地理資料庫的結構包括什麼

1. 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。

2. 空間數據(或地理數據)由哪幾個部分組成請舉例說明各個部分的作用。

空間數據分為兩類：矢量數據、柵格數據。矢量數據的作用主要是記錄空間位置，同時，每個幾何元素都可以對應某些屬性。柵格數據是多個相同大小的柵格組成的柵格網，每個柵格都對應一個數值，所有的柵格只表示一種屬性。

3. 基於GIS數字地質圖資料庫的組成

1.數字地質圖

傳統的紙質模擬地圖是根據地圖模型（map model），按照一定的數學法則、符號、制圖綜合原理和比例，將地球空間實體和現象的形狀、大小、相互位置、基本屬性等表示在二維平面上。「數字地圖」，簡單地說，就是存儲在計算機中數字化了的地圖。一般來講，數字地圖是以地圖資料庫為基礎，以數字形式存貯於計算機外存儲器上，並能在電子屏幕上實時顯示的可視地圖，又稱「屏幕地圖」或「瞬時地圖」。

（1）地質圖

「地質圖」乃是一切地質工作中的基本圖件，用規定的符號、不同的顏色、描繪一地區的地質現象，反映沉積岩、岩漿岩、變質岩、各類礦產、各種型式的地質構造線等，反映它們形成的時代、分布和相互關系，以三維空間的立體形狀表示在二維空間的平面上。金澤蘭等在《地質圖編匯法》中，提出地質圖是一種將出露在地表的地質構造現象按比例投影到平面圖（通常帶有地形等高線，即地形圖）上，並用規定的符號、色譜、花紋予以表示的圖件。它是為特定目的服務的、有選擇性地表示地質對象的時間和空間分布的符號化表現形式。在地質圖上表示的地質對象即可以根據地質屬性分類集合進行選擇，也可以按照地理范圍進行表示，一般情況下是兩者結合進行的。總的來說，地質圖是現實世界中地質客體在人腦中抽象的、具體的表達，是現實地質對象在圖紙上的映射。如圖7-11所示。

圖7-15 以對象為中心的面向對象數據模型實現圖形和屬性統一存儲

這種數據模型徹底解決了長期以來空間對象與其屬性數據，在物理上分離帶來的諸多難題，進而實現基於關系資料庫的GIS空間數據一與其他非空間關系數據一體化管理，給GIS系統開發、應用帶來了極大的便捷性。如利用空間引擎對空間與非空間數據進行操作，同時可以利用大型關系資料庫海量數據管理、事務處理（transaction）、記錄鎖定、並發控制、數據倉庫等功能。

4.GIS與數字地質圖資料庫的結合

GIS是分析和處理海量地理數據的通用技術，藉助GIS，基於大量綜合信息，可進行空間采樣，對構造演化、火成活動、沉積相、礦產形成、模擬區域地質演化等復雜問題進行時空和多元統計分析，對成礦預測和礦產勘查提供有力分析工具。在數據量充裕前提下，GIS分析具有定量、定時、定位的特點，可給出動態（不同時間、不同位置）結果。藉助深部與時間數據，GIS分析實際上可拓展到四維空間。

P.Gardenfors提出在客觀世界和符號表達之間存在著概念層，他將知識表達分為三個層次，即：亞概念層、概念層、符號層，通過亞概念層感知客觀世界，然後通過概念層將感知的內容抽象成為概念進行分類，將概念（分類）通過符號層表達出來。地理信息在概念層形成，在符號層表達，所以地理信息庫的建立就是通過概念層對地理空間（客觀世界）的抽象而形成地理信息概念空間，將該概念空間形式化後就成為本體化的地理信息空間，即可在計算環境下通過符號層（圖形）表達出來。

