空间数据引擎.pptx

1、空间数据引擎,空间数据库管理器SDE,当前,地理信息越来越多地应用于各行各业,并带来了前所未有的效益,各企业对它的需求也大为增加。但要得到或对这些信息进行访问,传统的方式是通过专业GIS桌面制图软件,它们在数据完整性、一致性、分散数据的管理和共享等方面有所欠缺,限制了地理信息的应用。 ESRI(美国环境系统研究所)利用客户机/服务器计算模式和关系数据库管理的先进特点,创立了一种新型技术,管理大型企业的海量地理数据。它通过灵活高效的空间分析查询,在网络上向任何地方传送数据,并把查询分析功能嵌入到各种实际应用程序中,这就是超级空间数据库管理器SDE。SDE可将空间数据加入到关系数据库管理系统(RD

2、BMS)中去，允许向关系数据库中加入空间数据、提供地理要素的空间位置及形状等信息。,SDE的诞生背景,SDE特点,1. 对地理数据的开放式系统访问,使地理数据更易于获得、更易于管理。 2. 对用户需求的充分回应。 3. 支持大型数据库。SDE利用统一的数据模型,维护关系数据库中的空间和属性数据,管理近乎无限的空间特征,如:全国范围的道路网络等。,4. 进行高效空间查询分析。SDE提供一组可靠的几何处理与空间分析功能,可以反复应用于各种应用中,如房地产查询、环境保护区周 围的缓冲区等。SDE还具备剪切、分解、缓冲区产生、距离测量、多边形叠加以及网络处理能力等,可以进行近乎无穷的空间分析。另外,

3、各种空间查询还可通过SQL的Where 子句进行。空间查询的结果可以用于制图或其它需要几何分析而不需制图的应用,这意味着可以把空间分析嵌入到一个非GIS的应用程序中去。,5.理想的空间对象模型。地理特征如饭店位置、旅游路线、度假区等,被作为空间对象,SDE在描述这些对象时采用了明晰的特征(属性)和行为(方法),使表达执行具备灵活性。地理特征通过图层这种空间连续策略进行索引,促进了快速恢复操作,提高数据管理效率。,6.快速实现过程。对复杂的空间查询来说,SDE比其它任何空间分析技术完成次要(subsecond)特征的检索时间要快得多,这种快速访问与检索在使用互操作处理的客户机/服务器模式在网络上

4、得以实现,客户机与服务器共同完成这一工作。客户机主要是响应空间分析操作,服务器则进行数据搜索和检索。这种互操作处理方法使得动态空间叠加成为可能,当大量增加客户机的时候,利用对称多处理结构或调整计算机缓冲区大小,可以把客户机带来的性能下降到最小。,7.网络访问。SDE支持对TCP/IP网络环境的访问。对跨平台的混合配置,SDE也可以利用外部数据表示(eXternalDataRepresentation:XDR)进行支持。 8.平台支持。SDE服务器的最初版本运行于SunSolaris,使用Oracle关系数据库管理系统。SDEAPI可以在Solaris、WindowsNT下运行,在将来的版本中S

5、DE将对其它平台给予支持。,9.ARC/INFO和ArcView。ESRI的ARC/INFOGIS和ArcView软件是SDE的首选客户机软件。SDE与ARC/INFO软件间的转换,是在数据和系统水平上两个系统转向更加紧密耦合的第一步。由于以上特色,数据库管理人员、应用开发人员,以及终端用户都可以用SDE实现地理数据的管理和应用软件的开发。,SDE的体系结构如下图所示,客户端应用是最终用户运行的软件,它可以是ArcView、MapObjects或ARC/INFO等GIS专业软件,也可以是用户为某一特定工程开发的应用。与客户端应用结合的是SDE客户库,这是一个程序设计接口,用于处理客户端应用提出

