基础空间数据库建立
基础空间数据中心框架的设计
Microcomputer Applica tions V ol.27,No.4,2011开发应用微型电脑应用2011年第27卷第4期6文章编号：1007-757X(2011)04-0046-03基础空间数据中心框架的设计李天兰摘要：首先介绍了基础空间数据中心框架的意义和三大组成部分：规划综合数据库、信息资源共享交换体系和信息资源服务体系。
在规划综合数据库建设的时候，确定好要建设哪些数据库很关键，这是实现共享的基础。
而信息资源共享交换体系是实现共享的技术手段，是很关键的。
信息资源服务体系则主要涉及了系统的维护和更新方面的内容。
以昆明市规划管理信息系统为例，详细介绍了三大组成部分的设计。
关键词：基础空间数据中心框架；规划综合数据库；信息资源共享交换体系；信息资源服务体系中图分类号：TP311文献标志码：A0引言当今社会，随着计算机技术的高速发展，GIS 技术的不断深入提高，信息化正慢慢成为主流。
很多单位都在进行信息化建设的工作。
在这个过程中，数据库建设是一个重点，而且也是问题比较多的一个方面。
比如：缺少数据共享的标准，机制与策略，缺少数据更新，管理机制，规划编制成果不够规范，数据库建设滞后，规划成果数据缺乏一致性。
所以亟待建设一个数据库建设的标准。
在遵循昆明市规划局统一制定的数据标准和规范的基础上，将规划行业相关的数据进行分类、整理、入库，最终融合成一个有机的、统一的数据中心框架，建立基础空间数据一体化，数据中心框架的建设是各项信息化成果能够发挥效益的基础保证。
架设这样一个框架，一方面解决掉现存的各种问题，提高了信息资源共享的水平，保证了系统维护管理能有效进行；另一方面也可以形成一种思维，一种架设框架的模式，为今后架设更大，更全的数据中心框架打下基础，做好开头。
1基础空间数据中心的框架基础空间数据中心框架主要由3部分组成，即：规划综合数据库、信息资源共享交换体系和信息资源服务体系，如图1所示。
信息资源共享交换体系基础地理类数据库规划编制类数据库业务办公类数据库规划档案类数据库现状专题类数据库政策法规类数据库规划综合数据库信息资源服务体系数据协调管理更新与应用保障提交与处理服务内部数据共享与交换外部数据共享与交换数据标准技术规范图1基础空间数据框架构成示意图Fig.1Constitute the framework of the planni ng data center diagram2规划综合数据库的建设在建设数据库的时候一定要做好调研，做好需求分析，规划综合数据库的建设是很核心的内容，共享基础数据库设计的好，对于系统的高效运行和维护有莫大的帮助。
校园基础地理空间数据库建设设计方案
校园基础地理空间数据库建设设计方案遥感1503班第10组（杨森泉张晨欣杨剑钢熊倩倩）测绘地理信息技术专业昆明冶金高等专科学校测绘学院2017年5月一．数据来源二. 目的三 .任务四. 任务范围五 .任务分配与计划六．小组任务分配七. E-R模型设计八．关系模式九．属性结构表十．编码方案一．数据来源原始数据为大二上学期期末实训数字测图成果（即DWG格式的校园地形图）导入GIS 软件数据则为修改过的校园地形图二．目的把现实世界中有一定范围内存在着的应用数据抽象成一个数据库的具体结构的过程。
空间数据库设计要满足用户需求，具有良好的数据库性能，准确模拟现实世界，能够被某个数据库管理系统接受。
三．任务任务包括三个方面：数据结构、数据操作、完整性约束具体为：①静态特征设计——结构特性，包括概念结构设计和逻辑结构设计；②动态特性设计——数据库的行为特性，设计查询、静态事务处理等应用程序；③物理设计，设计数据库的存储模式和存储方式。
