GIS数据库设计
测绘技术中的GIS数据库建设与管理技术方法与技巧
测绘技术中的GIS数据库建设与管理技术方法与技巧引言：地理信息系统（GIS）是一种用于存储、管理、分析和展示地理数据的技术，已经广泛应用于测绘领域。
在测绘技术中，GIS数据库的建设与管理是确保数据准确性和可用性的关键。
本文将介绍一些GIS数据库建设和管理的技术方法与技巧，并探讨其在测绘领域中的应用。
一、GIS数据库的建设1. 数据采集与整合要建设一个完善的GIS数据库，首先需要进行数据采集。
数据采集可以通过现场测量、遥感影像解译等方式进行。
采集的数据应具有地理位置信息，并以标准格式进行整合。
2. 数据质量控制为了确保数据的准确性和一致性，必须进行数据质量控制。
这包括对采集到的数据进行清洗、去重、纠错等处理，以及进行精度检查和逻辑校验等操作。
3. 数据库设计与规划在建设GIS数据库时，需要进行数据库的设计与规划。
这包括确定数据库的结构、关系和约束等，以及选择适当的数据库管理系统（DBMS）来存储和管理数据。
4. 数据库建立与更新建立数据库是将数据加载到数据库系统中的过程。
数据加载可以通过批处理、逐渐加载或在线加载等方式进行。
此外，为了保持数据库的最新性，还需要进行定期的数据更新和维护。
二、GIS数据库的管理1. 数据备份与恢复在GIS数据库的管理中，数据备份与恢复是非常重要的。
定期进行数据库的备份可以防止数据丢失和损坏，同时也可以确保数据的可用性。
2. 数据权限管理GIS数据库中存储了大量的敏感信息，因此需要进行数据权限管理。
通过设置合适的用户权限和角色，可以控制用户对数据的访问和修改权限，保障数据的安全性和完整性。
3. 数据安全与保护为了保护GIS数据库的安全，可以采取一些数据安全措施，如加密、防火墙、访问控制等。
此外，还应定期进行数据库扫描和漏洞检查，及时修复潜在的安全漏洞。
4. 数据查询与分析GIS数据库往往存储了大量的地理数据，为了更好地利用这些数据，需要进行数据查询与分析。
通过合适的查询语句和分析工具，可以提高数据的检索和分析效率，为决策提供科学依据。
空间数据库设计步骤与内容
空间数据库设计步骤与内容
空间数据库是指在地理信息系统(GIS)中应用的一种数据库，它存储和管理与空间相关的数据和信息。
为了设计一个高效的空间数据库，必须遵循以下步骤和内容：
1.需求分析：首先需要明确用户的需求，包括数据类型、数据量、数据更新频率等。
2.数据采集：采集空间数据，可以通过卫星图像、数字地图、GPS 数据等方式获取。
3.数据处理：对采集到的数据进行处理，包括数据格式转换、数据清洗、数据拓扑检查等。
4.空间数据模型设计：根据需求和采集的数据，设计空间数据模型，包括数据表结构、空间索引等。
5.数据库系统设计：选择适合的数据库系统，如Oracle、MySQL、PostgreSQL等，设计数据库系统结构。
6.数据导入：将处理好的空间数据导入到数据库中，建立空间数据表和索引。
7.数据库应用程序设计：根据需求和数据库系统，设计应用程序，如GIS应用程序、Web应用程序等。
8.数据管理：管理空间数据，包括数据备份、数据维护、数据更新等。
9.性能优化：调整数据库系统参数，优化数据库查询效率，提高系统性能。
以上是设计空间数据库的步骤和内容，需要充分考虑用户需求和数据特点，以提高空间数据管理和应用的效率和质量。
arcgis中数据库的构建技巧
Arcgis中数据库的构建技巧一、引言在当今地理信息系统(GIS)的应用中，Arcgis作为业界标准的软件，为数据处理和分析提供了强大的工具。
其中，数据库是Arcgis的重要组成部分，为存储、查询和组织地理数据提供了框架。
本文将重点探讨在Arcgis中构建数据库的技巧，涉及数据库设计、数据导入与转换、空间数据处理以及数据库维护与管理等方面。
二、数据库设计技巧1.数据模型选择：根据项目需求选择适当的数据模型（如要素模型、关系模型或网络模型），确保数据结构和查询效率。
2.主键与外键设计：合理设置主键和外键，确保数据的唯一性和关联性。
3.数据分层与组织：将数据按照逻辑关系分层，如矢量层、栅格层、属性表等，方便管理和查询。
4.索引优化：根据查询需求创建合适的索引，提高数据检索速度。
三、数据导入与转换技巧1.数据格式兼容性：确保数据源格式与Arcgis兼容，如Shapefile、GeoDatabase或SQL数据库。
