基于Geodatabase的面向对象空间数据库的研究与设计

基于Geodatabase的面向对象空间数据库的研究与设计

刘润达[1]2005年在《基于面向对象技术的空间数据库设计与实现》文中认为对空间数据(Spatial Data)的存储和管理是地理信息系统区别于一般信息系统的显着标志。从基于文件到基于数据库再到面向对象—关系数据库,空间数据存储模型的演进加强了 GIS 存储和操纵空间数据的能力,尤其是随 ArcGIS8 推出的Geodatabase 存储模型,它为 GIS 空间数据存储提供了一个全新的视角。在 GIS 应用中,空间数据库的建立有利于促进基础数据的数字化、信息化管理、便于为基础地理空间数据的流通、再生产提供信息服务,有利于推动基础空间数据成果的产业化。如今,面向对象(Object Oriented,OO)的分析、建模技术成为人们模拟和管理空间数据的主要工具,本文旨在探讨基于 Geodatabase 的空间数据的面向对象建模,将面向对象技术应用到 GIS 数据模型的每一个环节。数据模型的目的为 GIS 项目提供一个实际可行的模板,模板促进行业 GIS 项目以一种全新的角度来审视项目开发。通过建立不同行业数据库模型促进 GIS 项目的实施和应用,用户都能够以本行业的模板出发来迅速规划他们的数据模型和应用。基于面向对象技术的空间数据模型成为各行业内空间数据组织的规范,同传统的只注重于要素分层的数据模型相比,空间数据模型根本意义上实现面向对象必然会为 GIS 提供灵活高效存储管理机制,也将给与 GIS 无比旺盛的生命力。本文从不同的侧面剖析空间数据的组织方法和目前的先进技术,对面向对象的空间数据建模和面向数据库的实现进行了有益探索,一个完整的实例将更加有利于研究的深入,作者具体设计城市公路交通 GIS 数据库模型,在 ESRI 的Geodatabase 存储模型的支持下探讨空间数据的面向对象建模方法及其实现,采用Visio 软件的 UML 图来尝试定义一个城市交通 GIS 系统数据模型的全貌,最后配合 ArcGIS8 提供的 Case 工具来生成数据库模式,并导入数据来进行示例。文中同时探讨了继承、关系、拓扑、网络、线性参考、多尺度、域、空间数据的分层等

陈嵩[2]2007年在《应用于空间数据库的服务器集群技术研究》文中研究说明地理信息系统(GIS)是一种以采集、贮存、管理、分析和描述地球表面与空间地理分布有关数据的空间信息系统。高性能、高效率的空间信息系统能够为空间数据库管理及空间分析提供强有力的支持平台。随着计算机硬件飞速发展,服务器集群以其高性价比等特点在地理信息系统中开始广泛使用,而合理平台的搭建与组织是其关键。本文在参照大量文献的基础上,分析了Geodatabase数据模型和ArcSDE数据库引擎技术在优化的空间数据存储方法和空间数据管理效率方面的应用;讨论了利用Java技术实现的WebGIS多层架构模型,以解决异构平台间数据访问问题;提出了根据集群技术原理,使用Rocks集群软件管理多台服务器,创建合理、高性能的GIS系统平台的解决方案;最后对数据测试结果做了简要分析。研究表明,以服务器集群为模型的地理信息系统,能够有效提升空间数据查询的并行性能与计算能力。

钟勇[3]2004年在《基于Geodatabase的面向对象空间数据库的研究与设计》文中指出在地理信息系统的发展进程中,随着处理的空间数据量的日益增大以及对数据质量要求的同益提高,从而使得通过一个良好的空间数据库系统在整个系统中显得尤其重要。合理的空间数据组织方式不仅能提高整个系统的性能与效率,而且还可以大大减少后期的维护工作,从而使得整个系统显得健壮。因此,分析研究空间数据库是目前GIS领域中的一个重要内容,是很有必要有意义的一项工作。本文首先空间空间数据库的概念入手,在介绍空间数据库系统若干基本概念和发展现状的基础上,着重分析了构建空间数据库系统一些关键性的技术,本文最后在ARCGIS提供的新一代数据模型Geodatabase的基础上,根据一个工程项目的任务需求,在服务器端选用关系数据库Oracle9i与空间数据库引擎ArcSDE8.1相结合的方式,对空间数据进行管理,并完成空间数据库的研究与设计。

