空间数据组织与空间数据库加密课件.ppt

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1、空间数据组织与空间数据库加密,1,第五讲 空间数据组织与空间数据库,5.1 空间数据组织 5.2 空间数据库 5.3 空间数据索引 5.4 空间数据元数据 5.5 Geodatabase空间数据库简介,空间数据组织与空间数据库加密,2,2,空间数据组织与空间数据库加密,3,空间数据转化过程,现 实 世 界,空 间 数 据,数 据 模 型,数 据 结 构,空 间 数 据 库,数据组织,3,空间数据组织与空间数据库加密,4,5.1 空间数据的组织方式,数据分层式(Data Layer) 空间分区式(Data Tiling) 实体式(Entity Based) 面向对象式(Object Orient

2、ed) 依照不同应用目的及数据类型，将资料以适合的组织方式储存，并依某种连接方式架构成一个适合于存取及管理的结构体。,4,空间数据组织与空间数据库加密,5,一、数据分层式(Data Layer),将同区域的数据分成不同的类型或层级储存，例如依不同地类、专题、年代等，各储存类别称作“图层” ； 传统纸质地图通常依不同的专题，如人口分布图、地质图、地形图等，来表现不同的人文活动或是地表现象，这些图称作专题图 (Thematic Map) ； 目前大多GIS数字图则以数据项目分层，称作数据层(Data Layer)，但也常被称作图层或专题图层。,5,空间数据组织与空间数据库加密,6,层：空间数据处理

3、的一个工作单元，不同的系统工作处理层方式不同； 逻辑层：当一个层所包含的内容太多（如管线层），为了方便于显示、制图和查询，对其中的部分要素定义逻辑层，逻辑层不改变存储关系，仅建立对照表，每个逻辑层包含了哪些指向地物类的指针；,6,空间数据组织与空间数据库加密,7,按专题分层 每层对应一种专题,7,空间数据组织与空间数据库加密,8,按专题分层 每层对应一类专题要素,8,空间数据组织与空间数据库加密,9,按时间分层 每层对应一个时间段。,9,空间数据组织与空间数据库加密,10,按垂直高度分层 每层对应一个特定的高度。,10,空间数据组织与空间数据库加密,11,分层方式优缺点： 这种方式是目前颇为普

4、遍的数据组织方法，方便使用者选择合适的数据，适合与栅格或矢量数据数据结构，目前大多数GIS软件采用这一方法。 其缺点是层与层之间的数据必须经过层叠置(Overlay)处理才能关联在一起，在叠置处理中，对栅格数据常需要大量存储空間来完成操作，而矢量数据则需大量的计算处理。 同一图层內的图形数据的空间关系较为简单并易于处理，但不同图层之间的空间关系难以处理。,11,空间数据组织与空间数据库加密,12,二、数据分区式(Data Tiling),将大规模区域的数据划分为若干规则或不规则的小区域（工作区）来存储。 传统地图也通常采用这一方法来分区记录，它的划分称作图幅 (Map sheet) 。 为了不

5、使数据量太大而影响数据读取的效率，也常以分区方式來存储GIS数据。,12,空间数据组织与空间数据库加密,13,数据分区式示意图,13,空间数据组织与空间数据库加密,14,按图幅组织,14,空间数据组织与空间数据库加密,15,图幅内空间数据的组织,工作区：一个或多个图幅覆盖的范围,15,空间数据组织与空间数据库加密,16,优缺点： 分区式与分层式可同时采用，并不冲突。 分区式也是目前大部份商业软件所采用的方法，适合与栅格和矢量数据结构，在数据量大的系统中，分区方法可提高数据存取的效率。 图幅或区块间的衔接问题是分区法最大的困扰，尤其在空间数据查询、分析操作时更是这样。,16,空间数据组织与空间数

6、据库加密,17,三、实体方式(Entity Based),以人所认知的实体(Entity)或对象(Object)为组织单元； GIS之精神所在； 目前大多GIS都以点、线、面要素为单元，代表二维空间的实体，例如以点代表城市、学校或单位等；以线代表道路、河流、或电力线等；以面代表行政区域、湖泊或地籍宗地等。,17,空间数据组织与空间数据库加密,18,空间数据,属性数据,18,空间数据组织与空间数据库加密,19,实体方式的优缺点： 该组织法符合人对现实世界空间现象的认知，同时便于与空间关系以及属性数据的联系，而形成所谓的实体关系(Entity-Relationship)数据组织模式，因此适合于空间