2.坐标系转换：在导入数据前，进行坐标系转换，确保数据位置的准确性。
3.数据清洗与整理：对数据进行预处理，去除重复、错误或不完整的数据。
4.属性数据整理：合理调整属性字段类型和长度，以提高数据存储效率和查询性能。
四、空间数据处理技巧1.空间查询优化：利用空间索引进行高效的空间查询。
2.空间分析工具应用：利用Arcgis提供的空间分析工具（如缓冲区分析、叠置分析等）进行数据处理。
3.地图代数操作：利用地图代数进行复杂空间数据处理和分析。
4.矢量与栅格数据处理：根据需要选择合适的数据处理方式，如矢量转栅格、栅格重采样等。
五、数据库维护与管理技巧1.备份与恢复策略：制定定期备份策略，确保数据安全；在必要时进行数据恢复。
2.权限管理：根据用户需求设置适当的权限级别，确保数据的安全性和完整性。
3.性能监控与优化：定期监控数据库性能，根据需要进行调整和优化。
4.日志记录与审计：记录数据库操作日志，进行审计以确保数据的合法性和安全性。
地理信息系统空间数据库
三、关系模型
用二维表来表达实体和实体之间的联系。使得设 计、操纵较为容易。
四、三种传统数据模型的比较
§4.3 空间数据库概念模型设计 —语义模型和面向对象模型
• 传统数据模型的弱点： （1）以记录为基础的结构不能很好面向用户
传统模型－记录；现实世界－事务、实体。有时不对应。
（2）不能以自然对象（Object)：实体的抽象（基本元素），封装了数据和操作集 的实体。
• 消息（Message）：请求 对象执行某一操作或回答 某些信息的要求。
• 类：描述一组对象的共同特征。类和实体是抽象与具 体的关系。
3. 对象的性质
• 封装：
• 继承：某类对象可以自然地拥有另一类对象的某些特 征和功能。不必重复实现，减少代码。
2. 概念模型（空间特征，关系描述）
（1）空间特征：点、线、面、体四种基本类型； （2）实体在空间、时间、属性三方面存在联系： • 空间联系：空间位置、分布、关系、运动等； • 时间联系：客体随时间变化，可构成时态数据库； • 属性关系：属性多级分类中的从属关系、聚类关系、相
关关系。
3. 空间数据库的数据模型设计
层次、网状显式地描述关系，但不自然；关系模型联系隐 含，必须检索全部记录才能确定。
（3）语义贫乏
用单一结构描述描述“交互”、“从属”、“构成”等众 多联系，语义上无法区别。
（4）数据类型太少
只提供常用的简单数据类型，不能自定义新的数据类型。
一、语义数据模型
－实体联系模型（E –R模型）
• 提供三种语义概念：
（1）实体：客观存在的起独立作用的客体。 （2）联系：实体间的相互作用或对应关
系:1:1,1:N,M:N, （3）属性：对实体和联系特征的描述。
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。
如何进行地理信息系统数据库的建立和管理
如何进行地理信息系统数据库的建立和管理地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于收集、存储、管理、分析和显示地理数据的技术。
在现代社会中，GIS已经广泛应用于城市规划、环境保护、农业、资源管理等各个领域。
建立和管理GIS数据库是GIS应用的基础，下面将从数据收集、数据存储、数据管理和数据分析四个方面，探讨如何进行地理信息系统数据库的建立和管理。
一、数据收集数据收集是GIS数据库建立的第一步，合理高效的数据收集将直接影响后续的数据库建立和管理工作。
数据收集方法包括地面调查、空间遥感和公共数据库等多种形式。
1.地面调查：地面调查是最常用的数据收集方法，可以通过实地勘察和测量来采集地理数据。
例如，通过实地测量绘制地图、采集空气质量监测站点的经纬度等。
地面调查的优点是数据准确性高，但是成本较高，时间也比较长。
2.空间遥感：空间遥感是利用卫星或飞机上的传感器进行数据采集，可以获取大范围、全球尺度的地理信息。
例如，通过遥感技术获取卫星遥感图像，用于土地利用、植被覆盖等方面的研究。
空间遥感的优点是数据获取速度快，覆盖范围广，但是分辨率相对较低。
3.公共数据库：公共数据库是指已经存在的各种数据资源，可以通过下载、购买等方式获取。
例如，政府提供的人口普查数据、国家统计数据等。
公共数据库的优点是数据方便获取，但是数据的准确性和时效性需要注意。
