为了满足对矿业权基本数据的采集、编辑、更新、查询检索、分类、统计分析、图形叠加分析、专题图件制作输出等各种功能的需要,基于ArcGIS与大型数据库研制开发了矿业权实地核查数据库管理软件,实现了对属性数据库和空间数据库一体化的存储与管理。
(一)系统功能模型
全国矿业权管理信息系统主要包括基础数据维护、采矿申请登记管理、采矿权核查数据管理、勘查项目登记管理、探矿权核查数据管理、矿业权核查数据检查处理、矿业权核查空间数据展示、属性数据查询、属性数据统计分析、矿业权空间数据统计分析等子模块(图10-7)。
图10-7 全国矿业权实地核查数据库管理信息系统总体功能框图
(1)基础数据维护:主要包括各种字典数据的基本维护。
(2)采矿申请登记管理:主要包括采矿申请登记的导入、导出、查询、清空等 *** 作。
(3)采矿权核查数据管理:主要包括导入采矿权核查、录入采矿权核查、采矿权核查简单查询、输出对照表、修改采矿权核查、删除采矿权核查、导出采矿权核查、清空采矿权核查等功能。
(4)勘查项目登记管理:主要包括勘查项目登记的导入、查询、清空等 *** 作。
(5)探矿权核查数据管理:主要包括导入探矿权核查、录入探矿权核查、探矿权核查基本查询、输出对照表、修改探矿权核查、删除探矿权核查、导出探矿权核查、清空探矿权核查等功能(图10-8)。
(6)矿业权核查数据检查处理:主要包括数据库内外一致性检查处理、非结构化数据一致性检查、文件标准化处理(统一修改PD F、对照表等文件命名成标准形式)、字符型字段处理、数值型字值处理、日期型字段处理、备注型字段值处理、矿业权重号处理等用例。
(7)属性数据查询:主要包括采矿权核查属性数据查询、探矿权核查属性数据查询两方面,采矿权核查属性数据查询主要包括采矿权核查基本查询、采矿权核查综合查询、采矿权核查属性信息详细显示、采矿权对照表显示、采矿权基本情况说明显示、采矿权过期查询、采矿权登记与核查对比、采矿权快速定位等功能。
图10-8 探矿权核查管理功能框图
探矿权核查属性数据查询主要包括探矿权核查基本查询、探矿权核查综合查询、探矿权核查属性信息详细显示、探矿权对照表查询、探矿权基本情况说明查询、探矿权过期查询、探矿权登记与核查对比、探矿权快速定位等功能。
每一个查询结果均可以随时导出到Excel文件中,而且在查询时可以设置字段的显示情况、是否实现与空间数据的交互。
(8)矿业权属性数据统计分析:主要包括按行政区划统计分析、按矿种统计分析、按发证类别统计分析、按取得方式统计分析、按经济类型统计分析、按开采方式统计采矿权、按勘查阶段统计探矿权、按发证类别与矿种统计分析、按发证类别和开采方式统计分析、按省份与生产规模统计分析、到期矿业权提醒统计分析等多种统计分析功能,每一种统计分析均可以实现实时分析,并且可将统计结果以图形、表格等多种形式输出(图10-9)。
图10-9 矿业权属性统计分析功能框图
(9)矿业权核查空间数据展示:主要包括矿业权核查要素展示、单个采矿权成果查看、单个探矿权成果查看等功能。
矿业权核查要素展示:主要包括采矿权核查点、采矿权核查面、探矿权核查点、探矿权核查面以及基础地理等要素的显示或隐藏、放大、缩小、移动等,以及矿业权核查要素属性查询、空间与属性交互等。
单个矿业权核查成果查看包括采矿权核查成果查看、探矿权核查成果查看两个方面,各自包括属性数据详细显示、单矿业权核查成果数据自动提取、对照表显示、Au-toCAD格式数据显示、ArcGIS数据装载显示、MapGIS数据显示(如果存在)、基本情况说明显示、图件基本说明显示、PDF成果图显示等功能,而且对于ArcGIS格式数据可以实现放大、缩小、移动等各种 *** 作(图10-10)。
(10)矿业权空间数据统计分析:主要包括矿业权属性数据定位查询、矿业权空间分布查询、坐标重叠分析、按行政区分析、按成矿区带分析等功能。
图10-10 单个探矿权核查成果查看功能框图
(二)系统技术框架
为了实现系统总体架构中各子系统及其功能,系统采用基于组件的分层结构设计(如图10-11所示),主要包括应用层、业务层、数据访问层、网络层和数据库层等。
1数据库层
数据库层是矿业权实地核查成果数据存储层,可以存储本地数据或网络数据,采用O racle企业级数据库进行存储,充分利用它的面向对象、空间数据、分区等特性。这一层不但包括全国矿业权实地核查汇总数据,还包括每一个单矿业权的原始数据(属性数据、空间数据)。
2数据访问层
数据访问层是用来完成对后台数据库进行访问为业务处理层提供服务的组件层,由项目组编写的数据访问组件通过ADONET、ArcSDE等数据库引擎实现对数据库访问,实现前台管理信息系统对属性数据、空间数据、非结构性数据的查询、插入、修改、删除等 *** 作。