7、数据的查询分析和空间关系的推导。 可配合分区及分层的方式来建立效率高并符合GIS操作的数据组织方式。 由于人对地物或现象的认知或推理会随数据或应用的目的而改变，因此并无固定或标准的程序来把数据以实体的方式组织。,19,空间数据组织与空间数据库加密,20,四、面向对象式(Object Oriented）,除了将数据对象实体化以外，并将相同性质或相关联的对象(Object)的数据及处理方法(Method)封装在类(Class)中，而这些对象和类应符合O-O的原则，如： 封装(Encapsulation) 聚合(Classes) 继承(Inheritance) 多态性(Polymorphism),2

8、0,空间数据组织与空间数据库加密,21,21,空间数据组织与空间数据库加密,22,优缺点： 数据的组织最为严密，而且更符合人对实际空间现象的认知，可加强计算机以拟人化方式来完成空间查询、分析、甚至推理的功能，是未来智慧型GIS追求的目标。 虽然面向对象的组织形式可能让使用者感觉更舒适，但其数据组织的设计及建立却十分复杂，在GIS的维护和管理上更需要依赖专业人才。 目前尚无面向对象式数据组织的商用GIS开发系统。,22,空间数据组织与空间数据库加密,23,五、属性数据的组织,虽然属性数据可由RDMS管理，但不同GIS的实现策略不同: ARC/INFO：属性存储在coverage目录之下，在工作区

9、目录下，通常有一个记录属性数据文件信息包括目录路径的文件，而且，一个Coverage仅有一个AAT或PAT表，还支持按每个地物类建立扩展属性表，通过PAT或AAT连接； MGE：一个地物类对应于一个属性表文件，而且所有属性文件都在工程目录下，不要求每个地物类都具有属性； Geostar：一个地物类有一个属性表，或多个地物类公用一个属性表。一个属性文件包含了工程内所有同类空间对象的属性；,23,空间数据组织与空间数据库加密,24,24,空间数据组织与空间数据库加密,25,5.2 空间数据库,一、空间数据的特征 空间特征 非结构化特征 空间关系特征 分类编码特征 海量数据特征,25,空间数据组织与

10、空间数据库加密,26,二、空间数据库构建模式 几何数据与属性数据存储于同一文件； 两个分离的数据库，一个存储几何数据，另一个存储属性数据； 同一数据库同时存储几何数据和属性数据； 一个几何数据数据库连接若干不同的属性数据库； 若干个几何数据数据库和属性数据库链结形成一个数据。,26,空间数据组织与空间数据库加密,27,文件管理模式,27,空间数据组织与空间数据库加密,28,混合管理模式：RDBMS+文件,28,空间数据组织与空间数据库加密,29,用户接口,GIS工具,扩展的商业DBMS,几何和属性数据数据库,坐标文件,拓扑文件,属性文件,一体化空间数据库模式1,29,空间数据组织与空间数据库加

11、密,30,用户接口,GIS工具,定制的专门DBMS,几何和属性数据数据库,坐标文件,拓扑文件,属性文件,一体化空间数据库模式2,30,空间数据组织与空间数据库加密,31,31,空间数据组织与空间数据库加密,32,独立的空间数据库模式,三、空间数据库设计模式,32,空间数据组织与空间数据库加密,33,单中心集中式,33,空间数据组织与空间数据库加密,34,联合方式,34,空间数据组织与空间数据库加密,35,分布式数据库,35,空间数据组织与空间数据库加密,36,四、空间数据库系统,36,空间数据组织与空间数据库加密,37,37,空间数据组织与空间数据库加密,38,38,空间数据组织与空间数据库加

12、密,39,五、空间数据库管理,文件关系数据库管理系统 全关系型空间数据库管理系统 对象关系数据库管理系统 面向对象空间数据库管理系统,39,空间数据组织与空间数据库加密,40,文件 关系数据库混合管理方案,属性数据建立在RDBMS上，数据存储和检索比较可靠、有效； 几何数据采用图形文件管理，功能较弱，特别是在数据的安全性、一致性、完整性、并发控制方面，比商用数据库要逊色得多。 空间数据分开存储，数据的完整性有可能遭到破坏。 GIS软件：Arc/Info，MGE，GenMap等,早 期,GIS用户界面,图形处理,DBMS,图形 文件库,属性 数据库,高级语言,ODBC协议,数据库开发,数据库开发