主要步骤：需求分析→概念设计→逻辑设计→物理设计原则：①尽量减少空间数据存储冗余；②提供稳定的空间数据结构，在用户的需要改变时，数据结构能够做出相应的变化；③满足用户对空间数据及时访问的需求，高校提供用户所需的空间数据查询结果；④在空间元素间为耻复杂的联系，反应空间数据的复杂性；⑤支持多种决策需要，具有较强的应用适应性。
四、任务范围空间数据库实现的步骤、建库的前期准备工作内容、建库流程步骤：①建立实际的空间数据库结构；②装入试验性数据测试应用程序；③装入实际空间数据，建立实际运行的空间数据库。
前期准备工作内容：①数据源的选择；②数据采集存储原则；③建库的数据准备；④数据库入库的组织管理。
建库流程：①首先必须确定数字化的方法及工具；②准备数字化原图，并掌握该图的投影、比例尺、网格等空间信息；③按照分层要求进行一个Coverage的数字化，数字化的过程包括选择控制点、数字化控制点、确定投影信息、采集数据、编辑和修改数据等；④对收集来的空间数据进行拓扑关系的建立，并给空间实体赋属性值；⑤进行坐标变换和底图接边处理就建成了分层管理的空间数据库。
空间数据建库标准体系
ISO/TC211地理信息标准（二）
15）元数据(Metadata)
16）空间信息定位服务 (Positioning Service)
17）地理信息描述 (Portrayal)
18）编码(Encoding)
19）服务(Service)
20）功能标准(Functional standards)
ISO/TC211地理信息标准（一）
1）参考模型(Reference Model)
9）应用模式规则(Rules for Application Schema)
2）综述(Overview)
10）要素分类方法(Feature
3）概念化模式语言
cataloguing methodology)
目前，ISO/TC 211的积极成员（P成员）有31个，观察员（O成员）有 30个，并和许多有关国际组织密切合作。我国从1994年该组织成立起 即参与工作，1995年起成为积极成员。国内的技术归口主管部门为国 家测绘局，国家基础地理信息中心承担ISO/TC 211国内技术归口办公 室工作，主要任务是负责组织国内专家参与ISO/TC 211国际标准制定， 组团参加ISO/TC 211的全体会议和工作组会议，代表中国对该组织制 定的标准、技术规范等提出修改意见并投票等。
3）信息团体模型
信息团体模型的目的是建立一种途径，使 得信息团体或用户维护对数据进行分类和 共享所遵循的定义；实现一种有效的、更 为精确的方式，使不同信息团体之间可以 共享数据。
OpenGIS 标准
综述、要素几何、空间参考系、定位几何 结构、存储功能和插值、要素、覆盖类型 及其子类型、地球影像、要素关系、质量、 要素集、元数据、OpenGIS服务体系结构、 目录服务、语义和信息团体、图像使用服 务、图像坐标转换服务、用于COM/OLE的简 单要素规范、用于CORBA 的简单要素规范、 用于SQL的简单要素规范、地理信息标记语 言、网络地图模型等
城市公共基础数据库建设(地理库)地理库
城市公共基础数据库建设（地理库）地理信息数据是智慧城市的定位基准，是集成城市自然、社会、经济、人文等综合信息的基础，是信息集成的载体，是智慧城市赖以实现的不可或缺的基础支撑。
“智慧南平地理库”建设将结合南平市现有数据情况，补充生产或整合更新南平市域范围内各类基础地理信息数据，按照标准规范对数据进行整合改造形成面向应用的公共地理框架数据，并研发数据库管理系统实现对基础地理信息数据和公共地理框架数据的建库管理和维护更新，为政府部门、企业和公众提供丰富权威的数据资源，推动地理信息的社会化应用，避免资源浪费和重复建设。
(1)基础地理信息数据补充生产：补充生产地名地址数据、三维景观数据等；(2)基础地理信息数据改造更新。