谭慧月[4]2014年在《面向农户的智能配方施肥空间数据库建立与应用研究》文中研究表明现阶段,我国耕地资源紧张且因为在种植过程中盲目施肥、不仅用量大、配比失衡,而且化肥中含有较高的重金属污染物,破坏土壤理化性状,使土地生产潜力下降。国家启动了测土配方施肥项目和耕地地力评价项目,希望通过科学的手段来缓解这个问题。两个项目产生了大量的成果数据,为农民科学施肥增长产量和保护耕地质量提供了技术支持,但是很多农民由于缺乏相关的知识而不会直接把这些数据应用于实际生产中,使项目的成果推广受到限制。根据GIS技术和农民群体特点,结合项目成果数据,研发构建面向农户的智能配方施肥空间数据库以及实现其应用,达到把成果数据有效的应用于农民实际生产中的目的本文应用Geodatabase数据模型定义、组织空间数据,SQL Sever2008数据库管理系统管理、存储数据,利用ArcSDE存储数据和访问通道建立了高桥镇实地调查数据和成果数据的统一存储的管理模型。同时利用ArcGIS for Desktop平台进行数据处理和分析,实现空间数据库的结构设计和数据入库,完成面向农户的智能配方施肥空间数据库的构建。本研究基于GIS软件平台的Arc Engine组件和程序开发语言C#完成了面向农户的智能配方施肥空间数据库应用系统的开发。该系统具有数据访问与加载、地图操作、信息查询显示、提供配方施肥建议和测量工具等功能。该系统的建立,实现了将测土配方施肥成果数据和耕地地力评价成果数据有效的应用于农民的实际生产中的目的,并为农户进行科学施肥提供了可靠的依据。本文主要包含以下工作:1.通过对高桥镇实地调查收集的资料、测土配方施肥成果数据以及耕地地力评价成果数据的整理、分析,完成了数据的有效分类。2.根据Geodatabase数据模型和Arc Engine技术的特点,进行系统配置和数据的预处理,为后期空间数据库的设计和构建提供技术支持。3.利用Geodatabase数据模型和ArcSDE技术,设计并构建了面向农户的智能配方施肥空间数据库,实现了对数据的有效存储和管理。4.以Arc Engine和VS2010为开发平台,使用C#语言,探索和开发了面向农户的智能配方施肥空间数据库应用系统。

李苏[5]2008年在《地籍数据库动态更新机制的研究》文中认为地籍数据库作为国土资源基础数据库的核心,直接为地籍管理工作提供数据支撑,探索其长效更新机制更具有针对性和现实性。地籍数据库的更新实质上就是不断地向地籍信息系统中注入新鲜的血液,使它在地籍管理的过程中保持强大生命力。它的变更机制应该体现快捷、准确的特点,管理模式应该杜绝粗放式,追求精细化。随着现代社会发展脚步的不断加快,土地变更也越来越频繁,更加突显了地籍数据库建设中动态更新机制的重要性。本文提出“叁库一体”的地籍数据库变更管理模式,并开发了小型地籍变更信息管理模块。具体内容包括:(1)以“实体+时态”为独特视角,论述了地籍实体及其对象关系;地籍实体的时态性;并强调土地登记在地籍变更管理中的枢纽作用。这些基础但关键的理论,将为地籍数据库动态更新机制的建设提供依据。(2)提出“叁库一体”的地籍变更管理模式。从地籍信息的时态数据结构出发,分析对比目前主流的几种时空数据库,论证地籍数据库动态更新机制要采用的动态多级基态修正模型和“叁库一体”管理模式,并用一个实例描述了这一模式的基本思想。(3)分析了建设地籍数据库动态更新机制所需要的GIS支持。这其中包括空间数据库技术、空间数据模型、开发组件和开发语言的选择。(4)最后本文采用SQLServer做为后台关系数据库,通过ArcSDE空间数据引擎扩展SQLServer来管理地籍数据,以GeoDatabase作为空间数据模型,ArcObjects为开发方式,VB为开发语言,开发出地籍变更信息管理模块。

