『壹』 空間資料庫主要有哪些數據來源於
GIS是世界上獨一無二的一種資料庫――空間資料庫(Geodatabase).它是一個「用於地理的信息系統」.從根本上說,GIS是基於
一種使用地理術語來描述世界的結構化資料庫.這里我們來回顧一些在空間資料庫中重要的基本原理.· 地理表現形式
作為GIS空間資料庫設計工作的一部分,用戶要指定要素該如何合理的表現.例如,地塊通常用多邊形來表達,街道在地圖中是中心線(centerline)
的形式,水井表現為點等等.這些要素會組成要素類,每個要素類都有共同的地理表現形式.每個GIS數據集都提供了對世界某一方面的空間表達,包括:·
基於矢量的要素(點、線和多邊形)的有序集合 諸如數字高程模型和影像的柵格數據集 網路 地形和其它地表 測量數據集
其他類型數據,諸如地址、地名和制圖信息 描述性的屬性
除了地理表現形式以外,地理數據集還包括傳統的描述地理對象的屬性表.許多表和空間對象之間可以通過它們所共有的欄位(也常稱為「關鍵字」)相互關聯.就
像它們在傳統資料庫應用中一樣,這些以表的形式存在的信息集和信息關系在GIS數據模型中扮演著非常關鍵的角色.空間關系:拓撲和網路
空間關系,比如拓撲和網路,也是一個GIS資料庫的重要部分.使用拓撲是為了管理要素間的共同邊界、定義和維護數據的一致性法則,以及支持拓撲查詢和漫遊
(比如,確定要素的鄰接性和連接性).拓撲也用於支持復雜的編輯,和從非結構化的幾何圖形來構建要素(例如,用線來構建多邊形).地理要素共享幾何形狀.
可以使用節點、邊、面的關系來描述要素的幾何形狀
在這個網路示例中,街道要素代表連接它們的端點(稱為「連接」)的邊.轉向模型可用於控制從一邊到另一邊的通行能力 · 專題圖層與數據集
GIS將空間數據組織成一系列的專題圖層和表格.由於GIS中的空間數據集具有地理參考,因此它們具有現實世界的位置信息並互相疊加.GIS集成了多種類
型的空間數據
在一個GIS中,同類型的地理對象集合被組織成圖層,例如地塊、水井、建築物、正射影像以及基於柵格的數字高程模型(DEM).明確定義的地理數據集對於
一個實用的地理信息系統是相當重要的,同時專題信息集合使用層來組織,這樣的思想也是GIS數據集一個關鍵的思想.數據集可以用於表達:原始量測值(例如
衛星影像) 經過解譯的信息 l 通過空間分析和建模處理而得來的數據
通過層之間共同的地理位置,我們可以很容易地得到多個層之間的空間關系.GIS使用普通的對象類來管理這些簡單的圖層,同時憑借一套功能豐富的工具獲取數
據層之間的關鍵聯系.GIS會使用通常是來自不同組織機構,並且具有各種表現方式的大量數據集.因此對於GIS數據集很重要的是:· 使用簡單並易於理解
· 易於同其他的地理數據集結合使用 · 能夠被有效地編輯與校驗 · 能夠形成具有內容詳實,使用和目標描述明確的清晰文檔
任何的GIS資料庫或者用基於文件的數據組織方式都遵循這些共同的原則與概念.每個GIS都需要有一個機制依據這些原則來描述地理數據,並且通過一套綜合
的工具來使用和管理此信息.
