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空間數據組織與管理課件(ppt56頁)(編輯修改稿)

2026-03-01 20:04 本頁面

　

【文章內容簡介】線、面”等簡單要素的存儲和檢索，它并不能存儲數據之間復雜的拓撲關系，也不能建立一個空間幾何網絡 ? ArcSDE解決了這些問題，并利用空間索引機制來提高查詢速度，利用長事務和版本機制來實現多用戶同時操縱同一類型數據，利用特殊的表結構來實現空間數據和屬性數據的無縫集成 A r c S D E 客戶端（間接）A r c S D E 客戶端（直接）客戶應用A r c S D E 應用服務器S Q L 引擎存儲管理數據文件S Q L 命令T C P / I PS Q L 命令R D B M S服務器 A r c S D E 原理示意圖空間數據組織 ? 以文件關系型管理模式為例 ? 圖幅數據組織 – 由于 GIS工程涉及范圍廣（如全市、全省、全國甚至全球），在管理空間數據時必須進行分幅管理（同傳統地圖分幅） – 圖幅一般對應一塊區域，常見的分幅方式有標準分幅和區域分幅 – 將一幅或相鄰幾幅圖當作一個工作單元，稱之為工作區（ workspace）圖幅數據組織 GIS工程工作區 1 工作區 2 工作區 m 工作層 1 圖幅 2 圖幅 n 圖幅 1 工作層 2 工作層 p 地物類 2 地物類 1 地物類 q 地物 1 地物 2 地物 r ……. ……. ……. ……. ……. GIS數據的組織管理圖幅數據組織 ? 工作層被定義為空間數據處理的一個工作單元，工作區由若干工作層組成 ? 工作層在范圍上可能與工作區一致，但在垂直方向上則因軟件系統不同而名稱和定義不同 – ARC/INFO的工作層稱為 coverage，一個 coverage就是一個工作目錄 – MGE的工作層就是一個 DGN文件，也稱為 catalog – 在 GeoStar中，一個工作層就是一個 GDA文件 – 一個工作層可以是一個邏輯層，也可以是某一個覆蓋層 – 工作層由一種或多種地物類組成，可以根據需要自行定義圖幅數據組織圖 5 . 1 2 工作區、工作層、邏輯層示意圖工作區道路水系居民地地表高程??鐵路公路高速公路等級公路等外公路工作層邏輯層空間數據的圖庫管理 ? 當 GIS所管理的區域和所要求的比例尺都比較大時，如在城市規劃管理信息系統中，數據庫包含大量的圖幅，涉及多個工作區及很多工作層的數據組織和管理，這時一個 GIS系統會包含幾百、幾千，甚至上萬個工作區。 GIS軟件必須讓用戶能在整個區域內進行眾多圖幅（分區）、工作層的調用，圖幅拼接和跨圖幅的剪切、開窗，跨圖幅工作層的漫游、查詢、分析和制圖等。這就涉及到圖庫的管理空間數據的圖庫管理 ? 在無縫大地圖的方式下，圖庫管理職能通過有效的分幅（分區）、分層的空間索引，以滿足用戶對具體的局部區域和專題層的操作、檢索的需要 ? 圖庫管理是海量空間數據管理的需要，是大型GIS軟件的必備功能，其管理效率是衡量 GIS軟件優劣的重要指標之一屬性數據組織 ? 屬性數據由關系數據庫管理系統管理，但它的文件組織方式也要服從工作層、工作區和圖庫的要求 ? 屬性文件組織的主要方式： – 與工作層對應的組織方式 ? 一個工作區對應一個屬性文件，屬性文件建立在工作區目錄下。Arc/Info采用這種方式，屬性數據文件一般建立在對應的 coverage目錄之下。無論一個工作區包含多少地物類，其目錄下僅有一個AAT表（記錄弧段屬性數據）和一個 PAT表（記錄多邊形屬性數據）。為了表達不同地物類的不同屬性項，可以按照每個地物類建立一個擴展的屬性表，讓它們通過地物編碼和內部連接碼與 AAT表和 PAT表相連。因此在查詢某一空間地物的屬性時，先從 AAT表和PAT表中得到部分信息，再從關系連接查詢到擴展屬性信息。屬性數據組織 ? 與地物類對應的組織方式 – 一個地物類文件對應一個屬性表，在這種方式中，把屬性文件放在工程（項目）目錄下集中管理，方便屬性查詢。 – MGE的屬性數據文件是建立在地物類的基礎上，將所有的屬性文件均放在對應的工程目錄之下。也就是說，不同工作區的相同地物類的屬性放在一起，這樣屬于屬性的工程管理，提高了在工程范圍內查找某一屬性的速度 – MGE并不要求每個地物類都帶有屬性表，無關緊要的地物可以不要屬性表屬性數據組織 ? 混合方式 – 由于前兩種方式存在缺陷，例如一個工作區對應一個屬性文件時，如果工作區涉及多個工作層，工作層下再細分出邏輯層，采用這種管理方式會給屬性信息檢索和更新帶來極大不便；采用單個地物類對應單屬性數據時又過于死板，更具彈性的方式是既可以設計一個地物類有一個屬性表，又可以多個地物類共用一個屬性 – 在 GeoStar中，既可以對每一個地物類設計屬性表，也可以對屬性項相同或相近的多個地物類設計一個公用的屬性表。如高速公路、一級公路、二級公路、鄉鎮公路等，它們的地物類型編碼可能不同，但它們的屬性項可能相同，因而它們可以共有一個屬性表，以便于查詢、顯示和最佳路徑分析 – GeoStar的屬性數據文件的組織與 MGE基本類似，在建立工程之前，屬性數據文件位于與工作區平行的目錄之下；在工程建立之后，則直接位于工程目錄之下。一個屬性文件包括了該工程內所有同類空間對象的屬性空間索引 ? 空間索引指依據空間對象的位置和形狀或空間對象之間的某種空間關系按一定的順序排列的一種數據結構，其中包含空間對象的概要信息，如對象的標識、外接矩形及指向空間對象實體的指針 ? 空間索引是一種輔助性的空間數據結構，介于空間操作算法和空間對象之間，它通過篩選作用，排除與特定空間操作無關的空間對象，提高空間操作的速度和效率空間索引 ? 空間索引的類型 – 對象范圍索引 – 格網索引 – 四叉樹空間索引 – R樹和 R+樹空間索引對象范圍索引 ? 在記錄每個空間實體的坐標時，記錄包圍每個空間實體的外接矩形的最大最小坐標 ? 在檢索空間實體時，

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