分布式空间数据库集成访问技术
GIS的功能以及发展趋势
GIS的功能GIS经过多年的发展，在技术上和应用上都越来越成熟。
已经有较为统一的功能体系。
1、数据采集和输入功能。
主要包含了空间数据和属性数据，GIS需要提供这两类数据的输入功能。
空间数据的表达可以采用栅格和矢量两种形式。
空间数据表现了地理空间实体的位置、大小、形状、方向以及几何拓扑关系。
其输入方式有数字扫描仪、数字元花仪、键盘、商业数据、数字拷贝等。
属性数据输入方式主要有键盘输入、数据库获取、存储介质获取等方式。
2、数据编辑与处理功能。
数据编辑主要包括图形编辑和属性编辑。
属性编辑主要与数据库管理结合在一起完成，图形编辑主要包括拓扑关系建立、图形编辑、图形整饰、图幅拼接、图形变换、投影变换、误差校正等功能。
3、数据的存储与管理。
数据的有效组织与管理，是GIS系统应用成功与否的关键。
主要提供空间与非空间数据的存储、查询检索、修改和更新的能力。
矢量数据结构、光栅数据结构、矢栅一体化数据结构是存储GIS的主要数据结构。
数据结构的选择在相当成都上决定了系统所能执行的功能。
数据结构确定后，在空间数据的存储与管理中，关键是确定应用系统空间与属性数据库的结构以及空间与属性数据的连接。
目前广泛使用的GIS软件大多数采用空间分区、专题分层的数据组织方法，用GIS管理空间数据，用关系数据库管理属性数据。
4、空间查询与分析功能。
空间查询与分析是GIS的核心，是GIS最重要的和最具有魅力的功能，也是GIS有别于其他信息系统的本质特征。
地理信息系统的空间分析可分为三个层次的内容：空间检索：包括从空间位置检索空间物体及其属性、从属性条件检索空间物体;空间拓扑叠加分析：空间的特征（点、线、面或图像）的相交、相减、合并等，以及特征属性在空间上的连接；空间模型分析：如数字地形高程分析、BUFFER分析、网络分析、三维模型分析、多要素综合分析及面向专业应用的各种特殊模型分析等。
5、可视化表达与输出。
中间处理过程和最终结果的可视化表达是GIS的重要功能之一。
分布式处理的概念
分布式处理的概念一、什么是分布式处理在计算机科学中，分布式处理是一种旨在解决大规模计算问题的方法。
它通过将计算任务分割成多个部分，将这些任务分配给一组联网的计算机节点进行处理，以实现高效的计算和数据处理。
分布式处理充分利用并行计算的能力，可以加快计算速度，提高系统的可扩展性和可靠性。
二、分布式处理的优势分布式处理具有以下几个优势：1. 高性能和可伸缩性分布式处理可以将计算任务分发给多个计算机节点，每个节点独立进行计算，从而加快计算速度。
此外，通过增加节点的数量，可以轻松地扩展系统的计算能力，以应对不断增长的数据量和复杂度。
2. 高可靠性和容错性分布式处理中的计算任务通常是在多个计算机节点上并行执行的，即使某个节点发生故障，系统仍然可以通过其他正常工作的节点来完成任务。
这种分布式的特性使系统具有更高的可靠性和容错性，能够处理各种故障和异常情况。
3. 灵活性和可扩展性分布式处理可以将计算任务分解成多个小部分，每个部分可以独立处理。
这种模块化的设计使得系统更加灵活，可以根据需求动态地扩展计算能力，从而适应不断变化的业务需求。
4. 数据共享和通信效率在分布式处理中，计算节点可以通过网络进行通信和数据交换。
这使得数据共享更加容易，可以在不同的节点之间共享数据和中间计算结果，进而提高整个系统的计算效率。
三、分布式处理的应用场景分布式处理可以应用于各种大规模计算和数据处理场景，如：1. 大规模数据分析在大数据时代，各种企业和组织需要对庞大的数据进行分析和挖掘。
分布式处理可以将这些数据分发给多个计算机节点进行并行处理，从而提高数据分析的速度和效率。
2. 图像和视频处理图像和视频处理通常需要大量的计算资源和存储空间。
分布式处理可以将这些任务分发给多个计算节点进行并行处理，以实现实时性和高效性。
3. 分布式存储和数据库分布式存储和数据库系统是解决大规模数据存储和查询问题的重要工具。
分布式处理可以将数据分片存储在多个计算节点上，并支持高效的数据查询和访问。
第3章 分布式文件及数据库系统
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名字服务器
• 文件服务器管理
– 动态管理文件服务器
• 添加、删除文件服务器
– 指导文件服务器进行文件备份
• 同一个文件在两台文件服务器中保存副本
– 实时获取文件服务器信息
• 剩余空间、负载
– 文件服务器选择策略:剩余空间+负载
3.3.2 分布式数据库系统的定义
分布式数据库包含两个重要组成部分： 分布式数据库（DDB）和分布式数据库管 理系统（DDBMS） 。 分布式数据库是计算机网络环境中各场地 上数据库的逻辑集合。 分布式数据库管理系统是分布式数据库系 统中的一组软件，它复杂管理分布环境下 逻辑集成数据的存取、一致性、有效性和 完备性。