『貳』 什麼是空間數據,它包括那幾種類型
空間數據又稱幾何數據,它用來表示物體的位置、形態、大小分布等各方面的信息,是對現世界中存在的具有定位意義的事物和現象的定量描述。根據在計算機系統中對地圖是對現實教想的存儲組織、處理方法的不同,以及空間數據本身的幾何特徵,空間數據又可分為圖形數據和圖像數據。
空間數據包括以下五種類型:
1、地圖數據:這類數據主要來源於各種類型的普通地圖和專題地圖,這些地圖的內容非常豐富。
2、影像數據:這類數據主要來源於衛星、航空遙感,包括多平台、多層面、多種感測器、多時相、多光譜、多角度和多種解析度的遙感影像數據,構成多元海量數據。
3、地形數據:這類數據來源於地形等高線圖的數字化,已建立的數據高程模型(DEM)和其他實測的地形數據。
4、屬性數據:這類數據主要來源於各類調查統計報告、實測數據、文獻資料等。
5、混合數據:這類數據來源於衛星、航空遙感與各種類型的普通地圖和專題地圖形成多方面數據。
空間數據結構是空間數據適合於計算機存儲、管理、處理的邏輯結構,是空間數據在計算機內的組織和編碼形式,是地理實體的空間排列和相互關系的抽象描述。它是對空間數據的一種理解和解釋。
空間數據結構又是指空間數據的編排方式和組織關系。空間數據編碼是指空間數據結構的具體實現,是將圖形數據、影像數據、統計數據等資料按一定的數據結構轉換為適合計算機存儲和處理的形式。不同數據源採用不同的數據結構處理,內容相差極大,計算機處理數據的效率很大程度取決於數據結構。
(2)常用的地理空間資料庫有哪些擴展閱讀:
空間資料庫管理系統是空間資料庫的核心軟體,將對空間數據和屬性數據進行統一管理,為GIS應用開發提供空間資料庫管理系統除了必須具備普通資料庫管理系統的功能外,還具有以下三方面研究內容:
1、空間數據存儲管理,實現空間數據強大的基礎平台。和屬性數據的統一存儲和管理,提高數據的存儲性能和共享程度,設計實現空間數據的索引機制,為查詢處理提供快速可靠的支撐環境。
2、支持空間查詢的SQL語言,參照SQL-92和OpenGIS標准,對核心SQL進行擴充,使之支持標準的空間運算,具有最短路徑、連通性等空間查詢功能。
3、查詢,供相關人士查詢數據。
參考資料來源:網路-空間數據
『叄』 數字城市的基礎地理資料庫包括哪些
國家基礎地理信息資料庫是存儲和管理全國范圍多種比例尺、地貌、水系、居民地、交通、地名等基礎地理信息,
包括柵格地圖資料庫、矢量地形要素資料庫、數字高程模型資料庫、地名資料庫和正射影像資料庫等。
延伸:
國家基礎地理信息系統是以形成數字信息服務的產業化模式為目標,通過對各種不同技術手段獲取的基礎地理信息進行採集、編輯處理、存貯,建成多種類型的基礎地理信息資料庫,並建立數據傳輸網路體系,為國家和省(市、自治區)各部門提供基礎地理信息服務。它是一個面向全社會各類用戶、應用面最廣的公益型地理信息系統。是一個實用化的、長期穩定運行的信息系統實體。是我國國家空間數據基礎設施(NSDI)的重要組成部分,是國家經濟信息系統網路體系中的一個基礎子系統。
『肆』 GIS包括哪些組成部分
GIS系統由什麼組成從計算機的角度看,地理信息系統(GIS系統)是由計算機硬體、軟體、數據和用戶4大要素組成。
1.計算機硬體系統;
2.計算機軟體系統;
3.地理空間資料庫;
4系統管理操作人員;
其中, 軟硬體系統是GIS系統的核心,地理空間資料庫反映了GIS的地理內容,而系統管理操作人員則決定GIS系統的工作方式和信息表示方式。
①硬體包括各類計算機處理機及其輸入輸出和網路設備,計算機硬體是GIS的物理外殼。GIS的規模、精度、速度、功能、形式、使用方法,甚至軟體等都受到硬體指標的支持或制約。GIS的硬體配置一般包括計算機主機、 數據輸入設備、數據存儲設備和數據輸出設備4個部分。
1.計算機主機:包括機箱內部的各種硬體;
2.數據輸入設備:包括數字化儀、圖像掃描儀、手寫筆、光筆等;
3.數據存儲設備:包括光碟刻錄機、磁帶機、磁碟陣列、光碟塔、移動硬碟等;
4.數據輸出設備:包括筆式繪圖儀、噴墨繪圖儀(列印機)、激光列印機等。
②軟體是支持信息的採集、處理、存儲管理和可視化輸出的計算機程序系統;
計算機軟體系統:
1.計算機系統軟體:計算機系統軟體是GIS日常工作所必需的,是由計算機廠家提供的、為用戶開發和使用計算機提供方便的程序系統,通常包括操作系統、匯編程序、編譯程序、診斷程序、庫程序,以及各種維護使用手冊、程序說明等。
