地理空间数据库论文
地理空间数据库
地理空间数据库在当今数字化的时代，地理空间数据成为了我们理解和管理世界的重要工具。
而地理空间数据库，作为存储、管理和分析这些数据的核心设施，发挥着不可或缺的作用。
想象一下，当我们打开手机上的地图应用，查找附近的餐厅或者规划出行路线时，背后都有地理空间数据库在默默地工作。
它为我们提供了准确的位置信息、道路状况以及周边的各种设施分布。
又或者在城市规划中，决策者需要了解不同区域的土地利用情况、人口密度分布等，以便做出合理的规划决策，这也离不开地理空间数据库的支持。
那么，究竟什么是地理空间数据库呢？简单来说，它是一种专门用于存储和管理地理空间数据的数据库系统。
这些数据可以包括地理位置、地形地貌、行政区划、交通网络、气象信息等等。
与传统的数据库不同，地理空间数据库能够处理具有空间属性的数据，也就是说，它不仅关心数据的属性值，还关注数据的空间位置和相互关系。
地理空间数据库的构成通常包括数据模型、数据结构和数据管理系统。
数据模型用于定义地理空间数据的组织方式和语义，常见的数据模型有矢量数据模型和栅格数据模型。
矢量数据模型将地理实体表示为点、线、面等几何对象，适用于精确表示边界清晰的地理要素，如道路、建筑物等。
栅格数据模型则将地理空间划分为规则的网格单元，每个单元存储一个属性值，常用于表示连续变化的地理现象，如地形高程、气温等。
数据结构则决定了数据在数据库中的存储方式和访问效率。
常见的数据结构包括拓扑数据结构和层次数据结构等。
拓扑数据结构能够有效地表达地理实体之间的空间关系，如相邻、包含等，从而便于进行空间分析和查询。
层次数据结构则将数据按照层次组织起来，提高了数据的存储和检索效率。
数据管理系统则负责对地理空间数据进行存储、检索、更新和维护等操作。
它需要具备高效的空间索引机制，以便快速定位和访问数据。
同时，还需要支持复杂的空间查询和分析功能，如缓冲区分析、叠加分析、网络分析等。
地理空间数据库的建立并非一蹴而就，需要经过一系列的步骤。
空间数据库论文
空间数据库概述武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，湖北武汉，430079摘要：空间数据库是地理信息系统的核心，每一次空间数据库技术的变革都带来地理信息系统软件的革命。
本文是一片综述性文章，首先阐述了空间数据库的概念、内容、特征，然后介绍了空间数据管理的发展过程，其中对象—关系数据库是目前空间数据的主要管理模式，最后探讨了空间数据库的前沿发展。
关键词：空间数据库；对象-关系数据库；空间数据库模型1空间数据库概念空间数据库是地理信息系统的核心，它具有通用数据库的基本内涵，是指以特定的数据结构（如国土、规划、环境、交通等）和数据模型（如关系模型、面向对象模型等）表达、存储和管理从地理空间中获取的某类空间信息，满足不同用户对空间信息需求的数据库[1]。
2空间数据库内容由于地理空间数据分为两种类型，一种是具有几何特征和离散特点的地理要素，即空间对象数据，如点、线、面、体等对象；另一种是指在一定空间范围内连续变化的地理对象，即场对象数据，如某一地理空间的数字高程模型、不规则三角网、栅格影像数据等，因此以应用性质划分空间数据库，空间数据库可分为基础地理空间数据库和专题数据库。
基础地理空间数据库包括矢量地形要素数据（DLG）、数字高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）、数字栅格地图（DRG）以及元数据库[2]。
（1）矢量地形要素数据库：矢量核心地形要素数据库是存储在计算机中的各种数字地形数据及其数据管理软件的集合。
矢量核心地形要素数据库包含有居民地、水系、测量控制点等内容。
它既包括以矢量结构描述的带有拓扑关系的空间信息，又包括以关系结构描述的属性信息。
