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1、关于 G E O D A T A B A S E设计的讨论 张琼 ( 上海四 通摩天计算机系统工程有限 公司) 摘 要 S D E柳tia l D a t a b a s e E n g i n e ) 是E S R I 公 司 开 发 的 空 间 数 据 库 引 攀 ， 解 决 了 以 往 致 据类型固有的一些间题， 大大方便了 用户在代码开发阶段的数据维护工作， 本文空间数据库 ( G E O D A T A B A S E )的建立和管理提出一些讨论和建议。 S D E ( S p a tia l D a ta b a s e E nd ) 开 创 性 地 采 用 工 业 标 准 的 数
2、 据 库 来 存 放 空 间 数 据， 解决了 长 期 以 来G I s 应用中 数据管理、 维护困难， 单用户数据并发共享产生冲 突， 数据访问速度慢等难题。 无论是基于J E T引 擎的P E R S O N A L S D E ， 还是基于大型R D B S 的S D E ， 都将关系数据库的一些数 据 处 理 方法 引 人空 间 数 据 的 管 理中 ， 采 用A tt ri b u t e D o m a in s , S 山T y p e , V a li d a t io n R u l e s 等建 立 空间 数据库也大大方便了G I s 应用中的显 示， 编辑等功能。 另外基
3、于大型R D B S 的S D E 还有长事务处 理， S D E 以D C L I E N T等强大功能，因此G E O D A T A B A S E的设计是 G I s 项目开发的基础工 作。如何建立空间数据模型，设计空间数据库较之与以前采用 A r c l n f o 7 . 2 的C O V E R或 S H A P E数据有较大的不同，是一个需要详细考虑的过程。 对于一个大型 G I s 应用系统，在设计 G E O D A T A B A S E 前需考虑以下几个问题: ( 1 )如何综合利用G I s 技术、平台功能来实现系统的目标要求。在设计空间数据库考 虑系统代码部分的功能
4、及模块设计将大大方便你将来的系统代码工作。 ( 2 )谁将负责将来 G E O D A T A B A S E的维护工作。G E O D A T A B A S E的维护是一个较复 杂的 工作， 一般说来需维护人员对G I s , R D B S( 如O R A C L E , S Q L S E R V E R等)比 较熟 悉。G E O D A T A B A S E对数据的完整性有较高的要求，这对系统的稳定正确运行有极大的好 处，数据维护的工作量加大了。设计 G E O D A T A B A S E时考虑到维护人员的专业水平，可能 发生的错误做尽可能 周到的考虑。如A t t ri b
5、 u t e D o m a i n s , V a l i d a t i o n R u l e s 的设计。 ( 3 )需要存储哪些数据，及哪些数据对系统的分析最有影响。考虑你需存储的数据容 量， 在R D B S 中建立合适的存储空间容A ( 如何确定存储空间容量请参阅 E S R I 出版的 ( B U I L D I N G G E O D A T A B A S E 及 ( S D E A D M I N I S T R A T O R G U I D E )书中相关内容) ，这 对空间数据库的访问速度有较大的影响。 ( 4 )充分咨询用户考虑到用户专业方面的 要求。G I s
6、开发人员对项目的专业背景往往到项目 的中 后期才逐渐清楚。以 前采用C O V E R 及S H A P E 形式的 数据时， 数据的专业属性及检查是在系 统代码中进行的，采用G E O D A T A B A S E是这部分工作可以放在空间数据库中完成。因此，如在 G E O D A T A B A S E设计时 未能考虑 到专业特性， 将给系统 代码增加不少 麻烦。 ( 5 )由于建立 G E O D A T A B A S E需要考虑多方面的情况，因此需要有一个由 G I s , R D B S ， 专业应用等各方面的人员组成的小组。G E O D A T A B A S E空间数据库结
7、构在系统开 一3 2 3 一 -一- -.一. 发后期的改动将大大影响系统开发进度。 一般说来，建立 G E O D A T A B A S E可参考以下步骡进行。 1 . 建立空间傲据库的用户视图模型 ( I )确立系统模块的功能。系统模块的划分直接影响G E O D A T A B A S E的设计，功能独 立的不同模块可能孺要 G E O D A T A B A S E不同的数据段。这是系统分析的工作，主要依照系 统的详细设计来进行。同时还要确定每个功能模块中将进行的数据处理及分析等。 ( 2 )确定系统模块所需的数据，建立数据的逻辑分组。对于每个功能模块确定所有的需 要的分类数据.对于
8、每一类数据确定数据源。将数据按照系统分析时的退辑关系分组。 2 . 确立数据实体及关联关系 对于要进行复杂空间分析的G I S系统来说，这一步需要与系统的专业背景结合，确定 每一类型的数据实体在空间分析时的特性。如自 来水管网系统中的闷门开启控制水流流向， 不同管道与其他不同类型管道相连时的连接规则。A mI n f o 8还开创性地引人了面向对象的 数据类型 ( C U S T O M O B J E C T ) ，允许用户自定义所擂的数据类型。同时在建立 G E O - D A T A B A S E时还可以设定数据对象间的关联关系。这较之以前又是一个重要的改进。在 C O V E R格式
9、数据下是通过程序中建立 R E L A T E关系，在程序运行时A D D , R E S T O R E建 立关联，D R O P 取消关联。在G E O D A T A B A S E中数据底层确立了效据对象间的关联，在系 统代码开发中可以直接使用并维护。例如在查询时可以直接找到关联的信息。 3 ， 用适当的空间特征表示数据实体 对于离徽的数据可以 采用点 ( P O I N T ) , 线 ( L I N E S ) ，面 ( A R E A ， 相当与P O L Y G O N 和R E G I O N ) , 标注 ( A N N O T A T I O N )及对象 ( O B J
10、 E C T ，非A何要索对象)来表示。对 于连续的数据可以采用图像 ( I M A G E )表示。通常应用的有卫片， 航片， 各种扫描形像等。 对于地表等含有 Z方向数值的表面致据可以采用姗格 ( R A S T E R )和 T I N来表示。 对于在不同比例尺下需用不同特征表示的数据实体俪在系统中作必要提示，并在数据字 典中分别表示。 4 . 用适当的G E O D A T A B A S E元班表示傲据实体 这一步将数据实体与 G E O D A T A B A S E中的E S R I S I MP L E F E A T U R E S 类型，N E T - WO R K数据类型
11、及C U S T O M O B J E C T S 数据类型相对应，确定最终的存储类型。如田所示 3 2 4 ( 该图来自G E O D A T A B A S E D I A G R A M ，稍作简化) : 对于非空间对象R O W类 对于简单空间对象F E A T U R E 类 网络属性特征) U N C T I O N和E D G E 都有 S I M P L E和 C O M P L E X之分， 分别对应与图 中相应类同时需设计每一类型的特征属性表。 5 . 组织G E O D A T A B A S E结构 对于F E A T U R E C L A S S 偏考虑其子类 ( S U B T Y P E )的划分， 划分依据主要有: ( 1 )是否不同子类对应于不同的用户定义行为，如D O M A I N设且等。 ( 2 )不同子类有不同的访问权限。 同时是否将F E A T U R E C L A S S 组织成F E A T U R E D A T A S E T ， 依据可以参照第一步中的 逻辑分组关系。 依据前述五步可以 基本建立一个空间数据库， 但需要指出的是空间数据库的建立是一个 不断完善的过程， 很难在系统开发之初便建立一个完美的库结构， 如用户有 C I S 开发及大 型关系型数据库管理经验能够建立总体结构较完善的空间数据库。 3 2 5