二、数据存储数据存储是GIS数据库建立的核心环节，包括数据格式选择、数据结构设计和数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）的选择。
1.数据格式选择：数据格式选择是根据不同的地理数据类型来确定合适的数据格式。
常用的数据格式包括属性数据格式（如dBase、Excel等）和空间数据格式（如shapefile、GML等）等。
在选择数据格式时，需要考虑数据的复杂程度、规模以及后续使用的需求。
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。
GIS空间数据库设计方法讨论
Ｓｅ ２０ ０ ｐ， １
ＧＩ Ｓ空 间数据 库设 计 方 法 讨 论
薛 国梁
（ 西北 民族大 学 人事 处， 肃 兰 州 ７ ０ ３ ） 甘 ３ ０ ０
［ 摘
要 ］通过 分析地理信息 系统建设 过程 中空间数据库的建设 内容 ． 综述空 间数据 块的 划分 、 图层 的分 层设 计方
法 、 题 图层 划 分 和数 据 桌 设 计 、 析 空间数 据 库的 结构 ， 论 了空间数据 库 系统 建设 的 方法 和需 解决 的 关键技 术 问题 ． 专 分 讨
第 ３ 卷总 第 ７ １ ７期
２ ０１０ 年 ３ 月
西 北 民 族 大 学 学 报（ 自然科 学 版 ）
Ｖｏ ． １ Ｎｏ １ １ ３ ， ．
Ｊｕ ｌ ｆ ｏ ｈ ｅ ｎ ｅ ｉ ｒ ａｏａｔｓＮａｕａ Ｓ ｉ ｃ） ｏｍａｏ ｒ ｗｓ Ｕ ｉｒ ｔ ｆ ｔｎｌｉ （ ｔｒｌ ｃ ｎ ｅ Ｎ ｔ ｔ ｖ ｓｙ ｏ Ｎ ｉ ｉｅ ｅ
则的 块， 图 ２ 图块 划分 的原 则如下 ： 见 ． ． ①按存 取频 率较 高的空 间分 布单元 划分 图块 ， 以提高数 据库 的存 取效 率 ； 图块的 划分应 使基 本存储单 元具 有较 为合理 的数据 量 ； ② ③分 区时应考 虑未来 地 图数 据更 新 的 图形 属性信 息员及 空 间分 布 ， 以利于更 新和 维护 ． 一般 小 比例 尺地 图 按经纬 线分 幅 ， 比例尺 地 图按 ④ 大 举行 分幅 ， 由于分 幅后会 出现 某一 空间实体 会 出现跨越 不 同图幅 ， 间实体被分 为若 干个 空间基本 单元 空
［ 收稿 日期 】 ０ ９—１ —１ ２０ ２ ０
［ 者 简 介 】薛 国梁 （９ ０ ）男 ， 西 韩 城 市 人 ， 政 管 理 研 究实 习员 ， 要 从 事 高 教 管 理 工 作 ． 作 １８ 一 ， 陕 党 主
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第五章 GIS数据库设计
（4）数据独立性原则 分为数据的物理独立与数据的逻辑独立。数据的物理独 立性是指数据的逻辑结构独立于数据的物理结构。逻辑独立 性是指用户数据独立于数据的逻辑结构。
（5）标准化、独立化原则
要合理规定数据库的名称，提供稳定的空间数据结构， 对系统涉及的专题数据全面分析和统一规划，进行正确的分 类和编码，使空间数据规范化、标准化。
第五章 GIS数据库设计
（2）概念设计
以用户需求为依据，以需求分析为基础，把用户的需求 加以解释，将需求分析中收集的信息和数据进行分析和抽象， 并用概念模型表达出来的过程。
（3）逻辑设计
把信息世界中的概念模型利用数据库管理系统提供的工 具映射为计算机系统为数据库管理系统所支持的数据模型， 概念模型被匹配到特定的数据库管理系统，并用数据描述语 言描述出来。
(3)对现实世界模拟的精确程度。模拟现实世界的精确程 度取决于两方刚的因素：一是所用数据模型的特性、二是数 据库设计质量。
第五章 GIS数据库设计
(4)能被某个数据库管理系统接受。在设计中，应了解数 据库管理系统的主要功能和组成。尽管数据库管理系统的功 能因不同的系统而有所差异，但一般都应具有以下主要功能。 ➢ 数据库定义功能：提供定义概念模型、外部模型和内部 模型的能力，勾画出数据库的框架。 ➢ 数据库管理功能：包括对整个数据库的运行控制、数据 存取、更新管理、数据完整性及有效性控制和数据共享时的 并发控制等。 ➢ 数据库维护功能；包括数据库重新定义、数据重新组织、 性能监督和分析以及发生故障时恢复运行等。 ➢ 数据库通信功能：包括与操作系统的接口处理，与各种 语言的接口以及与远程操作的接口处理等。
（4）物理设计 根据概念设计的结果以及计算机提供的手段，设计数据 库的文件结构、存取路径等。
