基于arcsde和geodatabase的空间模型数据库设计研究

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1、基于ArcSDE和Geodatabase的空间模型数据库设计研究①②①吕蓬王建明①信息工程大学测绘学院河南郑州450052②海军出版社天津塘沽300450Email:lp811111@tom.com摘要：采用ArcInfo平台的Geodatabase数据模型和ArcSDE技术，文章通过讨论新一代的数据模型——Geodatabase及其Geodatabase数据库的结构体系和数据组织方式，实现了面向对象的空间数据库的设计。关键词：Geodatabase；面向对象；空间数据库Abstract：UsingArc/InfoplatformofGeodatab

2、asemoduleandArcSDEtechnique，thispaperdiscussesthenewdatamodel-Geodatabasedatamodel，thestructureofGeodatabaseandtheorganizationmethodofdata，thentheobject-orientedspatialdatabasedesigningisrealizedKeyWords:Geodatabase；Object-orientedtechnology；Spatialdatabase1.引言地理信息系统(G1S)是一门新兴学

3、科，它是在计算机软件和硬件支持下，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。地理信息系统的发展经历了面向数据为主的阶段到目前的面向应用为主的阶段，但是地理信息系统的核心从来没有改变，那就是空间数据库系统。空间数据库系统是地理信息系统发展的支柱，一个好的GIS系统离不开后台空间数据库系统的支持，同时空间数据库系统也是数据库领域的研究热点问题。数据库各项功能的实现、具体设计离不开数据模型的支持。本文通过对几种数据模型的比较分析，选择了ArcGIS的新一代数据模型——Geodatabase，后台选用Ar

4、cSDE引擎和IBMDB2关系数据库管理系统，实现了基于Geodatabase的面向对象空间数据库的设计。2.几种数据模型的比较2.1Coverage数据模型Coverage数据模型提出了基于拓扑的数据组织，它有两个鲜明的特点：1)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，这样可以使显示和访问最优化。属性数据存储在表格中，用等于二进制文件中地理要素数据的行来存储，属性和要素之间通过唯一的关键字ID来连接，以实现图形和属性的双向查询；2)矢量要素之间的拓扑关系也被存储。例如，线的空间记录信息为线的起始结点和终止结点，可以推算哪些线相连，

5、同时线的左侧和右侧有哪些多边形。Coverage数据模型的优势在于用户可以自定义要素表格，不仅可以添加字段而且可以与外部表格的字段建立关联。由于Coverage数据模型存储了矢量数据间的拓扑关系，使GIS系统可以进行高级的地理分析，可以实现更精确的数据输入，从而为实现高性能的GIS提供可能。由于受当时计算机软件和硬件的限制，空间数据和属性数据采用分开存储的原则。空间数据存储在二进制文件中，属性数据存储在关系数据库的二维表格中，运用Coverage数据模型将二者连接起来。Coverage数据模型的重大缺陷是要素被描述为统一的行为聚集的点、线、面集合，例

6、如，表示道路的线的行为和表示河流的线的行为是一摸一样的，这并不是我们所需要的。另外，当一条线穿越多边形时，它无法区分线和多边形是实交还是虚交。在Coverage中，如果线穿过多边形，线把多边形自动划分为两块。2.2CAD数据模型CAD数据模型相对简单，它以点、线、面的二进制文件存储地理数据；它的缺点是只能存储少量的属性数据，一般都是地图图层和注记标注，并且难以提供GIS分析所要求的数据。2.3Geodatabase数据模型Arc／Info引入了第三代数据模型——Geodatabase。它采用面向对象技术将现实世界抽象为若干对象类组成的数据模型，每个对

7、象类有其属性、行为和规则，对象类之间有一定的联系。这样，以更加适合自然的行为和人的思维方式去组织数据，更精确的模拟真实世界。Geodatabase按层次将地理数据组织成数据对象，这些数据对象存储于要素类(featureclass)、对象类(objectsclass)或要素集(featuredataset)中。图1为采用Arc/Info平台将基础地图(AutoCAD格式)转换成为Geodatabase数据模型的示意图。Geodatabase对空间数据管理以关系数据库为基础，利用关系数据库成熟的数据处理能力对空间数据和非空间数据进行统一管理。相比于CAD

8、和COVERAGE两种模型来说，Geodatabase数据模型具有明显的优势：1)在同一数据库中集中管理各种