地理空间数据框架建设研究

收稿日期:2006-05-15

作者简介:袁延良(1981-),男,河南南阳人,硕士研究生,研究方向为数字城市、“3S ”集成等;任　波,副教授,研究方向为工程计算仿真、计算机数字化工程。

“数字城市”地理空间数据框架建设研究

袁延良1,任　波1,陈　新2,曹伟明2

(1.华中科技大学水电与数字化工程学院,湖北武汉430074;

2.佛山市城市地理信息中心,广东佛山528000)

摘　要:“数字城市”是城市信息化的重要组成部分,在国民经济和社会发展进程中发挥着重要作用。地理空间数据框架是构建“数字城市”的数据平台,是建设“数字城市”的必要保证。探讨了“数字城市”地理空间数据的组成和城市地理空间数据框架的构建,阐述了地理空间框架数据基准建设和地理空间数据库的建设,并以中国南方某典型城市为例介绍了“数字城市”地理空间数据框架的应用,指出了现阶段存在的问题并提出了相应的解决对策。关键词:数字城市;地理空间数据框架;空间数据库

中图分类号:P208;TP79 文献标识码:A 文章编号:1673-629X (2007)02-0050-03

R esearch of “Digital City ”G eospatial Data Infrastructure Construction

YUAN Yan 2liang 1,REN Bo 1,CHEN Rui 2xin 2,CAO Wei 2ming 2

(1.Ins.of Hydropower and Digital Eng.,Huazhong Univ.of Sci.and Tech.,Wuhan 430074,China ;

2.Foshan Urban G eographic Information Center ,Foshan 528000,China )

Abstract :The “digital city ”is an important component of the city information ,which plays an important role in the process of national e 2conomic and social development.G eospatial data infrastructure is the data flat and essential guarantee of the construction of the “digital city ”.This article examines the “digital city ”geospatial data and the composition of the city geospatial data framework ,and probes into the component of the geospatial framework data and the geospatial database.Then introduce the construction of geospatial data infrastruc 2ture of the city of north China ,and point out the present existence question and the solution countermeasure.K ey w ords :digital city ;geospatial data infrastructure ;spatial database

0　引　言

城市是各地区的政治、经济和文化中心,在国民经济和社会发展进程中发挥着重要作用。随着“数字中国”战略的提出,“数字城市”便应运而生,并在北京、上海等一些城市取得一定成效。所谓“数字城市”,是综合运用GIS 、RS 、GPS 、宽带网络、多媒体及虚拟仿真等技术,对城市的基础设施、功能机制进行信息自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统,它具有城市地理、资源、生态环境、人口、经济、社会等复杂系统的数字化、网络化、虚拟仿真、优化决策支持和可视化表现等强大功能。城市地理空间数据框架构筑于信息化基础设施及支撑软件环境之上,是“数字城市”建设的基础性工程,因此,建设完善的城市地理空间基础数据框架,显得至关重要。

1　城市地理空间框架数据的组成

城市地理空间框架数据是按一定规则采集和组织的一组描述城市地理框架要素的空间特征、属性特征和时态特征的地理空间数据[1]。城市空间框架数据的外延十分广泛,既包含城市基础地形信息,又包含反映城市的自然、人文、经济等具有基础性、普遍适用性强和使用频率高的一些其他基本信息;城市空间框架数据的形式也是多种多样,除了表达城市基础地形要素最主要的数字线划图(DL G )、数字高程模型(DEM )、数字正射影像(DOM )和数字栅格图(DRG ),即所谓的“4D 产品”外,还有表达各类城市专题空间数据的矢量和属性的存在形式;表达相同内容信息的城市空间框架数据也可拥有不同的比例尺和分辨率。因此,对于城市空间数据框架中空间数据内容、形式和尺度的确定,应当从数据生产周期、成本和质量的特点以及城市实际应用的需求上着手,根据其特点和需求的不同,选用不同的数据内容、形式和不同的比例尺、分辨率,只有这样才能使城市空间数据框架建设真正起到应有的

第17卷　第2期2007年2月计算机技术与发展COMPU TER TECHNOLO GY AND DEV ELOPMEN T

Vol.17　No.2Feb.　2007

作用[2]。另外,框架数据的建设应遵循相应的国家标准、行业标准以及地方标准[3]。一般而言,城市地理空间框架数据由基础地理空间数据和专题地理空间数据组成。

1.1　基础地理空间数据

基础地理空间数据提供了有关自然、人文、经济、环境等要素的几何位置、形态特征和相关关系,使用户能够按照地理坐标或空间位置集成、检索、展示他们所关心的各种城市信息,进行空间分布特征、运行状态、变化态势等的分析模拟[4]。基础地理空间数据全面反映了城市的自然地理条件和社会经济状况,是专题地理空间数据和GIS应用服务系统的空间定位基础。根据“数字城市”建设的内在要求,基础地理空间数据主要包括综合管线数据、行政区划数据、道路数据、水体数据、地名数据、建筑物数据、地下空间设施数据、地址数据、地籍数据、测量控制点数据等。基础地理空间框架数据的质量应通过数据志和质量元素来描述,数据志将完整、准确地描述数据源、数据获取与加工过程、数据内容取舍以及数据更新维护等情况;质量元素将包括数据的完整性、位置精度、时态精度、逻辑一致性和属性精度。

1.2　专题地理空间数据

专题地理空间数据是指与空间相关的其他城市专题信息,这些数据包括土地利用现状数据、规划用地数据、园林绿地数据、公共服务设施数据以及特殊管理区域数据等城市专题信息[4],并且可以根据各个城市的自身特点和需要进行扩展。与基础地理空间框架数据类似,专题地理空间框架数据的质量也需要通过数据志和质量元素来描述。

2　城市地理空间数据框架构建

地理空间数据框架是地理空间框架的基础参考框架,它为国民经济和社会信息化提供统一的空间定位与基础地理信息公共平台,对于信息资源按照地理空间进行整合和实现信息共享具有十分重要的作用。城市地理空间基础框架是“数字城市”建设的核心任务之一。建设城市地理空间数据框架,首要任务是建设城市空间数据基准,重点在于建设数据基准之上的城市空间数据库。

2.1　城市空间数据基准建设

城市空间数据基准建设是城市空间数据框架建设的基础性工作。目前,很多城市的空间数据基准还没有统一,影响和制约着“数字城市”建设的实施和进展。城市空间数据基准建设主要包括大地平面基准和高程基准的建设、新一代城市GPS连续运行综合服务系统的建立以及城市三维动态基准的建设。

2.1.1　大地平面基准和高程基准的建设

目前,在“数字城市”的建设中,普遍存在着不同的大地平面基准,无法满足城市建设的需要。而与平面基准相比,国家高程基准技术的统一使用在“数字城市”建设中不存在问题。在当前情况下,各个城市应考虑将各组成区域的不同平面坐标基准,通过适当转换统一起来,建立一套适宜的、与国家基准可以相互转换的大地平面基准系统。在未来,可以考虑采用GPS技术作为城市大地平面基准建立的新方法,它与传统的三角网不同,GPS网不需要逐级布设,可以一次布设成网点较密、精度较高的全面网。另外,为了满足工程测量和城市测量的需要,应该逐步建立和精化城市区域内的厘米级大地水准面,为城市GPS高程测量奠定基础。

