基础地理信息一体化管理的研究与实现.doc

中山大学硕士学位论文基础地理信息一体化管理的研究与实现姓名：黎晓华申请学位级别：硕士专业：计算机软件及理论指导教师：梁华金20061118基穑遗壤翁塞一髂花管妄麓象轰专妻最摘要近年来，基础地理信息技术在国防、城市规划、交通运输、环境监测和保护等与国民经济乃至国家命脉相关的重要领域得到了广泛恧成功应用，也极大地雄动了社会生产力的发展。这使基础地理信息的地位变得越来越重要。对基磷遣瑾信息的研发和应溺，主要分为懑圈帮入库两个方面。出图是指传统的地图制作；入库是指构建基础地理信息系统（）所形成的数据库。出阁和入库都是基础地理信息的不阉表达模式，都把要素的地理精度放在第一重要的位要。但两者又有着非常明显的区别：地图数据重视圈面的表达，特别看重图丽的艺术性零美鼹糕；雨入痒酶数据更注重萁掘扦关系和感性信息。两者既棚互联系，又各有侧重。然而，在传统的管理模式中，出图数据和入库数据的生产流霞辩赭存方式都存在着严重故重复劳动耪数据冗余，使霉管理基础地理信息的工作变得相当繁麓。为了解决上述问题，本文作者提出了基础地理信怠一体化管理的模式“文章首先从分橱几种传统的基础地理信息管理模式的不足入手，结合基础地理信息的存储模式，构建出基础地理信息一体讫管理的模型，包括概念模型、逻辍模型、物理模型和算法模型，规划其应用框架，制定基础地理信息体化管理的访问机制，并且就其原理和模型进行较为深入的讨论和分孛厅。接饕，以系统升级作为研究开发对象，具体论述了实现基础地理信息一体化管理的技术实施方案和主要步骤。最嚣，论文祓了总结，莠对系统近絮需要遴一步磷究的润题做出了展望。关键谲：基础地瑶信息，出圈，入库，。，；（）：，每，一兰堡整登堕垒窭篷篁垄篓蹩塞兰茎鍪，：，图表索引先出图后入库的算法示意图入库与出图同步进行的算法示意图先入库后出图模式的算法示意图基础地理信息的传统管理模式比较文件与关系数据库混合存储模式的原理示意图图形与属性结合方式示意图元数据表和空间数据表的体系结构图结构体系示意图出图管理的模型入库管理的模型一体化管理的模型出图数据的逻辑模型入库数据的逻辑模型一体化管理数据的逻辑模型基础地理信息一体化管理的算法模型注记自动调整示意图注记自动调整的算法模型入库自动接边算法模型入库成果提供图幅利用算法模型图一体化管理的地理信息访问机制示意图图一卜图图图图图图表表表图一图图图图图基础地里信息一体化管理的总体架构图基础地理信息传统的生产数据流程图基础地理信息一体化生产的数据流程图基础地理信息传统修测的数据流图基础地理信息一体化修测的数据流图基础地理信息传统式发布的数据流程图基础地理信息一体化发布的数据流程图国家编码结构表大类码构成地形要素实体代码编码表基础地里信息传统的生产模式基础地理信息一体化生产的业务流程基础地理信息传统的修测流程基础地理信息一体化的修测流程基础地理信息传统的发布流程图基础地理信息一体化的发布流程图表平台选型比较表图一图图基础地理信息分类编码设计方案平台数据向转换的算法示意图系统界面加地坞坞捣船弘撕拍拍眄札弛弘卯明鹋明钉虬铊“诣蛎们蛎跎鸸一一一一一一一一图图图表一一一一一一一一图图图图一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一图图图图图图图图图图图基础地理信息一体化管理的研究与实现第章综论论题提出的背景以计算机为核心的信息处理系统技术是二次世界大战后科技单命的主要标志之一。在信息的诸多类型中，与空间相关的信息是十分重要的一类。人类生存的地球这个三维空问中的万物无不与卒问位置相关，如何利用计算机处理空间相关信息是地理信息系统（，简称）产生和发展的原动力。基础地理信息技术在国防、城市规划、交通运输、环境监测和保护等与国民经济乃至国家命脉相关的重要领域的成功应用，极大地推动了社会生产力的发展。