ArcGIS空间数据组织和管理方法及个人感想

题目：ArcGIS空间数据组织和管理方法及个人感想

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随着地理信息产业的不断壮大，地理信息的模式也发生了根本的改变，传统的纸质地图到如今的电子地图，未来地理信息将面向服务，走向共享与职能，整合计算资源、网络资源、存储资源在内的各种资源通过云计算连接在一起来进行服务。也正是出于让我们更快更好地了解GIS和相关产品的目的，老师布置了本次作业，而我经过查阅资料决定深入了解ArcGIS这一产品。

ESRI公司作为全球GIS业界的开拓者和引领者，主导着GIS技术的发展前沿。而ArcGIS系列软件是ESRI公司集近40年GIS咨询和研发经验开发的GIS平台产品家族。建立在工业标准之上的ArcGIS，既有强大的功能，又具有良好的易用性。

但是对于像我这样的初学者来说，ArcGIS犹如一本厚重的教科书，内容虽然详实，翻看起来还是有些吃力的。因此，我选择了4个应用基础框架即桌面软件（Desktop）、服务器（Server）GIS、嵌入式（Embedded）GIS 和移动（Mobile）GIS中的Server GIS进行学习，因为Server GIS正是搭建在应用服务器、网络服务器和用户之间的桥梁，学习Server GIS能够确切地把握ArcGIS空间数据组织和管理的基本情况和特殊之处，能够以小见大、以点盖面地去了解整款ArcGIS软件。

一、ArcGIS Server初步了解

ArcGIS Server是一个基于Web的企业级GIS解决方案。用户可以使用ArcGIS Server在企业内部网或整个互联网范围内共享GIS资源，也可以把地图或者其他的地理信息资源无缝地集成到普通的网站页面中。而ArcGIS Server特别之处就在于其将两项功能强大的技术——GIS技术和Web技术结合在一起，协同合作，综合发挥GIS的空间查询、定位、分析和处理特点，以及网络技术的全球互连、信息共享的特点。

二、ArcGIS Server架构

ArcGIS Server是一个分布式系统，由多个部分组成，可分别部署在不同的机器上。它们分别在进程的管理、启动和关闭以及对象运行的服务器负载均衡方面发挥着各自的作用。虽然时间有限，我并不是很明白每一个部分的功能和作用，但是我根据的自己的理解和推断做出了以下一张各部分从属关系的图。

三、空间数据管理

数据是GIS系统的“血液”，数据质量的好坏从根本上关乎GIS应用系统的优劣。

3.1 空间数据库模型Geodatabase

3.1.1 Geodatabase概念

这是ERSI公司的这一款ArcGIS的ArcGIS Server中最重要也是老师要求我们掌握的一部分，所以我也重点学习了这一块知识。

我发现，如果想要了解空间数据，首先必须明白什么是空间数据库模型Geodatabase。地理空间数据库系统的具体实现主要是对现有关系数据库平台的扩展，即内嵌对象-关系模型。此类模型基于现有主流数据库系统，提供对空间数据的支持，可对其进行对象-关系模型特征扩展，以ESRI公司的Geodatabase地理空间数据模型最为典型。

Geodatabase是一种采用标准关系数据库系统技术来表现地理信息的数据模型，支持在标准数据库管理系统（DBMS）表中存储和管理地理信息。

Geodatabase支持多种DBMS结构和多用户访问，可伸缩性强。目前有两种Geodatabase结构，即个人Geodatabase和多用户Geodatabase （Multiuser Geodatabase）。从基于Microsoft Jet Engine的小型单用户数据库到工作组、部门和企业级的多用户数据库，Geodatabase均可支持。

个人Geodatabase使用Microsoft Jet Engine数据库文件结构，将GIS数据存储在小型数据库中，更像基于文件的工作空间，数据库存储量最大为2GB。个人Geodatabase使用微软的Access存储属性表。

对于小型的GIS项目来说，个人Geodatabase是非常理想的选择。通常，GIS用户采用多用户Geodatabase来存储和并发访问数据。个人Geodatabase 支持常用户编辑，不支持版本管理。

多用户Geodatabase通过ArcSDE支持多种那个数据库平台，包括IBM DB2、Informix、Oracle和SQL Server。多用户Geodatabase使用范围广，主要用户为工作组、部门和企业。

在Geodatabase数据库中，Geodatabase是最高层次的地理数据单元，所有的地理数据由一个或多个Geodatabase组成，而一个Geodatabase又由多个抽象数据集组成。数据集通过继承得到4个可创建对象，即Tin数据集、栅格数据集、要素数据集和表。

3.1.2 Geodatabase模型

Geodatabase模型的体系结构由要素数据集、对象类、要素类、关系类、域值、栅格数据集、点要素类、线要素类、面要素类、特征数据集、规则等组成。

下面我将就我对这每一种Geodatabase数据模型中的个对象进行简单介绍和表达。

（1）域

对象属性的有效值集合。可以是文本型，也可以是数值型。

（2）工作空间

表示一个含有数据集的数据库或者数据源，数据集中可以包括表、要素类以及关系表。

（3）数据集

数据集包含地理空间几何数据和关系表。地理空间几何数据包含栅格数据和矢量数据。

（4）要素数据集

要素数据集是具有相同空间参考系的要素类集合。将不同的要素类放到一个要素数据集下可能有很多原因，一般而言，主要有专题归类表示、

创建几何网络和考虑平面拓扑三种情况。

（5）不规则三角形网络数据集

从表面上采样高程点数据生成的不规则三角形。Tin可以用于模拟地球表面，同时也可用于连续性的环境因子的分布研究，比如碳元素的分布。

（6）栅格数据集

可以表现为影响地图、表面，表现某个环境因子采样数据的Grid，或者是普通的实物照片。有些栅格数据具有多个波段。

（7）属性表

与空间要素相关联亦或完全无关的关系表。

（8）关系类

定义了对象类、要素类两者之间的关联信息。关联可以是对象类之间，也可以是要素类之间或者是要素类和对象类之间。例如，可以定义房主和房子之间的关系，房子和地块之间的关系等。

（9）规则

通过关联类和连通规则，属性验证用以增强数据的完整性。例如，规定不同管径的水管连接，则必须有一个合适的转接头；规定一块地可以有1到3名权利人等。

（10）对象类

在Geodatabase中，对象类是一种特殊的类，它没有空间特征，其实例为可关联某种特定行为的表记录，如某块地的主人。

（11）要素类

具有相同属性集、相同行为和规则的空间对象的集合，如河流、道路、植被、用地、电缆等。

（12）几何网络