牟乃夏ppt-第3章 地理数据库

ArcGIS10地理信息系统教程 教学PPT 牟牟乃乃夏夏 EmailEmail：mounaixia 微博微博： 新浪博客新浪博客： QQQQ：153807203153807203 京东京东： 2 第三章第三章 地理数据库地理数据库 1 1 2 2 3 3 GeodatabaseGeodatabase概述概述 GeodatabaseGeodatabase的数据管理的数据管理 GeodatabaseGeodatabase的智能化操作的智能化操作 版本版本 4 4 地理数据库地理数据库（GeodatabaseGeodatabase）是一种面向对象的空间数据模是一种面向对象的空间数据模 型型，它对于地理空间特征的表达更接近我们对现实世界的认它对于地理空间特征的表达更接近我们对现实世界的认 识识。 地理数据库在一个公共模型框架下地理数据库在一个公共模型框架下，对对GISGIS处理和表达的空处理和表达的空 间特征进行统一描述和存储间特征进行统一描述和存储。 3 3.1 3.1 GeodatabaseGeodatabase概述概述 GeodatabaseGeodatabase数据模型数据模型 GeodatabaseGeodatabase的类型的类型 4 Geodatabase和空间数据库在本质上没有很大的区别和空间数据库在本质上没有很大的区别。 Geodatabase中的所有数据都被存储在一个中的所有数据都被存储在一个RDBMS中中，即包即包 括每个地理数据集的框架和规则括每个地理数据集的框架和规则，又包括空间数据和属性数又包括空间数据和属性数 据的简单表格据的简单表格。 3.1.1 GeodatabaseGeodatabase数据模型数据模型 GeodatabaseGeodatabase的数据组织的数据组织 Geodatabase依据层次型的数据对象来组织空间数据依据层次型的数据对象来组织空间数据，这些数这些数 据对象包括对象类据对象包括对象类（object class）、）、要素类要素类（feature class）、）、 和要素数据集和要素数据集（feature dataset）。）。 5 （1）Geodatabase数据模型是地理数据统一存储的仓库数据模型是地理数据统一存储的仓库，所有数据都所有数据都 能在统一数据库存储和管理能在统一数据库存储和管理。 （3） 更为直观地处理数据模型更为直观地处理数据模型，包含了与用户数据模型相对应的数据对象包含了与用户数据模型相对应的数据对象。 GeodatabaseGeodatabase数据模型的优点数据模型的优点 （2）数据输入和编辑更加准确数据输入和编辑更加准确。 （4）要素具有丰富的关联环境要素具有丰富的关联环境。 （5）可制作蕴含丰富信息的地图可制作蕴含丰富信息的地图。 （6）地图显示中地图显示中，要素是动态的要素是动态的。 （7）更形象地定义要素形状更形象地定义要素形状。 （8）要素都是连续无缝的要素都是连续无缝的。 （9）多用户并发编辑地图数据多用户并发编辑地图数据。 6 3.1.2 GeodatabaseGeodatabase的类型 GeodatabaseGeodatabase类型类型 文件地理数据库 ArcSDE数据库个人地理数据库 文件地理数据库和个人地理数据库是地理数据库的完整信息模型文件地理数据库和个人地理数据库是地理数据库的完整信息模型， 包括拓扑包括拓扑、栅格目录栅格目录、网络数据集网络数据集、Terrain数据集数据集、地址定位器地址定位器 等等。 这两种不支持地理数据库版本管理这两种不支持地理数据库版本管理。 7 ArcSDE地理数据库是支持多用户同时并发编辑的大型地理地理数据库是支持多用户同时并发编辑的大型地理 数据库数据库，它通过它通过ArcSDE空间数据引擎在关系数据库的基础空间数据引擎在关系数据库的基础 上增加了处理空间数据的能力上增加了处理空间数据的能力 主要优点主要优点： 通过关系数据库存储空间数据可以有弹性地选择数据库的通过关系数据库存储空间数据可以有弹性地选择数据库的 规模和大小规模和大小； 便于使用结构化查询语句来访问表和记录便于使用结构化查询语句来访问表和记录。 