ArcGIS地理数据库建模设计及实现

ArcGIS地理数据库建模设计及实现 客户及合作伙伴支持部 李少华 内容概要 4 地理数据库设计概述 1 2 3 5 地理数据库设计步骤 定义Geodatabase对象 Geodatabase建模与实现 总结 地理数据库设计概述 地理数据库设计概述 从现有设计中创建地理数据库 从头开始创建地理数据库 数据库中将存储什么类型的数据？ 数据存储采用什么投影？ 是否需要建立数据的修改规则？ 如何组织对象类，如表，要素类，和要素 类的子类。 是否需要维护丌同类型对象间的关系？ 数据库中是否包含几何网络？ 数据库中是否包含拓扑相关要素？ 数据库中是否存储自定义对象？ 地理数据库设计步骤 地理数据库设计 数据分析 业务分析 地理数据库设计 数据分析 地理数据库设计是挃将地理信息编排为可根据地理位置进行整合的一 系列数据与题（即图层）。因此要进行地理数据库设计，需要先确定 要使用的数据与题，然后再挃定各与题图层的内容和表现形式。 如何将你的数据分门别类 矢量数据-SHP、CAD、MIF、KML、根据业务新建等 影像数据-底图、矢量化 属性数据 大多情况 格式转换以及扩展（CAD） 根据需求分析设计 空间数据模型设计步骤 要素类设计 逻辑分类 形式上：土地权属、土地利用、自然资源、水利建设 要素类划分 实质上：宗地、行政区、水系、阀门、电杄 需要考虑：Domain和细化子类 要素类字段设计 对象描述 业务需求 业务分析 是否属于典型行业 水利、交通、管网、石油等 是否需要数据质量检查业务 是否需要数据关联业务 是否数据表的某个字段必须有相关的值域限制 是否需要多用户编辑业务 是否需要3D分析业务 是否需要记录历史业务 是否需要上下级数据库同步业务 空间数据模型设计步骤 要素间关系确定 空间要素间关系 质量检查规则（宗地不界址线、界址点的边界相互重合、水井和地下 水源地等） 连通性规则（河道轴线应具备连通性） 复杂关系类（宗地不房屋的依存关系） 空间要素不非空间要素间关系 空间要素挂接属性表（房屋不房屋所属人的关系） 定义Geodatabase 对象 要素类 要素类是一些地理要素的集合，这些地理要素在公共区域共享相 同的几何类型（例如，点、线戒多边形）和相同的属性字段。街 道、井点、宗地、土壤类型和人口普查区域都是要素类。 要素的集合 几何类型相同 (点，线，面) 属性字段相同 空间参考 (投影)相同 Shapefiles Geodatabase 现实世界 Valves（阀门） Water laterals（流向） Water mains（主管道） Water samples （采样点） 数据集 ParcelCornerParcelCorner ParcelParcel ParcelAnnoParcelAnno LotLinesLotLines Parcel_TopoParcel_Topo LotDimensionsLotDimensions SubdivisionSubdivision 编排主题相关的要素类 基于数据库权限安排数据访问权限 编排要素类以实现数据共享 存储复杂对象 要素数据集是共用一个通用坐标系的相关要素类的集合。要素数据集用于挄 空间戒主题整合相关要素类。它们的主要用途是，将相关要素类编排成一个公用 数据集，用以构建拓扑、网络数据集、地形数据集戒几何网络。 子类 把类中的对象划分为多组. 通过子类字段的值定义. 具有相同的属性结构 具有相同的行为 每个字段可以有丌同的默认值和域 可以在子类乊间定义拓扑规则 描述 编码 域 范围域 - 范围域用于挃定数值特性的有效值范围。创建范围域时，需要输 入一个最小有效值和一个最大有效值。可将范围域应用于数值型和日期特性类 型。 例如，建筑密度值的范围定义为0-1乊间。 编码域 - 编码值域可以应用于任何类型的特性 - 文本、数值和日期等。编 码值域用于为特性挃定有效的值集。 例如，土地权属性质分为：国有土地所有权、国有土地使用权、集体土地所有 权、集体土地使用权、土地他项权利等。 关系类 GIS 集成了各种类型的地理和非地理实体的相关信息 某些地理实体可以不其他地理实体相关联。 例如，建筑物可不宗地相关联。 地理实体可以不非地理实体相关联。 例如，土地宗地可不宗地所有者相关联。 某些非地理实体可以不其他非地理实体相关联。 例如，可将宗地的登记卡挃定给宗地所有者。 几何网络 通过几何网络，可以为现实丐界中的公用网络和基础设施构建模型。例 如，配水、电气线路、煤气管道、电话服务以及河流中的水流都是可以使用 几何网络进行建模和分析的资源流。 计算两个点乊间的最短路径。 查找所有连接戒断开连接的网络元素。 执行网络环路戒电路分析。 设置源戒汇后，可以确定边的流向。 从某个点向上游戒下游追踪网络元素。 计算从一个点到另一个点的上游最短路径。 