宁方美[6]2007年在《基于GIS的地名数据库系统》文中研究指明近年来随着各级政府对地名数据库建设的重视加强、各职能部门对其相关应用的需求扩展,地名数据库系统的建设已成为城区建设和发展的一项重要内容。本文所提出的系统是一个通用性地名管理工具,旨在提供地名数据和海量空间数据的组织、建库、维护、更新、安全管理、数据发布和元数据发布等服务。该系统进一步提高了地名管理工作的科学化、规范化、标准化和信息化水平,为社会的建设、管理提供了更好的地名信息查询和地图定位服务。本文首先介绍地名数据库的研究意义、国内外研究现状,以及GIS的相关基础知识;接着介绍了系统所用到的空间数据模型Geodatabase模型及空间数据引擎ArcSDE;论文详细阐述了系统的目标任务、设计原则、总体结构、技术路线和关键技术等。该系统不仅实现了地图的显示、放大、缩小、漫游等GIS的基本功能,并具有地名信息的录入、查询、维护、检测等地名管理功能;此外论文以地名数据库建库的顺序为出发点,提出了数据库中属性数据质量的控制方法,并取得了一定的有效检测效果。文中还给出了一个通用地名数据库系统的实例——金华市地名数据库系统。论文最后对所做工作进行了总结和展望。地名数据库系统基于大型数据库Oracle开发,以ArcSDE为中间件进行数据库操作。矢量数据存储于Oracle数据库中,由应用系统通过ArcSDE访问数据库,实现对地名数据的存储、管理、应用;而栅格数据以文件的形式存储。系统以C/S作为开发模式,采用C++基于组件技术开发。

焦中辉[7]2008年在《民间文化时空数据库设计及文化地图系统研究》文中指出随着现代文明的扩张,民间文化的生存环境不断受到冲击,生存环境日益恶化。民间文化作为人类文明历史的遗存,是研究人类文明发展的珍贵材料,具有极高的价值。当前对民间文化的保护和研究工作也越来越受到人们的重视,如何借助最新的数字信息技术和网络技术加强对民间文化的保护和研究是一个重要课题。本文尝试从地理空间的角度,运用文化空间整合的思想和文化生态的理念,利用地理信息系统(GIS)技术整理民间文化资源,建立民间文化时空数据库;并利用互联网实现民间文化地图发布和民间文化资源的网络浏览、传承、普查以及协同研究。针对当前民间文化资料整理的局限性,本文用文化生态的理念分析了民间文化的特征,引入GIS技术,运用文化空间整合的思想设计民间文化时空数据模型,建立多媒体数据库,对民间文化数据进行有效的存储、检索和利用。同时设计了一个对象—关系型民间文化时空数据模型,并在ArcGIS9.0软件的支持下,利用VB和ArcObjects技术开发了一个基于Geodatabase的河南庙会文化数据库,基本实现了对民间文化的时空数据存储、管理、查询和浏览。考虑到民间文化的大众性,本文还设计了一个基于WebGIS技术和互联网络的文化地图,实现了民间文化的查询、浏览功能,对民间文化进行网络传播。并根据协同式GIS思想,提供一个开放式的用户添加功能,让用户可以在文化地图上编辑或者是添加对象。案例研究表明:(1)利用GIS技术,从地理空间的角度对民间文化进行整合组织,能够弥补以往对民间文化按时间或者按主题整理的局限性。(2)基于geodatabase的时空数据库设计,能够表达民间文化的基本属性、地理位置、时间特征和多媒体信息,方便数据的存储、检索、查询和浏览。(3)结合地理背景资料,可以进行专题文化地图制图和空间分析,形象、直观地反映民间文化的分布以及它的时空变化特征。(4)基于WebGIS技术和互联网络设计的文化地图,实现了民间文化地图的网络浏览、空间分析功能、多用户之间的交流和协作编辑功能,为民间文化数据的整理和研究提供了一种新的方式,也为民间文化的协同研究提供了一个交流的平台。本文由七部分组成。第一章绪论,论述了民间文化意义、现状以及当前民间文化保护中的问题,概括了自己的研究内容和意义。第二章文献回顾,回顾相关文化研究和相关技术进展。第叁章研究方法,论述理论和技术基础,设计方法,软件开发工具和技术路线。第四章民间文化特征分析,运用文化生态的理念分析民间文化的特征,并对其进行抽象概括。第五章民间文化时空数据库设计,运用民间文化时空整合的思想,设计一个对象—关系型时空数据模型,研究其对时空数据和多媒体数据的组织表达,并设计和实现了一个基于Geodatabase的民间文化时空数据库。第六章基于WebGIS的文化地图研究,对其进行分析和设计,并实现文化地图的主要功能。第七章结论,总结本文的主要成果,探讨主要创新点,并对后续研究进行展望。