8 3.2 Geodatabase3.2 Geodatabase的数据管理的数据管理 Shapefile文件的创建文件的创建 Geodatabase可以看做一种数据格式可以看做一种数据格式，它将矢量它将矢量、栅格栅格、网络网络 和投影信息等数据一体化存储和管理和投影信息等数据一体化存储和管理。 Coverage文件的创建文件的创建 GeodatabaseGeodatabase的创建的创建 GeodatabaseGeodatabase数据导入数据导入 9 3.2.1 ShapefileShapefile文件的创建文件的创建 Shapefile文件是文件是Esri研发的工业标准的矢量数据文件研发的工业标准的矢量数据文件。 完整的完整的Shapefile文件至少包括文件至少包括3个文件个文件：一个主文件一个主文件（*.shp）、）、 一个索引文件一个索引文件（*.shx）和一个和一个dBase表文件表文件（*.dbf）。）。 -*.shp。存储地理要素的几何图形的文件存储地理要素的几何图形的文件。 -*.shx。存储图形要素与属性信息索引的文件存储图形要素与属性信息索引的文件。 -*.dbf。存储要素属性信息的存储要素属性信息的dBase表文件表文件。 Shapefile文件并不存储拓扑关系文件并不存储拓扑关系、投影信息和地理实体的符号化信投影信息和地理实体的符号化信 息息，仅仅存储空间数据的几何特征和属性信息仅仅存储空间数据的几何特征和属性信息。 10 a）在在【创建新创建新Shapefile 】对话框中对话框中，选中复选框选中复选框【坐标将包坐标将包 含含M值值。用于存储路径数据用于存储路径数据】表示表示Shapefile 要存储表示路径要存储表示路径 的折线的折线；选中复选框选中复选框【坐标将包含坐标将包含Z值值。用户存储用户存储3D数据数据】。 b）在在ArcCatalog中查看中查看Shapefile文件时文件时，将仅看到一个代表将仅看到一个代表 Shapefile的文件的文件，使用使用Windows资源管理器则可看到所有与资源管理器则可看到所有与 Shapefile相关联的多个文件信息相关联的多个文件信息。 注意事项注意事项 11 3.2.2 CoverangCoverang文件的创建文件的创建 Coverang模型是地理关系型数据类型的代表模型是地理关系型数据类型的代表。主要特征主要特征： （1）空间数据与属性数据相结合空间数据与属性数据相结合。空间数据存储在二进制索引文件中空间数据存储在二进制索引文件中， 可使显示和访问最优化可使显示和访问最优化。 （2）矢量要素之间的拓扑关系也被存储矢量要素之间的拓扑关系也被存储。存储线的结点用以推算哪些存储线的结点用以推算哪些 线在哪些地方相连线在哪些地方相连，同时还包含线的右侧及左侧有哪些多边形同时还包含线的右侧及左侧有哪些多边形。 Coverang作为一个目录存储在计算机中作为一个目录存储在计算机中，目录的名称即为目录的名称即为 Coverang的名称的名称， Coverang的有序集合被称为工作空间的有序集合被称为工作空间。 创建创建Coverang文件时文件时，可将其他可将其他Coverang文件作为模版文件作为模版。 12 3.2.3 GeodatabaseGeodatabase文件的创建文件的创建 在在ArcGIS中中，可以采用三种方式来创建地理数据库可以采用三种方式来创建地理数据库： （1）设计并新建一个空的地理数据库设计并新建一个空的地理数据库。 （2）复制并修改现有地理数据库复制并修改现有地理数据库，随后向复制的地理数据库中加载数据随后向复制的地理数据库中加载数据 集集。 （3）创建完全复制于现有地理数据库的地理数据库创建完全复制于现有地理数据库的地理数据库。 文件和个人数据库可以通过以上方法建立文件和个人数据库可以通过以上方法建立，但是但是ArcSDE数据库须在安装数据库须在安装 对应的关系数据库管理系统并进行相关的配置以后对应的关系数据库管理系统并进行相关的配置以后，通过添加空间数通过添加空间数 据库连接的方式使用据库连接的方式使用。 