（2）数字高程模型数据库：数字高程模型是定义在X、Y 域离散点（规则或不规则）的以高程信息表达地面起伏形态的数据集合。
数字高程模型数据库是计算机存储的数字高程模型数据及其管理软件的集合。
数字高程模型数据库可以用于和高程信息有关的地表形态分析、坡度分析、通视分1析、洪水淹没分析等方面。
有关地理空间数据建库的探讨
有关地理空间数据建库的探讨摘要：随着我国测绘技术的快速发展，GIS数据库已成为地理空间数据组织存储、管理和应用的主流方式。
地理空间建库数据来源多样，要素众多，要素之间约束条件较多，如何在保证建库质量的同时实现地理空间数据的高效建库是数据建库人员关心的问题之一。
本文通过某地区GIS数据建库为例，阐述了一种地理空间数据建库思路，较好的解决了上述问题，有一定的实际应用价值。
关键词：测绘数据；GIS建库；地理空间数据引言：随着科技的发展和社会的进步，地理空间数据库已成为测绘数据管理和应用主流方式之一。
众所周知，地理空间数据来源多样，数据量大，要素众多，要素之间约束条件较多，如何在保证建库质量的同时实现地理空间数据的高效建库是日常生产中最为关注的问题之一。
本文通过某地区GIS数据建库为例，将不同来源的CAD数据转换入库，保证建库质量的同时实现了地理空间数据的高效建库。
1原始数据分析该地区将要入库的地理空间数据是标准分幅的CAD数据、部分更新和补测的CAD数据。
数据存在的问题有：1）图形代码与建库标准不一致；2）原始数据版本多样性导致数据表达方式、分层、符号化、地理要素对象化等方面不统一；3）数据中存在大量的曲线、贝赛尔曲线、弧段等图形影响转换为mdb格式。
2地理空间数据建库CAD软件和GIS软件是测绘数据处理常用的两类软件，这两类软件功能上互有侧重和优劣，CAD软件在图形编辑方面操作简单，效率高， GIS软件侧重数据编辑规则和拓扑关系、数据组织管理与空间分析功能。
为提高建库效率，保证建库质量，本文CAD格式数据处理在Microstation软件下进行处理，转换为mdb后，在ARCGIS软件下进行属性录入等。
2.1CAD数据整理与处理CAD数据入库前的处理包括: ）对更新补测的CAD数据和标准分幅的CAD数据进行合并；2）绘制部分要素中心线，例如主要水系中心线，道路中心线等；3）面状要素构面，主要对建筑物、主要道路、地貌等要素构面；4)属性编辑,主要是要素的几何类型、图层、颜色、线宽、符号名称等进行编辑，5）数据无缝接边等。
基于空间数据库的地理信息系统设计与优化
基于空间数据库的地理信息系统设计与优化地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）是一种以计算机为核心，以地图为基础，用于存储、管理、分析和展示地理空间数据的信息系统。
而基于空间数据库的地理信息系统设计与优化是对GIS系统的重要工作。
本文将从数据库设计和系统优化两方面探讨基于空间数据库的地理信息系统的设计与优化。
在进行基于空间数据库的地理信息系统设计时，数据模型是一个关键环节。
数据模型决定了系统能够存储和处理的数据类型，对于地理信息系统而言，空间数据的存储和分析是重中之重。
传统的关系型数据库由于其不擅长处理空间数据的特性，无法满足地理信息系统的需求，因此需要考虑采用专门的空间数据库。
目前常用的空间数据库包括PostGIS、Oracle Spatial和Microsoft SQL Server等。
在地理信息系统设计中，需要考虑到空间数据的建模和空间数据的操作。
空间数据的建模需要选择合适的几何表示方法，例如点、线、面等，以及二维或三维空间。
同时，还需要定义属性数据和空间数据之间的关联关系。
在空间数据的操作方面，主要包括空间查询、空间分析和空间可视化等功能。
空间查询需要支持不同的空间关系判断，如相交、包含、邻接等；空间分析需要支持缓冲区分析、叠加分析等；空间可视化需要支持地图生成和空间数据展示等。
