基于ArcGIS.docx的省级基础地理信息数据库系统设计与实现

第一章引言 1.1 选题背景及研究意义 1.1.1 选题背景 随着全球信息化和经济一体化的不断发展,测绘在国家信息化、经济建设和社会可持续发展中发挥着越来越重要的作用。 角色。 发达国家根据自身政治、经济和军事需要提出了“数字地球”战略,联合国也组织了“全球测绘计划”。 随着计算机技术、信息技术、对地观测技术、网络技术的快速发展,测绘技术体系正在发生深刻变革。 以卫星定位系统、遥感、地理信息系统和计算机网络技术为主体的全数字化测绘技术系统取代了传统的模拟测绘技术系统,从而大大提高了测绘工作的效率,缩短了测绘工作的时间。生产周期,改变测绘成果的形式和服务模式。 以数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(D0M)、数字栅格图(DRG)、数字线图(DLG)数据为代表的基础地理信息数据(简称“4D”产品)的制作已成为是省测绘部门近期的主要任务。 同时,由于地理信息的区域性、分布式、共享性、综合性等特点,各个应用部门都需要一些基础地理信息,使得GIS应用正在从专业部门走向全社会。 为了更好地服务社会发展和经济建设,建立能够提供数据存储、查询、测绘和分发服务的省级基础地理信息数据库、空间数据共享的分布式管理模式和可靠的安全保障十分重要。机制。 必要的。

本论文——基于ArcGIS的省级基础地理信息数据库系统建设研究就是在此背景下展开的。 探索研究如何高效管理海量省级基础地理数据,通过流程化、可调度的空间数据处理和生产技术,多类型、多尺度、多时间的海量空间数据的无缝存储和集成管理与服务,图库集成,研究关键技术,综合利用最先进的网络、数据库、GIS、计算机和通信技术等,有效保证政府部门和公众对基础空间信息资源的快速获取和更新能力、高效管理基础测绘部门服务整个社会经济发展的价值跨越。 因此,本文从基础数据库建设的角度出发,以应用为主要契机,对省级基础数据库建设的关键技术和具体设计实现进行相关研究。 1.1.2 研究意义 基础地理信息数据库系统的建设不仅服务于社会和公众,而且提高了信息共享程度,避免了信息建设的重复,从而为政府提供更加科学、准确的决策支持各部门和各方提供便利。 行业基础地理信息应用以及为行业用户建设专业地理信息应用系统。 基础地理数据库的建设有着广泛的应用,如图1.1所示: 图1.1 基础地理信息数据库的应用 因此,研究省级基础地理数据库系统的建设具有重要的理论和现实意义,主要表现在以下几个方面:(l)基础地理信息数据库的建设促进了部门之间的信息共享,打破了“信息孤岛”,从而避免了重复建设,节省了大量的人力、物力、财力,有效降低了运营成本,节省了投资。

(二)数字城市建设的基础。 数字城市建设包括网络基础设施建设、基础数据库和信息端口建设、政企信息化建设、电子商务平台建设等诸多内容。 其中,地理信息数据库系统建设是数字城市空间数据基础设施不可或缺的基础。 (三)推进全省信息产业化进程。 从某种意义上说,信息产业的发展水平代表了一个地区的工业化、现代化水平,而地理空间信息在信息产业中起着基础性和支撑性作用。 通过该项目的建设,政府的行动将积极培育地理空间信息市场,拉动地理信息应用和信息需求,进而推动我省信息产业的产业化进程。 (四)为政府决策提供技术支持。 地理空间数据具有统一的标准和规范,对于提高政府信息化水平、动态更新和规范政府部门获取的各类资源环境信息、科学实施可持续发展战略具有重要作用。 (五)基础地理信息数据库系统的建设,为测绘单位提供基础测绘产品的管理、更新和服务能力。 本文的研究成果将为众多行业应用项目提供数据支持。 也是落实《测绘发展十一五规划》、转变测绘发展服务模式的有益实践。 它具有重要的理论和实践意义。 意义。 1.2 基础地理信息数据库建设现状 1.2.1 国外研究现状 1993年,克林顿/戈尔政府启动了美国国家信息基础设施计划,发布了《国家信息基础设施:行动计划》。