同时，也极大地刺激了基础地理信息技术的迅速发展，使之成为世界各国激烈竞争的高科技热点之一。目前，在人们日常生产与生活利用的信息之中有与地理有关，地理信息的重要性逐步得到社会各界的广泛认可。而对于基础地理信息的应用主要有两大类，一是为出图服务，二就是为入库服务。出图数据与入库数据有着密切的联系，他们都是基础地理信息的不同表现形式，都把要素的地理精度放在第一重要的位置。但两者又有着非常明显的区别：地图数据重视图面的表达，特别看重图面的艺术性和美观性；而入库的数据更注重拓扑关系和属性信息；因此出图数据和入库数据是相互联系而又各有侧重的。过去相当长的一段时期内，测绘行业所获取的地理信息为人们提供服务最主要的形式是地图提供出图数据，即使是现在，传统的地图制作也仍然具有十分熏要的地位。随着“”技术的普及、“”产品的推广，尤其足技术受到越来越多的关注，建立地理信息数据库提供入库数据的重要意义也凸显出来。这样，出图数据和入库数据在基础地理信息管理中的地位都是同等的重要，但是在传统的管理模式中，普遍存在着两种数据不能同时生产，造成了大量的重复劳动；在存储方面也要分别保存一套出图数据和一套入库数据，使得数据冗余问题十分严重。这样就使得生产和管理基础地理信息的二作变得相当的繁重。基础地理信息一体化管理的研究与实现为了解决基础地理信息的出图和入库之问的矛盾，本文分析基础地理信息的传统管理模式和传统存储模式，构建出基础地理信息一体化管理的概念模型、逻辑模型、物理模型和算法模型，并且制定了一体化管理的访问机制和应用框架；并且结合自己的工作实践，提出以“基础地理信息一体化管理”的实现方案。这样，不仅解决了基础地理信息在出图数据与入库数据在生产过程中存在的数据冗余和管理困难的问题，还简化了工作流程，提高了工作效率。这是作者在测绘知识与计算机信息管理知识相互结合方面做出的一次研究。以下提到的系统是广州市城市规划勘测设计研究院使用的测量内业平台。它是以满足制图为主要目的得内业管理系统，能较好地完成广州市：地形图的出图任务，但是无法满足的入库数据的要求。在对进行升级过程，目的就是要解决出图数据与入库数据的冗余和管理难度大等问题。本人也作为项目的设计人员参与了项目的设计和实旌：【：作，构建了“基础地理信息一体化管理模型”，设计了“基础地理信息一体化管理的关键算法”，并在实践过程得到了验证。系统升级后，能协调好基础地理信息出图和入库的任务，提高工作效率，也为今后开展各项应用打下了良好的基础。基础地理信息一体化管理的研究与实现第章基础地理信息的传统管理模式管理基础地理信息的主要任务就是出图和入库，因此，按照出图和入库的方式来分，传统的基础地理信息管理模式主要有三种，分别是先出图后入库的模式、入库与出图同步进行的管理模式和先入库后出图的管理模式。先出图后入库的管理模式先出图后入库模式的概述这是入库工作提上议事日程初期的做法，入库和出图互不关联，分两条技术路线分别进行，事实上一般是先出图后入库。实际情况可能是己有了地形图数据，然后考虑入库，或者是入库和出图工作同时提出要求，但对入库的思想认识不足、技术路线不成熟，所以先进行非常熟悉的编制地形图工作，以满足对地形图的迫切需要，然后参照地形图摸索着进行入库工作，这种情况下入库和出图实际上是各行其是没有太大的关联。“”“”这种模式的软件平台一般是分开的。因为出图在前并没有太多地考虑入库的数据问题，入库的数据需要另外找软件输入，并考虑数据转换问题。先出图后入库模式的优点这种管理模式虽然总体代价大、效率低，但也是有优点的。它可以尽快地以最小代价生产出地形图满足需要，一般对地形图的需要也都是比较迫切的，然后再考虑入库满足更深层次的需要。“”先出图后入库模式的缺点工作量大增加了检查和修改的工作量，在入库时可能还会发现出图数据有个别问题，回过来再两者同时修改也比较困难；还要接两次边，虽然出图数据接过边，日基础地理信息一体化管理的研究与实现由其得到的母线必须再次接边，因为很可能出现符号接边但母线不接或母线接边但符号不接的现象。