图10-11 技术体系结构
3业务处理层
业务处理层实现包括各种核查数据(采矿权和/或探矿权)的查询、汇总分析、空间 *** 作、空间查询、空间与属性互 *** 作等业务功能,完成前台客户提交并转换成对业务组件的请求。主要完成对矿业权的属性数据的访问和各种形式的汇总分析、三级成矿区带与矿业权的叠加分析以及空间数据和属性数据互 *** 作等具体业务。
4Web服务层
Web服务层主要用来实现系统的业务处理调用和数据交换,若不采用SOA 架构的系统则可以去掉本层。所有的W eb服务组件均部署在SOA 服务器上,与空间 *** 作有关的W ebGIS组件均部署在ArcGIS Server上(支持SOA)。Web服务层封装了后台业务组件的功能及业务流程,并对外公布访问具体业务处理的接口,为各种形式的客户提供了统一调用的规范,从而实现了客户端类型和位置无关,并通过应用集成实现了数据集成。具体实现的业务处理有对矿业权数据的查询、分析、汇总等,以及对空间数据或空间数据与属性数据的互 *** 作。接收来自客户端的代理类传来的客户请求,调用业务处理层的相应组件进行处理,完成后返回给客户端代理类实例。
5网络传输层
网络传输层是前台客户与Web服务交互的通信通道,前台客户请求是基于>
6客户应用层
客户应用层是通过网络调用部署在SOA 服务器上的Web服务组件或业务逻辑组件的客户工具和代理,可以运行在各种形式的设备上。客户端是NET框架开发的C/S模式的客户端(WinForm)。
(三)开发流程与技术路线
1开发流程
本系统采用过程控制的软件工程方法,采用阶段式、里程碑式的方法进行开发与管理,基于可扩展的组件式及SOA框架进行开发,与其他系统交互。采用UML的面向对象技术进行系统需求采集、功能建模、域信息建模、系统设计、实现、测试及部署,采用数据驱动、用例驱动和测试驱动组合策略开展工作。
按照收集系统需求、分析业务、定制业务流程、系统设计、编码实现、系统测试、系统部署、系统维护的过程进行开发(图10-12)。开发过程中,在每个阶段结束时均进行阶段性的评审。
图10-12 系统开发流程
2技术路线与开发工具
以ESRI公司提供的ArcSDE进行统一的空间数据访问,支持面向对象的数据模型,具有灵活高效的海量数据处理能力、多用户并发访问、高安全可靠共享等特点。后台数据库采用关系和对象-关系数据库。
(1)开发工具:选用Windows平台上最流行、最成熟的集成开发工具之一Microsoft Visual Studio 2008 Team Suite进行开发。
(2)开发语言:采用面向对象程序设计语言C#作为软件开发主语言;
(3)建模工具:采用IBM Rational Developer Platform和Microsoft Visio作为建模工具;
(4)数据库访问引擎:采用ESRI的ArcSDE、微软ADONET作为数据访问引擎;
(5)GIS组件:C/S模式应用程序基于ESRI公司的ArcGIS Engine进行二次开发,B/S模式系统则基于ArcGIS Server和IIS进行开发,共享组件使用Web服务组件(数据服务、业务服务和地图服务),统一发布到SOA 服务器上;
(6)数据库:采用企业级空间数据库Oraclellg作为后台数据库。
3系统开发模式
采用MVC(MVC:Model-View-Controller,模型-视图-控制器)模式进行软件开发,并融入DAO(DAO:Data Access Object,数据访问对象)、DTO(DTO:Data Transfer Object,数据传输对象)等经典设计模式,规范化编码、文档、版本管理等。图10-13给出了本系统开发时采用的M VC模式。
图10-13 系统的三层开发示意图
MVC中的M(Model)模型用来处理后台数据及业务逻辑;V(View)视图是用来显示后台的属性数据和空间数据的结合体的界面,也可以发送前台用户要处理的请求;C(Controller)控制器则是视图和模型之间的中介,它负责将视图的请求传给具体的模型并处理,将处理的结果通过视图作出相应的显示改变。其中Model层还可以细分成业务处理层和数据 *** 作层,业务处理层不但可以由标准组件来实现,也可以由Web服务组件承担,通过对Web服务组件的访问,保证了C/S的WinForm和B/S的页面执行同一个请求得到的结果是一致的。
(四)系统静态结构图
根据M VC模式对系统功能进行设计,并采用C#语言具体编码实现相应的类及方法。图10-14展示了系统的总体静态结构图(类图),给出了系统主要的视图类(用户接口/UI)、控制类、模型类(包括接口、模型、实体类等)。