在进行基于空间数据库的地理信息系统优化时，主要从数据存储和数据查询两方面考虑。
首先，在数据存储方面，可以采用索引、数据压缩和划分等技术来提高数据的存储效率。
对于空间数据而言，使用适当的索引结构，如R树、四叉树等，可以加快空间查询操作的速度。
此外，可以将数据进行压缩，减小存储空间的占用，并且提高数据加载的速度。
对于大规模数据集，可以采用数据划分的方式，将数据划分成多个分区，分布在不同的物理存储介质上，以提高查询的并行性和响应速度。
其次，在数据查询方面，可以采用空间索引和查询优化等技术来提高查询性能。
数据库的地理空间数据存储与分析
数据库的地理空间数据存储与分析在当今科技发展和数字化趋势的浪潮下，地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）的应用越来越广泛。
GIS是一种将地理位置信息和非空间属性数据相结合的技术，可用于地图制作、资源管理、环境保护、市场分析等领域。
而数据库的地理空间数据存储与分析则是实现GIS功能的关键。
本文将探讨数据库中地理空间数据的存储和分析方法，并介绍其在不同领域的应用。
一、地理空间数据存储1. 空间数据类型地理空间数据是指在地理坐标系统下描述地理空间位置和形状的数据。
在数据库中，地理空间数据可以通过几何对象的方式进行存储。
常见的几何对象包括点、线和面。
对于三维空间，还可以存储体对象。
此外，还可以通过拓扑关系来描述空间对象之间的空间关联。
2. 空间索引为了提高地理空间数据的查询效率，需要对空间数据进行索引。
常用的空间索引方法有R树、四叉树和网格索引等。
这些索引结构在存储地理空间数据时，可以快速定位到感兴趣的空间对象，提高查询的效率。
3. 空间数据的存储格式地理空间数据可以采用矢量或栅格的方式进行存储。
矢量数据是通过点、线和多边形等几何对象来描述地物的位置和形状，它可以保留空间对象的精确几何信息。
而栅格数据则是将地物划分为规则的网格单元，每个网格单元有一个属性值来表示地物的特征。
矢量和栅格数据在不同的应用场景下有各自的优势和适用性。
二、地理空间数据分析1. 空间查询地理空间数据的查询是GIS分析的基础。
常见的空间查询操作有距离查询、邻近查询和包含关系查询等。
距离查询可以找到与指定对象在一定距离内的其他对象；邻近查询可以找到与指定对象相邻的其他对象；包含关系查询可以找到包含指定对象的父对象或子对象。
这些查询可以帮助我们了解地物之间的空间关系。
2. 空间分析在GIS分析中，空间分析是一种通过对地理空间数据进行处理和计算，从而得出新的地理信息的方法。
常见的空间分析操作有缓冲区分析、叠加分析和网络分析等。
浅谈基于ArcSDE的地理空间数据库设计与实现
浅谈基于ArcSDE的地理空间数据库设计与实现摘要：在阐述ArcSDE体系结构和原理的基础上，探讨应用ArcSDE实现地理空间数据库的生产管理，并以评税空间基础数据库的设计和建立为例，探讨了应用ArcSDE建立空间数据库的技术方法。
关键词：ArcSDE，地理空间数据库，属性数据，空间数据引擎引言传统的空间数据管理方法大多是基于文件式的管理，在共享方面最好的也只能在Internet网上发布该用户所拥有的元数据信息，让用户了解其拥有数据的来源、精度、比例尺、数据大小等信息，并且数据基于文件式的管理方法存在共享能力差、维护困难、单用户数据并发共享冲突、结构松散及不便于管理等缺陷。
所以，它已经不适应新形势下数据共享的需求，应发展新的管理方法。
本文在简要介绍由美国ESRI公司开发的ArcSDE软件模块的体系结构和原理基础上，以设计和建立地税空间基础数据库为例，探讨了应用ArcSDE建立数据库的技术方法，并讨论了本系统在建立空间数据库方面存在的技术缺陷和解决方法。