13 创建地理数据库的操作步骤如下创建地理数据库的操作步骤如下： （1）在在ArcCatalog目录树中目录树中，右击建立新地理数据库的文件夹右击建立新地理数据库的文件夹，在弹出在弹出 菜单中菜单中，单击单击【新建新建】【文件地理数据库文件地理数据库】，创建文件地理数据库创建文件地理数据库。 在建立一个新的地理数据库后在建立一个新的地理数据库后，就可以在这个数据库内建立起基本组成项就可以在这个数据库内建立起基本组成项。 数据库的基本组成项包括要素类数据库的基本组成项包括要素类、要素数据集要素数据集、属性表属性表、关系类以及工具关系类以及工具 箱箱、栅格目录栅格目录、镶嵌数据集镶嵌数据集、栅格数据集等栅格数据集等。 创建地理数据库创建地理数据库 （2）在在ArcCatalog 目录树窗口目录树窗口，将出现名为将出现名为“新建文件地理数据库新建文件地理数据库”的的 地理数据库地理数据库，输入文件地理数据库的名称后按输入文件地理数据库的名称后按Enter键键，一个空的文件一个空的文件 地理数据库就建立了地理数据库就建立了。 14 要素数据集是存储要素类的集合要素数据集是存储要素类的集合。建立一个新的要素数据集建立一个新的要素数据集，必须必须 定义其空间参考定义其空间参考，包括坐标系统和坐标域包括坐标系统和坐标域。 数据集中所有的要素类必须使用相同的空间参考数据集中所有的要素类必须使用相同的空间参考，且要素坐标要求且要素坐标要求 在坐标域内在坐标域内。 定义了要素数据集空间参考之后定义了要素数据集空间参考之后，在该数据集中新建要素时不需要在该数据集中新建要素时不需要 再定义其空间参考再定义其空间参考，直接使用数据集的空间参考直接使用数据集的空间参考。 如果在数据集之外即在数据库的根目录处新建要素类时如果在数据集之外即在数据库的根目录处新建要素类时，则必须单则必须单 独定义空间参考独定义空间参考。 创建要素数据集创建要素数据集 15 在在ArcCatalog目录树中创建要素类目录树中创建要素类，可以在要素数据集中建立可以在要素数据集中建立，也也 可以独立建立可以独立建立，但在独立建立时必须要定义其投影坐标但在独立建立时必须要定义其投影坐标。 创建要素类时创建要素类时，需选择创建的要素类用于存储的要素类型需选择创建的要素类用于存储的要素类型，如多边如多边 形形、线线、点点、标记标记、多点多点、多面体多面体、尺寸标记等尺寸标记等。 创建要素类创建要素类 在要素数据集中建立要素类在要素数据集中建立要素类。 建立独立的要素类建立独立的要素类。 16 表用于显示表用于显示、查询和分析数据查询和分析数据。行和列分别称为记录和字段行和列分别称为记录和字段。每个每个 字段可以存储一个特定的数据类型字段可以存储一个特定的数据类型，如数字如数字、日期或文本等日期或文本等。 要素类实际上就是带有特定字段的表要素类实际上就是带有特定字段的表。这些字段包括用于存储点这些字段包括用于存储点、 线和多边形几何图形的线和多边形几何图形的Shape字段字段。 在在ArcGIS中可通过一个公用字段将一个表中的记录与另一个表中中可通过一个公用字段将一个表中的记录与另一个表中 的记录相关联的记录相关联。 此类关联方式有很多种此类关联方式有很多种，包含在地图中临时连接或关联表包含在地图中临时连接或关联表，或者在或者在 地理数据库中创建可以保持更长久关联的关系表地理数据库中创建可以保持更长久关联的关系表。 创建表创建表 17 在关系表或要素类中存储数据时在关系表或要素类中存储数据时，就可以建立空间索引来快速查找就可以建立空间索引来快速查找 要素类中的要素要素类中的要素。 识别要素识别要素、通过点选或框选来选择要素以及平移和缩放等都需要使通过点选或框选来选择要素以及平移和缩放等都需要使 用空间索引用空间索引。 建立空间索引后建立空间索引后，查询时将先在索引里查找查询时将先在索引里查找，然后返回适合的记录然后返回适合的记录， 这要比从第一条记录开始遍历整个表的速度快得多这要比从第一条记录开始遍历整个表的速度快得多，这要就提高了这要就提高了 空间要素的查询速度空间要素的查询速度。 （1）创建空间索引创建空间索引 （2）修改空间索引修改空间索引 创建空间索引创建空间索引 18 3.2.4 GeodatabaseGeodatabase数据导入数据导入 在在Geodatabase中维护空间数据中维护空间数据，可以通过先新建要素类然后再添加可以通过先新建要素类然后再添加、 编辑要素的方法编辑要素的方法，更常使用的是将已经存在的数据导入更常使用的是将已经存在的数据导入Geodatabase中中。 通过通过ArcCatalog，可以将可以将CAD、Table、Shapefile、Coverage等数据或等数据或 栅格影像等加载到栅格影像等加载到Geodatabase要素类要素类。 导入数据导入数据：可将可将CAD、Shapefile、Coverage数据和地理数据库要素类数据和地理数据库要素类 导导 入入Geodatabase中中。 导入要素类导入要素类、导入表导入表 导出数据导出数据：导出数据能在多个地理数据库之间共享数据并选择性地更改数据格式导出数据能在多个地理数据库之间共享数据并选择性地更改数据格式。 导出导出XML工作空间文档工作空间文档 导出要素类至其他地理数据库导出要素类至其他地理数据库 加载数据加载数据: 数据的导入和数据的载入数据的导入和数据的载入，虽然都是向数据库中添加数据虽然都是向数据库中添加数据，但是方式但是方式 是不同的是不同的。 在在ArcCatalog中加载数据中加载数据 在在ArcMap中加载数据中加载数据 19 3.3 Geodatabase3.3 Geodatabase的智能化操作的智能化操作 属性域操作属性域操作 前面讲述了如何新建一个前面讲述了如何新建一个Geodatabase并且向其加载数据并且向其加载数据，但但 Geodatabase中所包含的不仅是要素类中所包含的不仅是要素类、要素集和表要素集和表，还可能包含还可能包含 关系类关系类、注释类注释类、几何网络几何网络、拓扑等不同的结构和类别拓扑等不同的结构和类别。 子类型子类型 创建地理数据库标记创建地理数据库标记 创建关系类创建关系类 20 3.3.1 属性域操作属性域操作 地理数据库按照面向对象的模型存储地理信息地理数据库按照面向对象的模型存储地理信息，也可以将其非空间信息保也可以将其非空间信息保 存在表中存在表中。对于要素和表可以设置一些规则进行限制对于要素和表可以设置一些规则进行限制，对属性的约束称为对属性的约束称为 属性域属性域。 属性域是描述字段合法值的规则属性域是描述字段合法值的规则，是一种增强数据完整性的方法是一种增强数据完整性的方法，用于约用于约 束表或要类的任意特定属性中的允许值束表或要类的任意特定属性中的允许值，可分为可分为【范围范围】和和【编码的值编码的值】。 属性域的创建属性域的创建 属性域的查看属性域的查看 属性域的删除与修改属性域的删除与修改 属性域的关联属性域的关联 注意事项注意事项 并非表或要素类中的所有对象都必须在相同字段中应用相并非表或要素类中的所有对象都必须在相同字段中应用相 同的同的【属性域属性域】或默认值或默认值。 21 3.3.2 子类型子类型 子类型是要素类中具有相同属性的要素的子集子类型是要素类中具有相同属性的要素的子集，或表中具有相同属性的对象或表中具有相同属性的对象 的子集的子集。可通过他们对数据进行分类可通过他们对数据进行分类。 子类型是特征类中特征的次级分类子类型是特征类中特征的次级分类。 子类型通过创建编码值来实现子类型通过创建编码值来实现，因此它必须与短整型或长整型或长整型数据因此它必须与短整型或长整型或长整型数据 类型的字段相关联类型的字段相关联。 创建子类型创建子类型 修改子类型修改子类型 22 3.3.3 创建地理数据库标记创建地理数据库标记 对于地理现象的表述对于地理现象的表述，既有空间信息既有空间信息，又有非空间的属性信息又有非空间的属性信息。 地理数据库注记存储于标记要素类中地理数据库注记存储于标记要素类中。 注记通常为文本注记通常为文本，但也包括其他类型符号系统的图形形状但也包括其他类型符号系统的图形形状。 每个文本注记要素都具有符号系统每个文本注记要素都具有符号系统，其中包括字体其