GIS数据库设计与实现研究

1、GIS数据库设计与实现研究摘要：本文基于笔者从事GIS设计与实现的相关工作经验，以基于ArcEngine的城市根底测绘成果数据库管理系统设计实现为研究对象，论文首先从其中涉及的关键技术开始研究分析，在此根底上，详细论证了该数据库管理系统的设计和实现方法，全文是笔者长期工作实践根底上的理论升华，相信对从事数字城市相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。关键词：ArcEngine根底测绘成果数据库管理系统设计中图分类号：P208文献标识码：A文章编号：1672-3791202108c-0033-02地理信息系统作为一门新兴的边缘学科，是对地球空间数据进行采集、存储、显示、分析应用的综合性技术系

2、统。它不仅可以像传统的数据库管理系统那样，管理数据和文字信息，而且可以管理空间信息，能够提供各种空间分析的方法，对各种不同的空间信息进行综合分析与解释，提供基于地理信息的查询、管理、统计分析等功能。因此，利用地理信息系统的数据可视化、思维可视化的决策支持方式，可以作为测绘、规划部门进行管理、业务查询和城市规划设计的辅助工具。这将彻底解决测绘成果的管理问题，充分利用已有资料，提高工作效率，加快我国城市建设的开展。1城市根底测绘成果数据库管理系统设计1.1系统数据在地理信息系统中，用来描述各种事物和现象的是数据，因此，数据是地理信息系统的核心，是系统操作的对象。本系统涉及到的数据有两种，即空间数据

3、和属性数据。根据二次开发的特点，进一步把系统处理的数据分为背景数据和根底测绘成果数据两局部，背景数据是系统进行操作时，作为背景进行显示，并非系统处理的主要对象，根底测绘成果信息才是系统处理的主要对象，也是数据分析的重点。1.1.1背景数据城市空间基准信息的形式主要包括数字线划矢量数据DLG、数字正射影像数据DOM、数字高程模型数据DEM、数字栅格数据DRG以及相应的属性数据。系统的数据源来源于城市地图，是用ArcInfo分层存储的矢量化数据。虽然系统处理的主要对象是城市根底测绘成果，但是城市根底测绘成果是以背景数据为依托的，因此如果缺少了背景数据，系统将无法正常工作。这里的背景数据是指根底测绘

4、成果信息以外的所有数据。为了让操作者对系统数据有着较为清楚的认识，帮助他们快速准确地查出所要的信息，根据地形要素分类体系把背景数据分为八类，即水系、居民地及设施、交通、管线、境界、地貌、植被與质土和注记。1.1.2城市根底测绘成果测量控制成果按不同的应用目的以及所运用的测量手段及技术的不同，包含的内容也是不同的，比方：天文大地测量、地球动力学测量、基于卫星技术的空间大地测量以及传统的大地测量等，由于它们的技术系统和施测手段的不同，依据国家标准和相关标准所提交的成果都会有所不同。城市控制测量成果主要是指为城市工程建设提供根本起算数据的各类控制点的三维空间坐标信息。这些根本的空间控制信息是城市地理

5、信息系统的重要组成局部，在城市化和城市建设中发挥着不可替代的作用。对于具体工程应用，人们最关心的是控制点成果信息，而且在应用这些控制点时，人们总是假定这些控制点是完全可靠的。事实上，也只有可靠的控制点位置信息和高程信息才能正确有效地指导工程测量和为城市经济建设效劳。本系统就是要将控制点位置信息、高程信息以及和控制点有关的其他属性信息，准确无误地存储于计算机内，并利用GIS技术系统强大的管理功能将控制点信息有效地管理起来，使控制点信息和城市地图有机的联系起来，全面实现在电子地图上查询、编辑、浏览等一系列功能，这是本系统研究的最终目的。竣工测量是城市工程建设中不可缺少的重要环节，它不仅为工程的交工

6、验收及将来进行的维修、改建、扩建提供依据，同时为城市的规划和城市管理提供完整、准确的根底资料，为数字城市的建设提供必备的数据。1.2系统数据库设计对于空间数据库，采用的是ArcInfo软件提供的数据库结构Geodatabase。在空间上，把数据组织成一个整体；在内容上，把数据组织成层Layer结构。分幅存放的根底地形图进入数据库后，在逻辑上是无缝的，没有图幅的概念。内容上，空间数据库主要包括测量控制点、居住建筑、工矿设施、交通、管线设施、水系、境界、地质土貌、农田植被九大类根底数据及元数据信息。根据具体的入库需求，在测量控制点、居住建筑及设施、交通、管线、水系、境界、地貌、植被与土质和注记九类

7、数据中，按照不同的内容进一步细化，大致分为37层数据如表1所示。Geodatabase利用RDBMS表存贮点、线、面数据，它的每一要素类仅存贮一个单一要素类型，但只要有统一坐标系统，就可以轻而易举地将它们组织在要素集中。一些Geodatabase要素类如几何网络也具有拓扑关系，可以模拟对象间邻接关系。ArcInfo支持3种类型的Geodatabase物理实现，即PersonalGeodatabase、ArcSDEGeodatabase、FileGeodatabase。PersonalGeodatabase为小工程所设计，以.mdb格式MicrosoftAccess存贮，不必购置任何别的软件来访

8、问和管理PersonalGeodatabase。ArcSDEGeodatabase为大型企业级GIS应用和数据库所设计，它利用RDBMS格式存贮地理数据，需要购置相应RDBMS软件来存贮数据。FileGeodatabase类似文件夹管理，也不必购置任何别的软件来访问和管理FileGeodatabase。2基于ArcEngine的数据库管理系统实现该系统主要用于测绘成果的管理，可管理各等级控制点点号、点名、等级、所属区域，该点的54坐标、80坐标、国家高程等各种控制点信息以及竣工平面图图形、竣工日期、竣工单位等竣工测量成果信息。系统采用GIS技术来对测绘成果进行可视化管理，竣工平面图等图形数据直

9、接存于数据库中。系统具有的主要功能如下：1可进行控制点信息的输入、更改、删除操作。2可进行图形的根本操作，如平移、放大、缩小、漫游。3可根据点号、点名等信息查询控制点。4可以通过画矩形、画圆、画多边行以及输入缓冲半径等查询其范围内的控制点。5可进行报表的生成与制作，并可以把生成的报表以Excel、pdf等多种格式输出。6可以通过输入竣工日期、施测单位、工程名称等查询竣工测量工程工程。7可以通过选择所属工程工程信息查询竣工平面图，并可以双击查询到的图形文件名自动翻开CAD图形。系统操作简洁、方便，主界面如图1所示。系统主界面包括：系统菜单、系统工具栏、图形显示区和系统状态栏。系统菜单栏：提供系统操作的菜单项选择项。系统工具栏：提供系统操作的工具按钮。图形显示区：显示当前图层的图形。3结语随着城市建设规模的不断扩大，城市测绘成果管理信息量也会大大增加，传统的城市测绘成果管理方式已不能满足现代化的需要，因此，有必要对测绘成果进行科学、合理、有效的组织和动态的采集、存储、管理及利用。测绘成果涉及地理空间数据、属性数据、社会经济、法律法规等，内容多，处理过程复杂。采用以GIS技术和IT技术为核心的新技术、新方法对城市的测绘成果信息进行管理，是测绘成果及其日常管理