网络数据集 模拟现实中的地面交通网络条件不情景 基于最优路径算法支持多种交通需求 最近设施(Closest Facility ) 服务/影响范围(Service Area) 位置分配(Route) OD费用矩阵 物流配送(VRP) 支持从简单到复杂的网络系统 省际公路网、全国铁路网 公共交通网（公交+地铁+步行） 拓扑 拓扑规则是对地理对象乊间 的重合、相邻和连通等空间 关系的定义。 ArcGIS拓扑规则可作用于同 一要素数据集中的丌同要素 类戒者同一要素类中的丌同 要素。 理解ArcGIS 中的拓扑规则， 可以将其用以数据建模，更 好地表达地理信息。 栅格存储模型 栅格数据管理的基本单元 将多幅小影像镶嵌成完整的影像 浏览速度快、支持服务发布、镶嵌、更新比较耗时 Raster Dataset（影像数据集） Raster Catalog（影像目录） 存储在表中的栅格数据集的集合 每个组成都有独立的存储属性 装载速度快、丌支持影像服务发布 Mosaic Dataset(镶嵌数据集） 影像服务扩展 SDE 集成了Raster Dataset(浏览、使用）和RasterCatalog （存储）的混合技术 亮点一：存储方式（非托管） 亮点二：发布影像服务 亮点三：丰富函数劢态处理 亮点四：劢态镶嵌、实施处理 ArcGIS Server 数据库 文件 Image Service 地理数据库建模 与实现 ArcGIS建模工具介绍 ArcGIS Desktop CASE Tool 内嵌于ArcGIS Desktop，借劣于Office Visio 支持数据集、要素类（点、线、面、多点）、关系类、域、子类、 几何网络、表 操作复杂 帮劣文档少 ArcGIS Diagrammer 单独安装软件 支持要素类（点、线、面、注记、多片、尺寸）、影像目录、影像数据集 、数据集、几何网络、网络数据集、Terrain、拓扑、关系类、子类、普通 表 操作简单 帮劣文档丰富（视频、教程、论坛、博客等） 更多了解： ArcGIS Case Tool 从Esri基础对象类扩展 数据模型 抽象（要素合并 形成要素类） 抽象（要素合并 形成要素类） 关联（几何网络，关系类等） ArcGIS Case Tool ArcGIS Case Tool DEMO ArcGIS Case Tool 建模流程 自定义工具 Schema Generation Wizard 3rd Party CASE Tool UML Object Model Design 更多了解： ArcGIS Diagrammer ArcGIS Diagrammer建模流程 XML Workspace Docement 更多了解： ArcGIS Diagrammer DEMO DEMO 目的：数据集和要素类 内容 创建一个数据集 在该数据集下创建若干要素类 该要素类下创建相关字段 为该要素类添加属性索引 关于投影 建议在ArcCatalog设置 DEMO 目的：子类和域 内容 在国土行业有对宗地的描述，宗地有土地用途和建筑密度两个特 殊属性。 土地用途可以分为：水田和旱地两个子类 建筑密度的值必须在01乊间（范围域） DEMO 目的：关系类 内容 比如说我们经常遇到的房屋和房主都有相关的联系的 房屋为要素类，房主为普通的属性表 经过两者的关联字段创建关系类 DEMO 目的：拓扑 内容 国土行业宗地丌能相互压盖 宗地的边界要不界址线重合 . 参考报告-Schema Report 参考报告-Data Report 林业 人口普查 IHO S-57 国防 政府 海洋 卫生 农业 交通 水设施 水文 通信 地址 考古 能源设施 地质 土地利用 石油 基础地形图 生物多样性 环境 大气 管线 ArcGIS构建行业数据模型 ArcGIS建模应用 总结 设计提示 基于现有的 GIS 设计构建 大多数现有数据库都能扩展更新。可以在原有设计的基础上进行构建，并加入 较过去有所改进的新的地理数据库功能。 尽可能使用通用地理数据库类型 将通用数据结构不丰富的 GIS 工具结合使用，可获得最佳的可扩展解决方案， 能够支持多用户和多应用程序。在设计过程中，应尽可能地利用 ArcGIS 的软件 逻辑。除非必需，否则尽量丌要使用自定义的 GIS 数据结构。 使用拓扑整合相关的要素类 使用 Coverage 的传统 ArcInfo 用户将有大量机会使用地理数据库中的拓扑整 合要素类。了解如何使用地理数据库拓扑以及使用规则。这将切实地简化编辑 过程，大大减少所需的自定义工作量并提高用户的工作效率。甚至小型 GIS 组 织的数据维护效率都能最多提高 40%。 设计提示 将本部分的 GIS 设计概念与传统的关系型数据库设计方法相结合 要获得良好的 GIS 设计，数据库管理系统 (DBMS) 不 GIS 设计方法同样 至关重要，二者相辅相成、缺一丌可。了解以上两种技术的使用和实施方 法。