美国NH计划公布后,世界各国掀起了建设本国“国家信息基础设施”的热潮。 美国自1994年以来加快数字地球空间数据框架建设,欧洲、俄罗斯、亚太地区也加大空间数据基础设施建设力度。 20世纪90年代,美国推出了矢量格式的世界海图和全球1’*1’网格数字高程模型,并实施了第一个以TM影像为数据源的全球土地覆盖数据库项目。 本套数据于2000年开始部分可用,2003年中期完成; 被纳入联合国大会21世纪议程全球制图计划(覆盖全球的1分辨率数字地理数据集),并于2001年全球制图论坛上正式推出第1版。0;2002年2月之后,美国实施了SRTM(航天飞机雷达地形测量任务)项目。 该项目获得的雷达图像数据达到9.STB,覆盖了全球80%以上的陆地表面,覆盖范围为北纬60度至南纬56度。 它为圆满完成全球地形测绘使命提供了必要条件。 1.2.2 国内研究现状随着国民经济和社会的快速发展,各行业对基础地理数据的迫切需求,带动了基础地理数据获取和应用的快速发展。 以卫星定位系统、遥感、地理信息系统和计算机网络为基础的数字测绘技术已成为获取基础地理信息的主要手段,推动了我国基础地理信息系统的建设进程。 我国正在加紧以1:5万、1:1万比例尺空间信息基础设施为基础的基础地理信息系统建设。

我国基础地理信息系统建设始于20世纪80年代。 经过多年努力,基础地理数据库已具备较大规模。 目前,我国国家级基础地理信息数据生产基地已建成,1:1001:25万比例尺基础地理数据库已建成,1:5比例尺数据库正在紧锣密鼓地进行中。 各市基本完成1:1万数据采集,部分省份建立了数据库和地理信息系统。 陕西、江苏、湖北、广东等省份已完成省级1:1万基础地理信息系统建设,这是省级“数字区域”建设的核心内容。 大部分省区也相继开展了1:1基础地理信息系统建设。 了解最新的数据处理模型、数据库建设模型、软硬件平台、软件开发模型、项目管理模型等,确保后续数据库建设工作的科学性、合理性和先进性并顺利开展。 截至目前,各省及大中城市都不同程度地开展了数据采集和数据库建设,基本构成了我国空间地理数据基础框架,多尺度、多信息源、多维度的国家空间数据库。 -temporal 即将建成。 空间数据在内容、形式、质量(尤其是现状)以及提供的及时性等方面都难以满足当前应用的需求。 高质量的基础空间数据一直是地理信息系统(GIS)建设和应用的瓶颈。 随着全球化进程的加快和数字中国建设的推进,基础空间数据的建设将始终是我们关注的焦点。

1.3 研究内容及论文组织 1.3.1 论文研究内容 本文在陕西省省级基础地理信息数据库建设过程中,通过对海量空间数据数据库建设的理论和关键技术进行研究,从而更好地组织和管理海量空间数据可以更好地服务大众,促进基础地理信息的广泛应用。 即如何建立覆盖全省的多尺度、多数据源、多时相的基础地理信息数据库,逐步建立空间数据库更新机制、共享机制和分发服务体系,完善和提升空间数据库基础地理信息在信息化建设中的作用。 信息服务和支撑能力,加快测绘系统信息化建设步伐。 本文的主要研究内容具体包括: (l)研究建立省级基础空间数据库采用什么样的空间数据库建设模式,包括空间数据组织和存储方法以及空间数据模型的选择。首先要解决的关键问题。 (2)学习葛。 利用ArCSDE及其空间索引的数据库数据模型和关键技术来更有效地管理和应用空间数据。 (3)研究如何有效管理多源海量基础空间数据。 省级数据库系统数据包括三个方面的数据:基础地理信息数据、元数据和辅助管理数据(基础地理信息数据的索引库和管理主要由数字线图(DLG)库、数字地形图(DEM)库、数字栅格地图(DRG)库、数字正射影像(DOM)库、元数据库、专题数据库和大地测量数据库,数据通过ArcSDE存储在关系管理数据库oracle中;元数据数据库和辅助管理数据关系属性数据直接存储和管理通过关系数据库oracle。