2.1.2　城市GPS连续运行综合服务系统的建立

“数字城市”具有卓越的管理和服务能力,而建立城市GPS连续运行综合服务系统,正是实现城市快速导航、动态测绘和数据服务的重要基础。城市GPS连续运行综合服务系统的建立,可以按照城市的具体地形情况,选择合适地点布设可以覆盖所需服务范围的若干GPS跟踪站和控制中心,GPS跟踪站连续不间断地观测GPS卫星,并将观测数据通过传输设备传送到控制中心进行处理,然后分发到城市每一个拥有GPS 接收装置的用户,结合电子地图实现实时的导航定位。

2.1.3　城市三维动态基准的建设

随着国家新一代地心、三维、动态大地测量基准的规划和建立,“数字城市”空间数据基准可以朝着三维、动态方向发展,利用新一代的三维基准来取代平高分离的、静态的传统城市控制基准。

2.2　城市空间数据库建设

城市空间数据库建设是城市地理空间框架建设的核心,包括基础地理信息数据库和专业地理信息数据库的建设,还涉及对这两种数据库进行描述的元数据库的建设(见图1)。城市空间数据库的建设应采用统一的坐标系统、统一的存储单元及命名规则,使用合理的数据要素分类编码与符号化规则,保证元数据的质量,实现元数据库与地理信息数据库之间的链接,并保持数据库的现势性。空间数据库的组织应遵循先进性与实用性相结合、规范性与兼容性相结合、安全性与可维护性相结合、集中管理与分散管理相结合的原则,兼容矢量数据、栅格数据、多媒体数据等多源数据格式。空间数据库系统应阻止非授权用户访问数据,并具备有效的备份机制[5]。它们是“数字城市”空间数据框架建设的核心和主要任务。

第2期袁延良等:“数字城市”地理空间数据框架建设研究

图1　城市空间数据库组成体系2.2.1　基础地理信息数据库

基础地理信息数据库可以分为地形要素数据库(数字线划图(DL G)数据库、数字高程模型(DEM)数据库、数字正射影像(DOM)数据库、数字栅格地图(DRG)数据库)、行政界线及地名数据库、大地测量数据库、地籍数据库和地下管线数据库等几大类[6]。2.2.2　专题地理信息数据库

专题地理信息数据库分别针对各类城市空间专题信息,可根据城市建设的实际需要进行实时扩展,拟定主要包括以下几类:城市规划数据库、土地利用现状及规划数据库、道路现状及规划数据库、园林绿地数据库、公共服务设施数据库、生态环境专题数据库等。它们可以在政府支持下,由相关部门通过采集、整理、数字化各类城市空间专题信息分别建库,为城市各种专业应用机构或地理信息应用系统提供实时数据和服务。

2.2.3　元数据库

元数据是关于数据的描述性信息,可以通过它检索、访问各类数据库。其主要内容包括:对数据集的描述;对数据集中各数据项、数据来源、数据所有者及数据生产历史等的说明;对数据质量的描述,如数据精度、数据的逻辑一致性、数据的完整性、分辨率、源数据的比例尺等;对数据处理信息的说明、对数据转换方法的描述、对数据库的更新、集成方法的描述;数据潜在应用领域的描述等。3　城市地理空间数据框架建设在佛山市的应用

为了顺应城市信息化发展的趋势,佛山市抓住机遇,提出了建设“数字佛山工程(GIS)”的战略规划,佛山市地理空间数据框架是“数字佛山工程(GIS)”建设的基础性工程。建设完善的佛山市地理空间基础数据框架,具有十分重要的意义。

各个城市特点各异,地理空间数据框架的建设也具有一定的特殊性。佛山市地理空间数据框架的建设将在数据基准的建设上统一大地平面基准和高程基准,并应用先进的GPS连续运行综合服务系统,建立佛山市三维动态基准。基础地理空间数据和专题地理空间数据将重点在数据标准和数据质量上加强建设,同时,鉴于各个单位之间数据的相关性比较强,应加强数据的共享,为空间数据库的建设和管理提供重要保证。空间数据库将根据各单位和部门的实际需求进行建设,采用先进的关系数据库,分类应尽可能覆盖城市规划、建设和管理等方面,并在数据库组织、运行、管理与维护等方面加强建设。

4　存在的问题与解决对策

目前,在地理空间数据框架的建设上,许多城市具有一定的基础,但还有很大需求,而且存在的问题也比

(下转第155页)

? 计算机技术与发展第17卷

(b)连接数据库

(c)分配语句句柄

(d)进行语句预编译

(e)进行参数绑定

(f)开始一个事务

(g)取消上次的结果集

(h)执行sql语句

(i)如果执行成功,则取执行结果

(j)如果执行失败,则回滚操作,跳至(l)

(k)提交事务

(l)释放句柄

(m)断开数据库连接

(n)退出程序,释放资源

5　数据库应用程序调用通用数据库接口的方法

由于封装了ODBC和OCI数据库接口函数,数据库模块在进行数据库操作时应调用通用数据库接口模块封装的函数,避免直接调用ODBC和OCI数据库接口函数。对于一些常用的SQL语句,建议采用占位符方式,以提高程序的执行效率。调用通用数据库接口的应用程序,可以采用一次编译、多次调用的方法,以减少数据库对于SQL语句的执行计划的分析,从而提高数据库应用程序的效率。

6　结　论

封装了ODBC和OCI的通用数据库接口具有通用性,同时提高了系统的性能,特别是在对于实时性要求比较高的系统中,通过设置UDB接口的参数可以控制系统实时响应的时间。通用数据库接口的可扩展性可用于异构数据库的集成,同时UDB通用数据库接口所支持的一次编译、多次执行的方法具有很高的实用价值。随着更多的数据库系统的出现,通用数据库接口的扩展性将使它支持更多的数据库系统的连接。

参考文献:

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应用[J].计算机工程与设计,2000(8):42-45.

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[J].微机发展,2004,14(8):11-13.

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究与实现[J].计算机应用研究,2002(10):67-70.

[5]　黄　伟.ORACL E与C语言通用调用接口的实现[J].计算

机与数字工程,2005(5):119-122.

(上接第52页)

较多,主要表现在数据的更新周期长、比例尺较小、坐标系不统一、管理手段相对落后。探索城市地理空间数据框架构建技术,是目前亟待解决的问题。

针对城市地理空间框架建设上存在的问题,可以采用以下方法予以解决:

(1)采用数据快速获取技术,充分利用“3S”(即GIS,GPS,RS)技术及其集成,实现数据的快速、自动获取及入库,缩短数据的更新周期;

(2)针对城市地理空间数据比例尺较小、坐标系不统一的现状,应尽可能采用较大的比例尺,统一采用城市独立坐标系;

(3)应用海量数据库存储技术,采用关系数据库(如Oracle)管理覆盖城市范围的“4D(DL G,DEM,DOM, DRG)”海量空间数据,以实现管理手段上的突破。

5　总　结

“数字城市”地理空间数据框架的建设是一项长期的、复杂的任务,需要付出艰苦的努力。文中着重探讨了城市地理空间数据的组成和城市地理空间数据框架的构建,指出了现阶段“数字城市”建设普遍存在的问题,并针对性的提出了解决对策。在具体实施过程中,除了技术方面的因素,还有以下方面亟待解决:

(1)在一定程度上,政策法规的研究与制定工作仍然滞后于“框架”的建设;

(2)财力投入的不足和人力资源的缺乏。

为此,一方面需要加大力度完善有关政策法规,以使地理空间数据框架建设更加科学化、规范化;另一方面,需要加大资金的投入,建立健全人才引进机制,提供必要的人才和财力支持。

参考文献:

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时代,2002(9):5-7.