13、,40,空间数据组织与空间数据库加密,41,全关系式数据库管理方案,属性数据、几何数据同时采用关系式数据库进行管理 空间数据和属性数据不必进行烦琐的连接，数据存取较快 属间接存取，效率比DBMS的直接存取慢，特别是涉及空间查询、对象嵌套等复杂的空间操作 GIS软件：System9，Small World、Geovision 等，数据库Oracle Spatial,41,空间数据组织与空间数据库加密,42,对象关系数据库管理方案,采用对象关系数据模型，对现有的关系数据库进行扩展，增加空间数据类型； 将空间坐标存在变长记录中，解决了空间数据变长记录的存储问题，由数据库软件商开发，效率较高； 用户不

14、能根据GIS要求进行空间对象的再定义，因而不能将设计的拓扑结构进行存储，没有解决数据的嵌套记录问题； 建立高效的空间索引； GIS软件：ARCGIS SDE， MapInfo: Spatialware等,42,空间数据组织与空间数据库加密,43,5.3 空间数据的索引,43,空间数据组织与空间数据库加密,44,44,空间数据组织与空间数据库加密,45,空间索引概念 空间索引（Spatial Index）就是指依据空间实体的位置和形状或空间实体之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据文件，其中包含空间实体的概要信息，如实体的标识符、外接矩形及指向空间实体的指针。 GIS中引入空间索引的必要性

15、 作为一种辅助性的空间数据结构，空间索引界于空间操作算法和空间实体之间，它通过筛选作用使大量与特定空间操作无关的空间实体被排除，从而提高空间数据查询和提取的速度和效率。 常见空间索引方法 通常采用自上而下，逐级划分空间的方式来建立索引： 实体（对象）范围索引 格网索引 四叉树索引 R树和R+树索引 CELL树索引,45,空间数据组织与空间数据库加密,46,一、实体范围索引,46,空间数据组织与空间数据库加密,47,在记录每个空间实体的坐标时，记录包围每个空间实体的外接矩形的最大最小坐标。在检索空间实体时，根据空间实体的最大最小范围，预先排除那些没有落入检索窗口内的空间实体，仅对那些外接矩形落在

16、检索窗口的空间实体作进一步的判断，最后检索出那些真正落入窗口内的空间实体。 这种方法没有建立真正的空间索引文件，而是在存储空间实体的数据文件中增加了外接矩形的最大和最小坐标，它主要依靠空间计算来进行判别。 ARCVIEW就是采用实体范围索引的。,47,空间数据组织与空间数据库加密,48,XmaxXE OR XminXW OR YmaxYN OR YminYS 空间对象不被检索,XWXmax，XminXE AND YSYmax，YminYN 空间对象被检索,实例：,48,空间数据组织与空间数据库加密,49,二、格网索引,ARCSDE采用的多级格网索引,49,空间数据组织与空间数据库加密,50,实

17、体索引表,空间索引表,基于Peano码的格网索引,50,空间数据组织与空间数据库加密,51,基于Peano码的空间索引 将覆盖整个研究区的范围按照一定的规则划分成大小相等的格网，然后记录每个格网内所包含的空间实体，为了便于建立空间索引的线性表，将每个格网按Morton码或称Peano码进行编码，建立Peano码与空间实体的关系，该关系表就成为格网索引文件。 按格网法对空间数据进行索引时，所划分的格网数不能太多，否则，索引表本身太大而不利于数据的索引和检索。,51,空间数据组织与空间数据库加密,52,三、四叉树空间索引,线性四叉树索引,52,空间数据组织与空间数据库加密,53,层次四叉树索引,5

18、3,空间数据组织与空间数据库加密,54,四、R树和R+树空间索引,R树和R+树利用空间实体的外接矩形来建立空间索引； R树空间索引不仅利用单个实体的外接矩形，还将空间位置相近的实体的外接矩形重新组织为一个更大的虚拟矩形； R树空间索引就是按包含实体的矩形来确定的，树的层次表达了分辨率信息，每个实体与R树的结点相联系，这点与四叉树相同。矩形的数据结构为： RECT(Rectangle-ID，Type，Min-X，Min-Y，Max-X，Max-Y) 在虚拟矩形与实体的外接矩形重合时，两者的标识符相同。由于虚拟矩形允许再划分，还必须建立不同层次矩形的相互关系： PS(上层虚拟矩形标识符，下层虚拟矩