1 ArcSDE体系结构和原理ArcSDE是空间数据库引擎(Spatial Database Engine，缩写为SDE)，是地理信息系统(GIS)通向关系数据库管理系统(RDBMS)的关口(Gateway)。
ArcSDE具有很强的开放性，可以Oracle，Microsofi SQL Server，DB2，Informix等多种符合工业标准的关系数据库管理系统(RDBMS)作为其底层数据库存储空间数据，是数据库与应用程序之间的一个中间件。
中间件可以无缝地嵌入到应用开发环境中，在分布式网络环境下，客户机的应用程序中间件负责数据访问，由该中间件完成网络数据的查找，然后将查找的信息返回给客户端。
在本系统的设计中，就是采用了ESRI的ArcSDE这样一个数据访问中间件。
ArcSDE在ArcGIS体系中的作用如图1所示。
图1 ArcSDE在多用户GIS体系中的作用ArcSDE采用客户、服务器(Client、Server)体系结构。
测绘技术中的地理空间数据库构建方法
测绘技术中的地理空间数据库构建方法随着信息时代的到来，地理空间数据的需求越来越大。
测绘技术的发展使得我们能够获取大量的地理空间数据，然而如何高效地进行管理和利用这些数据，成为了一个亟待解决的问题。
地理空间数据库的构建方法就是在这一背景下应运而生的。
本文将重点探讨地理空间数据库的构建方法，为读者提供一些实用的参考。
首先，地理空间数据库的构建需要具备一定的数据采集能力。
数据采集是地理空间数据库构建过程中的第一步，也是最重要的一步。
常见的数据采集方法包括GPS定位、遥感技术和地理信息系统等。
通过这些技术手段，我们可以获取到各种各样的地理空间数据，包括地形地貌、建筑布局、交通道路等。
其次，地理空间数据的处理与整理也是地理空间数据库构建过程中的关键环节。
在地理空间数据采集之后，我们常常需要对这些数据进行处理与整理，以使其更有利于后续的利用与管理。
数据处理与整理的方法有很多种，例如空间插值、数据融合、数据转换等。
通过这些方法，我们可以将原始数据转化为可利用的数据集，以满足不同的需求。
在地理空间数据库构建的过程中，数据存储和管理也是必不可少的环节。
数据存储和管理主要包括数据存储介质的选择、数据库模型的设计和数据管理系统的建立等。
地理空间数据的存储介质可以选择硬盘、光盘、磁带等不同的存储介质，根据数据的规模和需求进行选择。
数据库模型的设计要充分考虑数据的结构和特点，以提高数据的存取效率。
数据管理系统的建立则需要考虑数据的安全性、完整性和可追溯性等，并建立相应的管理机制。
除了以上几个主要环节，地理空间数据库构建过程中还需要考虑数据质量的保证和数据安全的问题。
数据质量的保证包括了数据准确性、一致性和时效性等方面的要求。
数据安全则是指对地理空间数据进行合理的保护和管理，防止数据泄露和损坏。
在数据质量保证和数据安全方面，我们可以借鉴其他行业的经验和做法，以确保地理空间数据的可靠性和可用性。
最后，地理空间数据库的构建需要结合具体的应用需求和实际情况。
浅议地理信息系统与空间数据库建设
形数据 ，所 保存 的信 息应该 是直 接 、真 实地 反映现 实世界 的
数据 ， 对这些信息的所有加工都是为某～特定需求而进行的。
传统 的地 图数据 库 ，只能够 以比例尺 为信息 工具 ，实现 对于 特定地 点 的机械 定位 ，而空 间数 据库 由于派 出 了真正地 理实
［ ２ ］ 陈秀芳 ． 浅议 地理信息 系统与 空间数据库建设 Ｕ Ｊ ｌ 中国国土资
数据 ，主要 以地 理信息 的形 式表 现 出来 ，包括 属性数 据 和图
据 城管 ”的城市建设 工作 ，奠定坚 实的软实 力基础 。∞ 参考 文献
… １陈秀芳 ． 浅议 地理信 息 系统与空间数据库建设 勘察科 学技
术 ２ ０ １ ２ １ （ ２ ） ： ４ ７ — ５ ０ ．
是地 理信 息系统 中的基础 与核心 元素 ，对于城 市范 畴 中的所 有空 间数 据 ，起 着全 方位 的管理 作用 。空 间数 据库 管理 的对