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第2期李伍元等:基于OCI和ODBC异构数据库通用接口设计

校园基础地理空间数据库建设设计方案

校园基础地理空间数据库建设设计方案遥感1503班第10组（杨森泉张晨欣杨剑钢熊倩倩）测绘地理信息技术专业昆明冶金高等专科学校测绘学院 2017年5月

一．数据来源二. 目的三 .任务四. 任务范围五 .任务分配与计划六．小组任务分配七. E-R模型设计八．关系模式九．属性结构表十．编码方案

一．数据来源原始数据为大二上学期期末实训数字测图成果（即DWG格式的校园地形图）导入GIS 软件数据则为修改过的校园地形图二．目的把现实世界中有一定范围内存在着的应用数据抽象成一个数据库的具体结构的过程。空间数据库设计要满足用户需求，具有良好的数据库性能，准确模拟现实世界，能够被某个数据库管理系统接受。

三．任务任务包括三个方面：数据结构、数据操作、完整性约束具体为： ①静态特征设计——结构特性，包括概念结构设计和逻辑结构设计； ②动态特性设计——数据库的行为特性，设计查询、静态事务处理等应用程序； ③物理设计，设计数据库的存储模式和存储方式。主要步骤：需求分析→概念设计→逻辑设计→物理设计原则：①尽量减少空间数据存储冗余；②提供稳定的空间数据结构，在用户的需要改变时，数据结构能够做出相应的变化；③满足用户对空间数据及时访问的需求，高校提供用户所需的空间数据查询结果；④在空间元素间为耻复杂的联系，反应空间数据的复杂性；⑤支持多种决策需要，具有较强的应用适应性。四、任务范围空间数据库实现的步骤、建库的前期准备工作内容、建库流程步骤：①建立实际的空间数据库结构；②装入试验性数据测试应用程序；③装入实际空间数据，建立实际运行的空间数据库。前期准备工作内容：①数据源的选择；②数据采集存储原则；③建库的数据准备；④数据库入库的组织管理。建库流程：①首先必须确定数字化的方法及工具；②准备数字化原图，并掌握该图的投影、比例尺、网格等空间信息；③按照分层要求进行

城市公共基础数据库建设(地理库)地理库

城市公共基础数据库建设（地理库）地理信息数据是智慧城市的定位基准，是集成城市自然、社会、经济、人文等综合信息的基础，是信息集成的载体，是智慧城市赖以实现的不可或缺的基础支撑。 “智慧南平地理库”建设将结合南平市现有数据情况，补充生产或整合更新南平市域范围内各类基础地理信息数据，按照标准规范对数据进行整合改造形成面向应用的公共地理框架数据，并研发数据库管理系统实现对基础地理信息数据和公共地理框架数据的建库管理和维护更新，为政府部门、企业和公众提供丰富权威的数据资源，推动地理信息的社会化应用，避免资源浪费和重复建设。 (1)基础地理信息数据补充生产：补充生产地名地址数据、三维景观数据等； (2)基础地理信息数据改造更新。将原来离散的、数据格式各异的空间信息改造成为逻辑上一体的、具有统一空间定位框架基础地理信息资源，整合对象主要是现有数字线划图、中小尺度遥感影像、高程模型以及地名数据； (3)公共地理空间框架数据整合生产（含政务版、公众版）：以基础地理数据为基础，根据数字城市地理空间框架的标准规范，面向公共应用需求进行数据的对象化、网格化、信息化加工处理，形成面向公共服务的地理框架数据 (4)数据库管理系统开发：研发数据库管理系统，实现对基础地理信息数据和公共地理框架数据的入库、日常管理及更新维护， (5)数据库建设：通过数据库管理系统，对整合后的基础地理信息数据、政务版地理框架数据和公众版地理框架数据进行入库处理，最终建成包含影像数据、矢量数据、高程模型数据的基础地理信

息数据库、政务地理框架数据库、公众地理框架数据库以及对应的元数据库和数据目录。 “智慧南平地理库”建设将改变南平市因获取掌握基础地理空间信息条块分割、部门所有的管理体制所形成的数据在内容、格式、坐标系统、定位精度等方面存有差别的现状，最大限度地推进地理信息资源的共享和应用，为交通、水利、国土、统计、公安、民政等各类政府部门提供科学、准确、及时的地理空间信息服务，还将通过现代化的网络和通讯技术向全社会提供导航、定位、出行等位置服务，从而推进南平市信息化进程,为创建和谐、有序的城市管理和公共服务新局面提供有力的支撑，推动和谐社会的发展。

福建域数字城地理空间框架

附件福建省县域数字城市地理空间框架建设指南福建省测绘地理信息局 2013年7月

目录一、总体要求 (1) 二、基本原则 (2) 三、建设主要内容与模式 (2) （一）以设区市平台为基础建设模式 (3) （二）政务版平台独立建设模式 (4) （三）参照设区市建设模式 (5) 四、职责分工 (6) 五、工作程序 (6) （一）立项申请 (7) （二）需求调研与设计书编制 (7) （三）设计书评审与合作协议签署 (8) （四）项目实施 (8) （五）试运行、验收与成果归档 (8) 附录1数字县域建设内容 (10) 附录2数字县域建设经费概算参考 (15) 附录3 项目建议书编制提纲 (18) 附录4 项目设计书编制提纲 (19) 附录5 地理信息公共平台运行报告编制提纲 (22) 附录6 经费执行情况报告编制提纲 (23) 附录7 工作总结报告编写提纲 (24) 附录8 技术总结报告编写提纲 (25)

数字中国地理空间框架是重要信息化基础设施，得到党和国家领导人高度重视。数字地理空间框架分为国家、省区、城市三级。数字城市地理空间框架建设是数字省区、数字中国地理空间框架建设的重要组成部分，国家测绘地理信息局要求2012年底前要基本推广到所有地级以上城市，2013年向具备条件的县级市推广，并逐步实现国家、省、市、县的上下贯通和横向互联，最终把分散在各地、各部门的地理信息资源打造成全国地理信息服务的“一个网、一张图、一个平台”。按照国家测绘地理信息局的要求，结合我省实际，福建省测绘地理信息局于2012年4月发布《关于开展数字县（市）地理空间框架建设工作的通知》（闽测绘﹝2012﹞8号），启动县域数字城市地理空间框架（以下简称“数字县域”）建设工作。为统一认识，理清思路，规范项目建设，加快我省数字县域建设，促进地理信息资源开发、整合、共享和应用，提高财政资金使用效率，更好地为各县（市）国民经济和社会信息化服务，我局编制本建设指南。一、总体要求数字县域建设是设区市级数字城市地理空间框架建设的补充与应用拓展，一般应基于设区市数字城市地理空间框架建设成果，完善及整合县（市）地理信息资源，并通过设区市建立的地理信息公共平台开展推广应用。信息化基础较好、基础地理信息数据资源较丰富的县（市）确有必要可参照设区市的建设模式开展项目建设。数字县域建设应与国家、省、设区市地理空间框架的建设一致、执行统一的建设与应用服务标准和规范，从而为国民经济建设和各行业应用提供纵向互联，横向互通的国家、省、市、县统一的地理空间框架。

练习利用ArcCatalog 管理地理空间数据库

练习 2 1.利用ArcCatalog 管理地理空间数据库 2.在ArcMap中编辑属性数据第1步启动ArcCatalog 打开一个地理数据库 (1) 第2步预览地理数据库中的要素类： (2) 第3步创建缩图，并查看元数据 (4) 第4步创建个人地理数据库(Personal Geodatabase) (5) 第5步拖放数据到ArcMap中 (13) 第6步编辑属性数据及进行1：M的空间查询 (14) 第7步导入GPS数据，生成图层 (16) 第1步启动ArcCatalog 打开一个地理数据库当ArcCatalog打开后，点击, 按钮（连接到文件夹）. 建立到包含练习数据的连接（比如“E:\ARCGIS\EXEC2”）,

