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文档简介
Esri中国(zhōnɡɡuó)(北京)有限公司童飞基于(jīyú)Geodatabase构建空间数据模型
共五十二页内容(nèiróng)概要模型及空间数据模型的概念Geodatabase模型特点及建模优势空间数据模型建模步骤(bùzhòu)ArcGIS行业数据模型介绍共五十二页模型及空间(kōngjiān)数据模型的概念
共五十二页什么(shénme)是模型?对客观现实的事物的某些特征与内在联系,所作的一种模拟或抽象;模型可以是所研究对象的实物(shíwù)模型,例如建筑模型、教学模型、玩具等;也可以是对象的抽象模型,例如数学公式、图形等;共五十二页实体模型航模(hángmó)3D效果(xiàoguǒ)仿真建筑共五十二页抽象(chōuxiàng)模型数学公式:代数方程(dàishùfāngchéng),差分方程,微分方程,三角函数等。图形:GIS本身就是一种模型(拓扑规则,空间分析,Kriging算法等)。(模型的概念:对客观现实的事物的某些特征与内在联系,所作的一种模拟或抽象;)共五十二页什么(shénme)是空间数据模型?空间数据模型是关于现实世界中空间实体及其相互联系的概念,它为描述空间数据的组织和设计空间数据库模式提供着基本方法;空间数据模型是抽象的数据模型;模型包含的内容:要素:空间要素、属性要素等。行为(xíngwéi)和关系:空间关系、关联关系、依赖关系等。共五十二页空间(kōngjiān)数据模型的发展CoverageTINArcStormImageCatalogArcInfoLIBRARIANShapefileGeodatabaseSDEGridCADCAD:功能简单的绘图软件,属性信息(xìnxī)弱,无关系规则;Coverage:空间数据与属性数据相结合,有简单关系规则,无专业模型;Shapefile:存储简洁,属性丰富,无关系规则;Geodatabase:专业空间数据模型;共五十二页Geodatabase模型特点(tèdiǎn)及建模优势共五十二页ArcGIS空间(kōngjiān)数据模型-Geodatabase要素数据集地形拓扑网络数据集几何网络要素类线面点尺寸注记路径关系类表格栅格数据集栅格目录测量数据集测量目录测量工具箱工具模型脚本逻辑示意图数据集行为关系规则连通性规则拓扑规则属性域缺省属性值分割/融合方针共五十二页Geodatabase模型(móxíng)特点及建模优势Demo:模型(móxíng)演示共五十二页Geodatabase——面向对象的数据模型面向对象的数据模型多态性不管要素存储于Geodatabase、Coverage还是Shapefile中,要素的核心操作,如绘制、增加(zēngjiā)或删除等,都是一样的。封装性Geodatabase数据访问对象隐藏了数据对象的内部细节并提供了标准的编程接口。继承性
Geodatabase中存在父类和子类的关系编辑前编辑后父级与子级要素类间的行为传递以流域为单元进行管理共五十二页面向对象的空间数据模型要素空间要素实体,如点要素、线要素、面要素、注记要素等。属性对象具有的性质,即要素属性具体(jùtǐ)值、属性域、子类等。要素类相同或相似性质的空间要素实体的抽象,如要素类(图层)。关联/链关联是建立类之间关系的行为,如拓扑、关系类等;链是对象间的关系体现。Geodatabase——面向对象的数据模型共五十二页数据模型Geodatabase——面向对象的数据模型抽象(chōuxiàng)(要素合并形成要素类)抽象(chōuxiàng)(要素合并形成要素类)共五十二页GeoDatabase——拓扑(tuòpū)拓扑(tuòpū)TopologyArcgis10新增6类拓扑,123AB不同要素类之间(水井与地下水源)ArcMapGeodatabase规则数据由规则定义同一要素类不同要素之间(堤段之间的手拉手关系)错误提示错误提示河流线河湖取水口河流线堤防共五十二页两个对象类之间的一种关联一个类可以参与在多个关系类之中相关联的对象之间可以彼此消息通知对方从源到目标,从目标到源,双向,或者都不可以触发行为(层叠(cénɡdié)删除,movetofollow,自定义,等等.)ZoneToParcel源目标(mùbiāo)Geodatabase——关系类共五十二页GeoDatabase——几何(jǐhé)网络几何网络GeometricNetwork以几何一致性为基础的连通性网络,称几何网络。几何网络几个关键点:Edge(边):例如,河道。