2.GIS軟體和其他支撐軟體:該部分既包括通用的GIS軟體包,也可以包括資料庫管理系統、計算機圖形軟體包、計算機圖像處理系統、CAD軟體等,用於支持對空間數據的輸入、存儲、轉換、輸出和與用戶介面。
3.應用分析程序:應用分析程序是系統開發人員或用戶根據地理專題或區域分析模型編制的用於某種特定應用任務的程序,是系統功能的擴充與延伸。應用程序作用於地理專題數據或區域數據,構成GIS的具體內容,這是用戶最為關心的真正用於地理分析的部分,也是從空間數據中提取地理信息的關鍵。用戶進行系統開發的大部分工作是開發應用程序,而應用程序的水平在很大程度上決定系統的優劣與成敗。
③數據則包括圖形和非圖形數據、定性和定量數據、影像數據及多媒體數據等;
地理空間資料庫:地理空間資料庫主要用於儲存、管理和檢索地理空間數據。地理空間數據是指以地球表面空間位置為參照的自然、社會和人文景觀數據,可以用圖形、圖像、文字、表格和數字等表示,由系統建立者通過數字化儀、掃描儀、鍵盤或其他通信系統輸入GIS,是系統程序作用的對象。不同用途的GIS,其地理空間數據的種類和精度都是不同的,但基本上都包括以下3種互相聯系的數據類型。
1.某個已知坐標系中的位置:即幾何坐標,用於標識地理景觀在自然界或某個區域的地圖中的空間位置,可以是經緯度、平面直角坐標、極坐標等,也可以是矩陣的行、列數等。
2.實體間的空間相關性:即拓撲關系,表示點、線、面實體之間的空間聯系,如網路節點與網路線之間的樞紐關系、邊界線與面實體之間的構成關系、面實體與點的包含關系等。空間拓撲關系對於地理空間數據的編碼、錄入、格式轉換、存儲管理、查詢檢索和模型分析等都有重要意義。
3.與幾何位置無關的屬性:即通常所說的屬性或非幾何屬性,是與地理實體相聯系的地理變數或地理意義,可分為定性屬性和定量屬性兩種。其中,定性描述的屬性包括名稱、類型、特性等,如岩石類型、行政區劃等:定量描述的屬性主要是數量和等級,如面積、長度、河流長度、水土流失土量等。
④用戶是地理信息系統所服務的對象,是地理信息系統的主人,GIS的用戶分一般用戶和從事系統的建立、維護、管理和更新的高級用戶。
系統管理操作人員:人員是GIS的重要組成要素。GIS從設計、 建立、運行到維護的整個生命周期,都離不開人的作用。除了系統軟硬體和數據之外,GIS系統還需要相關人員進行系統組織、管理、維護和數據更新、系統擴充完善、應用程序開發,並靈活應用地理分析模型提取多種信息,為研究和決策服務。
『伍』 國家地理信息數據有哪些
國家基礎地理信息資料庫是存儲和管理全國范圍多種比例尺、地貌、水系、居民地、交通、地名等基礎地理信息,
包括柵格地圖資料庫、矢量地形要素資料庫、數字高程模型資料庫、地名資料庫和正射影像資料庫等。
延伸:
國家基礎地理信息系統是以形成數字信息服務的產業化模式為目標,通過對各種不同技術手段獲取的基礎地理信息進行採集、編輯處理、存貯,建成多種類型的基礎地理信息資料庫,並建立數據傳輸網路體系,為國家和省(市、自治區)各部門提供基礎地理信息服務。它是一個面向全社會各類用戶、應用面最廣的公益型地理信息系統。是一個實用化的、長期穩定運行的信息系統實體。是我國國家空間數據基礎設施(NSDI)的重要組成部分,是國家經濟信息系統網路體系中的一個基礎子系統。
國家測繪局1994年建成了全國1:100萬地形資料庫(註:含地名)、數字高程模型資料庫, 1:400萬地形資料庫等;1998年完成全國1:25萬地形資料庫、數字高程模型和地名資料庫建設;1999年建設七大江河重點防範區1:1萬數字高程模型(DEM)資料庫和正射影像資料庫;2000年建成全國1:5萬數字柵格地圖資料庫;2002年建成全國1:5萬數字高程模型(DEM)資料庫,並更新了全國1:100萬和1:25萬地形資料庫;2003年建成1:5萬地名資料庫、土地覆蓋資料庫、 TM衛星影像資料庫。現正在建立 全國1:5萬矢量要素資料庫、正射影像資料庫等。各省正在建立本轄區1:1萬地形資料庫、數字高程模型(DEM)資料庫、正射影像資料庫、數字柵格地圖資料庫等,並正在進行省、市級基礎地理信息系統及其資料庫的設計和試驗研究。
『陸』 地理信息系統中常用的空間數據模型有哪些
1、概念模型(場模型:用於描述空間中連續分布的現象;對象模型:用於描述各種空間地物;網路模型:可以模擬現實世界中的各種網路)
2、邏輯數據模型(矢量數據模型,柵格數據模型和面向對象數據模型等)
3、物理數據模型(概念數據模型在計算機內部具體的存儲形式和操作機制,即在物理磁碟上如何存放和存取,是系統抽象的最底層.)
