建立空间数据库的原理、方法和步骤

一、目标任务

1主要工作任务

《1∶25万内陆干旱区地下水资源评价塔里木盆地地下水勘查空间数据库》是在综合研究已有资料的基础上，补充野外实际工作，建立了58个标准图幅的1∶25万空间数据库。

2技术要求

采用中国地质大学开发的MAPGIS软件平台，完全依照中国地质调查局提出的各项技术标准，执行中国地质调查局最新修订的《西北地下水资源勘查评价空间数据库工作指南》20版及其他相关标准。对选定的58幅1∶25万标准图幅综合水文地质图、地质图、生态环境水文地质图、地貌图、地下水开发利用规划图、地下水水化学类型图、地下水资源分布图、平原区地下水质量分区图、综合水文地质剖面图、重点流域等水位线图等图件进行数字化处理和空间数据库的建立。

参考标准或引用标准:

GB 2260中华人民共和国行政区划代码

GB 9649地质矿产术语分类代码

GB/14157水文地质术语

GB/T 14538-93综合水文地质图图例及色标（1∶200000～1∶500000）

GB/T 14848地下水质量标准

GB/T 13923-92，国土基础信息数据分类与代码（中国标准出版社，1992）

DZ/T 0197-1997数字化地质图图层及属性文件格式（国家行业标准）

西北地下水资源勘查评价空间数据库工作指南

3提交成果

1）数据库成果（光盘汇交）:见表6-1。

2）文档:属性表、图幅基本概况表、工作日志、自检表、互检表、质检组检查表、图面检查表。

表6-1 成果汇交光盘物理存储结构

3）塔里木盆地地下水勘查包括58个标准图幅的水文地质专业图件共7张彩色喷墨全要素图各1张、重点流域等水位线图3张和综合水文地质剖面图1张。

4）《1∶25万内陆干旱区地下水资源评价塔里木盆地地下水勘查空间数据库》建库报告一份。

二、工作方法及流程

（一）项目组织与实施

项目由新疆地质调查院组织，由水文地质工程地质、绘图、计算机等专业技术骨干组成，严格按照规范和技术要求实施。

（二）工作方法

概据任务书的要求，收集、购买已出版的塔里木盆地58幅图的地理信息数字化成果数据，采用中国地质大学开发的MAPGIS61软件平台，将此数据在经纬秒格式下进行拼接，按《西北地下水资源勘查评价空间数据库工作指南》标准对地理属性进行了修改。各类专业图件经过专业人员的编图，经审查合格后，采用彩色或灰度扫描，进行图形数字化，做到图元丢失率为0，误差小于002mm，其精度均达到设计要求。数据在矢量化过程中以作者原图为主的原则，属性内容以报告和图面内容相结合的方法采集，成果资料中没有的不予反映。

（三）工作流程

本次数据库建设完全按照《西北地下水资源勘查评价空间数据库工作指南》的具体要求，对相关数据资料进行整理。在MAPGIS支持环境下完成图形数据的输入和编辑，利用Access系统下创建的满足《西北地下水资源勘查评价空间数据库工作指南》数据结构要求的数据表，完成外挂属性数据的录入，并实现图层与属性数据的连接。

1数据信息组成

根据新疆塔里木盆地地下水勘查总体设计书的要求，确定此次工作数据信息的内容为基础地理、基础地质、社会经济信息、水文地质信息（含水文地质条件、水文地质观测、地下水资源等）、环境地质信息、元数据信息，具体的数据信息与内容见表6-2。

表6-2 主要数据类型与数据特征

2图层划分

新疆塔里木盆地空间数据库的建设，从基础资料图件到成果表达图件，多数内容涉及大量的矢量图形。因此，标准化处理必须确定各种图件的图层划分、图元、属性等方面的内容，以使图形库最大限度地达到共享。图形分层主要考虑到便于图形的 *** 作、管理和计算，同时考虑数据本身的专业数据特点。图层划分详见表6-3 。