将原来离散的、数据格式各异的空间信息改造成为逻辑上一体的、具有统一空间定位框架基础地理信息资源，整合对象主要是现有数字线划图、中小尺度遥感影像、高程模型以及地名数据；(3)公共地理空间框架数据整合生产（含政务版、公众版）：以基础地理数据为基础，根据数字城市地理空间框架的标准规范，面向公共应用需求进行数据的对象化、网格化、信息化加工处理，形成面向公共服务的地理框架数据(4)数据库管理系统开发：研发数据库管理系统，实现对基础地理信息数据和公共地理框架数据的入库、日常管理及更新维护，(5)数据库建设：通过数据库管理系统，对整合后的基础地理信息数据、政务版地理框架数据和公众版地理框架数据进行入库处理，最终建成包含影像数据、矢量数据、高程模型数据的基础地理信息数据库、政务地理框架数据库、公众地理框架数据库以及对应的元数据库和数据目录。
“智慧南平地理库”建设将改变南平市因获取掌握基础地理空间信息条块分割、部门所有的管理体制所形成的数据在内容、格式、坐标系统、定位精度等方面存有差别的现状，最大限度地推进地理信息资源的共享和应用，为交通、水利、国土、统计、公安、民政等各类政府部门提供科学、准确、及时的地理空间信息服务，还将通过现代化的网络和通讯技术向全社会提供导航、定位、出行等位置服务，从而推进南平市信息化进程,为创建和谐、有序的城市管理和公共服务新局面提供有力的支撑，推动和谐社会的发展。
空间数据基础设施
国家空间数据基础设施
国家空间数据基础设施是指对地理空间数据有 效地采集、管理、访问、维护、分发利用所必 需的政策、技术、标准，基础数据集和人力资 源的总称 国家空间数据基础设施的含义是在国家层次上 统筹规划和协调地理信息化工作，按照统一的 数据标准和信息技术标准，生产和整合多种空 间分辨率的地理空间数据，将纵横分布的众多 空间数据库连接起来，形成一种类似于公路和 铁路那样的基础设施，使全社会能充分地利用 和共享地理空间数据。
江泽民于1996 年为国家测绘局题词“加强 测绘工作,发展地理信息产业”,《中国21 世 纪议程》明确指出“大力发展信息产业,特 别是加快建设国家基础地理信息系统”。 《中华人民共和国国民经济和社会发展 “九五”计划和2010年远景目标》也明确 要求加快国民经济信息化进程,并要“加强 测绘工作,搞好基础地理信息系统建设”。 按照国家的要求,国家测绘局在“九五”事 业发展规划中已把NSDI 放在优先建设的位 置。
1:25万
全国1:25万地形数据库共分水系、居民地、铁路、公 路、境界、地形、其他要素、辅助要素、坐标网以及 数据质量等十四个数据层。该数据库按地理坐标和高 斯-克吕格投影两种坐标系统分别存储。 全国1:25万地名数据库是一个空间定位型的关系数据 库，其主要内容是1:25万地形图上各类地名信息及与 其相关的信息，如汉语拼音、行政区划、坐标、高程 和图幅信息等。该数据库设计了地名信息、行政区划 信息、图幅信息、图幅与政区关系、地名类别对照、 行政区划与政区代码对照六个表。前四个表为基本信 息表，后两个表为辅助信息表。
空间数据基础设施建设的意义
我国信息化已经进入了全方位、高效益和 深层次的发展阶段,对中国经济和社会发展 的影响越来越深刻。 NSDI建设是国家信息化建设的重要组成部 分,是当今世界发展的趋势。高新技术为空 间数据获取、使用、发布、整合并产生新 的增值产品和服务创造了前所未有的机会 和条件。
江苏省自然资源和地理空间基础信息数据库的建设
江苏省 自然资源和地理空间基础信 息数 据库 以整合现有的 土地 、 耕地、 矿产 、 水文 、 森林 、 境和海洋 等 自然 资源 和基础地 环
理空间数据 资源 为主要 目标 ，建立支持省级宏 观管理主流应用
建立完善 的信息共享的规章制度 ， 并完成相关 的技术准各工作。 ２ 整体 架构 省 自然资源和地理空间基础信 息数据库是一个分布 式整合、 维护 ， 集中式运行管理和服务的空间数据库 。它包括运行支撑系