『柒』 地理資料庫的數據分類
地理數據包括觀測數據、分析測定數據、遙感數據和統計調查數據。按內容分為自然條件和社會經濟兩類數據。圖形數據經過數字化後,在計算機內將各要素數據按一定的數據結構建立地理資料庫,包括兩種基本數據類型:①描述地理實體屬性的數據。如土地利用類型、河流名稱、道路寬度和質量等;②描述地理實體空間分布的數據。如實體位置(X,Y坐標集合)、實體間相鄰關系等。這兩類數據的管理方式不同。對地理屬性數據可採用通用資料庫管理系統進行管理,而對地理空間數據則需採用專門的空間數據管理系統進行管理,並在兩者之間建立有效的聯結。地理資料庫是地理信息系統中最主要的數據基礎,應用於地理過程、地理環境分析評價與制圖。
『捌』 常用的資料庫有哪些
關系型資料庫是目前最受歡迎的資料庫管理系統,技術比較成熟,常見的關系型資料庫有mysql 、SQL Server、Oracle、Sybase、DB2等。
『玖』 空間資料庫的組成部分
空間資料庫指的是地理信息系統在計算機物理存儲介質上存儲的與應用相關的地理空間數據的總和,一般是以一系列特定結構的文件的形式組織在存儲介質之上的。《空間資料庫》范圍及重點 1. 第一章:緒論 1) 空間資料庫基本概念、組成部分、名稱簡寫之間的聯系與區別與聯系; 答;利用當代的系統方法,在地理學、地圖學原理的指導下,對地理空間進行科學的認識與抽象,將地理資料庫化為計算機處理時所需的形式與結構,形成綜合性的信息系統技術——空間資料庫 或者SDBMS是海量SD的存儲場所、提供SD處理與更新、交換與共享,實現空間分析與決策的綜合系統。 組成:存儲系統、管理系統、應用系統 是SDBS的簡稱 2) 目前空間資料庫實現方案; 答:ORDBMS 3) GIS,RS與空間資料庫之間的聯系; 4) 常見的空間資料庫產品 答:輕量級: MS的Access、FoxPro、 SUN的MySQL 中等:MS的SQL Server系列 重量級:Oracle的Oracle 不太熟悉的有: Sybase、Informix、DB2 、Ingress、 PostgreSQL(PG)等 5) 產生空間資料庫的原因; 答:直接利用? SD特徵 :空間特性 非結構化特徵 空間關系特徵 多尺度與多態性 海量數據特性 存在的問題:復雜圖形功能:空間對象 復雜的空間關系 數據變長記錄 6)空間資料庫與普通關系資料庫的主要區別。 答:關系資料庫管理屬性數據,空間數據採用文件庫或圖庫形式;增加大二進制數據類型(BLOB),解決變長數據存儲問題;將空間數據/屬性數據全部存放在資料庫中;但空間特性由程序處理 2. 第二章:空間資料庫模型 1) 如何理解空間資料庫模型; 2) 空間數據及空間關系; „ (1) 空間數據類型 幾何圖形數據 影像數據 屬性數據 地形數據 元數據:對空間數據進行推理、分析和總結得到的關於數據的數據, 數據來源、數據權屬、數據產生的時間 數據精度、數據解析度、元數據比例尺 地理空間參考基準、數據轉換方法… (2) 空間關系 指地理空間實體之間相互作用的關系: 拓撲關系:形狀、大小隨投影改變。在拓撲變換下不變的拓撲變數,如相鄰、包含、相交等,