在ArcCatalog窗口左边的目录树中, 点击上面创建的文件夹的连接图标旁的(+)号，双击个人空间数据库－National.mdb。打开它。. 在National.mdb中包含有2个要素数据集、1个关系类和1个属性表第2步预览地理数据库中的要素类：在ArcCatalog 窗口右边的数据显示区内，点击“预览”选项页切换到“预览”视图界面。在目录树中，双击数据集要素集－“WorldContainer”，点击要素类－“Countries94”激活它。

在此窗口的下方，“预览”下拉列表中，选择“表格”。现在，你可以看到Countries94 的属性表。查看它的属性字段信息。花几分钟，以同样的方法查看一下National.mdb 地理数据库中的其它数据。

第3步创建缩图，并查看元数据在目录树中，选择地理数据库National中的要素类－Countries94，切换到“预览视图”，点击工具栏上的放大按钮，将图层放大到一定区域，然后再点，生成并更新缩略图。这时，切换到“内容”视图界面下，并在目录树中选择要素集－“WorldContainer”，数据查看方式更改为“缩略图方式”。.注意，此时，要素类“Countries94”的缩图图是不是发生了改变点击“元数据”选项页，查看当前要素类的元数据，了解当前要素类是采用什么坐标系，都有哪些属性字段，字段的类型等信息。在元数据工具栏中，从样式表中选择不同的样式，可以看到，元数据显示的格式发生了变化。点击元数据导出按钮，可以将元数据导出为多种格式，这里我们选择为“HTML”格式，确定后，元数据将被保存在指定路径下的.htm文件中，从资源管理器中，打开这个.htm文件，查看导出后的元数据信息。

数字城市地理空间框架建设项目技术介绍

数字城市地理空间框架建设项目技术介绍早在2006年，国家测绘局就首先在经济最发达、人口最密集、设施最集中的城市地区，启动了“数字城市地理空间框架建设”工作。截止到2010年底，全国将有29个省的150个城市经遴选成为试点或推广城市。其中，太原、潜江、嘉兴等城市已经顺利通过了国家级验收。北京西城、通州、郑州、西安等近30个城市现已全面完成了框架建设。这些城市通过国家、省和地市三级之间共建共享机制，建成了1:25万、1:5万、1:1万或1:5千、1:2千、1:500数字线划图数据，2.5米、1米、0.5米遥感影像数据，以及相应精度的数字高程模型数据。还通过低空遥感、车载激光雷达等高新测量技术，获取了优于0.1米的高分辨率遥感影像、每栋建筑物的精细三维模型、沿道路立面街景数据以及标志性建筑物的360度全景影像，真正形成了市域覆盖横向到边、数据尺度纵向到底、信息内容深入到点的完备基础地理信息数据资源体系。框架建设显著提升了我国在地理信息领域的自主创新能力。依托Newmap等自主知识产权软件建立的地理信息公共平台，通过网络提供在线调用、零码组装、标准服务和二次开发四种应用模式，建立了300多个专题应用系统，很好地满足了政府及部门、企事业单位和社会公众不同层次的需求。为当地经济社会发展提供坚实的支撑。对下一步工作，国家测绘局徐德明局长在2010年之初就提出了十分具体的要求：“2015年前，要完成全国地级市和有条件县级市的框架建设，力争将2020年初步建成数字中国地理空间框架的目标提前5年实现！” 1．技术背景二十一世纪初，Web2.0的问世，迅速带动Web Service、地图混搭（Mashup）等新技术在地理信息领域的应用，使基于网络的地理信息服务不仅成为可能，更成为社会公众衣食住行不可或缺、灵活便捷的基本工具，导致人类对地理信息以及相关的在线发布软件和技术需求空前迫切。然而，以文件和数据库为基础的传统架构地理信息软件，很难适应以服务为核心的应用要求，如ArcGIS、MapInfo等，面对数据即服务、功能即服务、处理即服务、工作流即服务、资源即服务等以服务为核心的新体系架构，存在效率不高、互操作性不强、跨平台性不够等诸多不适应。在需求牵引和技术拉动的双重动力驱使下，以文件和数据库为基础的传统架构的GIS软件向以服务为核心的GIS软件过渡发展端倪渐现。 GIS软件源于美国、加拿大等发达国家，于上世纪八九十年代引入我国并在众多领域得到广泛应用。尽管后期出现了国产化的软件，但一直以来处于模仿与跟踪的发展状态。因此，为彻底改变传统架构GIS软件时代我国落后的被动局面，紧紧抓住转型升级这一历史机遇，自2001年始就积极向科技部、信息产业部、国家测绘局

地理空间框架基本规定

地理空间框架基本规定 Basic specifications for geospatial framework

目次前言 (3) 引言 (4) 1 范围 (5) 2 规范性引用文件 (5) 3 术语和定义 (5) 4 概述 (6) 5 基础地理信息数据体系 (8) 6 目录与交换体系 (10) 7 公共服务体系 (11) 8 政策法规与标准体系 (11) 9 组织运行体系 (12)

前言本标准为首次发布。本标准由国家测绘局提出并归口。本标准起草单位：中国测绘科学研究院。本标准主要起草人：李成名、王继周、印洁、刘东琴、方驰宇、赵园春、孙隆详。

引言为明确地理空间框架的含义与构成，统一认识、理清思路，促进地理信息资源开发、整合、共享和应用，更好地为国民经济和社会信息化服务，切实提高测绘保障服务的水平，制定本标准。

地理空间框架基本规定 1 范围本标准界定了地理空间框架的含义与构成，规定了地理空间框架的建设内容及技术要求。本标准适用于数字中国、数字省区和数字城市地理空间框架的建设、维护和服务。 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 21139-2007 基础地理信息标准数据基本规定 GB 22021-2008 国家大地测量基本技术规定 3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。 3.1 基础地理信息数据fundamental geographic information data 作为统一的空间定位框架和空间分析基础的地理信息数据，该数据反映和描述了地球表面测量控制点、水系、居民地及设施、交通、管线、境界与政区、地

数字地理空间框架建设技术方案

一地理空间框架简介数字城市地理空间框架也即城市地理空间信息基础设施，它是数字城市核心组成部分，从城市地理空间框架入手建设数字城市，是一条为世界各发达国家实践所证实的科学之路，也是测绘行业主导推进的“数字城市”建设的基本思路和真实内涵。数字城市地理空间框架是由数据体系、目录与交换体系、政策法规与标准体系、组织运行体系和公共服务体系等构成。地理信息公共平台作为公共服务体系组成部分，以基础地理信息数据为依托，以应用服务为目标，通过空间分析满足数字城市各类用户的基本需求，同时具备实现个性化应用的二次开发接口和可扩展空间。城市内规划、国土、房产、公安、统计、金融、保险、工商、税务等部门以及企事业单位、社会公众的专题信息都能够通过空间匹配搭载到公共平台之上，实现分析、集成、共享及进行个性应用开发和扩展。二地理空间框架建设目标 1）根据总体规划与发展布局，进一步扩展和完善空间数据体系，以满足城市规划、建设、管理和信息服务业发展的需要； 2）建立健全地理空间基础框架建设的政策法规和组织机构体系，建设符合实际情况的标准、制度体系、接口及规范； 3）实现分布式数据管理与更新，提供多种解决方案保障公共平台稳定、高效运行； 4）建设数字地理信息公共服务平台，包括“基础地理信息数据库管理系统”、“公共服务平台运维管理系统”和“门户网站（政务版等）”建设，使空间数据更好地为信息化建设服务； 5）建设示范应用系统建设，包括“土地动态执法监察系统”、“地质灾害预警预报系统”、“旅游查询系统”。三技术路线 3.1 大地控制网建设根据测区面积大小情况布设C级或D级GPS控制网。 3.2 数字成图

