Geodatabase版本控制原理剖析

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1、Geodatabase版本控制原理剖析空间数据管理一直是GIS研究的重点，随着人们对地理空间认知程度的加深以及计算机技术的飞速发展，目前空间数据管理方式已经脱离了传统的文件系统，直接由数据库系统统一管理。由于空间数据库规模扩大和用户激增，GIS的数据处理工作流和数据共享机制需要长事务支持，以完成多用户同时对空间数据的编辑修改和历史数据的回溯管理。本文详细分析了ESRI面向对象地理模型（Geodatabase）版本控制的基本原理，为有效控制多用户并发操作冲突、维护空间数据的完整性和一致性、提高历史数据的管理水平提供参考。 一、     Geodatabase简介

2、地理数据模型是地理实体及其关系的形式化抽象和数学描述。随着数据库、面向对象等技术的发展，面向对象的地理数据模型成为大型空间数据库的首选方案，它克服了传统地理数据模型的局限性，将具有复杂结构的一个逻辑整体视为一个对象，提供了概念模型到逻辑数据模型以至物理模型的一致描述，从而大大提高了管理效率，同时也为版本管理、动态模式修改等功能的实现创造了条件。Geodatabase是ESRI公司在其ArcGIS产品中引入的全新面向对象空间数据模型，是建立在标准关系型DBMS之上的统一的、智能化的空间数据库。它在同一模型框架下对GIS通常所处理和表达的地理空间要素，如：矢量、栅

3、格、三维要素、网络及要素间的关系和拓扑规则等，进行统一的描述。图1描述了Geodatabase中的元素及其组织。Geodatabase是图形数据和属性数据的容器，它们全部存储在关系数据库（RDBMS）中，而且针对不同的关系数据库提供了Geodatabase的两个不同版本：PersonalGeodatabase（个人版）和MultiuserGeodatabase（多用户版）。PersonalGeodatabase基于微软公司的Access数据库实现，方便高效，一个Geodatabase为一个mdb文件，由于受Access数据库本身限制，PersonalGeoda

4、tabase许多功能也受到限制；针对Oracle、SQLServer一类的大型数据库，ESRI提供了MultiuserGeodatabase，并通过ArcSDE（空间数据引擎）完成对其的访问操作。相对于PersonalGeodatabase，MultiuserGeodatabase没有存储容量的限制，而且还支持多用户在线编辑、工作流、版本管理等高级特性。总之，相比其它空间数据模型，Geodatabase具有如下的特点：（1）      在同一数据库中统一管理各种类型的空间数据；（2）      通过合法性规则检查，空间数据的录入和编辑更加准确；（3）     

5、 空间数据更面向实际的应用领域；（4）      可以表达空间数据之间的相互关系；（5）      可管理连续的空间数据，无需分幅、分块；（6）      支持空间数据的版本控制和多用户并发操作；正是由于Geodatabase的上述特点，使其广泛应用于国土、规划等各个领域。 二、版本控制原理随着空间数据库应用扩大和用户激增，对空间数据的处理和应用不再局限于单机模式，而是在一个相互连接的网络环境中进行，这大大提高了空间数据的共享程度，扩展了GIS的应用范围，但由此而来的就是对于需要长时间、多步骤才能完成的海量空间数据的处理，如何才能保证其完整、一致；如何才能保证

6、网络中多个用户对同一目标编辑修改的正确性；如何再现现势数据多次变更的历史过程，对于这一系列的问题，Geodatabase通过版本控制提供了完备的解决方案，提供了对GIS的数据处理工作流和长事务的支持，通过数据缓冲和提交时的取舍判断有效协调（Reconcile）多用户同时对空间数据编辑修改的并发操作，还可实现空间历史数据的回溯管理。本文将以Geodatabase为例，讲述空间数据库版本管理的基本原理。所谓版本控制，就是记录并管理数据库在变更、演化过程中各个阶段的状态信息，一个版本就是数据库在一个阶段的逻辑快照，它并不复制数据库，但却反映数据库在那一阶段的全貌。对

7、于建立在关系数据库基础之上的面向对象地理数据模型，其版本管理的实质是在关系数据库管理系统(RDBMS)中利用一组特定模式的关系表格，实现空间数据库状态信息的管理维护。 2.1．数据库状态 数据库状态是记录数据库变化的一个容器，当修改某一特定数据库时，其变更即被标示为一个状态。由于数据库的变更总是从其前一状态开始，因此记录数据库变更的一系列状态就形成了一棵状态树。对树中的每个状态结点，都具有打开和关闭两种状态，对数据库的任何增、删、修改都只能在打开状态下进行。 2.2．空间数据库版本空间数据库版本是指向某一特定数据库状态的数据库记录，创建空间数据库的一个版本实际

8、是生成并选择了空间数据库的某一状态，从