(五)系统动态结构图
1序列图
在面向对象分析与设计中,序列图(Sequence Diagram)是一种重要的交互图,以时间顺序显示参与者向系统发起的事件及对象间交互的图,是一个二维图形。序列图是一种强调时间顺序的交互图,其中对象沿横轴排列,消息沿纵轴按时间顺序排列。序列图中的对象生命线是一条垂直的虚线,它表示一个对象在一段时间内存在。主要用来体现参与实现某个用列各对象之间按顺序执行的一种UML图。
图10-14 系统总体类视图
图10-15给出了采矿权核查与登记对比序列图, *** 作人员在采矿权查询界面中输入许可证号作为查询条件并提交后,系统则创建采矿权对比控制类的一个对象,由控制类对象A创建采矿权核查类的一个对象,并调用这个对象的查询方法,提取采矿权核查表中此采矿权的核查属性信息,创建一个采矿权核查实体CKQCheckEntity的对象,并将此信息保存到这个对象中;由A 创建采矿申请登记类的一个对象,并调用这个对象的查询方法,提取采矿申请登记表中此采矿权登记的属性信息,创建一个采矿权登记实体CKQRegisterEntity对象,并将此信息保存到这个对象中;由控制类对象将返回的核查实体类对象、登记实体类对象逐项进行对比,将对比结果返回并显示在一个新创建的对比窗口中。
2协作图
协作图((Collaboration Diagram)也是一种重要的交互图,它强调发送和接收消息的对象之间的组织结构,它体现了系统内部的动态情况。一个协作图显示了一系列的对象和在这些对象之间的联系以及对象间发送和接收的消息。对象通常是命名或匿名的类的实例,也可以代表其他事物的实例,例如协作、组件和节点。图10-16给出了探矿权核查要素定位协作图。
图10-15 采矿权核查与登记对比序列图
图10-16 探矿权核查要素定位协作图
(六)系统界面
系统主界面如图10-17所示。系统登录时即给出了目前数据库中矿业权在各省的分布情况,可以通过工具栏中的相应功能进行查询与统计分析。
图10-17 系统主界面
采矿权属性数据查询界面如图10-18所示。可以根据给出的查询条件进行多种组合,快速查找到符合条件的采矿权核查属性信息,查询结果可以随时导出到Excel中,而且由于查询结果中的字段较多,为了提高显示效果,默认只显示主要字段,通过选择可以显示全部字段。采矿权可以根据所属行政区(省、市或县)、许可证号、发证机关、项目类型、矿山名称、开采主矿种、生产规模、开采方式等多种条件进行查询。
如果要把遥感综合调查成果数据提供给其他政府部门和社会共享,会碰到一个很现实的问题,就是数据格式的共享和不同应用系统之间的互 *** 作。
虽然数据库管理软件在技术发展上应领先于GIS软件,但到目前为止,还没有一种数据库管理软件可以在不同 *** 作系统、不同级别、不同领域的应用中一统天下,即使像Oracle这样的大型数据库管理软件、GIS软件也是如此。
早期的GIS技术的数据共享与互 *** 作主要采用数据格式直接转换方法,而不同GIS软件之间的数据格式转换往往会造成一定的信息损失,如MapInfo的Tab文件转换到Arc/Info的Coverage会丢失线型、颜色等与显示有关的属性。更为严重的是,Arc/Info采用拓扑数据结构,Maplnfo数据则是非拓扑数据结构,转换之后还需要进行拓扑重建等大量处理工作。近年来,通过空间数据转换标准的中介达到信息共享的方法也被许多国家和组织普遍采用,例如美国的SDTS、北约的DIGEST、英国的NTF,欧洲标准委员会的ETF等。我国在这方而也做了大量的工作,推出了中国的地球空间数据转换标准VCT,现在已被国土资源部的相关信息化标准引用。但这种转换方法仍然过于繁琐,而且只关心数据格式本身,不对原有的信息概念模型进行理解,因此不能保证信息接收者与信息拥有者之间的沟通,有可能使同一数据得到不同信息内涵(黄裕霞等,2001)。现在惟一的解决办法只有通过“中间件”的方式,在遵循统一标准的基础上,制定出一套各方都能接受的统一数据模型和空间数据 *** 作API函数,即制定地理技术互 *** 作规程。例如OGC(OpenGIS Consortium)制定了Open Geodata Interoperability Specification(OGIS)。通过这种方式,可实现不同的软件来 *** 作对方的数据,实现不同系统间、不同数据结构、不同数据格式的数据动态调用,真正实现同构或异构数据的查询检索和开放存取,从而实现地理信息共享(龚健雅,1999)。