地理空间大大数据库原理期末考试地题目总卷

《地理空间数据库原理》课程期末考试卷一、选择题（每题3分，共10题） 1、下列不适合直接采用关系型数据库对空间数据进行管理说法错误的是（A） A. 传统数据库管理的是连续的相关性较小的数字或字符，而空间数据是连续的，并且有很强的空间相关性； B. 传统数据库管理的实体类型较少，并且实体类型间关系简单固定，而GIS数据库的实体类型繁多，实体间存在着复杂的空间关系； C. 传统数据库存储的数据通常为等长记录的数据，而空间数据的目标坐标长度不定，具有变长记录，并且数据项可能很多，很复杂； D.传统数据库只查询和操作数字和文字信息，而空间数据库需要大量的空间数据操作和查询。 2. 下列关于的空间数据库管理方式经历的阶段及其各自特点说法错误的是（C） A. 文件关系数据库混合管理阶段，用一组文件形式来存储地理空间数据及其拓扑关系，利用通用关系数据库存储属性数据，通过唯一的标识符来建立它们之间的连接。 B. 全关系式数据库管理阶段，基于关系模型方式，将图形数据按关系模型组织。图形数据和属性数据统一存储在通用关系数据库中，即将图形文件转成关系存放在目前大部分关系型数据库提供的二进制块中。 C.面向对象数据库管理阶段，面向对象型空间数据库管理系统最适合空间数据的表达和管理。持变长记录，还支持对象的嵌套，信息的继承和聚集。支持SQL 语言，有一定的通用性。允许定义合适的数据结构和数据操作。 D.对象关系数据库管理阶段，解决了空间数据的变长记录管理，使数据管理效率大大提高；空间和属性之间联结有空间数据管理模块解决，不仅具有操作关系数据的函数，还具有操作图形的API函数； 3. 对下述图形进行链式编码，编码结果为(D)

基于CAD数据的地理空间数据库的建立

引言计算机技术在测绘业的最早应用之一是在地图制图学中引入了机助制图技术，即cad（computer aided drafting）。cad具有强大的绘图功能和处理矢量图形的能力，目前已广泛地被应用在工业设计、机械设计、建筑设计、城市规划之中。随着相关学科高新技术日新月异的进步，cad技术也逐步向gis技术方向发展，同时也促进了传统的测绘产业向地理信息产业转化。地理信息系统(gis)具有便捷的地图显示处理、地理信息查询和强大的空间分析能力[1]，在数字产品的管理与应用方面明显优于cad技术[2]。以前的cad数据能否为gis所利用呢？找寻gis利用cad数据的有效途径无疑会有事半功倍的效果。 1.cad与gis数据概述 1.1cad与gis的区别 1）gis是采集、存储、分析、查询、输出与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。对信息进行管理是这个系统的主要目的。cad是对制图信息进行采集、综合、识别、存储、不同比例尺和不同投影之间的转换、编辑、输出的计算机处理系统。输出满足规范要求的图形为其最终目的。 2）gis是将空间图形实体抽象为点、线、面、注记4种类型。以此来采集、存储、编辑和管理。如围墙、陡坎、河流、道路等等在gis图中都是线型实体。它们之间差别不是用图形符号来区分，而是以属性来区分。cad图形中的图形元素种类很多，如点、线、多

义线、圆、矩形、注记等等。cad中的图形数据是矢量形式的，它不仅包含了由一组或多组的x、y、z坐标确定图形的几何位置和几何形状的可见的几何信息,还包含由数值或字符串表示线型的属性的不可见的非几何信息。 3）gis是个动态系统，存储的信息要求符合现状。因此，空间信息也要求及时更新。由于它是面向实体，实体图形只存储其主点主线，比较简单，所以修改比较方便。cad图是以符号来存储，修改麻烦。 1.2数据转换的研究现状 autocad具有极为强大的建模功能，能够精确、便捷地创建各种平面和三维图形，所以画地图首选autocad。在autocad中画出的图形能生成的是.dxf和.dwg这两种格式的文件,可以被arcgis直接调用，但是在打开后只能分成“注释”、“点”、“线”、“面”4层，这样不能很好的区分地图里面的有用信息，例如：做一幅城市地图，要把建筑物和河流分开，在autocad中可以分成两层，一层叫“一般房屋”，一层叫“面状水系”。如图1，当用arcmap打开后，这两层都合成到“面”这一层了，“一般房屋”和“面状水系”就只有靠注释和经验来分辨，这样会加长辨析的时间，远远不能满足人们的操作要求，如图2，在arcgis中的arcmap直接画地图没有在autocad中画的便捷，特别是在三维效果上面的体现更加没有autocad中表现的好。根据上面的原因，我们不得不面临着在autocad中画图，通过转换成.shp格式的文件给arcgis调用。

地理空间框架基础地理数据建设技术方法

地理空间框架基础地理数据建设技术方法摘要：城市地理空间框架是提供统一的空间定位基础，为城市信息资源空间化整合提供标准、权威的载体，实现了城市信息资源的空间化整合和共享。本文就地理空间框架基础地理数据建设技术方法进行了探讨。关键词：地理空间框架；基础地理数据；建设；技术方法 1概述根据《地理空间框架基本规定》和已开展的数字城市地理空间框架建设情况，地理空间框架主要包括由地理空间信息标准、空间基准与地理空间框架数据库、基础地理信息服务、地理信息公共服务平台及应用示范、支撑环境建设等构成。本文拟就某地区范围内的1：500基础地理数据整理（含DWG格式和SHP格式）进行图幅整饰，并将GB/T7929—1995图式转换至GB/T20257.1—2007图式、1956黄海高程到1985国家高程转换；同时将前期采集的DLG数据转换与地理空间框架的基础地理数据标准相符合，对基础地理数据属性结构调整，属性完善，拓扑关系检查、修复，在投影、坐标系统、比例尺、数据精度、专题逻辑等方面来解决基础地理数据与平台的无缝连接和集成。 2技术指标和主要技术依据 2.1技术指标（1）坐标系：2000国家大地坐标系、地方独立坐标系；（2）投影方式：高斯-克吕格投影；（3）高程系统：1985国家高程基准；（4）比例尺：1:500；（5）基本等高距：1:500地形图采用0.5米等高距。 2.2主要技术依据（1）《基础地理信息要素数据字典第1部分1：500、1：1000、1：2000基础地理信息要素数据字典》（GBT20258.1-2007）；（2）GBT20257.1—2007国家基本比例尺地图图式第1部分：1：500、1：1000、1：2000地形图图式；（3）《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》（GB/T7929-1995）；（4）《基础地理信息要素分类与代码》（GBT13923-2006）。 3作业流程和要求 3.1作业流程基础地理数据作业流程：1：500原始数据——图式转换——高程转换——构面——图面整饰——DWG数据检查与修改——DWG-SHP格式转换——SHP数据检查与修改——数据库成果。 3.2原始数据整理（1）原始提供的1:500基础地理数据种类多，有已经入库的CAD文件、未入库的CAD文件等，数据采用的更新方式也不一致，有全部裁切、有部分裁切，使得变更数据的更新工作难度加大，需要细心处理并外业核实。（2）勾画等高线所在区域的范围面，为后面做高程转换做准备。（3）检查DWG（检查JMD层房屋、房屋分隔线、结构注记、楼层注记对应关系正确性），保证入库数据的正确性。 3.2.1构面及赋面心点公路、铁路、沟渠、已加固斜坡、未加固斜坡等要素在CASS中表达时是线状，但数据库中要求的几何表示为面，所以这些要素需要构面处理；植被与植被或不