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文件的传输
• 文件服务器：监控管理程序
– 监控文件服务器信息，提供当前的磁盘空间等资源信息 – 响应删除文件命令，删除文件服务器上的文件 – 响应备份命令，将本地文件备份到另一文件服务器上
• 客户端使用的工具包
– 上传文件、下载文件、删除文件 – ftp协议
• NS使用的工具包
– 提供资源信息查询 – 通知备份文件到第三方文件服务器 – 删除文件服务器上的备份文件功能
3.3.3分布式数据库的基本特点
物理分布性：数据不是存储在一个场地上，而是 存储在计算机网络的多个场地上。
• MapReduce 模式的思想是通过自动分割将 要执行的问题(程序)、拆解成Map(映射)和 Reduce(化简)的方式。
• 在自动分割后通过Map 程序将数据映射成 不相关的区块，分配(调度)给大量计算机处 理达到分散运算的效果，再通过Reduce 程 序将结果汇整，输出开发者需要的结果。
空间数据共享与交换技术现状
空间数据共享与交换技术现状1.空间数据格式及相互转换1.1现行主要数据格式空间数据主要可以分为两大类：GIS数据和CAD制图数据。
GIS数据的现行主要数据格式包括：（1）ArcGIS平台（美国ESRI公司）的SHP、Coverage、E00格式；（2）MapInfo平台（美国MapInfo公司）的MIF、Tab格式；（3）国产GIS平台MapGIS、SuperMap的内部支持数据格式；（4）中国的国家标准：空间数据交换格式（VCT）。
其中，只有Coverage格式文件包含空间拓扑关系，而SHP和MIF分别是ESRI公司和MapInfo公司的外部交换格式。
CAD制图数据的现行主要数据格式包括：（1）美国Autodesk公司的DWG、DXF格式；（2）美国Bentley公司Microstation平台DGN格式。
目前，美国ESRI公司的SHP、Coverage格式已经成为业界默认的数据格式标准。
1.2空间数据库引擎空间数据引擎技术提供了海量的、连续的空间数据组织方式，实现了真正的空间数据和属性数据一体化，可以存储于Oracle等多种数据库系统，实现GIS与数据库一体化集成。
目前，空间数据引擎的主要产品包括：（1）美国ESRI公司ArcSDE；（2）美国 Oracle公司的Oracle Spatial；（3）美国 Mapinfo公司的Mapinfo SpatialWare；（4）中国超图公司的SuperMap SDX。
1.3数据转换（1）国外软件平台之间基本能相互转换。
（2）国外软件与国内软件之间，只能由国内软件导入、导出国外软件所支持的数据格式，国外软件基本上不支持国内软件数据格式的导入导出。
（3）空间数据包括几何对象数据和空间拓扑数据两个层次。
支持空间拓扑的数据格式转到不支持空间拓扑的数据格式时，会丢失空间拓扑关系。
DWG、DXF、DGN等制图系统数据格式与GIS系统数据格式所参照的对象模式不一致，因而两者之间的相互转换中信息丢失严重，且自动化程度很低，需要大量人工干预。
空间数据库(1)
空间数据库1.数据库的三大任务（模型，存取方法，管理和控制）数据库的三大任务：（1）建立数据模型，描述信息结构，使数据组织有序；（2）设计数据存储方法，实现数据的三层独立；（3）实现统一管理和有效控制，提供高效安全的访问与共享。
2.空间数据库的概念？任务？空间数据库对数据进行哪些扩充？概念：空间数据库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其任务是以数字形式表示各类空间的宏观和微观结构，建立空间数据模型并转化为有效的存储结构，以最小空间和时间代价有效组织、存储、管理和控制各类空间数据，维护数据的现势性和正确状态，提供一定的访问机制，安全、高效、准确的实现数据的共享。
扩充和发展体现在以下几个方面：(1)、空间数据模型：一般数据模型不能表达地理空间复杂的信息结构，研究空间数据库必须先研究空间数据模型及相关问题。
(2)、空间数据库的实现技术：要实现基本的空间数据管理功能，至少要在标准的数据库管理系统中定义新的空间数据类型，支持空间计算，建立空间索引，考虑空间数据访问的安全和并发问题，实现海量数据的管理等功能。
(3)、地理空间认知、空间数据模型、空间数据访问、海量数据管理、长事务处理、空间数据可视化、空间数据库管理和实现（空间索引、空间计算、空间数据结构）技术等很多内容还在不断变化和发展，空间数据库理论与技术是数据管理技术的发展与创新。
3.地理空间中的三种坐标系是什么？空间点位在三种坐标系中如何表示？(1) 地心3维空间参照系统：以地心为原点，相互垂直的X，Y，Z为坐标轴的真3维空间直角坐标系统，任意点位表示成坐标矢量（X,Y,Z）。