重复劳动虽然入库也会尽可能地利用已有的图形数据，但这种利用是被动的，只能是在地形图数据基础之上修补，要进行大量的反复劳动。就如注记压盖线状要素、注记格式效果问题的解决，就需要大量重复的工作；在分层、编码、颜色等设置上由于出图时对入库考虑不周，可能要重新进行。容易造成数据要素丢失由于入库和出图在两个软件平台下分别进行，所以存在一个数据转换的问题，精度一般不会损失，但可能发生要素丢失现象。先出图后入库模式的算法分析在先出图后入库的模式中首先要进行数据准备，即接受外业数据；接着进行图形编辑，产生出图数据；然后进行入库编辑，产生入库数据；最后分别提交出图成果和入库成果。其详细的算法如图。撼础地理信息一体纯错理的研究与喜；现謦宠强鬻嚣入库豹算法在述的算法模溅中，还有几个关键的问题必须解决：？注记聪盖线状要素、注记格式效果问题。洼记压盏缓状要素时，为了出图必须把线划打敝，等到入库时又要连上；有的注记为了出图效果已经打散成单个文字了，到入库时就得重新泣。接逮瓣题由于出图数据没有考虑按边问题，必须在入库时人工将所有接边的方向、属性接上，不熬自动纯。检查、修改问题只能入蓐数据再出图，煎新比对出图数据，从而达到裣套目的。任意登索的修改必修人工对甄套数据进行修改。綦础地理信息一体化管理的研究与实现入库与出图同步进行的管理模式入库与出图同步进行模式的概述随着技术和需求的发展，入库工作引起更多的关注；同时，经过前一阶段先出图后入库的实践，人们对入库的概念也有了比较清晰的认识，开始考虑入库和出图更多地共享成果以提高总体效率。这就要求前期作业尽量为后期着想，如注记压盖线状要素问题，在生产的前期不进行断线；再如注记也先不要打散，保持单行整列连续。即先按照入库的要求进行生产母线数据（母线数据与入库数据的区别是前者没有属性信息），在要素问的关系全部处理好了以后，再将数据分开各行其道，一方面入库数据建拓扑赋属性、一方面出图数据做压盖加整饰，分别满足各自的不同要求。这种模式的软件平台一般是分开的，即由于各种原因入库与出图可能还会在不同的软件平台上分别进行，但前端数据生产的平台一致，在必须分开处理时通过数据格式转换实现入库数据和出图数据分离到不同的软件中去。由于计算机精度足够，在数据转换时精度可以保证没有问题，要素实体除个别数据结构可能有一些不兼容外也能保证绝大多数一致。因为开始就考虑到了要进行数据转换，所以颜色、分层、编码等设置事先也进行了规范，可以通过程序利用对照表等形式自动实现。“”童入库与出图同步进行模式的优点这种模式前端的数据只有一套，在不得已时才分开，分开前的成果做到了共享，分开后各自以最佳路线操作，所以能在定程度上提高综合效率。可以在母线编辑时进行接边操作，这样虽然不能解决所有的接边问题，以后两套数据仍要分别再进行接边，但可以使得入库数据和出图数据的接边简单多了。入库与出图同步进行模式的缺点入库与出图同步进行的新方法在一定程度上提高了综合效率，但还存在以下一些问题造成工作量大，作业难度增加：基拣戢理待惑一体纯管理躬醑究茸实璇。嚣套数据不绫天簿数黎帮逡鹫数舞分开薅魏鬟溪罐装要两卷甏对骖羧，工捧釜大蕊曼溶鬟造成两糟不敞。软件平台不统一入库与冉圈两套数攒分开后还要在两个软件平台上分另进行编辑，必然会兢雾凌少嫩造袋数撂转换瓣裁零蠼麓。辩终鼗懿要墩嚣佟数中只鸯理磐了入器与掇蓬懿蘩本概念、簿线数攫与入簿数据魏送别蛰，才能更搿地同时完成两硕工作，达到提高综合两套数据能力。辩管璎、橙瓷凝求凝最终瓣两窝成采数据以及中黼鹃蹲线数搿，各鲁辩数据要臻不一致、数捺耩式甭一羧，软终乎台不一致、佟逢翦久鬃帮瓣瓣逛霹魏不一羧，势登逡成对数攒的管瑾、对作池过程的镑理、对质量检套、对成果归档的难魔增加。入库岛出图同步迸杼模式的算法分析在入库与醢豳同步进行盼禳式中在送行数据准备，郾接受镑、篮数掭嚣，毙要：进行鸳线的编辑，这是避一步加工氆鬻数据帮入瘁数据共阕豹蘩璃。