的基本途径
虽 然我 国在地 理信息 系统 与空间数 据库建设 的发 展历程
中， 已经存 在 了 ２ ０多年 的研 究 历程 ，但 如 欲 改变 停滞 不 前
类 地图产 品 。
数 据库 的取代 ，在不 久 的将 来定 能实 现 。因此 ， 目前相 关科
研 部 门应 当在 空 间数据库 统一 的基础 上 ，研 究解 决地 理数据 的符号化 问题 、图形 的 自动 提取 与 自动综合 问题 ， 为打造 “ 数
２ ． ２ 空 间数 据 库较 之地 图数据 库 的优 势 。空 间数据 库 的
三 、 我 国 发 展 地 理 信 息 系 统 与 空 间 数 据 库 建 设
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地理空间数据库摘要：对空间数据库的研究始于20世纪70年代的地图制图与遥感图象处理领域，其目的是为了有效地利用卫星遥感资源迅速绘制出各种经济专题地图。
由于传统数据库在空间数据的表示、存储、管理、检索上存在许多缺陷，从而形成了空间数据库这一数据库研究领域。
随着GIS、CAD、机器人、多媒体技术等应用领域的发展，对空间数据库的研究越来越受到人们的重视。
本文从空间数据库的简单介绍开始，主要概述了空间数据库的基本概念、类型、索引与查询方法及其在发展中的一些实际应用。
关键词：空间数据库；GIS；基本概念；索引；查询；应用；发展一、空间数据库的概念1.1空间数据库的定义空间数据库是具有内部联系的空间数据的集合，可以管理和维护海量数据，并为不同的GIS应用所共享。
空间数据库应该满足的要求：(1)空间数据库系统是数据库系统，它具有商业数据库系统的一切功能和特点，必须具有能对空间数据进行处理的能力。
(2)空间数据库系统在数据模型中提供空间数据类型及其空间查询语言。
(3)数据库应当具备两个最核心的特征：1)持久性：即处理临时和永久数据的能力。
临时数据在程序结束后就消失了；永久数据不仅在程序调用时可以用，并且在系统和媒介崩溃后仍可以使用。
2)事务：事务将数据库的一个一致状态映射到另一个一致状态。
1.2空间数据库的组成数据库三个基本部分构成：1)数据集：一个结构化的相关数据的集合体，包括数据本身和数据间的联系。
数据集独立于应用程序而存在，是数据库的核心和管理对象。
2)物理存储介质：是指计算机的外存储器和内存储器。
前者存储数据，后者存储操作系统和数据库管理系统，并有一定数量的缓冲区，用于数据处理，以减少内外存交换次数，提高数据存取效率。
（内存数据库）3)数据库软件：其核心是数据库管理系统(DBMS)。
主要任务是对数据库进行管理和维护。
具有对数据进行定义、描述、操作和维护等功能，接受并完成用户程序和终端命令对数据库的请求，负责数据库的安全。
1.3地理空间数据库与普通数据库的区别普通数据库是为了一定的目的，在计算机系统中以特定的结构组织、存储和应用的相关联的数据集合。
数据库系统是集中统一存储和管理某个领域信息的系统。
它根据数据间的自然联系而构成，数据较少冗余，且具有较高的数据独立性和数据保护性，能为多种应用服务。
地理空间数据库是某区域关于一定地理要素特征的数据集合。
地理空间数据库的特点：数据量特别大、具有地理空间数据和属性数据、数据结构复杂、数据应用面相当广、数据应用层次多等。
二、空间数据库的类型2.1分布式数据库分布式数据库是一组物理上分布的数据集合，每个数据集合有分布其位置上的数据库管理系统管理。
分布式数据库具有以下优点：1)更好的数据存储和更新数据存储分布在专业职能部门，减少了数据集中存储的复杂性和数据量，并由数据所在部门进行维护和更新。
2)更有效的数据恢复专业数据存储在专业职能部门，数据责任明确，数据组织更有效，数据查询方向明确。
3)更有效的数据输出数据由专业职能部门维护，可提供有权威的数据供给。
