地理信息系统数据库设计文档
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。
地理信息系统设计教程
空间数据检索设计
➢ 目的：从空间数据库中快速高效地检索出所需要的数据 ➢ 实质：按一定条件对空间实体的图形数据和属性数据进行
查询检索，形成一个新的空间数据子集 ➢ 方法：根据GIS应用的实际要求，用SQL语言、扩展SQL
语言和具有检索功能的GIS命令（如Arc/Info中的#Merge、 #Overlay、#select、#Polygon、#Assess等）来实现 注：空间检索是目前空间数据检索研究的热点， 最常见空 间数据检索是基于拓扑关系（包括邻接、关联、包含等） 的空间检索
➢ 所有需要的要素特征都被数字化，没有遗漏数据 ➢ 减少冗余数据 ➢ 特征位置正确，弧有正确形状 ➢ 应该连接的特征保证确实连接 ➢ 所有多边形有且仅有一个标号点 ➢ 所有要素都保证在外部边界之内 ➢ 空间数据可用 ➢ 消除坐标错误同时保证拓扑关系正确，可以通过构建
已有的空间关系（构造拓扑关系）、标识错误、改正 错误、重构拓扑关系等工作来完成
空间数据输入设计原则
➢ 良好的交互性。如确认输入、确认删除、确认取消等都为 用户提供反馈信息和帮助信息
➢ 允许用户进行简单的数据编辑 ➢ 提供恢复功能。允许恢复到错误输入前的正确状态 ➢ 对于表格数据的输入，要提供缺省值、输入格式、有效性
检验等功能，使用户快速而准确地输入数据
空间数据输入设计考虑因素
在第七章的第一、第二部分介绍了空间数据的特征、 规范与标准；空间数据的逻辑预处理（包括分幅、分 层和分专题要素）；空间数据的概念设计以及空间数 据的逻辑设计。在这一部分将介绍空间数据库的功能 设计和空间数据采集建库。
教学提纲
五、空间数据库的功能设计 六、空间数据采集建库
五、空间数据库的功能设计
（一） 空间数据输入设计 （二） 空间数据检索设计 （三） 空间数据输出设计 （四） 空间数据更新设计 （五） 空间数据共享设计
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。
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。
基础地理信息系统数据建库技术要求
项目编号: ZXPR-SU020-2003基础地理信息系统基础地理数据库建设技术要求Version: 2.1本文档使用部门：■主管领导■项目组□客户（市场）□维护人员□用户执行ISO9001:2000标准编制：评审：项目评审委员会日期：日期：分发编号：目录1.前言 (4)1.1范围 (4)1.2引用标准 (4)2.总则 (4)2.1编制目的 (4)2.2数据库建设的主要工作 (4)2.3数据成果 (4)2.3.1成果资料 (4)2.3.2成果格式 (5)3.基础地理数据集规范 (5)3.1数据文件命名 (5)3.2图层名称结构 (5)3.3图层定义 (6)3.3.1测量控制点（POINT）*A01P (8)3.3.2测量控制点辅助线（LINE）*A02L (8)3.3.3测量控制点注记（POINT）*A03P (8)3.3.4居民地(POLY、LINE、POINT) *B01A、*B01L、*B01P (9)3.3.5居民地附属物(POLY、LINE、POINT) *B02A、*B02L、*B02P (9)3.3.6居民地注记（POINT）*B03P (10)3.3.7工矿建(构)筑物（POLY）*C01A (10)3.3.8工矿建(构)筑物辅助线点（LINE、POINT）*C02L、*C02P (10)3.3.9工矿建(构)筑物注记（POINT）*C03P (11)3.3.10交通道路（POLY 、LINE）*D01A、*D01L (11)3.3.11交通道路辅助设施（LINE、POINT）*D02L、*D02P (11)3.3.12交通道路注记（POINT）*D03P (11)3.3.13管线（LINE）*E01L (12)3.3.14管线辅助设施（POINT）*E02P (12)3.3.15管线注记（POINT）*E03P (12)3.3.16水系（POLY、LINE）*F01A、*F01L (13)3.3.17水系辅助设施（LINE、POINT）*F02L、*F02P (13)3.3.18水系注记（POINT）*F03P (13)3.3.19境界（POLY、LINE、POINT）*G01A、*G01L、*G01P (14)3.3.20境界注记（POINT）*G03P (14)3.3.21地貌与地质（POLY）*H01A (14)3.3.22高程点（POINT）*H01P (14)3.3.23等高线（LINE）*H01L (15)3.3.24地貌与地质辅助设施（LINE、POINT）*H02L、*H02P (15)3.3.25地貌与地质注记（POINT）*H03P (15)3.3.26植被（POLY、LINE、POINT）*I01A、*I01L、*I01P (15)3.3.27植被辅助设施（LINE、POINT）*I02L、*I02P (16)3.3.28植被注记（POINT）*I03P (16)3.3.29图幅索引图层（POLY）*INDEX01 (16)4.数据转换流程 (16)4.1数据转换技术流程 (16)4.2代码转换、数据分层 (17)4.2.1测量控制点 (18)4.2.2居民地及垣栅 (18)4.2.3工矿建(构)筑物及其它设施 (20)4.2.4交通及附属设施 (26)4.2.5管线及附属设施 (29)4.2.6水系及附属设施 (30)4.2.7境界 (33)4.2.8地貌和土质 (34)4.2.9植被 (35)4.2.10注记 (36)4.2.11其他特殊要求 (36)4.3数据接边处理 (36)4.4数据检查 (36)4.4.1质量控制指标 (36)4.4.2自（互）检 (36)4.4.3过程检查 (36)4.4.4最终检查 (37)5.地名数据技术规范 (37)5.1图层及属性定义 (37)5.1.1物理分层 (37)5.1.2地名代码 (38)5.2数据编辑流程 ................................................................................................ 错误!未定义书签。
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。
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文档编号：T W L-W E B G I S-P O W E R-D A T A B A S E V1-1
配电地理信息系统
数据库设计文档
田万龙
2008年7月
一、基础数据表
1．详细数据字典表（CODE_TAB）
2.数据字典分类表（CODE_TABS_TAB）
3.用户自定义数据表（DATA_STORED_TAB）
4.系统操作日志表（LOGINLOG_TAB）
5.角色权限表（GIS_GROUP_PERM）
6.角色定义表（GIS_SYS_GROUP）
7.权限定义表（GIS_SYS_PERM）
8.用户定义表（GIS_SYS_USER）
9.用户角色表（GIS_USER_GROUP）
10.树形数据存储表（TREES）
二、地图相关表
1.GPS导入数据存储表（IMPORT_GPS_TAB）
2.地图打印纸张配置表（MAP_PRINT_SETUP）
3.地图与数据库信息同步表（MAP_SYNCH_TAB）
4.线路导线表（LINE_TAB）
5.交跨信息表（SPAN_TAB）
6.变电站信息表（SUBSTATION_TAB）
7.杆塔信息表（TOWER_TAB）
8.变压器信息表（TRANSFORMER_TAB）
9.线路电压等级表（WIRE_TYPE_TAB）
10.线路信息表（WIRE _TAB）
11.杆塔、线路对应表（WIRE_TOWER _TAB）
三、MIS相关表
1.图片文档表（PICTURE_TAB）
2.数据字段对应描述表（SYS_TAB_COLS_TAB）
3.杆塔类型表（TOWER_KIND_TAB）
4.弧垂计算表（WIRE_DROOP_TAB）。