，早已从传统的基于文件的管理转向利用基于工业标准建立的关系型数据库进行管理，这种基于数
据库的管理方式的优点是不言而喻的。
那么带有空间信息的地理数据是否也可以利用这种非常成熟的数据库技术进行管理呢？于是ESRI推出了geodatabase数据模型，利用数据库技术高效安全地管理我们的地理数据。
Geodatabase可以分为两种，一种是基于Microsoft Access的personal geodatabase，另一种是基于oracle、SQL Server、Informix或者DB2的enterprise geodatabase，由于它需要中间件ArcSDE进行连接，所以nterprise geodatabase又称为ArcSDE geodatabase。
由于Microsoft Access自身容量的限制，personal geodatabase的容量上限为2GB，这显然不能满足企业级的海量地理数据的存储需求。
于是可以将geodatabase扩展为ArcSDE geodatabase，底层数据库可以使用oracle这样的大型关系数据库，能够存储近乎“无限”的海量数据（仅受硬盘大小的限制）。
虽然底层使用的数据库各不相同，但是geodatabase给用户提供的是一个一致的操作环境。
在geodatabase中，不仅可以存储类似shapefile的简单要素类还可以存储类似coverage的要素集并且支持一系列的行为规则对其空间信息和属性信息进行验证表格、关联类、栅格、注记和尺寸都可以作为eodatabase 对象存储。
这些在perasonal geodatabase和ArcSDE geodatabase中都是一样的（栅
格的存储有点小差异，但对用户来说都是一样的）。
3、总结CAD、coverage、shapefile 、geodatabase几种数据格式的转换方法。
（附
图）
数据直接导入导出
1、先将CAD图转换成MDB格式的Geodatabase数据，方法是打开ArcToolsbox ---Conversion Tools---To Geodatabase---Import from CAD，输入所要转换的CAD
图和输出路径点击OK开始转换，直至成功。
2、转换成功后可以在catalog目录下看到这些数据集以及一些表。
3、用ArcMap打开需要的图层这里打开点线面图层，如果输出的shape文件不需要属性则不需要加载Table表，如需要加载属性，则加载Entity、XtrProp表进行属性挂接。
4、进行属性挂接：右键所要设置的图层，选择Joins&Relates---join打开对话框设置如下，点击OK确定，同理设置其他图层。
5、全部设置好之后可以用查询工具查看一下，确定已添加了属性字段。