基于webgis的省级地理空间数据库的.研究

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1、学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本：学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：年6月6日第1章绪论第l章绪论1．1课题背景及意义目前，随着GIS技术的广泛应用和空间探测技术的飞速发展，能够获取的地理空间数据越

2、来越丰富，多层次、多分辨率、多时相性、多种类的省级地理空间数据在各行各业中的应用越来越广泛。同时，随着WebGIS技术的迅速发展和不断成熟，使人们可以浏览互联网上的各种分布式的、具有超媒体特性的地理空间数据及属性数据，还可以进行地理空间分析、查询、统计及辅助支持决策等。这就对地理空间数据库管理技术提出了更高的要求，传统的地理空间数据的管理模式就不能满足需要了。本课题主要研究目的是在对地理空间数据模型与空间数据管理进行研究的基础上，结合山东省工商行政管理经济户口地理信息系统项目，对省级地理空间数据库的数据标准、数据内容、数据组织、数据集成、数据入库、数据访问、数据优化等方面的

3、相关技术进行剖析，并提出如何在实际操作中进行有效的应用。同时，对WebGIS技术的开发技术和应用模式，进行说明和解析。本课题在实践上完全立足于基于VVebGIS的省级地理空间数据库的开发项目，而此项目是国内首家省级的工商业务与VVebGIS技术密切结合的样板工程。本课题在目前基于WebGIS的海量空间数据库的开发应用中具有实际指导和应用价值。1．2研究现状及发展动态1．2．1地理空间数据库技术现状GIS空间数据具有空间特征、非结构化、空间关系、分类编码及海量数据等特征【3】。如何对地理空间数据进行合理的存储、检索、修改、查询，是GIS的核心问题。随着GlS系统的不断发展，地

4、理空间数据的管理走过了三个发展阶段。第一个阶段是文件存储阶段，即用文件的方式管理空间数据和属性数据。第二个阶段是文件+关系数据库阶段，即用文件的方式管理空间数据，用关系数据库管理属性数据。第三个阶段是应用空间数据库同时管理空间数据和属性数第1章绪论据的阶段。空间数据库技术在海量数据管理、属性和空间数据一体化管理、用户并发访问、数据库访问权限和安全机制方面具有明显优势。数据库管理方式又可以分为关系数据库管理方式、对象关系数据库管理方式、面向对象数据库管理方式。【5】1、文件管理方式纯文件管理方式根据具体的需要设计文件的存储结构来存储数据和相应的元数据，通过编写存取该文件的函数

5、来进行数据管理。可以根据具体的应用需要灵活的设计文件结构，因而可以管理较复杂的数据。具体设计时，文件可以设计成顺序文件、索引文件、自接文件等多种方式。如果数据结构合理，这种方式是效率最高的一种数据管理方式。文件的数据结构、组织方式等都随系统的应用的不同而存在较大差异，文件与应用程序关系非常密切。当数据结构发生变化时，系统需要重新修改编译。这种方式实现多用户之间的数据共享和并发控制比较困难，并且数据安全很难保证。缺乏语义查询和基于内容查询的支持。2、文件与关系数据库空间数据作为外部文件存储，而空间数据的元数据用关系数据库管理。通过在数据库中存储空间数据的路径名来存取数据。把元

6、数据管理交给商用数据库来管理，而空间数据库作为外部文件加以管理，这样可以简化系统的开发难度。无论效率和存储都得到了一定程度的折中。这种管理方式中的空间数据仍然是文件管理，空间数据的共享和并发控制比较困难。缺乏语义查询和基于内容查询的支持。3、关系数据库关系数据库管理用于商用数据库具有较好的理论基础作支持，有稳定的系统操作性能。并且针对非结构化的数据提供了一进制存储字段。可以将空间数据分成小的数据块作为一条记录存放到数据库中。数据集中控制，数据冗余度小，数据独立性强，并发控制容易实现，数据库易恢复，数据安全性和完整性较好等，可以实现多用户访问。元数据可以与空间数据无缝的集成管

7、理。为了将空间数据放入到关系数据库中，不得不做大量复杂的工作，即使数据库支持变长的操作，但牺牲了速度，缺乏予以查询和给予内容查询的支持。4、对象．关系数据库管理模式由于直接采用通用的关系数据库管理系统的效率不高，而非结构化的空间数2第1章绪论据又十分重要，所以许多数据库管理系统的软件商纷纷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非结构化的空间数据，如Oarde推出了空间数据管理的专用模块，定义了操纵点、线、面、圆、长方形等空间对象的API函数。对象一关系数据库既具有关系数据库的特点，又能有效地管理复杂数