本次数据建库和系统开发就采用了 ArcSDE(空间库数据引擎)这一“中间件”技术,很好地解决了数据共享与交换问题。由于其所支持的数据格式与OGC颁布的规范(Simple Feature Specification for SQL)相一致,尽管不同的客户所采用的DBMS在数据模型、物理实现等诸多方面可能存在很大差异,但仍可通过ArcSDE符合工业标准的API,实现数据共享与交换,将所需的空间数据集成到自己的应用工程中去(ESRI,2001)。
三维地质建模涉及的数据来源广、类型多、数据量大、关系复杂,为了有效地存储、管理和使用这些数据MAPGIS三维地质建模软件支持将这些数据按一定方式进行分类管理,集中存放在本地工作目录或Oracle等大型关系型数据库中,并可借助MAPGIS平台的本地数据管理模块、空间数据管理引擎(包括三维空间数据管理引擎3D SDE)和本系统专门开发的属性数据管理模块实现二维矢量数据、栅格数据、三维矢量数据、栅格数据及表格类属性数据的本地或网络化存储管理,其中网络化存储支持多用户的共享 *** 作。
单机环境下的本地数据接口依靠MAPGIS基础地理信息平台自身提供的基于本地文件方式的空间矢量数据(wt、wl、wp)、属性数据(wb)管理接口管理系统涉及的基础地理空间数据、剖面图、平面地质图及钻孔表格类属性数据,依靠MAPGIS TDE(MAPGIS 三维处理平台)提供的基于文件方式的三维空间数据管理接口管理三维模型,这种数据管理方式不需要第三方数据库的支持,成本低,但无法支持多个用户的共享 *** 作。网络环境下则基于大型关系型数据库依靠空间数据引擎(SDE)实现基础地理空间数据、地质图形数据等矢量数据的管理,依靠专门开发的地质属性数据数据库管理模块实现钻孔类表格数据的管理,并依靠MAPGIS TDE提供的三维空间数据引擎实现三维模型空间数据(几何、拓扑、属性)的数据库存储管理(图4—62)。
图4—62 MAPGIS三维地质建模软件数据库接口框架结构图
什么是地理信息系统篇一:地理信息系统的基本概念
(一)数据与信息
数据是一种未经加工的原始资料,是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号。数字、文字、符号、图像都是数据。
信息(Information)是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征,从而向人们(或系统)提供关于现实世界新的事实和知识,作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。信息具有客观性、适用性、可传输性和共享性等特征。信息来源于数据(Data)。
数据是客观对象的表示,而信息则是数据内涵的意义,是数据的内容和解释。例如,从实地或社会调查数据中可获取到各种专门信息;从测量数据中可以抽取出地面目标或物体的形状、大小和位置等信息;从遥感图像数据中可以提取出各种地物的图形大小和专题信息。
(二)地理信息
地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律的数字、文字、图象和图形的总和。地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识,它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。而地理数据则是各种地理特征和现象间关系的符号化表示,包括空间位置、属性特征(简称属性)及时域特征三部分。空间位置数据描述地物所在位置。这种位置既可以根据大地参照系定义,如大地经纬度坐标,也可以定义为地物间的相对位置关系,如空间上的相邻、包含等;属性数据有时又称非空间数据,是属于一定地物、描述其特征的定性或定量指标。时域特征是指地理数据采集或地理现象发生的时刻/时段。时间数据对环境模拟分析非常重要,正受到地理信息系统学界越来越多的重视。空间位置、属性及时间是地理空间分析的三大基本要素。
地理信息除了具有信息的一般特性,还具有以下独特特性:
(1)空间分布性。地理信息具有空间定位的特点,先定位后定性,并在区域上表现出分布式特点,其属性表现为多层次,因此地理数据库的分布或更新也应是分布式。
(2)数据量大。地理信息既有空间特征,又有属性特征,另外地理信息还随着时间的变化而变化,具有时间特征,因此其数据量很大。尤其是随着全球对地观测计划不断发展,我们每天都可以获得上万亿兆的关于地球资源、环境特征的数据。这必然对数据处理与分析带来很大压力。
(3)信息载体的多样性。地理信息的第一载体是地理实体的物质和能量本身,除此之外,还有描述地理实体的文字、数字、地图和影像等符号信息载体以及纸质、磁带、光盘等物理介质载体。对于地图来说,它不仅是信息的载体,也是信息的传播媒介。
