论文基于空间数据引擎构建gis应用

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1、基于空间数据引擎构建GIS应用刘宏建牛德力解放军信息工程大学测绘学院河南郑州450052摘要：本文以利用空间数据引擎构建GIS应用为主要研究内容，从体系结构、核心技术、工作流程等方面对该技术做了详细介绍，又以MapInfoSpatialware为例，给出了基于MapInfoSpatialware构建GIS应用的解决方案。关键字：空间数据引擎、SpatialwareAbstract:Themaincontentofthetextisthebuilding-upGISapplicationbyusi

2、ngtheSpatialDataEngine,whichpreciselydescribesitsarchitecture,key-technology,work-flowandetc.AndbyinstanceofMapInfoSpatialware,itproposesthesolutionofthebuilding-upGISapplicationonthebasisofMapInfoSpatialware.1.引言近年来，随着关系数据库技术的进一步发展与成熟，采用关系数据库来对空间数据和

3、属性数据进行一体化存储和管理，已经成为商用GIS平台发展的一个趋势。全关系型的GIS软件，利用关系数据库解决了空间数据的集中控制、网络环境下的共享、并发控制等问题，明显地提高了GIS软件管理空间数据的能力。空间数据引擎（SpatialDataEngine），实质上就是基于商用关系数据库系统构建空间数据库，以提供空间数据存储、管理能力的系统。本论文将对利用空间数据引擎构建GIS应用的一些关键技术作一下深入的探讨。2.体系结构图1基于空间数据引擎构造GIS应用的系统部署图基于空间数据引擎的GIS应用

4、系统，可划分为三个层次：前台客户端、中间层应用服务器和后台的数据库服务器。前台的客户端负责数据显示、与用户的交互等工作，它可以是一般的应用程序也可以是Web878Browser（浏览器）。最底层是数据库服务器，它可以是不同的数据库产品，也有可能运行在异构的操作系统上面，该层又可以称为数据存储层。空间数据引擎属于应用服务器层，它向高层的客户端应用提供一套统一的空间数据访问机制，屏蔽掉低层异构数据库和操作系统的差异；中间层应用服务器按照需求还可以包括Web服务器、Web地图服务器等。中间层应用服务器

5、的作用是：封装业务逻辑、处理Web客户端的请求、执行空间查询，从数据库获得数据并返回给客户端。由于空间数据引擎在整个系统中的核心地位和作用，下面将对空间数据引擎的关键技术作一下探讨。3.空间数据引擎核心技术剖析(1)概述在OpenGIS体系结构中，将共享领域服务分为了15类，共享域服务的15种基础服务反映的是一些基本的、重要的空间数据操作功能，例如空间数据建模、空间实体操作、空间查询、地图影像操作、坐标系管理等。空间数据引擎将空间实体操作、图层管理、数据交换、空间参考系等核心功能集成起来，对外提

6、供调用接口，在构造地图显示、地图数据编辑、空间分析、数据交换等外部系统时，就可以直接对空间数据引擎的功能接口进行操作，从而使外部系统自动获得空间数据操作的基本功能。从空间数据引擎构成上考虑，它由空间对象结构、空间索引和空间函数三大部分构成。(2)空间对象结构图2Spatialware空间对象结构空间对象结构是空间数据引擎的基石，它要解决的是地理数据如何表达的问题。空间对象结构决定了空间数据引擎能表示什么，不能表示什么，空间对象结构的优劣，很大程度上决定了空间数据引擎的好坏。以MapInfoSpa

7、tialware为例（图1给出了Spatialware的空间对象结构图），ST_Spatial是所有空间数据类型的基类，在SpatialwareForSQLServer中，它是这样定义的：EXECsp_addtypeN'ST_Spatial',N'image',N'null'由上可以看出，SP_Spatial也就是BLOB类型（大二进制对象块），只是换个名字而已。Spatialware以SP_Spatial为基类，又派生出了ST_Point，ST_Line，ST_Polygon等一系列空间数据类

8、型，空间实体的生成，则要由空间函数来完成。(3)空间函数空间函数所要解决的是如何操纵空间数据与空间分析的问题，它实质上是对关系数据库标准查询语言（SQL,StructureQueryLanguage）的一种扩充，对关系数据库进行功能扩展以适用于空间数据。下面是Spatialware中几种比较重要的空间函数n空间实体构造函数用于创建空间对象结构中定义的空间实体。n空间聚合函数878对空间数据构成的一个行集（Rows）进行各种方式的计算，比如：HG_Aggunion函数，用来对多个空间实体求并，返回