国 土 与 自 然 资 源 研 究
２ ０ ＮＯ １ ０１ ． Ｔ ＥＲＲＩ Ｏ Ｔ ＲＹ ＆ ＮＡＴ ＡＬ ＲＥ ０ ＵＲ Ｓ ＵＲＣＥ ＴＵ Ｓ Ｓ ＤＹ ・ ６１ ・
文章编 号：０３ ７５ （ １）１ ０ ６ — ２ １０ — ８ ３ ０ ０ — ０ １ ２ ０
１１ 建立适应数据库运行的数据 组织管 理体系 ． 自然资源和地理空间基础信 息数据库建设将 由省信 息产业
厅、 省国土资源厅 、 省水利 厅、 省林业厅 、 省环保厅 、 省海洋局、 省 测绘局等部 门参与，需要建立 可以调度数 据资源 的组织管理体
基础地理空间信息主要包括两部分内容 ， 其一是基础测绘信 息及其元数据和标准 产品 （ 基础地 理信息数据 目录 、 元数据、 全 省空 间定位基准 数据 、 省 １２ 、 ： 万 数、 ： 万数据 、 全 ：５万 ｌ ５ １１ 全省 陆地基础地理综合 数据、 重点区域基础地理 数据 、 全省或区域性
中圈分类号 ： ９ ８ Ｐ ６
文献 标 识 码 ： Ａ
江苏省 自然 资源和地 理空 间基础信息数据库 的建设
杜 国庆 龚越新 刘 波 （江 省 绘 ，江 南 １１ ２江 省 础 理 息 心 ， ， １ 苏 测 局 苏 京２０：． 苏 基 地 信 中 ） ． ０３
基于ArcSDE广州市基础地理空间数据库建库
基于ArcSDE的广州市基础地理空间数据库建库【摘要】：城市基础地理空间数据库是支撑城市社会经济发展的重要基础性和战略性资源。
目前，城市基础测绘部门在建库过程中普遍存在着很多技术难题。
为此，本文基于arcsde地理信息工作站平台，以广州市城市基础空间数据库建设为例，主要介绍其建库技术方法。
空间数据库是目前地理信息系统应用的一个很重要的部分，其中空间数据库引擎(sde)作为中间件连接gis应用程序和关系数据库系统，较好地解决了空间数据和属性数据统一存储和管理的问题。
【关键词】:arcsde技术空间基础地理数据库数据建库动态更新引言城市基础地理空间数据库作为支撑城市社会经济发展的重要基础性和战略性资源，越来越广泛地应用于国民经济、社会发展、数字城市建设和公众生活的各个方面。
快速增长的需求使得城市基础测绘和基础地理空间数据库建设面临新的挑战和机遇。
加快城市测绘的信息化建设、构建信息化测绘服务体系，实现由测绘产品生产到面向地理信息数据库建设的战略转变，从而更好地实践“服务政府、服务社会”的理念，已经成为新时期城市测绘工作的战略方向和制高点。
随着城市建设和社会的发展，城市在不断地改变着面貌，我们必须准确、及时地跟踪这种变化，并及时地反映到空间基础数据库中。
目前，广州市已建立起基础地形图“1235”的动态更新机制，城市系列比例尺的基础地图数据按照固定的时间进行修测更新，从数据源头上保证了空间基础数据库的现势性。
一、空间数据库技术1、数据存储的三个阶段空间数据库中数据存储经历的三个阶段是：拓扑关系数据存储模式，oracle spatial模式和arcsde模式。
拓扑关系数据存储模式将空间数据存在文件中，而将属性数据存在数据库系统中，二者以一个关键字相连。
这样分离存储的方式存在数据的管理和维护困难、数据访问速度慢、多用户数据并发共享冲突等问题。
广州市基础地理空间数据库的前身广州市城市勘测信息系统就采用以上的数据管理方式。
第5章 空间数据Geodatabase数据库创建
5.3.2 载入数据
数据的导入和数据的载入，虽然都是向数据库中添加 数据但是它们的方式是不同的。数据的导入是在数据库中本 身没有数据或没有数据框架（例如要素集等），将另外已有 的数据导入。而数据的载入是在数据库本身存在一定的数据 或数据框架，要将已有的数据添加进来。
5.4 进一步定义Geodatabase数据库
5.3.1 导入数据