郭鹏[8]2004年在《基于Geodatabase农业面源污染数据库的建立与应用》文中进行了进一步梳理点源污染和面源污染一直是水环境质量的两大问题,点源污染主要包括工业污水和城市生活污水,通常在排污口集中排放。而面源污染则不同,它没有固定的排放点,主要与一些气象条件相联系。和点源污染相比,面源污染危害规模大、防治困难。据报道,农业面源污染影响了全世界陆地面积的30%~50%,并且在全世界不同程度退化的21亿hm~2耕地中,约12%由农业面源污染引起。在美国,面源污染已经成为环境污染的第一因素。叁峡水库建成后是全国最大的淡水水源基地,是实现南水北调的中线方案的水源补给地,水环境安全直接制约长江经济带乃至全国经济的可持续发展。随着点源污染的有效治理,农业面源污染将成为叁峡库区水体的最主要污染源。因此,要实现农业可持续发展,保证叁峡水库水体质量,对农业面源污染进行控制和治理变得非常重要。 目前对农业面源污染的研究主要是将GIS作为非常有用的工具结合到环境模型中,而建立空间数据库是利用GIS进行面源污染研究的基础。建立叁峡库区农业面源污染空间数据库不仅可以查清叁峡库区农业面源污染的背景状况、现状、规律和叁峡水库水体污染现状及其容量,进行危险性评价,确定叁峡库区水体的污染负荷,而且可以为提出叁峡库区面源污染物总量控制目标并制定叁峡库区农业面污染控制战略提供科学依据。这对于我国长江流域的经济发展、叁峡库区的水环境安全和生态平衡建设都具有举足轻重的作用。 本文基于Geodatabase数据模型应用CASE工具设计、建立了重庆市叁峡库区农业面源污染空间数据库,编制了相应的元数据标准并构建了重庆市叁峡库区农业面源污染元数据,最后就叁峡库区的农业面源污染应用环境模型进行了危险性评价。在论文进行过程中取得了以下一系列成果: (1) 基于Geodatabase数据模型,利用CASE工具设计并建立了叁峡库区农业面源污染空间数据库。传统上建立空间数据库在空间数据模型上一般选择Coverage数据模型,这种数据模型在空间对象的表达上存在特征聚集在类似的点、线、面集合中,不具有特殊的特征行为等种种不足。随着面向对象的技术的成熟和广泛应用,以ArcInfo 8中Geodatabase为代表的面向对象的空间数据模型应运而生,并在空间数据模型对象化的进程中迈出了坚实的一步。Geodatabase数据模型的发布,为空间对象的表达提供了更好的方式。国外大多数商业或科学研究中空间数据库的模型选择上已经偏向于使用Geodatabase,而在国内还不多见。在本文中探讨了基于Geodatabase数据模型建立空间数据库技术体系,为其他项目建立空间数据库提供了有价值的经验借鉴。 (2) 根据项目需求编制了与FGDC标准兼容的叁峡库区农业面源污染元数据标准,并在此基础上建立了重庆市叁峡库区农业面源污染元数据。重庆市叁峡库区农业面源污染元数据的建立不仅可以帮助叁峡库区农业面源污染研究有效地管理和维护海量数据、建立数据文档、了解叁峡库区农业面源污染研究的数据项目,为用户使用农业面源污染数据时提供数据格式、西南农业大学硕士学位论文摘要投影及投影参数、比例尺、制图时间等信息而便于方便、快捷和正确使用数据,而且为叁峡库区农业面源污染空间数据库的共享以及与国内外其他研究机构交流提供有效方式和技术手段。 (3)在AreCatalog下利用COM编程技术定制了叁峡库区农业面源污染元数据编辑器。Arelnfos全面采用组件对象模型(COM)技术,提出了一系列基于COM的新概念软件,可以从最底层扩展软件的功能。由于在ArcGIS环境下的元数据编辑器的开发原理是相同的,所以叁峡库区农业面源污染元数据编辑器的定制为今后其它项目的元数据研究提供非常有价值的经验与参考。 (4)利用GIS技术结合面源污染危险性评价模型Modified USLE对叁峡库区农业面源污染的危险性进行了评价。从评价结果中可以得出重庆市叁峡库区面源污染危险性高和较高的区域占全库区面积的3.71%,危险性中等的地区占整个流域面积的6.76%。具有高危险性和中等危险性的地区主要分布在库区河流两岸,且距河流越近,面源污染危险性越高。重庆市叁峡库区面源污染危险性评价结果不仅为叁峡库区水土资源利用与保护提供了理论依据,而且为政府对农业面源污染的有效控制和管理,最终达到农业可持续发展的最终目标提供了决策依据。