表6-3 塔里木盆地地下水勘查空间数据库图层划分

续表

注:#代表含水层编号，含水层未分时，#用“0”替代。

图6-1 工作流程示意图

3数据准备阶段

作者原图及简单图件用二值或灰度，以300dpi精度扫描，复杂图件用彩色以300DPI精度扫描。所有图件的图式图例参数说明文件放入README文件夹中。

4数据矢量化阶段

放大70倍进行图件的数字化处理。点线数字化时，要保证其准确性和自然光滑，有坐标的点采用单点展绘的方法直接投影到1∶25万图中，保证了精度。线数字化时，为确保拓扑时弧段不变形，未采用MAPGIS系统提供的线圆滑功能。

5检查矢量化图件

喷绘数字化图件，对照原图进行自检、互检、抽检，并由水文地质专家进行100％的检查，确保矢量化后的图形数据与原图件一致性和完整性。

6误差校正

塔里木盆地面积大，横跨4个带。各带图件经检查无误后，生成基于原图高斯北京投影带方式的理论图框，进行误差校正。每标准图幅采集13个控制点，除4个角点外，其余点均匀分布在图幅内。

7无投影格式下重新拓扑

将检查无误的数据投影到经纬度格式。在经纬度下再进行各带各类图件的拼接，为确保套合精度，重新进行拓扑，录入面属性，再将参与做面的线从整体拓扑图层中弧转线中分离出来，做线属性。

8喷绘图件

对参与整体拓扑的图层进行拓扑处理、错误检查、修改，然后编辑区颜色。将各图层形成工程文件后，彩喷出图。再由绘图专业人员和水文地质专家对照原图检查，检查出错误进行修改，再出图，再次检查，直至完全无误，最后彩喷成果图件。

9填写属性卡片

属性卡片的内容以原图和原报告为主要依据。

10录入属性

在MAPGIS属性库管理模块中将各图层ID号和图元编号做唯一。

11转换文件格式

将经纬度格式下的属性文件，生成E00文件，转入ARCINFO中，形成最终的ARCINFO格式数据。

工作流程见图6-1。

这是一个非常复杂的问题。建议这位网友去看看有关软件工程的书籍。当然，看书是一件非常烦闷的事情，在这，尽管试试将我的经验写一点吧。

首先，要明确你要做一个什么系统。想达到什么目的。想怎样去使用。有了明确的目标后，便要开始计划整个数据库系统该怎样去做。

第二，是选择数据库后台。数据库是保存数据的工具，可以理解为保存数据的一个大仓库，它把你所需要的数据全部保存起来。但要怎样使用这些数据，使之可以根据你的需要显示出来，那就不是数据库的责任了，这就需要程序来实现了。不同的数据库后台各有优点缺点，不可一概而论哪个好哪个差，要看系统实际来斟酌。即是说，确定目标后就需要选择数据库。

第三，确定后台数据库的内容，即确定数据结构。既然整个数据库等于一个大仓库，此时就要把仓库划分成一个个区域，用于保存不同类别的东西。这就是确定数据表及每个表的字段及各字段的数据类型。这是非常巨大的工作，你需要把有可能使用到的内容都设计到你的数据表中，以便以后可以保存及调用数据。还要想到表与表的关系，字段与字段的关系。好的数据结构会使到整个程序设计方便、科学、全面。这些内容，必须去查看相关书籍，同时不断积累经验，并非三言两语可以说得清楚了。

第四，选择合适的前台开发工具。对于后台数据库的 *** 作，目前常用的前台开发工具基本都可以与之相连并对之 *** 作，但是不同的开发语言有各自的长处。选择哪一种语言并不太重要，最重要是看你是否愿意一心一意钻研下去。对于初学者，什么语言都是一样的，就如小孩子学语言，学中英意日其实都一样容易，也一样难。

第五，当清楚数据库后台和开发前台的特性与功能后，就可以开始规划系统的流程了。一般可以根据系统功能先将其划分为几大功能模块，然后再细分为各个细功能模块，然后对于各个功能模块进行设计。一般流程可以是这样的：