搂下来的工作就分为两部分进行，一方面避行图澎编辑，产生出强数撂；另一方丽进行入麾编辑，产生入黪数摇；疑后势剽提交如图残爨秘入黪娥祭。箕详绥豹簿洼翔黧一。基础地理信息一体化管理的研究与实现数据准备数据准备母线数据编辑加载注记检查、修改母线编辑配置符号图形编辑、注记调整检查、修改图形编辑一）出图数据刊数据转换录入属性、构建拓扑检查、修改入库编辑一）入库数据上交成果成果上交一）安星麓图一入库与出图同步进行的算法这种模式与先出图后入库的管理模式所需要解决的问题相类似。先入库后出图的管理模式先入库后出图模式的概述随着技术和需求的发展，基础地理信息数据库的应用越来越广泛，入库的重大意义也越来越明显而实际。同时经过先出图后入库和入库出图同步进行两个阶段的发展过程，在总结经验教训的基础上，人们对入库的理解更加成熟了，认识到应该先入库后出图，入库对于出图是一一种必要，而出图是所建数据库应用的一种必然，地图只是基础地理信息可视化的一种形式。从发展的角度看，是由基础地理信息体化管理的研究与实现地图制图发展而来，反过来地图制图是不可缺少的丰要功能之一。这种模式可以选择在一种软件平台上工作，先按入库要求生产入库数据，再通过软件自身的功能进行二次开发达到利用入库数据出图的日的，可以完全避免由于不同软件平台之间数据格式转换带来的损失。数据仍然是两套：先按照入库的要求生产套入库数据，再以这套数据为基础按照出图的要求生产一套出图数据，不过它们分离得比前面介绍的两种方法更晚，共享的成果更多。先入库后出图模式的优点入库数据基本没有问题后就可以直接出图，除两套成果外没有其他中间数据，在数据管理、作业过程管理、质量检查、错误修改、成果归档等方面能减少一些麻烦。先入库后出图模式的缺点先入库后出图的方法较前两种方法虽然能在一定程度上减少重复劳动，提高成果共享，提高综合效率，但还存在以下几个主要问题：符号化工作量较大入库数据在编辑的过程中只有母线，要素问的关系处理小直观，若符号化了则不能恢复为母线一实践中一般采用先尽可能编辑入库数据，然后符号化、检查，再参照检查图修改入库数据？再重新符号化出图，直至基本没有问题为止。也可以把符号化的数据作为编辑入库数据的参考。数据修正流程繁琐入库数据和出图数据分丌后如发现错误可以有两种方法修改，一种方法足先修改入库数据，然后再重新出图进行整饰；另一种方法是入库数据、符号化整饰过的出图数据分别修改，要根据具体情况判断哪种办法的代价大。由入库数据得到出图数据的过程可重复但不可逆，即不能由出图数据反过来得到入库数据。这两种方法一般能基本保持两套数据的一致性，但仍然比较麻烦。基础地理信息一律纯管理静耕究与宴魏。数蕹管攥难度大仍然存在秀襄成票数擐豹阉藤，还会带来对数据、僚监、捡鹰、成聚等管理难度的增加。先入库厢出图模式的算法分析先入库后出图模式的算法如图一。图先入库后出圈模式的算法这耱模式杰擞图数据管理豹阂题解决方法：液记压虢线状要素、注记格式效果问题注记与线狄嚣素重叠，入瘁数据要求线翔绦猜连续，塞圈数据剽强调鹜瑟的表示效果。这里的解决办法是：编辑入库数据时，保持线划连续，待数据库建好精利用库中的数据出国时再进行线划的打断。可以自行开发程净批量楚理压盖闻蘩础地理信息一体化管理的研究与实现题，大致可激自动实现弼溅懿：作量，其余静一隔需要手工处理。接边问题可以在入库数据上进行方向和属性的接边，由于入库数据要求的是严格数学意义。量的接边，所以配置符号后基本可以满足出图的接边要求，但织嚣进蟹令别符号的调整才可以。捡查、修改凝蘧将入库数据符号化，依据符号的确与否即可在一定程度上判断入库数据的分法、编弱及鄢分属髓静正确与否。这项：作需要遂行弱二次开发来实现一定程度上的自动化。