Junction(联接点):例如,河流交汇点。Snappingtolerance(捕捉容限):连通性关联容差。Weights(权重(quánzhònɡ)):例如,渠道的摩擦系数、渠道宽度等。SourceorSink(源/汇):河流的上下游追踪、流向确定等。河流流向分析共五十二页GeoDatabase——子类子类Subtype子类是对要素(或对象)类的再进一步分类。使用子类的目的之一是提高操作性能。子类控制要素类中分组要素的特定的行为,通过属性规则、缺省值、连通性规则和关联规则等来实现。在大多数情况下,建议使用子类来将庞大的相关联要素分类。以下情况中,不能够(nénggòu)使用子类而是使用多个要素类来组织要素:相关联的要素的不同分组,需要不同的自定义行为相关联要素,属性字段方案不同(一个要素类中所有要素必须具有相同属性集合)需要对相关联要素中的每组要素设置不同的访问权限需要对相关联要素中的某些要素进行版本访问,而另一些不需要进行访问共五十二页GeoDatabase——域属性域DomainDomain是用来为表、要素类或子类约束某个特有属性的可取值。两种不同的域类型:Range:取值区间。如,10000~50000立方米/秒。Code:枚举。如,大型水库(shuǐkù)、中型水库(shuǐkù)、小型水库(shuǐkù)。共五十二页Geodatabase—多级空间数据同步(tóngbù)只更新变化的数据可设置定期同步可以(kěyǐ)通过网络或者介质更新支持协同多人的数据生产移动用户中心省省流域县级县级县级数据流信息流共五十二页Geodabase—高效(ɡāoxiào)时态数据库1、历史归档——可追溯历史状态2、数据更新单元为单个图形实体3、历史库与当前库分开管理——追求(zhuīqiú)高效共五十二页Geodatabase—高效(ɡāoxiào)时态数据库要素(yàosù)类表名字段名称共五十二页Geodatabase-时序(shíxù)数据ArcHydro数据模型中的时间(shíjiān)序列数据保存在属性表中,记录了随时间(shíjiān)变化的水环境的状况,包括水环境的各种属性:水流量、水面高程、水质等。带有时间序列的台帐信息可以通过唯一ID与空间要素关联共五十二页GeoDatabase-xmlSchemaXML文件(wénjiàn)转成GDBGDB输出成XML共五十二页Geodatabase——更多特性(tèxìng)版本管理测量管理栅格数据管理(Raster)逻辑示意图(Schematics)交通(jiāotōng)模型物流模型┋┋请参照帮助文档共五十二页Geodatabase建模优势(yōushì)Geodatabase数据模型的主要优点是它搭建了一个框架,这样用户便可以轻易地创建智能化要素,模拟真实世界中对象之间的作用和行为(如果将规则写到软件之中,那么脱离该软件之后(zhīhòu),规则及行为都将无法保证;而将规则及行为写到模型层面,那么不能数据库如何转移,规则都能保证)Demo:
模型B/S展现共五十二页Geodatabase空间(kōngjiān)数据模型设计步骤共五十二页空间(kōngjiān)数据模型设计步骤步骤(bùzhòu)要素分类要素间关系确定数据入库顺序确定模型具体设计共五十二页空间数据模型设计(shèjì)步骤要素类设计逻辑分类(FeatureDataset)形式上:水利工程、水利资源、自然资源……要素类划分(FeatureClass)实质上:水系岸线、水系轴线(zhóuxiàn)、挡水设施……需要考虑:Domain和SubType基于业务梳理空间数据模型基本数据结构共五十二页要素(yàosù)类设计共