简单分布式空间数据库引擎的实现

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1、第1章　简单分布式空间数据库引擎的实现目前已有的空间数据库引擎复杂的系统结构和高昂的价格，完全无法满足小型数据的处理，因此为了适应中小型软件的研发，我们设计了主要用于栅格数据和矢量数据的简单分布式空间数据库引擎(SimpleDistributedSpatialDatabaseEngine,SD_SDE)，它不仅缩小了数据处理的空间，还简化了系统的结构，从空间数据分散的特性出发，在保证数据安全性的同时大大提升了数据处理的效率，常用于多层次的GIS。首先，我们将具体介绍简单分布式空间数据库引擎的主要功能：（1）数据的存储和提取（2）通信接口（3）空间数据信息的

2、查询（4）分布式管理4.1数据存取实现数据的存取作为该系统的最主要的功能，包括模型和结构的存取两个方面。作为支持数据库引擎的重要支柱，我们将以第三章3.2节中所设计的空间数据模型为例，在数据库的选择上使用SQLServer2000和Oracle，对数据的存取操作进行具体的论述。数据在存储时主要是通过表格的形式对信息进行记录。4.1.1SD_SDE存储结构4.1.1.1栅格数据存储结构如何对SD_SDE的栅格数据进行存储，首先我们需要了解栅格数据的存储结构。由于存储的方式是表格的形式，因此存储结构中一般有七张表格，分别是：（1）栅格影像集表(rasterse

3、t)（2）管理表(raster_admin)（3）栅格影像数据块表(rasterblock)（4）栅格影像图层表(rasterband)（5）金字塔表(raster_pyramid)（6）压缩表(rasterencode)（7）栅格元数据表(rastermetadata)当需要将图像数据进行存储时，一般流程是先在栅格影像集表中新增一个影响数据的记录，然后在其他六个表中也增加记录。下面我们对存储结构中的七个表进行具体的解释说明：（1）栅格影像集表：当有新的影像数据被存储，栅格影像集表会对该数据编号，即ID(raster_id)，ID中不仅有数据存储时间、拥有

4、者等数据的各种信息，还能够作为桥梁，将其他表中的记录连接起来。用户拥有对数据信息中的金字塔最高层级值和数据块的大小值自定义的权限。（2）管理表：数据通过ID与管理表实现信息的连接共享，因此当用户对数据库进行检索是，管理表会提供所有影像数据的各种详细的信息。（3）栅格影像数据块表：通过影像块来对数据进行存储，每个影像块都记录了影响块的方位、大小等信息。（4）栅格影像图层表：根据波段对影像数据进行分层，然后将每个图层的具体信息记录在表上。图层往往由图层块组成，每个图层块都记录了影响的数据信息，为了方便记录，规定0表示影像块数据，1表示图层块数据。（5）金字塔表

5、：可以根据用户查询的条件有针对性的提取数据，不仅减少了工作量还能够提高系统的运行速度。金字塔表中记录的主要是金字塔每块的坐标、层级等信息，数据主要存储在金字塔块中。（6）压缩表：主要用于记录数据的大小方位等信息，通过对大量的数据进行压缩，节约了空间，大大提高了数据的传输速度，当用户需要提取数据信息时，压缩表会自动解压还原数据。（7）栅格元数据表：主要用于记录影像的尺寸分辨率等基本信息。如图是栅格影像集表raster_set字段名类型描述raster_idint栅格影像idnamechar栅格影像名称datedatatime入库时间ownerchar所有者p

6、yramidint金字塔最高级别blockheightdouble影像数据块的高度blockwidthdouble影像数据块的宽度descriptionvarchar备注表4-2管理表raster_admin字段名类型描述admin_idint标示IDraster_idint栅格影像idnamechar栅格影像名称descriptionvarchar备注表4-3栅格影像数据块表raster_block字段名类型描述block_idint影像数据块号xlcornerdouble影像数据块左下角坐标xylcornerdouble影像数据块左下角坐标yblock

7、rowint影像数据块所在行号blockcolint影像数据块所在列号blockdataimage影像数据块存储数据raster_idint栅格影像id表4-4栅格影像图层表raster_band字段名类型描述level_idint影像图层idraster_idint栅格影像idcellsizedouble栅格影像分辨率level_widthdouble图层宽度level_heightdouble图层高度descriptionvarchar分辨率备注表4-5金字塔表raster_pyramid字段名类型描述pyramid_idint金字塔数据块块号pxlc

8、ornerdouble左下角坐标xpylcornerdouble左