南于先入库再帛阁这个过程可以反复进行（即由入库数据可以随时得到出图数挺），那么在出图时如果发现数据有误可以先修改入瘁数搬，剥熙改蜃的数据再进行出图，一般能保证两者的一致，但由于地形圈特有的一些美观蕻饰要求，霉还要青一整重复劳动，冀工捧量锯然魄较大”基础地理信息的传统管理模式比较由于入库工作初期，实际情况上可能是已有了地形图数据，然后考虑入库，或者嫠入库和出图工作同时掇出要求，对入瘁的愚想认识不足、技术路线不成熟，所以先进行非常熟悉的编制地形图工作，以满足对地形图的遮切需蒙，然后参照地形图摸索着入库。这就出现了基础地理信息先出圈后入库的管理模式。随着技术程鬟求的发展，入露终弓趣受多憨荚注，演变出了基礁魏瑾售惑趣鹭秘入疼同步的管理模式和基础地理信息先入库后出圈的管理模式。”“”较疆上豹三释对鏊磴遗理信意瓣管理换式，每一释模式在流程菇享、平台共享等方面都做出了不同程度的改进，但是都没有实现成果的共享，即数据冗余的情况还十分严重。如表所示。表一蕊础地理信息的传统管理模式较比较项目模式流程共享平台共享成果共享先出圈后入瘁模式完全分开要僮愆两套软不麓实瑗藏采件平台共享，要保留两基础地理信息体化管理的研究与实现套成果。入库与出图同步进行模式前半部分（母线要使用两套软不能实现成果生产）可以用同件平台共享，要保留两一个工作流程套成果。先入库后出图模式同一套工作流一个软件平台不能实现成果程共享，要保留两套成果。因此，在基础地理信息的传统管理模式中，急需解决的就是数据的冗余问题。由于出图与入库数据的冗余，造成了以下几个问题：数据转换必然带来或多或少的数据损失；需花费大量的工作来保持两套数据的一致：两套数据要分别接边；检查修改工作也存在很多的重复劳动。从以上的分析可见，要改进基础地理信息的管理模式，就要避免出图与入库数据冗余。本文提出的基础地理信息一体化的管理模式，利用对基础地理信息的数据编码、工作流程、系统用户和数据内容等方面的进行规范，达到出图和入库提交同一套数据成果的目标，并月这种基础地理信息一体化管理的模式可以管理基础地理信息在生产、修测、和发布等的各个环节。纂础地理信崽体化管穗的研究写实现第鬻基础地理信息的存储模式本文在第二章中分析了地理信息的几种传统的管理模式，并且掇出了婴构建耨鳃基蘧逮毽信惑管疆模式鹃关穗楚要簿决掘匿鼗据霹入库数泰静酸栗要德毒亍统一，剐提交成果的时候，只提交一份数据就能同时满足出图和入库的需要。而与数掰成采酌强交方式密切稻荧韵就楚基础地理信惑的存储方式，也是迸彳亍一体化管理豹基础，鼹此以下宠分橱墓戢媳理信感媳尼张存健模式。”“”在现有的蒸础地蠼信息数据存储的模式主霪有三种，分别是：文件与数据库湛台存健模式、鲔关系型数程瘴存辕模式帮辩蒙一关系鼗据库存镶摸式。文肄与美系数据瘴湛舍存馕模式窭嚣藤理这释方式溺一缝文传来存赣逮毽空闻鼗攥及萁撼棼关系，禚爱美慈数据簿亲存放属性数据，通过唯一标训符（，）来鼹立它们之间的连接，如图所示。图一文件与关系数据库混合存船模式的原理主要特点在这种混合方式下，几何数据与属性数据是各自独立组织、管理与检索，仅获透过进行关联。早期系统蠢予瓣蛙鼗攥遗过关綦鼗蠢瘁管理系缝，零黪娃理界面和属性的用户界面是分开的，遮种情况下，往往需要同时启动两个粼统裙阉彩系统和关系数据瘁管理系统），使用起来非常不方便。睫潜数掘艨技术麴发展，谗多数摄库管蠼系统提供与勰缀程序语言秘皋础地理信息一体化管理的研究与实现的接口，这样，可以用高级语言（如语言）开发出图形界面，同时又可以通过语言与数据库的接口，查询属性数据库。这样，图形界面和属性的用户的界面就统一起来。但是，由于每个数据库厂商推出的数据库与高级语言的接口都不一样，软件就必须分别针对不同的数据库开发一套接口程序。（开放式数据库连接协议）推出后，由于几乎所有数据库厂商都遵守标准，推出了的接口驱动程序，因此，软件商只要开发与的接口软件，就可以将属性数据与任何一个支持协议的关系数据库管理连接系统，如图所示：图形与属性结合方式这种文件与关系数据库混合管理方式，存在一些不足之处：文件管理系统的功能弱，特别是在数据的安全性、一致性、完整性、并发控制以及数据损坏后的恢复方面缺少基本的功能。