(2)椭球面空间参照系统：将地球抽象为接近地球形状的旋转椭球，以椭球面为地球表面几何模型。
任意点P的位置用（B,L）+大地高H表示。
(3)平面参照系统：研究区域范围不大时用平面作为地球表面的局部几何模型，任意点P的位置用(x,y) +海拔高h表示4.空间现象，空间要素，空间对象，几何对象，空间数据类型，专题等概念及这些概念之间的联系？（1）空间现象：地理空间中占据一定的空间范围或位置，具有特定的几何形状，具有完整地理含义的各种自然地物、人工建筑物和构筑物、现象、区划、分布、实体、环境等称为空间现象（2）空间要素：空间要素是空间现象经过人类大脑的认知和抽象，并结合应用目标提取其本质特征后，在概念世界中的信息表示形式。
分布式数据库系统考试
分布式数据库系统考试（答案见尾页）一、选择题1. 分布式数据库系统的定义是什么？A. 一种将数据存储在多个地理位置的数据库系统中，通过分布式计算框架来管理和访问数据的一种技术。
B. 一种单一的集中式数据库系统，所有数据都存储在一个服务器上。
C. 一种将数据分割成多个部分，并分布存储在不同的服务器上的数据库系统。
D. 一种不依赖于单一服务器的数据库系统，数据可以跨多个服务器进行存储和访问。
2. 分布式数据库系统的优点包括哪些？A. 提高数据处理速度和效率。
B. 降低单点故障的风险。
C. 更好的数据冗余和容错能力。
D. 扩展性更强，可以更容易地添加新的数据和节点。
3. 以下哪个不是分布式数据库系统中的常见拓扑结构？A. 星形拓扑B. 环形拓扑C. 网状拓扑D. 树形拓扑4. 在分布式数据库系统中，什么是分片？A. 将整个数据库系统的数据分成多个部分，每个部分存放在一个单独的节点上。
B. 将数据库系统的一个或多个表按照某种规则分成多个部分。
C. 将数据库系统的数据按照某种规则分成多个部分，每个部分存放在一个单独的节点上。
D. 将数据库系统的一个或多个表按照某种规则分成多个部分，并存放在不同的节点上。
5. 在分布式数据库系统中，什么是复制？A. 将数据库系统的数据复制到多个节点上，以确保数据的可靠性和可用性。
B. 将数据库系统的数据存储在多个地理位置，以确保数据的可靠性和可用性。
C. 将数据库系统的数据按照某种规则分成多个部分，并存放在不同的节点上。
D. 将数据库系统的一个或多个表按照某种规则分成多个部分，并存储在不同的节点上。
6. 在分布式数据库系统中，什么是分布式事务？A. 一种需要在多个节点上同步更新数据的事务处理方式。
B. 一种可以在多个节点上并行处理的事务处理方式。
C. 一种需要确保数据的一致性和完整性的事务处理方式。
D. 一种可以在多个节点上同时执行的事务处理方式。
7. 分布式数据库系统中的数据一致性是指什么？A. 数据在多个节点上保持一致的状态。
MapGIS国土资源云平台解决方案
MapGIS国土资源云平台解决方案目录1.内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.系统概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.1 项目背景与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42.2 技术路线与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53.平台架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 3.1 总体架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 3.2 数据管理架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83.3 服务层架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．94.功能模块介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 4.1 基础服务模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 4.1.1 用户管理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 4.1.2 权限控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 4.1.3 数据备份．