2．2基于Web 的空间数据库系统一个WebGIS具有以下三种结构：1)客户端：通常是任意标准的Web浏览器。
如果要使其具有显示空间数据的功能，必须进行功能扩展，使其能够显示空间数据，并能向Web 服务器发送数据请求。
2)服务层：一般有多个有序的层级组成(Web服务器层、地理空间数据分析层、地理空间数据库访问层)。
第一级为CGI/Java applet/ ActiveX 模块，或类似的其它能够响应用户请求的模块(如API)，负责解析用户的任务请求，并将请求发送到相应的处理层，从处理层获得处理结果，发送到用户。
3)地理空间数据层，是一个开放的结构，不受特定的关系数据库系统和文件格式约束，由一系列自定义的开发接口构成。
这个结构应支持OpenGIS 协会的 WMS和GML标准。
2.3并行数据库系统并行是分布式空间数据库系统的发展趋势。
随着数据的快速增长和使用WebGIS 的需求增加，查询的快速响应时间变得极为重要。
并行数据库系统的三类主要资源：处理器、主存模块和二级存储(磁盘)。
并行数据库系统的高性能可以从两个方面理解，一个是速度提升，一个是范围提升。
速度提升是指，通过并行处理，可以使用更少的时间完成两样多的数据库事务。
范围提升是指，通过并行处理，在相同的处理时间内，可以完成更多的数据库事务。
并行数据库系统基于多处理节点的物理结构，将数据库管理技术与并行处理技术有机结合，来实现系统的高性能。
2.4时空数据库系统时空数据库：体现空间和时间，并获取数据的时间和空间特性的一种数据库。
时空数据库的目的：为表现时间和空间特性的应用提供数据库支持，提供对现有空间数据库模型在时间方面的扩展，以更好地应对动态环境。
三、空间数据库的索引和查询3.1空间数据索引空间数据库索引技术是提高空间数据库查找性能的关键技术，将直接影响到空间数据库系统的成败。
因此，空间索引技术研究一直是空间数据库研究领域中的一个热点。
空间索引是对存储在介质上的数据位置信息的描述，用来提高系统对数据获取的效率。
对间索引技术的研究可以追溯到传统数据库中多属性数据的索引研究。
多属性数据可以看成是多维空间的点，因此多属性数据索引(如kd-树、网格文件、点四叉树、区域四叉树等)可以直接用于索引空间中的点状实体。
对于其它形状的空间实体，如曲线、多边形、多面体(曲面)等，则可以将其先映射成更高维空间的点，再采用点状目标的索引技术，或者采用某种方法将其映射成一维目标，再采用传统的索引技术(如B-树等)来进行索引。
3.1.1哈希索引方法哈希索引是一种随机索引，具有以下不同的构建方法：1） Grid文件，Grid文件索引是由Grid 格网方法变化来的，在基于哈希表索引方法中具有典型的代表性。
2）CELL树方法，为了削弱R树和R+树的边界矩形重叠问题和“死空间”问题而提出的。
3）多级Grid文件，使用第二级格网文件管理格网目录，第一级称为根目录，是第二级Grid文件的粗目录。
根目录的实体包含指向低级目录页面的指针。
4）多层Grid文件，为了改善低存储利用率提出的索引方法。
3.1.2四叉树索引法将一个有限的影像阵列连续地分割成四等分象限的四叉树，称为区域四叉树。
如果一个区域没有完全包含1或0，则这个区域将被进一步四等分，直到完全包含1或0为止。
3.1.3基于二叉树的索引方法它将目标空间逐级进行一分为二的划分。
优点：能较好地与空间数据库中的空间对象的分布情况相适应；缺点：深度较大，不利于空间操作。
3.1.4 基于B树的方法R树是B树在多维空间的扩展，其特点是索引一定范围内的对象。
其叶子节点包含多个形式为(OI，MBR)的实体，OI为空间目标标志，MBR为该目标在k维空间中的最小包围矩形。
非叶子节点包含多个形式为(CP，MBR)的实体。
CP为指向子树根节点的指针，MBR为包围其子节点中所有MBR的最小包围矩形。