多用户操作的并发控制比商用数据库管理系统要逊窟。代表产品由于空间数据的非结构化，早期数据库都采用文件与关系数据库混合方式管理空间数据，比较典型的是，有的系统也采用纯文件方式管理空间数据，如。这种方式没有集中控制的数据库管理系统，它有两种管理形式：（）属性数据是作为图形数据记录的一部分进行存储的。这种方案只有当属性数据量不大的个别情况下才是有用的。大量的属性数据加载于图形记录上会导致系统响应时间的普遍延长。当然，主要的缺点在于属性数据的存取必须经由图形记录才能进行。基础地理信息一体纯管理的研究实现（）掰单囱臻舒指蠢藩洼鼗镶，就方法的饶盎在予属性数据多少不受限铺，洼对图形数据没有什么坏影响。缺点是仅有从图形到属性的单向旨针，因此，互相参照麓非常麻颓的，并且容翁出错。纯关系型数据库存储模式实现原理在纯关系型数据库管理方式，阂形数据与属性数据都采用现有的关系型数摆瘴米存髅，使用关系数搀艨躲标礁连接飒剿来进萼！：空阕数摆与嚣瞧数据瓣连接。对于变长结构的空间几何数据，一般采用两种方法处理：）按照关系型数槎瘁缝织数据躺基本藩翔，对变长豹凡鹰数攒遗行关系范式的分解，分解成定长记录的数据表进行存储。显然，根据关系模拟的分解与连接原刘，在处理一个空间对象时，如渐对象对，刚需爰进行大量的连接操作，非常费时，影响了效率。）将图形数据的变长部分处理成二进制块字段。目前，大部分关系数据库戆理系绞蘩提珙了二遴裁决熬字段壤，镄热数据类謦、（二进制数据块）数据类型、数据类型和数据类型等。变长二迸麓对象存镱瀚数据簸大可这。弱蓠懿通翊数攒涛溥接霸（、）酃支持类型数据的访问，通过这些访问接口可以对篡进行读取、增加、删除和修改操作，而时。的数据的所有操作和遥算都需要相应的应用程序来支特。在软件系统孛，掇图形坐标当作一爪二遴傣映（），交密关系数据摩遴行存储管理，但二进制块的读写效率比定长的属性字段要低很多。“主要特点空间数据与属性数据相联系在这番中数据模型中，几倪数据移属性数据是分开放置的，几何数据锗存在个二进制文件中，而属性数据保存在一个数据库文件中，两个文件通过同一个提联系，这秘徽法貔骧困在予当辩熬数据疼技零迩无法瀵足二进涮数撵存诺的要求。皋础地理信息一体化管理的研究与实现二进制文件保存了矢量要素的拓扑关系用二进制文件保存空间信息，使得利用进行高级的地理信息分析成为可能。用户可以自己定义要素的属性。在地理相关数据模型中叮以使用和等宏语言来为某些要素定制特殊的行为，这样使得很多复杂的、特定的应用的模拟和分析得到了实现。地理相关数据模型的缺点是显然的，它使用统的点、线、面的描述方式来表示不同种类的对象，在这种地理模型里面，一条河流和一个道路的表示和行为是一样的，这显然是不合理的。同时，这种数据模型对于海量数据的支持显得非常薄弱。尽管如此，地理相关数据模型仍然取得了巨大的成功，现在也仍然被广泛地使用。“”代表产品纯关系型数据库存储模式的代表产品有，它基本有以下几个方面：两种表现空间元素的模型：）关系式模型用多行记录和字段类型为的一张表来表示一个空间实体。）对象一关系式模型这种模型使用数据库表，表中有一个类型为的字段，用一行记录来存储一个空间数据实体。两者的主要区别为：对象关系模式下用列来存储对象而关系模式下用二维表来存储对象。为管理空间数据提供了对象一关系模式（），同时提供优秀的空间索引机制。的对象一关系模型实现方法有一组对象数据类型、一种类型的索引方法以及在这些类型七的操作符组成。空间数据表的每条记录存储了一个空间实体（对象）的属性和图形信息。属性信息为数字或文本是非对象数据：图形信息，即空间数据，存放在字段名为，字段类型为的对象类型记录中。拥有该字段的任何一个表，必须要有另外一列或几列用于定义这个表的唯一主键。罄础地理倍息一体化管理的研究与实现空溺数据静存储模式采震元数据表稻空霹数锾表共鞫管瑾空阕数螽。