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 4.2 业务服务模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 4.2.1 土地资源管理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 4.2.2 矿产资源管理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 4.2.3 测绘地理信息管理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 4.3 应用服务模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．214.3.1 GIS地图浏览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．224.3.2 统计分析报告生成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．235.关键技术分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．245.1 关键技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．255.2 关键技术实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．266.系统实施计划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．287.预期效果与效益分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．288.结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．291. 内容综述MapGIS国土资源云平台解决方案是一套专为国土资源管理领域设计的信息化解决方案，旨在通过云计算、大数据、物联网等先进技术，实现国土资源数据的集中管理、高效利用和智能分析。
GIS装置的基本知识
GIS装置的基本知识目录一、GIS概述 (2)1.1 GIS的定义 (3)1.2 GIS的功能 (3)1.3 GIS的发展历程 (4)二、GIS装置的组成 (6)2.1 GPS接收器 (7)2.2 数据存储设备 (8)2.3 计算机系统 (10)2.4 显示设备 (12)三、GIS数据来源与处理 (13)3.1 数据来源 (14)3.2 数据采集方法 (15)3.3 数据处理过程 (16)四、GIS空间分析 (17)4.1 空间查询 (19)4.2 空间插值 (20)4.3 空间统计 (22)4.4 网络分析 (22)五、GIS应用领域 (24)5.1 地理信息系统工程 (25)5.2 环境监测与保护 (26)5.3 城市规划与设计 (28)5.4 交通运输 (29)六、GIS操作与维护 (30)6.1 GIS软件操作 (31)6.2 数据备份与恢复 (33)6.3 GIS设备维护 (34)七、GIS发展趋势与挑战 (35)7.1 GIS技术发展 (37)7.2 GIS应用领域拓展 (38)7.3 GIS面临的挑战与对策 (39)一、GIS概述地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是一种集计算机科学、地理学、信息科学、空间科学等多学科于一体的综合性技术系统。
其核心技术在于结合计算机硬件和软件，用于采集、存储、检索、分析、模拟和展示地理空间数据。
这些数据的类型多样，包括地理信息中的空间数据及其属性信息。
GIS是一个能够实现空间数据采集、管理、分析和应用的工具，广泛应用于城市规划、环境监测、交通管理、资源调查等领域。
GIS装置是GIS技术的重要组成部分，包括硬件设备（如服务器、工作站、存储设备、网络设备等）和软件系统（如GIS软件平台和应用软件）。
这些装置能够实现地理空间数据的输入、处理、存储、查询、分析等功能，为用户提供可视化、交互式的地理空间信息服务。
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分布式空间数据库集成访 问技术
蒙 智 敏 ，熊 伟 ，陈 宏 盛 ，程 果 ，赵 亮 ‘ （ 防科 学技 术 大 学 电子 科 学 与 工程 学 院 ， 南 长 沙 ４０７） 国 湖 １０ ３
摘 要 ：提 出 了 采 用 网 格 中 间 件 技 术 解 决 面 向 分 布 式 空 间 数 据 库 的 查 询 问题 ， 计 并 实 现 了 一 个 设
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