借助相关工具可以将Shapefile、Coverage、INFO表和 dBASE表等格式的数据导入到Geodatabase中，导入后的数据 形成一个新的要素类。这个要素类可以独立存在，也可以在 某个已有的要素集中，或形成一个新的要素集而存在其中。 如果这些要素本身具有投影坐标，导入的新要素将沿用这些 信息，否则需要进行定义，或者自动转换为新环境下的投影 坐标信息。 1．将Shapefile导入Geodatabase 2 ．将Coverage导入Geodatabase 3 ．其它数据导入Geodatabase 4 ．直接复制数据导入Geodatabase
5.2.4 创建表
使用表设计器可以很便捷地在ArcCatalog中创建表。在 Geodatabase中，表可以存储非空间对象、空间对象和关系。 存储非空间对象的表称为对象类，它有一个表示子类的特殊 字段；存储空间对象的表称为特征类；存储关系的表称为关 系表。
5.3 向Geodatabase加载数据
5.4.7 创建关系类
现实世界中的对象与数据库中的对象通常存在特殊的 联系。在地理数据库中，这种联系称为关系。关系可以存 在于空间对象之间（要素类中的要素），非空间对象之间 （表中的行），或空间与非空间对象之间。在地理数据库 中，空间对象存储在要素类中，非空间对象存储在表中， 而关系存储在关系类中。一般来说，关系的相关度包括一 对一，一对多，多对一和多对多。
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航空像片
数字高程数据
遥感影像数据
2
、 影像扫描数字化
遥
感
影
数字微纠正、无缝镶嵌
编辑、定向、几何校正、拼接、分块
像
数
字
数字正射影像图
化
方
法
地图矢量化、GPS修测编辑、属性输入
GPS数据采集
屏幕检查、修改、接边
绘图检查
编辑修改、拓扑关系处理
矢量空 间数据
库
质量检查、元数据文件
3、数字高程模型库建立过程 （1）野外实地测量
录入该要素的各个实体的属性信息，然 后使用关键字连
接图形对象与属性记录，其作业效率相 对较高。
6、其他处理 （1）坐标系转换 （2）投影转换
正解变换、反解变换和数值变换 （3）几何纠正
纠正由纸张变形所引起的数字化数据 的误差。有仿 射变换、相似变换、二次变换等。
四、数据库建立
1、数据字典和数据索引的生成 数据索引是指对土地利用数据库建立 的空间索引，
最佳点位来数字化地图上的点、线、面要 素，判断跟踪
手扶跟踪数字化方式便于直接针对特定 数据进行采
集，数量小，数据处理的软件也比较完备。 缺点是工作
量大，自动化程度低，数字化的精度依赖 于作业员的操
作技能和状态，速度比较慢。随着自动扫 描数字化等方
式的兴起和发展，该作业方式逐步被替代， 目前大批量
（2）地图扫描数字化 利用扫描仪将地图或航片等扫描形成
测距经纬仪 （2）现有地形图数字化
自动半自动数据获取 （3）解析航空摄影测量
一般采用一次性采样
3、数字高程模型库建立过程 （4）激光扫描测距仪
激光可以通过地形表面的植被。
等高线获取
解析测图 数字摄影测图 野外实地测量 激光扫描测距仪
数字高程模型插值算法
数字高程 模型库
二、资料预处理
1、对建库资料的要求 （1）资料内容 （2）资料精度 （3）资料现势性 （4）资料介质 （5）资料形式
e.要素提取 空间要素、填充晕线和字符符号提取等。
f.符号识别 文字和地图符号识别。
g.属性赋值 线状要素、多边形赋值
③ 交互式地图扫描数字化 扫描数据处理还不能实现全自动化，必 须通过人机
交互加入手工处理，解决软件难以处理的任
2、数据编辑与图幅接边 （1）数据检查与编辑
分幅数字化完成后，作业员对完成的图 幅进行检 查，及时编辑改正发现的错误。 错误类型： ① 注记遗漏、重复或参照比例尺不正确 ② 变形。应采用控制点纠正变形 ③ 线要素的位置不正确 ④ 线要素缺失、采集不完整或重复