19、形标识符),54,空间数据组织与空间数据库加密,55,R树索引,55,空间数据组织与空间数据库加密,56,R+树的数据结构与R树的相同，但是，对于被分割的下层虚拟矩形或实体外接矩形，还要增加关系表达： DECOMP（原矩形标识符，分割后矩形1的标识符，分割后矩形2的标识符）,R树索引,56,空间数据组织与空间数据库加密,57,五、CELL树空间索引,57,空间数据组织与空间数据库加密,58,优点 克服了R树和R+树空间索引的主要缺点是建立空间索引时易受实体方位的限制，当空间数据层发生旋转或投影变换后，索引区域 不需要重新建立。 缺点 凸多边形索引区域划分困难； 需要数据记录凸多边形区域。,58

20、,空间数据组织与空间数据库加密,59,一、 空间元数据的概念,空间元数据（Spatial Metadata) 是对空间数据集的规范化描述，它是按照一定内容标准，从空间数据集中抽取出相应的特征，组成的一个特征元素集合。 是为了适应空间数据集的共享活动从空间数据集派生出来的说明性的规范化的文档。 是一种静态数据。它的存在与否直接依赖于空间数据集的产生与消失。,5.4 空间元数据及其技术平台,59,空间数据组织与空间数据库加密,60,空间元数据的作用,使用者,60,空间数据组织与空间数据库加密,61,空间元数据内容标准,美国联邦地理数据委员会(FGDC) ：元数据内容标准； 欧洲标准化委员会(CEN

21、)：元数据标准草案； 国际标准化组织地理信息系统/地球信息技术委员会（ISO/TC211）：地理空间数据集描述过程； 中国“九五”国家科技攻关97-759项目：NREDIS 空间元数据内容标准草案； GB/T 19710-2005 地理信息元数据标准,61,空间数据组织与空间数据库加密,62,NREDIS空间元数据内容标准,62,空间数据组织与空间数据库加密,63,空间元数据实例,63,空间数据组织与空间数据库加密,64,空间元数据文档格式规范,标准通用标记语言（SGMLStandard Generalized Markup Language ） -为定义具有标记模式应用的文档结构的ISO标准

22、, 用标记来描述文档内容的一致和精确的方法, 一套反映不同工业信息需求的开放式体系, 可为任何应用定义文档结构,64,空间数据组织与空间数据库加密,65,标准通用标记语言（SGML）特点及其作用, 满足文本处理系统的极大差异性, 能够接受SGML文档, 不限定字符集和语言, 数据流或文件组织不受限制, 标记元素与其他数据共存, 标记应能同时被人和机器理解,- 作为文档信息编码 - 作为文档标准 - 保证各种来源的元数据文档在语意上的一致性,65,空间数据组织与空间数据库加密,66,二、空间元数据技术平台：概念和模式,空间元数据技术平台及其需求, 为空间信息共享建立的标准化方法及技术平台, 为空

23、间数据生产、存储、更新和利用建立的空间 元数据管理技术平台,66,空间数据组织与空间数据库加密,67,空间元数据技术平台研制的意义, 按标准协议连接数据提供者的空间数据库, 方便空间信息获取与快速查询, 促进空间信息共享,67,空间数据组织与空间数据库加密,68,空间元数据技术平台总体结构和功能,68,空间数据组织与空间数据库加密,69,空间元数据技术平台的工作模式,69,空间数据组织与空间数据库加密,70,基于空间元数据技术平台的工作, 空间元数据的采集, 空间元数据的管理, 空间元数据的发布, 网络信息搜索和提取协议Z39.50协议 查询类型 / 属性集 / 响应记录 / 定义语法 / 结

24、果集命名 / 删除结果集 / 认证机制 / 资源控制 / Z39.50服务 / Z39.25操作 数据库模型 / 搜索数据库 / 提取数据库记录 / 结果集模型 / 扩展服务模型 / 解释,70,空间数据组织与空间数据库加密,71,三、 空间元数据技术平台: 分系统 与 运行,空间元数据库管理系统,71,空间数据组织与空间数据库加密,72,空间元数据发布系统, , ,Z39.50服务,Z39.50服务,元数据检索,Http服务,72,空间数据组织与空间数据库加密,73,空间元数据编辑工具,73,空间数据组织与空间数据库加密,74,空间元数据技术平台的运行与维护,运行流程,有客户连接,YES,7