6、的请求。图1在服务器端,有SDE服务器处理程序、关系数据库管理系统和实际的数据。服务器在本地执行所有的空间搜索和数据提取工作,它仅将满足搜索条件的数据在服务器端缓冲存放并返回到客户端。缓冲处理收集大块的数据,然后将整个缓冲区中的数据发往客户端应用,而不是一次只发一条记录。在服务器端处理并缓冲的方法大大提高了效率,并使网上荷载大大降低,这在应用操作数据库中成百上千万的记录时变得至关重要。,SDE工作原理,SDE采用协作处理方式,即处理既可在SDE客户库一端也可在SDE服务器一端,取决于处理在哪一端更快。有的功能不需要与服务器通信,像多边形叠加和分割这类主要耗费CPU资源的任务,最好由客户库来完成

7、,可避免大量的网上操作。所有的服务器任务都是在SDE服务器所在的平台上完成的;而客户端应用则可运行于多种不同的平台和环境中,去访问同一个SDE服务器和数据库。,SDE软件采用连续的数据模型,整个城市的宗地数据都可放到SDE一个连续的层(Layer)中,SDE为数据库中各层的所有要素都建立了索引,并将层从逻辑上分成一个个小块,称为“cell”,层中的要素则分解到各cell中加以描述,最后将此描述信息写到索引表中。落到多个cell上的要素,将在每个cell对应的索引记录中加以描述,没有数据的cell不包括在索引表中。图1层和网络叠加生成空间索引。,SDE数据模型,SDE存储和组织数据库中的空间要素

8、的方法,是将空间数据类型加到关系数据库中,不改变和影响现有的数据库或应用。它只是在现有的数据表中加入图形数据项(Shapecolumn),供软件管理和访问与其关联的空间数据。SDE将地理数据和空间索引放在不同的数据表中,通过关键项将其相联。将图形数据项加到一个商业数据库表后,该表即可以称为空间可用的(spatiallyenabled)。SDE通过将信息存入层表(LAYERStable)来管理空间可用表。层表帮助管理商业表和空间数据之间的连接。对空间可用表,可像通常那样对表中数据进行查询、合并,也可以进行图到属性或属性到图的查询。,SDE中空间要素的存储,2.地理要素SDE中的地理要素由属性和几

9、何形状点、线或面组成。SDE允许空(Nil)Shape,空没有几何形状,但有属性。3.坐标SDE用X、Y坐标存放图形:点单一(X,Y)坐标记录;线有序的一组(X,Y)坐标记录;面一组起始结点和终止结点相同的线段对应的(X,Y)坐标记录。SDE还允许在X、Y坐标上加Z值,用来表示X、Y点处对应的高度或深度,因此,SDE的图形可以是二维或三维的。SDE对每种类型的图形都有一组合法性检查规则,用以在将该图形存入RDBMS之前,检验其几何正确性。,2.地理要素SDE中的地理要素由属性和几何形状点、线或面组成。SDE允许空(Nil)Shape,空没有几何形状,但有属性。3.坐标SDE用X、Y坐标存放图形

10、:点单一(X,Y)坐标记录;线有序的一组(X,Y)坐标记录;面一组起始结点和终止结点相同的线段对应的(X,Y)坐标记录。SDE还允许在X、Y坐标上加Z值,用来表示X、Y点处对应的高度或深度,因此,SDE的图形可以是二维或三维的。SDE对每种类型的图形都有一组合法性检查规则,用以在将该图形存入RDBMS之前,检验其几何正确性。,SDE应用开发,如前所述,ESRI的ArcViewGIS、MapObjects、ARC/INFO以及SDECAD客户端等产品都可以作为SDE的客户端,应用接口程序设计可以选用C、C+、VisualBasic或Avenue等。,3.使用MapObjects MapObjects是一个开发工具箱,其中包含了一个组件集合。这是一个ActiveX控件,包含多于35个的OLE对象,开发人员可用任何支持ActiveX的程序设计环境,如VisualBasic、VisualC+、Delphi和PowerBuilder等进行快速开发。MapObjects可以将SDE的Layers、shape文件、coverage、image等数据组合使用,还可通过ODBC使用任意表格数据库数据。,4.使用SDECADClient SDECADClient是SDE用于存储、提取CAD数据的接口。SDECADClient有一个易于使用的CAD接口,它使得Microstation