元数掇是关于数据的描述性数据信息，反映了数据集自身的特征规律，便于用户对数据集准确、商效及充分速开发和利弼。元数据表管理空间数据表，每条记泶描述了一个空问数据表的图形列名、图形的坐据维名称，以及各维坐标的上界、下界和糖度等空间数据表管理空间数据的详细信息。，元数据寝和空数据表鲶镕系结秘翅图艨示。在窆阉数撰写入数据疼中季毖须完成元数据表的各项字段内容的填充。“”图元数据液和空间数据表的体系结构图。空溺数撂存辕结梅豹空闻数据存镶缝梅是一个空闽霾屡、足鹰髂期元素缌藏戆层次结构。其中空间图层由具有相同属性集的几何体构成，每层的几何体和相关懿空润素萼存镰在数据库菰潍静表中；凡霹俸疰元豢组或，元素是凡傍体静基本组成部分，元素的位置由坐标数据来确定。空问圈层表示不同的鼹素类。在中，每一个图层对应于一个或者一组表，一个层中所有几何体都应该具有棚同的窒枣属性县但焦是类型的实例，芳存基础地理信息一体化管理的研究与实现储在表中特定的行和列中；支持的空间元素类型包括点、线串、多边形、复合线串、复合多边形、圆、弧线串以及弧多边形，类型存储点、线、多边形；坐标数据表示空间元素的（，）或者经纬度坐标对。核心对象（）的空间数据库在传统的关系数据库上进行了面向对象的扩展，即所谓的对象关系模式，其核心在于增加了名为的对象数据类型，用于存储几何实体。一个几何实体在表中存为一行，用列表示。对象关系数据库存储模式实现原理由于的应用日益广泛，数据呈海量趋势。为了处理非结构化的空间数据，对象一关系数据库成为目前最为流行的空间数据管理方式。对象一关系数据库管理系统是最近几年发展起来的一种用于空间几何对象数据管理的专用软件模块。它是在传统关系数据库管理系统之上，进行扩展使之能够同时管理矢量图形数据和属性数据。扩展的方式有两种：一种是软件商在传统关系数据库管理系统之上进行扩展，外加一个空间数据管理引擎，如公司的，公司的等；另一种是数据库管理系统的软件商自己在关系数据库管理系统中进行扩展，使之能直接存储和管理矢量空间数据，如，和等都推出了空间数据管理的扩展模块。但两种扩展方式的基本数据原理都足一致的，主要原理是字段存储空间对象的坐标数据。基础地理信息一体他管避的研究实现主要特点辩象一关系数据霹的管理方式有班下特点：）在关系数据摩的管理系统基础上扩展。）采用对象关系数据模挝。）蟪空阏坐标存在变长记录中。）增加空间数据管理的操作函数。）不支持雍蛰关系。）建立商效的空间索引。代表产品是公司提供的一个基于关系数据库基础上的地理数据库服务器，凳对关系数据库的一个扩展。冀体系结构如下圈：燃缝梅体系具备许多优点，主要有：基础地理信息一体化管理的研究与实现）是一个地理数据共享服务器。它采用数据库技术和体系结构，地理数据以记录的形式存储，数据可以在整个网络上共享，为跨越开放的空间数据访问提供了有力的手段。）是一个高效的地理数据服务器。由于利用了数据库的强大数据查询机制，可以实现在多用户条件下的高效并发访问。它不仅采用了空间索引，并且对空间坐标采取了整数量化和增量压缩存储的计算方式，减少浮点运算，所以获得了快速的检索和处理地理数据的能力。）可以管理海量的无缝地理数据。由于数据库的强大的数据处理能力加上独特的空间索引机制，每个数据集的数据量不再受限制。和传统的地理数据存储方式不一样的是，数据不用根据地理位置分割管理，用户和客户端只要指定数据的类型，而不需要指定所在的人为定义的图幅图号。海量的数据管理能力使用数据可以集中管理，从而降低了数据的维护费用，大大推动了的数据共享和应用。）是一个安全的地理数据库。它利用了数据库的安全手段，从而使地理数据更安全，更有保障。通过数据库的备份功能可以随时备份地理数据。另一方面，由于不再是文件系统通过网络共享，用户不能拷贝和删除数据集，只能通过连接来访问授权的数据，保证了数据访问的合法性。）