(三)地理信息系统
地理信息系统(GeographicInformationSystem或Geo-Informationsystem,GIS)有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等,用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。
通过上述的分析和定义可提出GIS的如下基本概念:
1、GIS的物理外壳是计算机化的技术系统,它又由若干个相互关联的子系统构成,如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等,这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处
理的方式和产品输出的类型。
2、GIS的 *** 作对象是空间数据,即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码,实现对其定位、定性和定量的描述、这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志,也是其技术难点之所在。
3、GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力,可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息,实现地理空间过程演化的模拟和预测。
4、GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数;电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用,可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品,为GIS提供丰富和更为实时的信息源,并促使GIS向更高层次发展。地理学是GIS的理论依托。有的学者断言,“地理信息系统和信息地理学是地理科学第二次革命的主要工具和手段。如果说GIS的兴起和发展是地理科学信息革命的一把钥匙,那么,信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命的一扇大门,必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。GIS被誉为地学的第三代语言——用数字形式来描述空间实体。
GIS按研究的范围大小可分为全球性的、区域性的和局部性的;按研究内容的不同可分为综合性的与专题性的。同级的各种专业应用系统集中起来,可以构成相应地域同级的区域综合系统。在规划、建立应用系统时应统一规划这两种系统的发展,以减小重复很费,提高数据共享程度和实用性。
什么是地理信息系统篇二:地理信息系统名词解释大全(整理版本)
地理信息系统GeographicInformationSystemGIS作为信息技术的一种,是在计算机硬、软件的支持下,以地理空间数据库(GeospatialDatabase)为基础,以具有空间内涵的地理数据为处理对象,运用系统工程和信息科学的理论,采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统,为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。简单地说,GIS就是研究如何利用计算机技术来管理和应用地球表面的空间信息,它是由计算机硬件、软件、地理数据和人员组成的有机体,采用地理模型分析方法,适时提供多种空间的和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。地理信息系统属于空间型信息系统。
地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称;它属于空间信息,具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
地理信息科学与地理信息系统相比,它更加侧重于将地理信息视作为一门科学,而不仅仅是一个技术实现,主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时,还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