25、4,空间数据组织与空间数据库加密,75,技术平台维护, 准备元数据 建立元数据库 加载元数据库 编写用户界面 维护元数据技术平台,75,空间数据组织与空间数据库加密,76,ESRI全新的空间数据模型 支持面向对象空间要素 使数据更具智能 多用户并发访问 版本管理 长事务处理 API访问接口 关系数据库存储方案,5.5 Geodatabase空间数据库简介,76,空间数据组织与空间数据库加密,77,Geodatabase的优势,在同一数据库中统一管理各种类型的空间数据； 空间要素的合法性规则检查使空间数据的录入和编辑更加准确； 空间数据更面向实际的应用领域。不再是无意义的点、线、面，而代之以电杆

26、、光缆和用地等； 可以表达空间数据之间的相互关系； 可以更好地制图。对不同的空间要素，可定义不同的“绘制”方法，而不受限于ArcInfo等客户端应用已经给出的工具； 空间数据的表示更为精确。除了可用折线方式以外，还可用圆弧、椭圆弧和Bezier曲线描述空间数据的空间几何特征； 可管理连续的空间数据，无需分幅、分块； 支持空间数据的版本管理和多用户并发操作；,77,空间数据组织与空间数据库加密,78,Geodatabase支持的数据类型,Geodatabase支持多种数据类型 矢量数据表示要素； 栅格数据表示图像、格网和表面数据； 地形TIN（自8.1版后，TIN以Coverage格式存储）；

27、表数据,78,空间数据组织与空间数据库加密,79,Geodatabase 框架,79,空间数据组织与空间数据库加密,80,Geodatabase 的元素,基本元素 - 要素类 - 要素数据集 - 非空间的表 基于基本元素建立的复杂元素 - 拓扑 - 关系类 - 几何网络,80,空间数据组织与空间数据库加密,81,表,表：要素类表和非空间属性表 两种表都由ArcCatalog管理，使用 ArcMap编辑，并按传统的表格形式显示， 要素类表包含一个或多个存储要素几何特征的列（BLOB形式） 非空间表仅存储属性数据（无要素几何特征），这些表可以单独存在，也可与其他关系表或要素类表关联；,The ta

28、ble in the geodatabase contains attribute datafor the Roads feature class (stored inside the Roads feature dataset).,81,空间数据组织与空间数据库加密,82,对象与对象类,在Geodatabase中，对象类是一种特殊的类，它没有空间特征，其实例为可关联某种特定行为的表记录（Row in table）。如：某块地的主人。在“地块”和“主人”之间，可以定义某种关系。 Geodatabase把地理数据按数据对象的层次、等级进行组织 ； 对象是对象类的实例，对象具有特性和行为方法； 对

29、象通过关系与其它对象建立联系； 对象具有唯一的系统标识符 (OID)； 在对象类中的所有对象都具有： 特性 像属性一样存储在表中； 行为 以规则形式描述并执行。,82,空间数据组织与空间数据库加密,83,对象类 (表),A row stores an Object,83,空间数据组织与空间数据库加密,84,要素和要素类,要素（feature）：表示真实地理空间所需的实体 (点, 多点,线和多边形) ； 要素类（Feature class）：同类空间要素的集合即为要素类。如：河流、道路、植被、用地、电缆等。要素类之间可以独立存在，也可具有某种关系； 要素数据集（Feature dataset）由

30、一组具有相同空间参考（Spatial Reference）的要素类组成。一般有三种情况，可以考虑将不同的要素类组织到一个要素数据集中： 专题归类表示当不同的要素类属于同一范畴。如：全国范围内某种比例尺的水系数据，其点、线、面类型的要素类可组织为同一个要素数据集。 创建几何网络在同一几何网络中充当连接点和边的各种要素类，须组织到同一要素数据集中。如：配电网络中，有各种开关、变压器、电缆等，它们分别对应点或线类型的要素类，在配电网络建模时，这些要素类就必须放在同一要素数据集下。 考虑平面拓扑（Planar topologies）共享公共几何特征的要素类，如：用地、水系、行政区界等。当移动其中的一个

31、要素时，其公共的部分也要求一起移动，并保持这种公共边关系不变。此种情况下，必须将这些要素类放到同一个要素数据集下。,84,空间数据组织与空间数据库加密,85,要素类,一个要素占一行,要素类表,BLOB: Binary Large Object Block,85,空间数据组织与空间数据库加密,86,要素类,要素类：同类空间要素的集合即为要素类 ，包括点、线、面、注记类 要素类可在geodatabase中独立存在，也可组合为要素数据集 ；,The SouthAmerica geodatabase contains four stand-alone feature classes: a point