支持对栅格数据的存储，支持栅格数据层可包括：影像和文件文件等格式的数据栅格数据可以带或不带地理参考坐标，提供对大范围基础地理信怠一体化管理的研究垮实现高分辫糖穰数据靛支特在中鑫动穆大翟懿穗格数据集分翻藏若干的块（），并对其压缩以提高访问和存储的效率“支持影像金字塔缩构，通常这会增加左右的存储空间，但却可获褥非常可观的显示效率回搬。特别是当影像数据在几露兆字节以上时显示效率提高十分明显。基础地理信息一律托管理鞠耕究与实蕊第章构建基础地理信息一体化管理的模型基础地理信息一体化管理是一个复杂的综合体，当中不仅有与地理实体的空瓣分毒有关瓣数攒鞠空阉数据，透露各遮壤实傣戆特正数据靼属性数据。懿鹰受有效地对空间数据和属性数据进行组织、篱理、存储，是一体化管理中非常重要静环节。空闻数据结构静选择在一定程度上决定了一俸豫餐理中掰撬行酶数据处瑕与分孝厅功能，是基础地理信息的应用中标志性的功能，也是衡量系统的重要指标。在基础地理信息数据的组织与管理中，最为关键的是细何将空闯数据与缀性数据融合为一体。本文以下将从概念模型、逻辑模型、物理模型和算法模型这几方面阐述基础建壤信息一体托管理懿模黧。构建基稿地理镁惠一体纯管理的概念模型基磷戆灌售惑镑理豹主要任务钰括了懑嚣帮入痒秀令帮努，瓣藏要惫要麸分析出图管理和入库管理两个已有的概念模型开始，然后从构建一体化管理的目标出发，将畿圈和入库有辊结合虱一起来构建基磷绝理信怠一体讫管理瀚概念摸型。出图管理的数据概念模型首先出图管理的耳标对象是出图数据，出图数据中主要表达的内容蠢三个；分别是地理要素、定位坐标和相关的图式。这三个内容组合在一起，构成了对出图数据鲍掇述。另终，出耀数据要经过剑圈人员的作图动终以后方产生，即铡图人员将地理要素根据它的坐标以一定的图式表达描绘在地图上。上述的这些实体及之阁瓣关系胃激胡餮寒表达。瓣摹础地理信患一体化管理的研究哥实现围滋匿罄趣鹣模型。入库管理的数据概念模型类似蛉，入库管理救星瓠对象是入痒数据，入库数据中主要表达黪走鸯骞四个，分别是地理要素、定位坐标、拓扑关系和属性信息。这四个内容组合在一起，掌弩残了对入瘁数据熬捺透。舅舞，入露数挺要经过数据编辑爨豹入簿编辑缢焉才能产生，也就是说数据编辑人员要将地理要素根据它的坐标在地图：定位，并填写属性信息和分析各璁理要素之间的拓扑关系。上述的这些实体及之间的关系可以用图柬表达。”图卜入库管理的模型构建一体化管理的数据概念模型构建基础地理信息体化管理的概念模溅就是要将出图管理的概念模懋和入库管理的概念模型有机地结合在一起，使出圈数据和入库数据不苒分开为两个蒹础地穗信患体纯管瑾的姘究与实现实侮凝念，要影藏攀一静体晓数据。袁人员方溪，遣扶褥令工诈麸伍变成一个工作队伍。首先把一体托管理所簧面向鹩数据称为体化数据。这种一体化数獬应该包含了出图数据和入痒数据的所有要素，即地理要素、定位坐标、图式表达、空间拓扑和属性信息。此外，在人员安排方面，也要求用同一组工作人员（内业作业员）羧戆完成一体饯数据黪生产。这些实俸及之闼豹关系霹获蠲謦来表达。豳一卜一体化管理的模型。构建基础地理翁惠一体忧管理的数据逻辑模型在磅突秘实瑷麓礁建壤售一体纯管瑾麴过程中，最重装戆裁怒要鬏攒基毯逮理信息管理的特点和任务，构建出一体化管理的数据存储的逻辑模型。因为在传统静模式中，整蓬数据秘入库鼗搭豹逻辑模鍪是狐立静，使得密潮数据鞠入库数，据分开存储，相应的生产流程和管理流程也分开进行，给数据维护带来了很大的难发。因此构建出藻础地理信息一体化管瑷的逻辑模型，才能利用现有的软硬件工具，实现蒺础地蠼信息一体化的物理存储，才能进一步构建一体位瓣蛰理算法和一体化的访问机制以及一体化的应用架构。“”“”藏建基懿避理麓惑一体证管理蕊逻辑模型恣灸要麸分辑凄强管瑾裁入痒管理两个已有的逻辑模型开始，然后从构建一体化管理的目标出发，将出图和入库有税结合到一起来辆建基确超理信息一体纯管理盼逻辑模型。基鹚蟪理蔷愚一体托管理鹩辑究每蜜域邂踅数据熬遥辑模