地理空间数据库论文

地理空间数据库

摘要：对空间数据库的研究始于20世纪70年代的地图制图与遥感图象处理领域，其目的是为了有效地利用卫星遥感资源迅速绘制出各种经济专题地图。由于传统数据库在空间数据的表示、存储、管理、检索上存在许多缺陷，从而形成了空间数据库这一数据库研究领域。随着GIS、CAD、机器人、多媒体技术等应用领域的发展，对空间数据库的研究越来越受到人们的重视。本文从空间数据库的简单介绍开始，主要概述了空间数据库的基本概念、类型、索引与查询方法及其在发展中的一些实际应用。关键词：空间数据库；GIS；基本概念；索引；查询；应用；发展一、空间数据库的概念 1.1空间数据库的定义空间数据库是具有内部联系的空间数据的集合，可以管理和维护海量数据，并为不同的GIS应用所共享。空间数据库应该满足的要求：(1)空间数据库系统是数据库系统，它具有商业数据库系统的一切功能和特点，必须具有能对空间数据进行处理的能力。 (2)空间数据库系统在数据模型中提供空间数据类型及其空间查询语言。 (3)数据库应当具备两个最核心的特征：1)持久性：即处理临时和永久数据的能力。临时数据在程序结束后就消失了；永久数据不仅在程序调用时可以用，并且在系统和媒介崩溃后仍可以使用。2)事务：事务将数据库的一个一致状态映射到另一个一致状态。 1.2空间数据库的组成数据库三个基本部分构成：1)数据集：一个结构化的相关数据的集合体，包括数据本身和数据间的联系。数据集独立于应用程序而存在，是数据库的核心和管理对象。 2)物理存储介质：是指计算机的外存储器和内存储器。前者存储数据，后者存储操作系统和数据库管理系统，并有一定数量的缓冲区，用于数据处理，以减少内外存交换次数，提高数据存取效率。（内存数据库） 3)数据库软件：其核心是数据库管理系统(DBMS)。主要任务是对数据库进行管理和维护。具有对数据进行定义、描述、操作和维护等功能，接受并完成用户程序和终端命令对数据库的请求，负责数据库的安全。 1.3地理空间数据库与普通数据库的区别普通数据库是为了一定的目的，在计算机系统中以特定的结构组织、

数字合肥地理空间建设内容与成果

数字合肥地理空间框架建设项目建设情况 1、任务来源 2000年，经国务院批准，由国家发展计划委员会牵头，科技部、国防科工委、财政部、信息产业部、国土资源部、建设部、农业部、中国科学院、国家测绘局和解放军总装备部等11个部委组成国家地理空间信息协调委员会，其主要任务是：研究提出我国空间信息基础设施和地理信息系统的发展战略，统筹规划和协调我国地理信息系统技术、产业和应用系统的发展，促进空间信息基础设施和地理信息系统及相关产业的高起点、高效率建设。2001年，国办 [2001]53号文提出：“为了进一步促进我国地理空间信息的共享和广泛应用，充分发挥地理空间信息在我国国民经济和社会信息化以及经济结构战略性调整中的作用，需不失时机地加快我国国家空间信息基础设施建设，健全地理空间信息标准和政策法规，建立完善的公益性、基础性地理空间信息系统及其交换网络体系，为相关产业的发展创造条件。”同时，在关于加强地理空间信息资源建设问题中强调：“当前，要进一步加大投资力度，完善我国大地测量基准系统，遥感和卫星定位导航信息服务体系，国家基础地理信息系统，人口、资源环境与地区经济信息系统，宏观经济社会地理信息系统等。” 2006年，国家测绘局（现国家测绘地理信息局）下发了《关于开展数字城市地理空间框架建设试点工作的通知》（国测国字

…2006?18号），为保证该目标的顺利实现，特制定了数字城市地理空间框架建设试点方案：“十一五”期间，全国范围内选择了100个具备条件的城市开展数字城市地理空间框架建设的试点工作，试点工作由国家测绘局、省级测绘行政主管部门、城市人民政府共同合作，按照“需求牵引，设计统一，共同投资，资源共享”的原则组织实施。对列入试点的城市，国家测绘局将在总体设计、基础航空摄影、技术创新、系统集成等方面给予相应的技术和经费支持。 2008年，按照“国测国字…2006?18号文”的遴选要求，国家测绘局下发了《关于批准列入2008年数字城市地理空间框架建设试点的通知》（国测国字…2008?33号），将合肥市列入国家数字城市地理空间框架建设试点城市。2009年6月12日，国家测绘局、安徽省国土资源厅、合肥市人民政府三方共同签署协议合作构建“数字合肥”地理空间框架协议，由合肥市国土资源局具体承担项目建设任务。 2、任务要求数字合肥地理空间框架建设要充分运用RS、GPS、GIS等技术，制定相应的政策法规和标准体系，建设合肥市多尺度、多时相、多种类、多分辨率的基础地理数据体系，建立合肥市基础地理信息数据库，并以此为基础，利用地理信息系统、计算机网络、数据库等现代技术，搭建合肥市统一的地理信息公共平台和典型应用示范系统，为领导决策、政府机关、企事业单位、社会公众提供统一、权威、通用、高质量的基于空间位置

数字地理空间框架示范工程项目可行性研究报告

第一章总论 1.1 项目背景及概况 1.1.1 项目的基本情况以信息化带动工业化，实现国民经济的高速、持续发展是党和政府制定的重要国策，“数字城市”建设是提高城市信息化建设水平的重要契机。通过“数字城市”建设，将城市信息资源管理及政府机构改革和职能转变相结合，为城市信息化建设提供一个科学、规范、高效的环境。项目名称：“数字某”地理空间框架及示范工程建设业主单位：某市规划和建设局技术支持单位：四川省基础地理信息中心建设内容：通过整合某市基础地理空间数据，建设某市基础地理信息数据库，构建某市地理空间信息公共服务平台；通过某市数字城管信息系统、某市城市应急联动指挥系统作为本项目的示范应用工程建设周期：1年；

项目总投资：1110万元人民币。 1.1.2 项目业主单位及技术支持单位概况某市规划和建设局的职责: 主要是负责贯彻城乡规划、测绘等方面的法律法规和方针政策；负责组织编制城市总体规划、分区规划、控详和各类专业规划；负责城市规划区内建设项目选址定点，办理《建设工程选址意见书》、《建设用地规划许可证》、《建设工程规划许可证》；负责城市规划区内建设工程、市政工程及各类管线的放线、验线和监督管理工作；负责违反《城乡规划法》的各项活动执法工作；负责城市规划区内建设活动的选址定点和方案审批工作的政府职能部门。四川省基础地理信息中心：由四川省测绘科学研究所和四川省测绘档案资料馆于1997年7月合署成立，是四川省测绘局直属事业单位。主要从事地理信息系统工程、科研项目、基础地理数据采集、4D产品生产、卫星遥感及其应用、省级基础地理数据库管理、数据分发，提供省内各种比例尺密级地形图、三角点、水准点成果，提供省内各种分辨率卫星和航空影像，提供各种比例尺挂图、图集，承担工程测量、地形测量、大地测量、摄影测量、地籍测量、房产测量、地图制图工程，写真级彩图喷绘、工程图纸复印、地图覆膜、测绘档案查询、测绘技术咨询。已经完成或正在完成多个“数字城市”建设项目，具备较成熟技术支持经验。