反映空間連續變化的不變性 方位關系:地理空間上的排列順序,如前後、上下、左右和東、南、西、北等方位 度量關系:距離遠近等 3) 空間資料庫如何建模; DB設計三步驟 ‹ Conceptual Data Model:與應用有關的可用信息組織、數據類型、聯系及約束、不考慮細節、E-R模型 Logic Data Model 層次、網狀、關系,都歸為關系,SQL的關系代數(relational algebra, RA) Physical Data Model:解決應用在計算機中具體實現的各種細節,計算機存儲、數據結構等 4) 模型之間如何轉換? 5) 可行的空間資料庫建模方案。 面向對象的空間資料庫模型GeoDatabase 3. 第三章:空間資料庫存儲與索引 1) 空間數據如何組織、存儲的,採用什麼技術或者方法; 為有效表達空間信息內容,空間數據必須按照一定的方式進行組織與存儲:適合外存操作的數據結構、記錄和文件的多種組織方式 SDB空間數據組織:數據項、記錄、文件、資料庫 SDB空間數據存儲:二級存儲器、緩沖區管理器、空間聚類(clustering)、空間索引 2) 空間近似與空間聚類; 目的:降低響應大查詢的尋道時間和等待時間,在二級存儲中空間上相鄰的/查詢上有關聯的空間對象在物理上存放在一起, 內部聚類(internal clustering):加快單個對象的訪問,一個對象都存放在一個磁碟塊(頁面);如超出則存放在連續扇區,本地聚類(local clustering):加快多個對象訪問。一組空間相鄰對象存放在一個頁面 空間聚類比傳統聚類技術復雜。多維空間對象無天然的順序 磁碟:一維存取,高維:將高維映射到一維, 一一對應,保持距離(distance preserving):一一對應,容易;距離不變,近似,映射技術、Z序(z-order)、Hilbert曲線 3) 空間資料庫性能提升的關鍵問題是什麼?如何提升; 資料庫索引,基於樹:ISAM、B樹、B 樹等,基於Hash:靜態、可擴展、線性等 4) 空間索引技術是什麼?為什麼產生?有哪些常見的空間索引;各有何特點及適用范圍? 依據空間對象的位置和形狀或者空間對象之間的空間關系,按一定順序排列的一種數據結構,介於空間操作演算法和空間對象之間,通過篩選,大量與特定空間操作無關的空間對象被排除,提高效率,空間資料庫關鍵的技術 空間索引產生的原因:空間數據的特點:空間定位、空間關系、多維、多尺度、海量、復雜,傳統資料庫索引處理的一維的字元、數字,對多維處理採用組合欄位 1、基於二叉樹的索引技術:二分索引樹結構主要用於索引多維數據點;對復雜空間目標(線、面、體等)的索引卻必須採用近似索引方法和空間映射技術 2、 基於B樹的索引技術 ‹B樹的變體如R樹系列,外包矩形;對大型資料庫具有出色表現;需要解決:減少區域重疊,提高搜索效率 3、基於哈希的網格技術
『拾』 空間資料庫
(一)區域級潛力與適宜性空間資料庫
1.資料庫設計
區域級評價空間資料庫採用了MapGIS數據管理技術和Geodatabase技術,數據保存為MapGIS數據、ShipeFile、文件和Access資料庫,見表12-2。
數據比例尺為1∶500萬,採用投影坐標WGS84。
數據來源:全國1:500萬矢量數據、全國1∶100萬矢量數據、遙感影像數據、Dem數據、搜集的各婁圖件、數據標准化獲得的數據和區域級評價成果數據等;
數據格式:Shape File、Geodatabase、Raster(Grid、Tiff、Image)、MapGIS等;
數據處理步驟及方法:收集資料、劃分圖層、維護屬性表、配准並矢量化圖形、設置可視化參數、屬性關聯、投影變換;
數據容量:Geodatabase(Access、Shape File)共1G;Raste(r衛星影像、DEM)共計500G;處理後的數據共計約600G;
數據內容:共63個全國基礎地理矢量圖層;78個評價專題圖層;Dem數據;衛星影像數據。
資料庫主要成果圖層屬性欄位設置示例見表12-2。
表12-2 區域級評價主要成果圖層屬性欄位設置示例
續表