3.2空间查询在空间数据查询方面，如空间选择查询，因为不存在标准的空间代数或标准的空间查询语言，空间数据库的查询语言严重依赖特定的应用领域。
空间数据库的查询结果是一组满足查询条件的空间对象集合。
具有以下几种查询方法：1、精确匹配查询；2、点查询；3、窗口查询；4、求交查询；5、邻域查询；6、包含查询；7、邻接查询；8、最邻近查询；9、空间连接查询。
四、空间数据库的发展趋势4.1空间数据库的发展随着IT技术的迅速发展，以GIS为代表的空间信息技术在各领域得到了应用，同时遥感等空间信息获取技术不断进步，现代社会对位置服务和分析决策的需要也日益迫切，因此深入研究和掌握空间信息技术的理论与方法的重要性也日益凸显出来空间数据库是近年的热点研究领域，是一门前沿的交叉学科其研究成果（如空间多维索引）开始应用于许多不同领域正是已有应用的需求推动了空间数据库管理系统的研究，包括地理信息系统（geographical information sys tem ,GIS）和计算机辅助设计（computer-aided design ,CAD），以及诸如多媒体信息系统数据仓库等近年来，许多计算机应用领域通过扩充数据库管理系统的功能来支持与空间相关的数据空间数据库管理系统（spatial database management system ,SDBMS）研究是找到有效处理空间数据的模型和算法的重要步骤。
空间数据库作为GIS基础软件的核心，存储、管理所有地理数据，是GIS数据流向的起点和终点，提供了包括空间数据的数据存储、数据维护、空间数据查询和空间分析等服务功能。
空间数据库的设计与实现，直接关系到整个GIS系统的功能与效率。
目前，在空间数据管理方面，各个GIS 厂家逐步从使用文件系统存储管理空间数据向使用数据库管理方向发展，并提出了众多解决方案。
一种是GIS 软件商自行开发的面向对象数据库管理系统，如Laser Scan公司的GAD，或在关系数据库管理系统基础上开发空间数据管理模块，如ERSI公司的SDE。
另一种方法，是数据库软件商直接在其关系数据库管理系统之上扩展空间数据管理功能，如Oracle，Informix 等软件的可选模块都已具有管理空间数据(点、线、面等)的能力。
也有利用现有关系数据库，自行开发出具有空间数据管理功能的GIS系统，如武汉测绘的GeoStar。
4.2空间数据库未来趋势随着计算机技术和相应技术的发展以及计算机应用需求的拓广, 20世纪80年代以来,数据库研究领域得到了极大的拓展,其特征表现在: 各种学科技术的内容与数据库的交叉结合,从而使数据库领域中新内容、新应用、新技术层出不穷,形成了当今的数据库系列。
与传统数据库的概念和技术相比,当今数据库的整体概念、技术内容、应用领域,甚至基本原理都有了重大的发展和变化,从而使得传统的数据库,即面向商业与事务处理的数据库仅仅成为当今数据库系列中的一个成员。
当然,也是在理论和技术上发展得最为成熟、应用效果最好、应用面最广泛的成员. 其核心技术、基本原理、设计方法和应用经验等仍然是整个数据库技术发展和应用开发的指导和基础。
4.2.1海量空间数据管理海量地理空间数据库管理已成为制约GIS技术发展的一个瓶颈，是当前地理信息科学领域研究的重要前沿课题之一。
传统GIS由于在地理空间数据模型、空间数据管理模式等方面存在缺陷，已不满足海量地理空间数据管理的需要。
例如，我们可以立足于土地资源调查领域，海量地理空间数据的管理，尝试探索一套海量地理空间数据库的高效管理方案。
4.2.2时空空间数据库时空信息在越来越多的应用中显得越为重要。
时空数据库技术是一个新兴的研究领域，对当今信息快速更新的时代，发挥着很大的作用。
自20世纪90年代开始，空间数据库和时态数据库的研究者逐渐认识到各自研究领域里存在的一些问题以及两者之间存在的联系，开始探索将空间数据库和时态数据库相结合的相关技术。