多维动态地理空间框架数据的构建

多维动态地理空间框架数据的构建 ① 陈　军② (国家基础地理信息中心,北京100044) 摘要:地理基础框架数据是数字化地理空间基础框架的重要组成部分。迄今为止,人们一直是按照平面图或铺盖数据模型,将具有鲜明的多维、动态特征的现实空间世界抽象为二维、静态目标,生产、提供和使用二维(或2.5维)的地理基础框架数据。该地理基础框架数据在表达或反映三维实体及其时空变化方面有着很大的局限性,不能满足国家信息化的应用需求。本文就数字化地理空间基础框架的狭义和广义概念、国内外地理空间框架数据的发展过程、地理空间框架数据的三维、多尺度、时态和动态问题进行了初步的分析,并提出了构建多维、动态地理空间框架数据的建议,加强对多维动态空间数据模型的理论研究,开展多维动态地理空间框架数据的建设工程,开拓多维动态地理空间框架数据的应用领域。关键词:多维动态;地理空间框架数据中图分类号:P 208 1　前言当前世界各国信息化发展的一个重要方向是把与人类生存和发展有关的各种自然、社会、经济、人文、环境等要素信息化,按地理空间予以集成,构建数字城市、数字区域、数字国家乃至数字地球[1,2]。所以,构建数字化地理空间基础框架(digital geo 2 spatial fram ew o rk ),与将地球、国家、区域或城市的多类型、多时相、多分辨率的图形、图像、文本、视频、音频信息有机地组织起来,实现海量存储、高效管理与持续更新,提供方便和直观的检索和显示手段,使全社会都能够“充分地利用和共享”信息数据[3～6]。就狭义而言,这种数字化地理空间基础框架主要由空间基准框架和地理基础框架数据组成(Geo 2spatial D ata F ram ew o rk ,英文缩写为GSD F )。空间基准框架由参考椭球模型、平面基准、高程基准、重力基准和地图投影系统等组成,其作用是提供一个统一的三维、动态、地心、实用、高精度、时空的空间定位基准,实现多源数据的无缝无边的连接和整合,保证地理空间数据的一致性、兼容性或可转换性[7～8]。基础框架数据主要包括地形、地名、行政境界、道路交通、水系、土地覆盖、地籍、居民地及遥感图像等基本内容,其不仅提供了有关自然、人文、经济、环境等要素的几何位置、形态特征和相关关系,而且为定位、嵌入或配准各类图形信息提供着二维或三维空间载体,使用户能够按照地理坐标或空间位置集成、检索、展示所关心的自然、社会、经济、环境信息,进行空间分布特征、运行状态、变化态势等的分析模拟[9～10]。广义地讲,数字化地理空间基础框架还包括相应的法规与标准体系、网络分发服务体系和组织管理体系[11]。法规与标准体系是关于数字化地理空间基础框架及其应用的一系列技术行为准则,包括定位参照系统、数据模型、数据字典、数据质量、数据转换格式及元数据等数据标准、技术标准和应用标准,以及标准制定、发布、实施与执行监督的法规。其作用是规范地理空间信息数据描述、采集、处理、分析、查询、表示、转换、工艺和服务,在分布式环境下实现多源、异质、异构数据的流通、共享与系统互操作。网络服务体系包括有G IS 技术支持和网络化的数据分发、共享的多边形数据传输交换通讯网络。组织管理体系由权威的协调管理机构、数据生产部门和数第1期　2002年3月地　球　信　息　科　学GEO 2I N FORM A T I ON SC IEN CE N o 11 M arch,2002 ①②作者简介:陈军(19562),男,国家基础地理信息中心主任、教授、博士生导师,国际摄影测量与遥感学会第二委员会主席(2000～2004)、中国G IS 协会会长(1999～2003),国际欧亚科学院通讯院士(1999～)。主要研究方向: G IS 空间数据模型、空间决策支持系统等。收稿日期:2001211222 　基金项目:国家自然科学基金重点项目(69833010)资助。

空间数据库复习资料

第一章 1数据库的定义：数据库：就是为了一定的目的，在计算机系统中以特定的结构组织、存储、管理和应用的相关联的数据集合。空间数据库是存取、管理空间信息的数据库。 2 空间数据库的内容（1）矢量地形要素数据库矢量核心地形要素数据库是利用计算机存储的各种数字地形数据及其数据管理软件的集合。（2）数字高程模型数据库数字高程模型是计算机存储的数字高程模型数据及其管理软件的集合。（3）数字正射影像数据库数字正射影像数据库是具有正射投影的数字影像的集合。（4）数字栅格地图数据库数字栅格地图数据库是数据栅格地图及其管理软件的集合。数字栅格地图是现有纸质地形图经计算机处理后的栅格数字文件。（5）元数据库元数据库是描述数据库/子库和库中各数字产品的元数据构成的数据库。（6）专题数据库专题数据库是各种专题数据的集合 3 空间数据管理演变过程（发展）空间数据库的研究始于20世纪70年代的地图制图与遥感图像处理领域，其目的是为了有效利用卫星遥感资源迅速绘制出各种经济专题地图。（1）人工管理阶段(50年代中期以前) （2）文件系统阶段(50年代后期—60年代中期）（3）文件与数据库管理阶段（20世纪70年代初）（4）全关系型空间数据库管理系统（20世纪70年代后期）（5）对象关系数据库管理系统（6）面向对象的数据库管理系统 4 地理空间数据库主要研究内容（1）空间数据模型（2）地理空间数据的获取与处理1）空间数据库的准确性研究2）空间数据质量研究（3）地理空间数据组织1）空间数据的多种表达方式研究2）时空关系的研究 3）海量空间数据库的结构体系研究（4）空间数据库管理系统1）空间关系语言研究2）分布式处理和Client/Server模式（5）地理空间数据共享研究1）空间数据共享的理论；2）空间数据共享的处理方法，包括数据规范、标准、元数据研究，空间数据融合、集成与互操作的理论与方法等。第二章 1 空间实体——指具有确定的位置和形态特征并具有地理意义的地理空间物体。(河流、道路、城市、航线等）空间实体：地理信息系统中不可再分的最小单元现象称为空间实体.属性是空间实体已定义的特征（如人口数量、林地上林木名称等）空间实体：是指现实世界中地理实体的最小抽象单位,主要包括点、线和面三种类型.空间检索的目的是对给定的空间坐标,能够以尽快的速度搜索到坐标范围内的空间对象,进而对空间对象进行拓扑关系的分析处理 2 空间对象模型特征（1）点对象点是有特定的位置、维数为零的实体 1)点实体(point entity)：用来代表一个实体。 2)注记点:用于定位注记。 3)内点(label point)：用于记录多边形的属性，存在于多边形内。 4)结点(node)：表示线的终点和起点。