第五章 GIS数据库设计
（5）数据库实施 是装入数据、完成编码、投入使用，并根据系统运行中 产生的问题以及用户的新需求不断完善的过程。 5.2GIS数据库设计 5.2.1概念模型设计 概念设计的结果是对现实世界或地理实体的信息化概念 模型。它是由构造实体的基本元素以及反映这些基本元素之 间联系的信息所组成。
➢ 空间数据库管理系统则是指能够对物理介质上存储的地理 空间数据进行语义和逻辑上的定义，提供必需的空间数据 查询检索和存取功能，以及能够对空间数据进行有效地维 护和更新的一套软件系统。
➢ 空间数据库应用系统由空间分析模型和应用模型组成，在 空间分析模型和应用模型的支持下，利用空间数据进行分 析和决策。
第五章 GIS数据库设计
5.1GIS数据库设计概述
5.1.1概念
数据库设计就是把现实世界中一定范围内存在着的应用 处理和数据抽象成一个数据库的具体结构的过程。具体地讲， 就是对于一个给定的应用环境，提供一个确定最优数据模型 与处理模式的逻辑设计，以及一个确定数据库存储结构与存 取方法的物理设计，建立能反映现实世界信息和信息联系， 满足用户要求，能被某个数据库管理系统所接受，同时能实 现系统目标并有效存取数据的数据库。
概念模型独立于数据序逻辑结构，也独立于支持数据库 的DBMS。它是现实世界与机器世界的中介，一方向能够充 分反映现实世界，包括实体和实体之间的联系，同时又易于 向关系、网状、层次等各种数据模型转换。
第念结构通常有4类方法
➢ 自顶向下。即首先定义全局概念结构的框架，然后逐 步细化。
第五章 GIS数据库设计
本章主要知识点 ➢GIS数据库设计概述 ➢GIS数据库设计 ➢空间数据组织与管理 ➢栅格数据组织与管理
第五章 GIS数据库设计
➢ 空间数据库系统由空间数据库、空间数据库管理系统和空 间数据库应用系统组成 。
➢ 空间数据库指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上 存储的与应用相关的地理空间数据的总和，一般是以一系 列特定结构的文件的形式组织在存储介质上的。
➢ 自底向下。即首先定义各局部应用的概念结构，然后 将它们集成起来，得到全局概念结构。
➢ 逐步扩张。首先定义最重要的核心概念结构，然后向 外扩充，以滚雪球的方式逐步生成其他概念结构，直至 生成总体概念结构。
➢ 混合策略。即将自顶向下和自底向上相结合，用自顶 向下策略设计—个全局概念结构的框架，以它为骨架集 成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。
数据库设计是一个复杂、繁琐的过程，它通常要求包括 制定整个数据库的使用目的和目标，分析和评价各种设计方 案和雏形试验。
第五章 GIS数据库设计
5.1.2设计目标 (1)满足用户要求。设计者必须充分理解用户各方面的要 求与约束条件，尽可能精确地定义系统的需求。
(2)良好的数据库性能。应用型GIS数据库件能包括多方 面的内容，在数据存储方面既要考虑数据的存储效率又要顾 及其存取效率；在应用方面，不仅要满足当前应用之需要， 又要能满足一个时期内的需求可能；在系统方面，当软件环 境改变时，容易修改和移植。另外，还要有较强的安全保护 功能。
第五章 GIS数据库设计
5.1.3设计原则
（1）组织有序、层次分明
系统对空间数据库的存取访问以及空间分析模型的建立， 要求对涉及的基础地理数据制定合理的组织、管理方法、组 织有序、层次分明。
（2）最小冗余度原则
数据尽可能不重复，减少数据存储的冗余量，节约存储 空间。
（3）具有足够的数据吞吐量
要求系统设计者有效掌握计算机内存的使用技术，节约 使用计算机的内存，同时掌握计算机内存的交换技术。以使 最大限度的扩大计算机内存的使用空间。
（6）可扩展原则
设计时要考虑与未来应用接口的问题。使各功能模块在 相互关联的基础上尽可能独立的操作运行。
第五章 GIS数据库设计
（7）系统可靠性、安全性与完整性原则 可靠性体现在软硬件故障率小，发生故障时能迅速恢复； 安全性是系统对数据的保护能力；完整性是指数据的正确性、 有效性、相容性。 5.1.4设计过程 一般分为需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、 数据库实施五个阶段。 （1）需求分析 主要收集数据库所有用户的信息内容和处理要求，并加 以规格化和分析。