32、feature class of cities, a dimension feature class of distances between cities, a polygon feature class of countries, and an annotation feature class of country names Source:,86,空间数据组织与空间数据库加密,87,要素数据集,要素数据集由若干要素类组合而成，使得要素类之间可以相互构建拓扑关系，在要素数据集中，各要素类具有相同的空间参照系； 对某个要素类所进行的编辑会导致同一数据集中部分或全部要素类的自动编辑；,在 Ci

33、tyWater geodatabase中, 三个点要素类和一个线要素类被组合为PublicWater 要素集并产生几何网络WaterNet,87,空间数据组织与空间数据库加密,88,要素数据集,要素类容器 具有相同的空间参照系 与Coverage相似而较少限制 也可同时包含 关系类 几何网络 注记,88,空间数据组织与空间数据库加密,89,拓扑,在 GIS中, 要素集中各要素类的空间关系由拓扑定义，由用户确定是否对要素建立拓扑和建立什么样的拓扑； 能建立的空间关系类型有：邻近、一致和连接关系； Geodatabase 提供建立拓扑的三种方式： geodatabase 拓扑(约20种预定义的规则

34、)、 地图拓扑, 和几何网络拓扑，每种拓扑都是以数据集中的要素类为基础的，但一个要素类一次只能参与一种拓扑的构建；,89,空间数据组织与空间数据库加密,90,90,空间数据组织与空间数据库加密,91,几何网络,在现实世界中，网络的实例比比皆是：河流汇聚形成更大的河流；输水管道把水送到千家万户，电力网络把电力向用户输送； 在 geodatabase中, 可对这些现实世界中的网络建模，从简单的点要素类到线要素类，使用ArcCatalog来建立几何网络并回答如下问题：哪些河流会受设计的大坝 的影响？哪些区域会受主输水管道修理的影响？网络中两点间最快的路径是什么？,Source:,91,空间数据组织与

35、空间数据库加密,92,几何网络（续）,参与构建网络的要素类自动从简单要素类转化到网络要素类，其中的一个或多个包含拓扑信息的字段自动追加到要素类表中； 对网络要素类的管理比对简单要素类的管理存在更严格的约束，用户不能重命名、删除或拷贝网络要素类，若需要进行以上编辑，必须先将网络要素类恢复为简单要素类才可以进行操作； 在构建几何网络时，可以从许多选项中选择若干以使得构建的网络更真实，如： - 设定资源在网络内的流动方向； - 指定网络不同部分的权重，以控制资源在网络内流动的速度； - 确定网络中各要素如何相互连接的规则；,92,空间数据组织与空间数据库加密,93,ArcGIS Schematic生

36、成的电力和给水网络的逻辑示意图示例,93,空间数据组织与空间数据库加密,94,几何网络实例,要素类,几何网络,94,空间数据组织与空间数据库加密,95,关系类,定义两个不同的要素类或对象类之间的关联关系。例如：房主和房子之间的关系，房子和地块之间的关系等，在 Geodatabase中，关系类提供了一种对现实世界中对象间相互关系建模的工方法。,关系类中存储的可以是两个要素类之间的关系（如建筑物与宗地，或一个要素类与非空间属性表（如河流与水质采样检验数据,95,空间数据组织与空间数据库加密,96,96,空间数据组织与空间数据库加密,97,关系的三种类型,97,空间数据组织与空间数据库加密,98,值

37、域（Domain)：定义属性的有效取值范围。可以是连续的变化区间，也可以是离散的取值集合。 确认规则（Validation rules）：对要素类的行为和取值加以约束的规则。如：规定不同管径的水管要连接，必须通过一个合适的转接头。规定一块地可以有一到三个主人。,98,空间数据组织与空间数据库加密,99,建立Geodatabase的方法,使用ArcCatalog 人工建立模式 导入已有的数据库模式 使用 CASE (Computer Aided Software Engineering)工具 和UML (Unified Modeling Language)自动建立数据库,99,空间数据组织与空间