地質信息系統研究的關鍵問題之一，就是構造圖7-16中的地質模型，目的是通過有限的、不完全的並且含有各種雜訊的觀測數據來推斷地下空間的物質、能量的分布和流動情況。

圖7-16 地質認知過程的簡化示意圖

大部分礦產都不是暴露在表面，而是埋在地表深部。利用GIS的方法通過了解地表上層物質的空間分布，就可以判斷礦藏存在的可能性。在一個找礦預測區域往往已知部分礦區和礦點，這些礦區和礦點具有很多的空間屬性和地理屬性，要想很直觀的用以往普通的資料庫管理系統去把它表達出來，可謂耗時費力。而GIS的出現為礦產資源評價和管理提供了前所未有的評價工具與手段。GIS是採集、管理、處理、分析、顯示、輸出多種來源的與地理空間位置相關信息的計算機系統。隨著GIS與RS（遙感）、GPS（全球衛星定位系統）相結合的「3 S」集成以及計算機互聯網的迅速發展，GIS在地質找礦中將發揮更加重要的作用。

目前，GIS與地質空間資料庫的結合主要體現在以下幾點：

（1）建立地質礦產資源資料庫

描述礦產地屬性的數據內容繁雜，類別眾多，可分為屬性數據和空間數據，礦產地各類屬性信息認識、分析和評價該礦區也很重要。因此，地理空間信息在礦產資源管理中佔有非常重要的地位。地質礦產資料庫在GIS的支持下，結合礦產資源數據類型可建立多種地理空間資料庫和屬性資料庫，利用GIS先進的資料庫和圖庫管理對於各種地質圖件和數據的長期保存及修改變得容易。

（2）圖形顯示的直觀性和形象性

專題圖不僅是一種重要的研究手段，同時也能有效而直觀的反映研究成果。在地質資料庫基礎上，GIS可將各種數據或分析成果以專題圖的形式直觀而有效的顯示，並可進行人機互動式地設計、編輯、修改。在成果輸出方面，GIS能夠提供高質量的預測成果圖件，直觀清晰，一目瞭然。GIS的這些功能，能將各種礦產資源的文字描述與空間地理位置有效的結合與表達，大大提高了礦產資源數據的直觀性和形象性。

（3）空間分析功能

GIS的空間分析功能是GIS區別於其他計算機系統的主要標志。地質資料庫系統涉及GIS多種空間分析功能，結合地質「專家知識」，為大范圍大區域內實現快速、准確的成礦預測創造了有利條件。GIS吸取專家的經驗及知識較容易，並且進行成礦預測具有空間直觀性，避免了預測中的人為因素；能夠彌補一些人工方法的缺陷（如對於斷裂控礦影響寬度帶的確定）。與傳統的方法相比，GIS空間分析功能可以更加迅速地對大量數據進行對比和分析，大大節約了時間，縮短了研究周期，

（4）多源信息的集成

地質資料庫的數據是多源數據。有不同精度、不同比例尺、不同數據源、不同格式的數據，藉助GIS能將這些多源的數據有機地集成在一起，能提供集成管理多源地學數據（包括以文字、數字為主的屬性信息和以圖形圖像為主的空間信息），具有方便建立模型及進行空間模擬分析的能力，使數據的分析更有效和定量化。進而，可以以多尺度、多方位反映某個地區的地質成礦信息。

由此可見，海量的地質數據與GIS強大的空間信息處理和分析功能的有機結合，是地質領域對多源地學信息綜合分析進行成礦預測劃時代的理想工具。

通過以上三個章節的分析論述，GIS在理論和技術上的日臻完善和強大，使得基於GIS地質圖資料庫的應用更加深入人心。在理論上，地理空間和地理信息空間的點本質認識以及地理信息元組概念的提出對地理信息應用特別是在地質領域的應用理論體系的建立提供了一條理論依據和入口；在技術上，以ArcGIS為代表的新一代地理信息系統的日益完善：在地理信息表達上，以本體為核心的地理信息表達方式為地質信息的表達及應用提供了強有力的工具，使得原有地理信息所不能完成的知識發現、復雜環境建模等復雜應用在新地理信息系統下成為現實；在地理信息分析技術上，ArcGIS從地理信息庫（知識庫）、基於知識庫的智能可視化，以及地理信息處理三個角度為地理信息的各種應用提供了強有力的工具支持，特別是9.0版本開發以後，對探索式空間數據分析方法整合使從海量日益復雜的地理信息中進行數據挖掘和知識發現可以在空間、時間、屬性一體化方式下進行。