1、设计流程图。把整个功能用流程的方式显示出来，让自己的思路清楚地记录在流程图上，这样可以轻易地模拟模块的运算过程，查找出不合理的地方进行修改。

2、编写程序。确定流程合理无误后，便可以开发进行程序的编写。由于现时硬件的强大，对语句的要求已经不再强调。只要可以达到目的，就可以了。

第六，试运行程序。完成一个功能后，可以试运行，输入数据进行测试，不断修改，最后达到完全无误。

第七，测试。完成程序后，就要进行全面的测试。一般来说，自己是找不到自己的错误的。明知是错就不会写进去，所以我喜欢找别人来为我测试。让别人去用，而且是让别人随便地用，不一定按自己所说的 *** 作方法去用。这样最容易找到程序中的错误。

第八，不断地修改。不断修改程序，使其所有的漏洞都改正过来。

第九，编译。程序确认无误后，就可以进行编译。

第十，投入使用。

其实我所写的并不能回答这个问题，完全解答这个问题，最后还是去学习一下软件工程。不看书总是不行的。希望可以为你带来一点点帮助吧。

我学过SQL

Server2005

在SQL

Server2005

里面建数据库

先是安装SQL

Server2005

然后右击数据库选择新建，然后输入数据库名称，设置数据库的大小，增长方式，和数据库所在路径，点击确定即可！

我跟你说一下一个好的数据库设计的过程：

建立顺序

表空间--》用户--》表--》存储过程/触发器/函数/JOB等等--》视图

其中建表空间再建立用户，对用户赋予对表空间的使用权，可以配额，可以分配无限大的空间（表空间够用）

用户建立以后，我们需要在该用户下面建表，建表的时候指定表空间（后面再说）

接着是建立相应的存储过程/触发器等

最后是建立一些视图，表相当于人的皮肤，而视图相当于毛发，皮之不存毛将焉附，说明了表和视图之前的关系

说明：

1 表空间的建立是非常讲究的，一般来说我会建立多个表空间，存储不同类型的数据。比如有的数据变化不大，就放在一个表空间，而有的数据变化非常大，就放在另一个表空间

这样做的意义在于不同的表空间，存储在文件系统上的地方是不一样的，优点在于查询效率要高

2 同样，索引我们也需要建立独立的表空间，因为查询语句的时候，如果放在一个表空间，会造成I/O争用的情况，非常不利于系列的高效查询

最后要说的是，数据库系统还是比较难的，需要你对业务非常的熟悉，你才能设计出更合理的数据库，我做数据库系统设计很多年了，这是我的一点建议。

构建相山地区地学空间数据库是在对各类原始数据或图件资料进行整理、编辑、处理的基础上，将各类数据或图形进行按空间位置整合的过程。其工作流程见图 21。

图21 相山地区多源地学空间数据库构建流程

221 资料收集

相山地区有 40 多年的铀矿勘查和研究历史，积累了大量地质生产或科学研究资料。笔者收集的面上的资料包括原始的离散数据如航空放射性伽玛能谱数据、航磁数据、山地重力测量数据、ETM 数据，而地面高精度磁测资料仅收集到文字报告和图件。上述各类数据均可达到制作 1∶50000 图件的要求。地质图采用 1995 年核工业 270 研究所等单位共同实施完成的 “相山火山岩型富大铀矿找矿模式及攻深方法技术研究”项目的 1∶50000附图; 采用的 1∶50000 地形图的情况见表 21。

222 图层划分

GIS 数据库既要存储和管理属性数据和空间数据，又要存储和管理空间拓扑关系数据。数据层原理: 大多数 GIS 都是将数据按照逻辑类型分成不同的数据层进行组织，即按空间数据逻辑或专业属性分为各种逻辑数据类型或专业数据层。相山地区数字化地质图包括地理要素和地质要素两大部分，共设置 9 个图层，每一图层 (包括点、线或多边形) 自动创建与之相对应的属性表。

表21 采用的地形图情况一览表

注: 坐标系均为 1954 年北京坐标系，1956 年黄海高程系，等高距为 10 m。

(1) 水系图层 (L6XS01) : 包括双线河流、单线河流、水库或水塘。

(2) 交通及居民地图层 (L6XS02) : 包括公路和主要自然村及名称。

(3) 地形等高线图层 (L6XS03) : 包括地形等高线及高程和山峰高程点。

(4) 盖层图层 (D6XS04) : 包括第四系 (Q) 和上白垩统南雄组 (K2n) 及其厚度和主要岩性。

(5) 火山岩系图层 (L6XS05) : 包括下白垩统打鼓顶组 (K1d) 、鹅湖岭组 (K1e) 及各种浅成- 超浅成侵入体 (次火山岩体) 的分布和主要岩性特征。