基于上述理论研究和数据库建设设计方案,利用ArcSDE技术、Geodatabase数据模型和大型关系数据库Oracle 10g存储和管理空间数据,编写陕西省省级基础地理信息数据库管理系统程序代码实现数据库管理。 维护子系统和数据库分发服务子系统,验证数据库建设技术路线的合理性和可行性。 1.3.2 论文的组织结构 第一章是绪论。 本章介绍了论文的研究背景,明确阐述了论文的研究目的和意义,并从理论层面和技术应用方面总结了国内外的研究现状。 最后简要介绍了本文的主要研究内容和组织结构。 第二章介绍基础地理信息数据库建设的基本理论和方法,包括地理数据库的相关概念和特点、地理数据模型的相关概念及其发展历史,最后介绍空间数据库数据存储的三个阶段。 比较提出本论文基于Geodatabase物理数据模型和ArcSDE数据存储模式来开展研究。 第三章研究基础地理信息数据库的两项关键技术:Geodatabase地理数据库模型和ArcSDE空间数据库引擎技术。 首先简要介绍了Geodatabase数据模型,分析了Geodatabase数据模型的体系结构和存储方法,阐述了建库的方法和步骤,总结了其优点。 Seam集成从ArcSDE的介绍开始,重点分析了ArcSDE的主要功能、体系结构和存储机制,然后讨论了使用ArcSDE构建数据库的优缺点。

第四章研究基础地理信息数据的设计。 首先介绍了基础地理数据库设计的总体技术系统框架,然后深入探讨了本文的研究重点,从逻辑设计、物理设计和数据备份三个方面进行了详细讨论:详细阐述了地理数据库基础设计的总体技术体系框架。数据基础、总体结构和命名,研究和讨论了数据库建设的软硬件环境、数据库创建和安全,最后从数据库后期使用和维护的角度研究了数据库备份和恢复策略。 第五章以陕西省基础地理信息数据库管理系统为例,设计并实现了省级数据库建设系统。 本章在第四章的基础上设计并实现了集成系统。 首先从整体角度简要介绍了系统架构和技术路线,然后对系统主要功能模块的设计和实现进行了深入研究和详细介绍。 讨论并展示一些功能结果图。 第六章对本文完成的工作进行了总结,并对今后进一步要做的工作做出了一些思考和展望。 第2章基础地理信息数据库建设的基本理论与方法 2.1 地理数据库 地理数据库是空间数据库(Spatial Database)。 信息。 空间数据库的发展是GIS发展的技术支柱。 一个好的GIS系统是建立在完整、高效的空间数据库的基础上的。

2.1.1 空间数据库概述 1. 空间数据库 GIS 数据库(简称空间数据库或地理数据库)是某一区域内某些地理特征的数据集合。 建立空间数据库的目的是利用数据库技术实现空间数据的有效存储、管理和检索,从而为用户提供更好的服务。 因此,空间数据库除了具备传统数据库的数据管理能力外,还必须具备空间数据的管理能力,如空间数据的查询、传输和处理能力,并便于空间数据分析。 在空间数据库中,用户可以通过图形和文字方便地找出符合条件的空间对象,并按照空间位置进行显示,同时列出相关属性。 空间数据库作为地理空间数据处理和信息分析领域使用的数据库,主要管理地理空间数据。 地理空间数据分为两类:一类主要与空间位置和空间关系有关,称为空间数据; 另一种是地理要素中的非空间属性信息,称为属性数据。 2、空间数据库的特点 空间数据的特点决定了空间数据组织和管理的特殊性,这也形成了空间数据库的特点。与一般数据库相比,它具有以下特点: (l)空间特征 空间特征是空间数据组织和管理的特殊性。空间数据最重要的特征,它描述了空间对象的位置、形状和空间延伸。