38、数据库加密,100,Geodatabase数据库 Geodatabase体系结构基于一系列简单，但是非常重要的数据库概念之上，即DBMS： 数据存放在表中； 表包含了记录； 所有表中记录包含了相同的列； 每个列都有数据类型，例如Integer，Decimal number，Character，Date等 ； 关系用于关联一个表的记录与另外一个表的记录，一般通过表中相同的列来进行，这两个列被称为主键和外键。 基于表的数据集具有相关的完整性规则。例如，每个记录具有相同的列，而域列出该列合法的值的集合或范围。 具有一系列函数和操作符，称作SQL，来对表和数据进行操作，对常规的关系数据库的数据类型进行

39、操作，如Integer，Decimal number，Character等。,100,空间数据组织与空间数据库加密,101,存放在geodatabase中的空间数据，如要素类或者栅格数据，也遵循这些DBMS的规则。表中的一个列存放了每个地理对象的空间信息：比如，要素类表的shape列存放多边形的形状。可以利用DBMS中的多种数据类型来存放空间数据，比如BLOB（binary large object），或者一些DBMS扩展的空间类型，比如Oracle空间扩展模块提供的空间数据的存储类型。 SQL可以操作表中的行，列和类型。列类型（数值型，字符型，日期型等）是SQL代数中的对象。 DBMS管理这

40、些简单数据类型和表，同时其他的应用逻辑实现更复杂的对象行为和完整性约束。开发者可以通过编写代码为对象添加行为和逻辑来实现更高级的对象。,101,空间数据组织与空间数据库加密,102,Geodatabase在RDBMS中的存储 Geodatabase在关系表中存储空间和属性数据，此外还存储地理数据的模式和规则。 Geodatabase的模式包括地理数据的定义、完整性规则和行为，比如要素类的属性，拓扑，网络，影像目录，关系，域等。模式由DBMS中一组定义地理信息完整性和行为的Geodatabase的元数据表（metatable）来维护。 SQL可以操作表中的行，列和类型。列类型（数值型，字符型，日

41、期型等）是SQL代数中的对象。 空间数据一般存储为矢量要素和栅格数据，以及传统意义上属性表。比如：一个DBMS表可以用来存放一个要素的集合，表中的每行可以用来保存一个要素。每行中的shape字段存储要素的空间几何或形状信息。shape字段的类型一般分为两种： BLOB DBMS支持的空间类型 相似的要素的集合（具有相同的空间类型（如点，线或多边形），加上相同的一组属性字段）由一个单一的表来管理，称为要素类。,102,空间数据组织与空间数据库加密,103,栅格和图像数据也存放在关系表中。栅格数据通常很大，需要副表用于存储。栅格数据通常切成小片，称为块（block），存放在单独的块表的记录中。 不

42、同的数据库中存储矢量和栅格数据的字段类型是不同的。如果DBMS支持空间扩展类型，Geodatabase可以直接使用这些类型存储空间数据。作为SQL 3 MM Spatial和OGC简单要素SQL规范的主要作者，ESRI一直致力于将SQL向空间化方向扩展，重点是支持在标准的DBMS和独立的Oracle Spatial中存储Geodatabase。,103,空间数据组织与空间数据库加密,104,空间数据组织与空间数据库加密,105,空间数据组织与空间数据库加密,106,空间数据组织与空间数据库加密,107,空间数据组织与空间数据库加密,108,Geodatabase长事务处理和版本管理机制,Geo

43、database（通过ArcSDE）提供空间数据版本管理方法（Versioning），支持多用户同时编辑，长事务处理。方法：协调冲突,108,空间数据组织与空间数据库加密,109,版本机制,109,空间数据组织与空间数据库加密,110,版本是整个Geodatabase的快照，具有版本名称（用户名和版本名）； 不是数据库的硬拷贝； 所有版本都有相同的要素类、表和属性字段； 版本仅保存变化的内容； 默认版本（SET.Default) 版本之间保持父子关系； 多个用户可以访问同一版本； 一个用户可以访问多个版本； 版本具有访问权限（Public，Protected，Private）；,版本的特性,110,空间数据组织与空间数据库加密,111,工程中长事务管理,111,空间数据组织与空间数据库加密,112,长事务管理,112,空间数据组织与空间数据库加密,113,Geodatabase 9.0,支持三维显示 性能和可伸缩性 主要体现在版本管理的增强 Geodatabase XML 格式公开发布 用于导入和导出 用于转换,113,空间数据组织与空间数据库加密,114,Geodatabase 中的3D 要素,带纹理的Multi-patch 几何图形被保存在 shape字段中,114,