(6) 基底图层 (L6XS06) : 含下三叠统安源组 (T3a) 、震旦系 (Z) 、燕山早期花岗岩 (γ5) 、加里东期花岗岩 (γ3) 。

(7) 构造图层 (L6XS07) : 相山地区褶皱构造不发育，构造图层主要包括实测的和遥感影像解译的线性断裂或环形构造。

(8) 矿产图层 (L6XS08) : 包括大、中、小型铀矿床和矿点。

(9) 图框及图幅基本信息图层 (L6XS09) : 数字化地质图的总体描述，内容包括图框、角点坐标、涉及的 1∶500000 标准图幅编号、调查单位及出版年代等。

图层名编码结构如下:

相山铀矿田多源地学信息示范应用

223 图形输入

图形输入或称图形数字化，是将图形信息数据化，转变成按一定数据结构及类型组成的数字化图形。MapGIS 提供智能扫描矢量化和数字化两种输入方式。本次采用扫描矢量化输入，按点、线参数表事先设定缺省参数，分别将地形底图和地质底图扫描成栅格图像的 TIF 文件，按照图层划分原则，在计算机内分层进行矢量化。线型、花纹、色标、符号等均按 《数字化地质图图层及属性文件格式》行业标准执行。

对于已建立的图层，按点、线、多边形分别编辑修改，结合地质图、地形图及相关地质报告，采集添加有关属性数据，用以表示各图层点、线、多边形的特征。拓扑处理前先将多边形的地质界线校正到标准图框内进行修改，去掉与当前图层区域边界无关的线或点。对于图幅边部不封闭的区域，采用图框线作为多边形的边界线，使图幅内的多边形均成为封闭的多边形。拓扑处理后进行图形数据与属性数据挂接。

在 MapGIS 实用服务子系统误差校正模块中，将数字化地图校正到统一的大地坐标系统中。图形数据库采用高斯-克吕格 (6 度带) 投影系统，椭球参数: 北京54/克拉索夫斯基。

MapGIS 数据文件交换功能使系统内部的矢量图层很容易实现 Shape 和 Coverage 等文件格式的转换。在图形处理模块将上述各图层转成 Shape 文件格式。

224 离散数据网格化

在收集的原始资料中，除 1∶50000 地形图和地质图之外，航空放射性伽玛能谱数据(包括原始的和去条带处理后的数据) 、航磁数据、山地重力测量数据都是离散的二维表格数据。用 GeoExpl 网格化。GeoExpl 数据处理与分析系统提供了多种网格化计算的数学方法，本次选用克立格插值方法，网格间距 15 m。重力和航磁数据网格化后，进行不同方向或不同深度的延拓处理。所有网格化数据均采用了与上述图形数据相同的地图投影和坐标系统。

225 网格化数据影像化

MapGIS 网格化文件格式为 grd，可直接被 Erdas Imagine 读取，GeoExpl 网格化文件包括重磁处理反演后的网格化文件可转换成 Surfergrd 后，被 Erdas Imagine 读取。然后将上述网格化数据一一转成 img 影像数据格式。

226 DEM 生成

地形等高线 (L6XS03) 文件在 MapGIS 空间分析子系统 DEM 分析模块中，生成 DEM栅格化文件: L6XS03grd，再转成 img 格式，文件名改为: XSDEM。

经过上述程序形成的各类矢量或栅格数据，在 ArcView 平台建立 “相山数据库”工程文件，将上述各 Shape 图形和 img 影像文件一一添加到该工程文件中。该工程文件即为相山地区矢量、栅格一体化地学空间数据库。该数据库，一可以对这类地学空间信息实现由 GIS 支持的图层管理，二可以视需要不断进行数字—图形—图像的转换，三可以将多源地学信息进行叠合和融合，以实现多源地学信息的深化应用和分析，为实现相山地区铀资源数字勘查奠定基础。

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