朱顺痣[9]2007年在《基于Geodatabase城市综合地下管线管理系统的研究与实践》文中进行了进一步梳理地下管线是城市基础设施的重要组成部分,是城市规划、建设和管理的重要基础信息。城市地下管线就像人体内的“神经”和“血管”,日夜担负着传送信息输送能量的工作,是城市赖以生存和发展的物质基础,被称为城市的“生命线”。掌握和摸清城市地下管线的现状,建立先进的地下管线管理系统,并严格执行地下管线动态更新制度和档案归档制度。这不仅是城市自身经济、社会发展的需要,也是城市规划、建设和管理的需要,更是抗震、防灾和应付突发性重大事故的需要。对维护城市“生命线”的正常运行,保证人民的正常生产、生活和社会发展都具有重大的现实意义和深远的历史意义。本文以“厦门市地下管线探测及信息化建设”项目(福建省科技项目、《厦门市信息产业发展“十·五”专项计划》的重点项目)为背景,作者参与整个项目的建设并重点负责地下管线管理系统的建设与实施,通过对城市地下管线项目建设技术标准体系、数据建库技术、数据模型、基于Oracle 9i和ArcGIS系列平台的系统研发、系统架构设计等研究,并从技术和管理机制上对地下管线信息管理进行探索和实践,解决了地下管线管理系统(简称XMUPIS)中的部分关键问题和算法,建立了地下管线动态管理机制,确保数据的现势性、准确性,切实发挥地下管线空间分析及辅助决策等功能。主要内容和创新之处总结如下:1.在深入研究国内外城市地下管线信息化建设现状的基础上,结合厦门市近年来开展地下管线探测工作的经验和系统应用需求,创新性地建立了城市地下管线工作的技术标准体系、地下管线信息管理模式和动态管理更新机制。为项目的建设、实施与应用提供技术依据,建立了集中管理下的信息资源共享与交换机制,建立了地下管线档案管理法规,为城市地下管线动态管理提供制度保障。同时也为国内其他城市的地下管线信息化建设提供了成功的范例。2.为了保证数据建库的质量,建立《厦门市地下管线系统数据建库规范》体系,率先采用Geodatabase空间数据模型实现综合地下管线与基础地形图数据的统一建库,数据包括了综合地下管线、1:500带状地形图,1:1000全要素地形图等,有利于对地下管线数据进行深层次的网络分析,如:爆管分析、关阀分析、横纵截面分析和管线叁维动态显示等,为系统具有专业分析、辅助决策支持功能奠定坚实的基础。3.在系统数据库建设中,提出了具有一定标准性的地下管线数据库结构设计、分层设计、分类与编码方法,引入动态分段技术,建立“管网-管线-管段-管点”的地下管线Geodatabase数据模型。在基于Geodatabase数据模型的基础上对系统数据建库的内容、流程与实现进行深入研究,解决了城市地下管线管理系统研发中的若干关键问题,如:地下管线空间数据的获取与建库、地下管线叁维展示、基于遗传算法的专业管线优化和分布式应用等。4.应用领先的ArcGIS软件平台和Oracle 9i大型数据库系统,基于B/S、C/S相结合的模式,采用Geodatabase、ArcObjects和MapObjects相结合,提出包括综合应用、建库与入库、动态更新、内网发布和外网发布等5个专业子系统的可伸缩性系统架构。紧贴用户需求进行功能设计,各子系统间既相互独立又保持数据共享,分别为不同的应用需求提供相应的技术支撑。5.根据地理信息系统软件工程的思路与方法,结合厦门市地下管线的特点,对其进行科学的系统分析与设计,并在系统开发过程中引入软件监理机制,建立具有一定稳定性、规范性、实用性、扩展性和可维护性的XMUPIS。该系统基于数字地形图数据、地下管线的矢量数据库,实现对管线及相关数据的管理、查询显示、统计报表、制图输出、剖面分析、空间分析、管线工程辅助设计、地图综合、叁维管线图、辅助决策等功能。