4. 地理資料庫子系統

地理資料庫子系統由地理信息管理系統與圖層資料庫及成果圖資料庫組成，圖層資料庫又可進一步細分為基礎圖層資料庫和專業圖層資料庫。

地理信息管理系統使用Mapinfor商品軟體，屬於桌面型管理系統。系統主要使用Mapinfor軟體自身的基礎管理功能（未進行二次開發前就已有的功能），主要功能包括：圖形編輯、圖形輸入、圖形輸出、圖元查詢與檢索、投影變換、標注等。

圖形編輯：利用十餘種編輯工具，對圖層可繪制點、線、域等圖元，並可改變各種圖元的樣式與形狀，改變圖元的圖層及刪除等操作。編輯雖可用來輸入圖元，但效率低，主要用於對已輸入圖形進行精細加工，如整形等。

圖形輸入：用三種方法，即數字化儀法、屏幕數字化（結合柵格圖像）及其它矢量圖像的轉換輸入進行圖形輸入。在建立地理信息系統前，已有不少的專業圖本身就是用某種矢量圖形軟體繪制的，如CAD格式圖件，通過矢量圖像的轉換輸入，不僅可保持原圖的精度，又可極大地節約圖形錄入工作量。

圖形輸出：一幅成果圖，需要在基礎圖層資料庫和專業圖層資料庫中調出若干有關圖層並選定繪制范圍，再根據成果圖的服務對象和作圖目的，對圖層進行適當的編輯（如改變標注位置，增加圖件聲明性文字等）後，便可完成。一般對編輯完成的成果圖要存入成果圖資料庫中。圖形輸出功能，是將成果圖資料庫中的專業圖，輸出到繪圖機。在輸出操作過程中，可選擇比例尺和重新定義繪圖范圍。

圖元查詢與選擇：這是在編輯過程中頻繁使用的操作，可分為點選擇、范圍選擇、SQL選擇。對選擇出的圖元對象，利用瀏覽表編輯功能或資料庫編輯功能進行編輯，如刪除圖元，改變圖元的某些屬性以及將選擇出的圖元單經過適當編輯後，方可單獨作為一新圖層等。

投影變換：因塔里木盆地地域廣闊，在前人繪制的各種基礎與專業圖件中，使用的投影與投影參數不盡相同，在利用其資料時，須轉換為統一的投影系統（稱本地投影）才能合成與疊加。MapInfor投影轉換能力很強，在實際操作中，所出現的各種圖件幾乎都可找出對應的投影變換。

標註：盡管系統有自動標注功能，但在必要時，還需要對圖件進行人工標注和增加圖件文字性說明。由於使用的軟體平台為漢字環境的Windows95，用其中的矢量漢字字體對圖形進行中西文標注都很方便。

主要資料庫文件類型：分為三類，即基礎圖層資料庫、專業圖層資料庫、成果圖資料庫。

1.基礎圖層資料庫

（1）行政界限（線圖層）

（2）城市與村鎮（點圖層）

（3）地形（線圖層）

（4）公路（線圖層）

（5）鐵路（線圖層）

（6）河流（線圖層）

（7）湖泊（域圖層）

（8）植被帶（域圖層）

（9）地名（點圖層）

（10）河流名

……

2.專業圖層資料庫

（1）地質與地層界限（域圖層）

（2）斷層（線圖層）

（3）潛水富水性分區（域圖層）

（4）承壓水富水性分區（域圖層）

（5）水源地分布（域圖層）

（6）地下水的埋藏特點（域圖層）

（7）地下水礦化度等值線（線圖層）

（8）灌溉渠系（線圖層）

（9）灌區（域圖層）

（10）水庫（域圖層）

……

3.成果圖資料庫

（1）地下水分布圖

（2）地下水等埋深圖

（3）水資源開發利用規劃

（4）地下水流場圖

（5）地下水開采潛力圖

（6）地下水開采強度圖

……

5. 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。

6. 地理數據包括哪三個部分

地理數據是以地球表面空間位置為參照，描述自然、社會和人文景觀的數據，它直接或間接關聯著相對於地球的某個地點的數據，是表示地理位置、分布特點的自然現象和社會現象的諸要素文件，包括自然地理數據和社會經濟數據