据合并成一个大的GIS数据库时，需要进 行图幅数据的
边沿匹配处理。
图幅接边要在规定的限差范围内进行。
3、数据分层 在完成图形数据采集之后，应进行数 据分层，可能
采用不同于目标数据库的分层方案。
数据分层时要考虑拓扑关系的处理。 许多GIS软件
不能管理和维护不同要素层之间的拓扑干 系，拓扑关系
只能在同一个数据层中进行管理和维护。 这时，应先进
目的是为了提高数据检索的效率。 数据字典是关于数据库中的各个表的 所有属性字段
⑤ 等高线依据等高距关系，编制软件检 查高程的赋值是否正确。
⑥ 关闭其他要素代码值的注记来检查注 记要素的要素代码。
⑦ 参照比例尺检查注记要素是否正确， 或者观察它在设定的比例尺下是否有 正确的字体大小。
（2）图幅接边处理 数据接边是指把被相邻图幅分割开的 同一图形对象
不同部分拼接成一个逻辑上完整的对象。 将多个分幅数
空间数据结构描述地理要素。 （1）手扶跟踪数字化
将需数字化的图件固定在数字化板上， 用鼠标方式
③ 输入数字化图幅四角点的坐标和已标识 的控制点坐标。
④ 分层采集数字化原图上的图形。
⑤ 检查并改正数字化错误。
手扶跟踪数字化的精度主要取决于作 业员的技术熟
练程度和状态。作业员的经验和技能主要 表现在基础资料中的一些模 糊或错误
的地方，也可标示出待数字化的内容，以便于 数字化处
理。
（1）图面预处理
① 检查相邻图幅的接边情况，保证图形相接、 注记一致。
② 添补不完整的线划，将模糊不清或因模拟 形式的局限而中断的各种线状图形进行加 工。例如道路中断部分。
③ 将不清晰或遗漏的图廓角点标绘清楚， 以便于图幅配准。
④ 检查多边形是否闭合，按背景要素进 行闭合处理。
⑤ 将图面预处理中发现的重大问题及处 理意见记录在图历薄中。
（2）属性表格整理 主要工作有：碎部面积量算表、基础 台帐和各种统
计薄的整理、数据项名称、度量单位的统
三、资料处理与编辑
1、分幅数字化 基本工作是将地理要素的空间位置和 范围转换为一
系列x,y坐标，形成点、线、面等几何表示， 按照确定的
栅格数据，然
后通过栅格到矢量的转换，形成矢量地图 数据。
① 原图扫描
扫描参数设置：
a. 设置扫描模式。二值、灰度、 彩色
b. 扫描分辨率设置
② 扫描数据处理 a. 二值化 将彩色或灰度扫描影像数据转换成二 值化影像，以
便压缩数据和提取线划信息。 b. 细化 c. 矢量化及冗余去除 d. 断线修复 例如，水系遇桥断开，道路被湖面隔 离不连续等。
4、拓扑编辑与处理 （1）拓扑检查与编辑
消除不合理的悬挂弧段，对多边形边界 进行闭合处理。
（2）多边形生成 多边形生成要在完成拓扑检查和数据分 层之后进
行。每个多边形要素层可以使用若干个线 要素层来创
5、属性数据录入 键入法和光学识别技术是属性录入的 两种基本方
法。
属性数据一般采用批量录入的方式， 分要素类批量
第十章 基础空间数据库建 立
一．基础空间数据库建设流 程
二．资料处理与编辑 三．数据库建立
1
分版地形图
纸质地形图
GPS数据采集
扫描仪对图形扫描
、
地
形
编辑、定向、几何校正、拼接、分块
图
数
字
化
地图矢量化、GPS修测编辑、属性输入
方
法
屏幕检查、修改、接边
绘图检查
编辑修改、拓扑关系处理
矢量空 间数据
库
质量检查、元数据文件
⑤ 线要素的要素代码不正确 ⑥ 注记的要素代码不正确 ⑦ 注记的字体、大小、颜色、间距不正
确。我们使用自编程序根据要素代码 自动纠正。
对于以上错误，都不可能完全避免。 因此，数据检 查与错误改正是非常必要的。
对错误的数据检查方法有： ① 在屏幕上用地图要素对应的符号显示
数字化的结果，对照原图检查错误。 ② 结果输出在透明材料上。 ③ 面状要素拓扑检查 ④ 要素代码不同的线要素，用符号区分