王十[10]2006年在《基于Geodatabase模型的重砂空间数据库研究》文中进行了进一步梳理21世纪是信息的世纪,国家综合国力的竞争在很大程度上是信息的竞争,更是信息利用率的竞争。在信息中空间信息占有相当大的比例,据统计可以达到80%。随着IT技术的不断进步,现代社会对位置服务和分析决策的需要日益迫切,因此对空间数据库技术的研究极具意义。本文研究了面向对象地理数据模型Geodatabase及重砂空间数据库的设计与实现。论文的研究涉及地理信息系统中的空间数据库关键技术,研究的主要思路着眼于利用新一代地理数据模型Geodatabase对自然重砂数据进行抽象,根据建立的重砂数据模型自动生成重砂空间数据库方案。解决了传统数据模型建立自然重砂空间数据库的弊端,也为建立带有空间地理位置的多元数据的数据库提供了借鉴。本文的主要工作在于:研究面向对象数据模型——Geodatabase,在分析传统数据模型的不足的基础上,探讨了Geodatabase数据模型在描述地理空间数据时的优势,指出利用Geodatabase数据模型对重砂空间数据进行建模是十分有效的,符合空间数据库的发展方向。在Geodatabase数据模型的基础上,对重砂数据进行了抽象,利用CASE工具对重砂进行了UML建模,并自动生成基于Geodatabase模型的重砂空间数据库。设计与开发重砂空间数据库系统,用于对重砂空间和非空间数据的管理与操作,提供了属性数据处理、空间图形数据操作和数据标准化等功能。

参考文献:

[1]. 基于面向对象技术的空间数据库设计与实现[D]. 刘润达. 河南大学. 2005

[2]. 应用于空间数据库的服务器集群技术研究[D]. 陈嵩. 福建师范大学. 2007

[3]. 基于Geodatabase的面向对象空间数据库的研究与设计[D]. 钟勇. 武汉大学. 2004

[4]. 面向农户的智能配方施肥空间数据库建立与应用研究[D]. 谭慧月. 华中农业大学. 2014

[5]. 地籍数据库动态更新机制的研究[D]. 李苏. 中南大学. 2008

[6]. 基于GIS的地名数据库系统[D]. 宁方美. 浙江师范大学. 2007

[7]. 民间文化时空数据库设计及文化地图系统研究[D]. 焦中辉. 河南大学. 2008

[8]. 基于Geodatabase农业面源污染数据库的建立与应用[D]. 郭鹏. 西南农业大学. 2004

[9]. 基于Geodatabase城市综合地下管线管理系统的研究与实践[D]. 朱顺痣. 厦门大学. 2007

[10]. 基于Geodatabase模型的重砂空间数据库研究[D]. 王十. 东北师范大学. 2006

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基于Geodatabase的面向对象空间数据库的研究与设计
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