第六讲GIS的数据库设计.ppt

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1、第六讲地理信息系统数据库设计与管理程承旗北京大学遥感与地理信息系统研究所GIS数据库一般来说数据库的集合存放有下面几个要求：1）最小冗余度原则；数据尽可能不重复。2）应用程序对数据资源的共享原则：以最优的方式服务于一个或多个应用程序。3）数据独立性原则：数据的存放尽可能地独立于使用它的应用程序。统一管理原则：能够用一个软件统一管理这些数据。分享式数据库分享式数据库的优点可以从以下几个方面来概括：1）灵活性增强。2）用户应用程序的共同开发。3）维护的分享。4）减少数据的冗余度。GIS数据库设计的概念GIS数据库设计过程第一步

2、需求分析第二步原型概念化设计第三步GIS数据库的详细设计第四步自动化方案制定第五步试点项目实施第六步数据库总体实施用户需求分析GIS数据库开发应该主要了解下面的内容：1）明白即将开发的GIS所支持的各种功能；2）了解系统要求的数据内容和行为；3）了解数据之间的关系和优先次序；这些信息有利于制定数据库的开发实施计划。4）了解数据库和GIS的整体要求和蓝图。现状调查1）在访谈以前将各种问题以表格、问卷或其他书面形式写出来。2）避免不必要的细节，着重了解预定的内容。3）整个访谈应由GIS专业技术人员掌握，控制进度，保持良好的访谈

3、气氛。4）尽可能在对方工作的地方进行，以便对方可以随时提供必要的资料和过程。5）让对方告知轻重次序，以便于在实施过程中决定执行次序。6）注意负面意见，但不要急于作答。7）对于自己不熟悉的领域可以使用录音机、录相、照相等。需要了解的内容通常可以分成机构的模式、日常操作、数据、专业人员、软件和硬件这六大类。调查内容的组织的分析（1）现有机构的组织结构图；1）现有机构的功能示意图；2）现有机构的人员组织及功能示意图；3）现有数据内容及来源清单；4）现有数据及其功能参照表；5）现有软硬设备关系图。除了以上6种内容以外，还应当包括下

4、面三种；6）人员培训计划；7）GIS的输出产品；8）实施的进度计划。分析结果报告分析结果报告通常要包括以下几个部分：1）机构运作的逻辑数据流程图；2）对于整个数据流程的每步过程，数据的输入是如何转换成数据的输出；3）各主要处理均应当以任务的形式出现；4）各主要处理的步骤应简单明地注明。（2）建立GIS系统获得的各种产品各类GIS产品通常可以包括地图、报表、文件、应用软件包、屏幕查询或是更新的数据库等。（3）硬件资源表包括：硬件名称、操作系统、主要功能、所属部门、运行状况等。（4）软件资源表包括：软件名称、所属单位、操作平台

5、、主要功能、参与的应用、运行状况等。（5）专业人员清单主要包括：人员名称、所属部门职务、主要职责范围、技术优势、经验层次、目前工资等。（6）数据功能参照表I:InputO:Output（7）数据来源清单数据功能参照表（8）部门功能清单概念化设计1）数据库的宏观地理定义：主要指对数据库比例尺、地图投影和坐标系统的定义。2）数据库的地理特征设计；对于各种地理特征有关的属性数据中以什么几何形式表达进行设计。3）数据库表格及其关系的设计表达：对与地理特征有关的属性数据在数据库中表达方式的设计。4）数据库总体设计的评定；根据数据库的

6、应用目的和数据内容及使用方式来评价前面三步的设计结果，进行统筹的考量。5）数据库概念模型的起草；将GIS数据库的概念设计起草成正式的文件，作为后面详细设计时参考。数据库的宏观地理定义宏观地理定义通常包括以下三个内容：比例尺、地图投影和坐标系统。1）比例尺比例尺是指地图和地表上长度的对应关系，它是地图或数据精度和详细程度的标志。2）地图投影和地理坐标系统设计数据库时可以有以下几种选择1）将所有数据放入一个带。2）将各带分别存放。3）选择不同的地图投影。4）选择使用地理坐标系统。地图投影选择的几个原则：1）任何地图投影均有变形

7、。2）等形投影保持小区域内不变，但任何一种投影不能保证大范围内的不变。3）等面积投影保持同比例的情况下面积不变。4）等距离投影保持某种距离上下不变，但任何一种投影均不可能保持一幅地图上任何两点的距离均是不变的。等方向投影保持地图上的方位角与真实方位角相同。投影和坐标系统选择的一般原则：1）在经常需要投影变换而且覆盖面积较大的情况下，应该使用地理坐标系统。2）笛卡儿坐标系统对于小面积和一个固定的坐标系最为适合。3）根据研究区的形状来选择变形最小的投影。4）如果有地区标准的话，应该使用地区标准。5）如果研究区的面积很重要时，可

8、以考虑使用一种等面积的投影进行面积计算，而数据在存储时可以使用另外一种投影。数据库数据模型的确定1）数据库数据的组织GIS中数据组织结构的分析主要包括：①数据分层；②数据在各层次上表达的形式及其格式；③数据属性信息的内容。数据分层的考虑因素①具有同样的特性，即数据有相同的属性信息。②比例尺的一致性。③该