五十二页空间(kōngjiān)数据模型设计步骤要素间关系确定空间要素间关系拓扑规则(guīzé)(大流域包含小流域、水井和地下水源地等)连通性规则(河道轴线应具备连通性)复杂关系类(闸与河流之间的依存关系)……空间要素与非空间要素间关系空间要素挂接属性表基于业务明确要素间关系共五十二页要素(yàosù)类关系确定1、关联关系:a、依附(yīfù)关联:不同对象之间存在主次依附(yīfù)关系(生命周期一样),如:水闸依附(yīfù)于河流,当河流不存在时,闸也不存在;b、简单关联:不同对象之间存在关联指向关系,如堤防和河流的关系,由河流可关联查询到对应的堤防;2、包含关系:a、同类对象包含:同类对象之间,在空间上,一个对象属于另一个对象的一部分。如:大流域与其子流域之间;b、不同类对象包含:不同类对象之间,在空间上,一个对象属于另一个对象的一部分。如:水井包含于地下水源地;3、衔接关系:同层对象之间,在空间上,一个对象的一端与另一个对象一端相互衔接,对象之间存在衔接关系。如:堤段与堤段之间、堤段与闸之间、河流父子之间;4、跨越关系:水流之间,一个对象从另一个对象的上方或地下跨过去,形成立交,对象之间存在跨越关系。如:渠道与河流之间。5、压盖关系:点落线上、点落面的岸线上、线和面的边界重合;如河湖取水口、河湖排污口落在河的岸线上;共五十二页数据入库顺序确定合理(hélǐ)的数据入库顺序,符合实际应用先有河道,后有闸;河在闸在。要素分主次,入库有先后。空间(kōngjiān)数据模型设计步骤共五十二页要素(yàosù)类建设先后顺序共五十二页UML建模模型具体设计(shèjì)面向对象的UML建模VisioROSE。ESRI提供的可视化模型构建插件Diagramer。共五十二页UML建模Visio工具(gōngjù)进行UML建模参考/content/building-geodatabases-case-tools共五十二页空间数据模型设计(shèjì)步骤数据录入数据(shùjù)采集数据导入Demo:数据采集共五十二页ArcGIS行业(hángyè)数据模型共五十二页ArcHydro数据模型——设计者DavidR.Maidment1、美国德克萨斯大学水资源研究中心主任2、美国大学水文科学联合会(CUAHSI)信息化项目的牵头人CUAHSI(ConsortiumofUniversitiesfortheAdvancementofHydrologicScience,Inc):由美国112所大学组成,为大学的水文教育和研究提供支持(美国自然科学基金赞助(zànzhù))3、以CUAHSI项目为依托,和ESRI项目团队合作,设计了ArcHydro数据模型。EsriArcHydro项目组共五十二页ArcHydro数据模型1、ArcGIS在水利行业(hángyè)的数据模型;2、功能:流域提取、汇流关系设计、时序数据集成、水文模型集成等;由DEM提取(tíqǔ)流域共五十二页流量时间时间序列Hydrography(水文地理要素)Network(水文网络)Channel(河道要素)Drainage(汇流区)水利要素建库基础(jīchǔ)——ArcHydro共五十二页以Geodabase基础上设计(shèjì)各行业专家团队支持与合作伙伴及用户共同构建采用行业标准Template(模板)可扩展ArcGIS构建(ɡòujiàn)行业数据模型共五十二页林业人口普查IHOS-57国防政府海洋卫生农业交通水设施水文通信地址考古能源设施地质土地利用石油基础地形图生物多样性环境大气管线ArcGIS构建(ɡòujiàn)行业数据模型共五十二页ArcGIS管线(guǎnxiàn)数据模型(APDM)共五十二页ArcGIS土地利用数据模型共五十二页ArcGIS地质(dìzhì)数据模型共五十二页ArcGIS行业(hángyè)数据模型下载/content/data-models共五十二页总结(zǒngjié)共五十二页数据模型的优劣(yōuliè)判断最好的
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