基于ArcGIS的基础地理空间数据库系统设计

计算机技术与应用文章编号:1009 6825(2009)06 0363 03 基于ArcGIS 的基础地理空间数据库系统设计收稿日期:2008 10 13 作者简介:朱秀丽(1975 ),女,硕士,工程师,国家基础地理信息中心,北京 100044 苗作华(1974 ),男,博士,讲师,武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉 430081 朱秀丽苗作华摘要:针对地理空间信息特点,在空间数据库技术支持下,结合最新的GI S 和网络技术,采用ArcSD E 空间数据引擎和 Oracle 数据库统一管理空间和属性数据,利用A rcEngine 组件和V isual C++技术实现了基础地理空间数据库管理系统的建设。关键词:基础地理信息,空间数据,属性数据,空间数据引擎中图分类号:T P 391 文献标识码:A 基础地理信息是其他信息的空间定位框架和载体,其他信息通常以地理位置和属性挂接的方式与其实现关联。以其为数据主体的空间数据库为信息集成提供了统一的公共平台和基本环境。因此,如何利用空间数据库、空间索引、分布式管理等先进的计算机技术,对空间数据库进行合理的设计,将空间和属性数据有机地组织和管理起来,提供多用户高效并发访问以及对基础地理数据的有效分发是本文的研究主题。1 空间数据库建库组织1.1 建库思想遵循数据和应用分离!的基本原则,所有数据资源集中管理和维护,分布使用。空间数据、非空间数据分开存储,二者间通过相关特征进行关联和体现,实现数据间的动态互访。利用ESR I A rcSDE 提供的空间数据存储模型M ultiuser G eoDatabase 对空间数据进行存储管理,系统的数据库结构见图1。1.2 空间数据库分类基础地理信息空间数据库将库中的数据分成三大类来管理, 点,因此本项目采用有固定基准的经典平差法,各期水准平差均采用统一的起算数据。按照?建筑变形测量规程#的要求,三等水准测量用S3型水准仪即可,但根据现场的设备情况,我们采用了DN A03数字电子水准仪,而DNA 03在使用铟瓦钢尺时往返测高程精度可达到0.3mm/km,因此测量精度较高,在一年内共进行的46次观测中,只有少数几次的闭合差在10mm~15mm 之间,其他各次的闭合差都在10mm 以下。设每千米水准测量中误差为单位权中误差m o ,即P i =1S i ,则m o =?[p v v ]r =?2.5mm 。其中,r 为条件方程个数,路线闭合差以10mm 计算。现水准路线全长为16km,其中部(8km 处)最弱点P 的高程中误差为:m P =m o 1P F =?5.0mm 。其中,P F 为最弱点的权倒数。4 结语根据对该大坝一年来的沉降监测工作,我们可以概括总结出如下几点结论:1)约旦18号大坝的沉降水准测量给我们提供了一个研究快速沉降的课题,如结合地质、水文和设计资料进行综合研究,可完善在淤泥地区修建土石坝工程的设计方案。2)在大坝加固增高的过程中,地基稳定性是一个极其重要的问题,而定期、定量的测量工作为其提供了确切的变化数据,这些数据有助于我们及时发现大坝的危机状态,以便采取相应的措施。3)填土工作量以实测体积增加值进行测算,对于地基沉降较大的工程, 施工方应有一定的预见,在本项目中,由于沉降的连续性导致了填土工作量的大幅度增加。4)过大的垂直位移往往伴随着较大的水平位移,这种情况有一定的普遍意义。5)数字水准仪精度高,可满足现行各种等级沉降测量的要求,同时具有速度快、效率高和减轻劳动强度的优点,实践证明能提高效率30%~50%,这在沉降速率较大的区域显得尤其重要。参考文献: [1] JG J/T 8 97,建筑变形测量规程[S]. [2] GB 12898 91,国家三、四等水准测量规范[S]. [3] 吴中如.水工建筑物安全监控理论及其应用[M ].南京:河海大学出版社,1990. [4] 杨晓平.工程监测技术及应用[M ].北京:中国电力出版社, 2007. [5] 梁利生.如何对建筑物进行沉降观测[J].山西建筑,2007, 33(4):351 352.Technical application of subsidence monitoring in sea dam renovation project YIN Zhong WANG Hong guang HUANG Bei sheng Abstract:Co mbined with the subsidence monitor ing example of N o.18Jordan dam on the south end of Dead sea,it discusses the application of subsidence monitoring in lar ge oversea project pr ogram,summarizes the subsidence monitoring method of this sea dam,and gets the conclusion t hat this method plays an impor tant role in the dynamic sea dam safety monitoring. Key words:subsidence mo nitor ing ,sea dam,monitoring sy mbol 363 第35卷第6期2009年2月山西建筑SHANXI ARCH ITECTURE Vol.35No.6Feb. 2009

地理数据库复习思考题(答案)

第一章练习与思考 1、地理要素的特征与空间信息类型？地理要素是地理实体和现象的基本表示，在数据世界中地理要素包括时间特征和属性特征。地理要素的空间特征包括空间位置和空间关系，空间位置是一组表示地理要素空间位置的坐标序列。属性特征表示地理要素的类型、数量、质量、状态和时间序列等属性信息。空间信息的类型：位置信息：在哪里？形状信息：什么样？属性信息：是什么？关系信息：方向、距离等时间信息：发生、发展 2、地理空间信息的数据类型、表达方式是怎样的？（P9）一、地图中所表示的空间信息类型有：空间几何信息、描述性信息、空间关系信息；地图所传递的信息是地图符号来实现的：点状符号、线状符号、面状符号，以及地图符号的形状、尺寸、颜色、亮度、密度、图案纹理和地图注记的字体、颜色、尺寸等。二、计算机表达时的空间信息类型有：空间几何信息、描述性信息、空间关系信息、时间维信息。在计算机中，用一对或一组有序x、y 坐标记录表示空间几何信息；用一组数字或字符的形式存储属性信息；拓扑结构定义空间关系信息等 3、地理（地图）数据的复杂性体现在哪些方面？（P11）地图数据是空间数据，比一般信息处理中的统计数据更为复杂。其复杂性体现在如下几个方面：一是数据类型繁多，既有属性数据，也有几何数据，还有表示地图

要素相互联系的空间关系数据，以及便于图化处理的辅佐数据等，而且这些数据还随时间的变化各自独立地发生变化。二是数据操纵复杂，地图的操纵不但需要一般数据检索、增加、删除、修改等功能，而且需要一些特有的检索方式，如定位检索、拓扑关系检索以及一些特有的操纵方式，如图形编辑等。三是数据输出形式的多样性，有数据、报表，还有图形。四是数据量大，一幅中等分辨率的栅格地图需6MB 的存储空间。五是地图数据来源多样，不仅有测量、统计数据、文字资料，而且有地图、遥感图像等图形图像数据。地图数据如此复杂、浩繁，给地图数据的获取、处理带来很大难度，因而促使了能对地图数据实施有效管理，能存储、管理大量地图数据的地图数据库系统的发展。 4、地理数据库系统的基本构成是怎样的？地理数据库系统通常是指带有数据库的计算机系统，它采用现代数据库技术来管理地理数据。广义地讲，地理数据库系统不仅包括地理数据库本身（指实际存储在计算机中的地理数据），还包括相应的计算机硬件系统，地理数据库软件系统和地理数据库开发、管理和使用人员等。 5、地理数据库、地理数据库系统、地理数据库管理系统之间有什么区别与联系？地理数据库系统（GDBS），有时简称“地理数据库”。它包括地理数据库（指实际存储在计算机中的地理数据）和相应的计算机硬件系统，地理数据库软件系统和地理数据库开发、管理和使用人员等；地理数据库指实际存储在计算机中的与地理有关的数据集合。包括空间数据和属性数据。