地理数据是以地球表面空间位置为参照,描述自然、社会和人文景观的数据,主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。
地理信息流即地理信息从现实世界到概念世界,再到数字世界(GIS),最后到应用领域。
数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号,是客观对象的表示,是信息的表达,只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统,它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割(2n×2n,且n≥1),直到子象限的数值单调为止。凡数值(特征码或类型值)呈单调的单元,不论单元大小,均作为最后的存储单元。这样,对同一种空间要素,其区域网格的大小,随该要素分布特征而不同。
不规则三角网模型简称TIN,它根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络,区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。如果点不在顶点上,该点的高程值通常通过线性插值的方法得到(在边上用边的两个顶点的高程,在三角形内则用三个顶点的高程)。
拓扑关系拓扑关系是指网结构元素结点、弧段、面域之间的空间关系,主要表现为拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。根据拓扑关系,不需要利用坐标或距离,可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的位置关系,拓扑数据也有利于空间要素的查询。
拓扑结构为在点、线和多边形之间建立关联,以及彻底解决邻域和岛状信息处理问题而必须建立的数据结构。这种结构应包括以下内容:唯一标识,多边形标识,外包多边形指针,邻接多边形指针,边界链接,范围(最大和最小x、y坐标值)。
游程编码是逐行将相邻同值的网格合并,并记录合并后网格的值及合并网格的长度,其目的是压缩栅格数据量,消除数据间的冗余。
空间数据结构是指适合于计算机系统存储、管理和处理的地学图形的逻辑结构,是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。
矢量数据结构是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。这种数据组织方式能最好地逼近地理实体的空间分布特征,数据精度高,数据存储的冗余度低,便于进行地理实体的网络分析,但对于多层空间数据的叠合分析比较困难。
栅格数据结构基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构,指将空间分割成有规则的网格,在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。
空间索引是指依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构,其中包含空间对象的概要信息。作为一种辅助性的空间数据结构,空间索引介于空间 *** 作算法和空间对象之间,它通过筛选作用,大量与特定空间 *** 作无关的空间对象被排除,从而提高空间 *** 作的速度和效率。
空间数据编码是指将数据分类的结果,用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。编码的目的是用来提供空间数据的地理分类和特征描述,同时为了便于地理要素的输入、存储、管理,以及系统之间数据交换和共享的需要。
Delaunay三角网即由狄洛尼三角形组成的三角网,它是在地形拟合方面表现最出色的三角网,因此常被用于TIN的生成。狄洛尼三角形有三个最邻近的点连接而成,这三个相邻点对应的Voronoi多边形有一个公共的顶点,此顶点同时也是狄洛尼三角形外接圆的圆心。
Voronoi多边形即泰森多边形,它采用了一种极端的边界内插方法,只用最近的单个点进行区域插值。泰森多边形按数据点位置将区域分割成子区域,每个子区域包含一个数据点,各子区域到其内数据点的距离小于任何到其它数据点的距离,并用其内数据点进行赋值。
栅格数据压缩编码有键码、游程长度编码、块码和四叉树编码等。其目的,就是用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息,其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分。
边界代数算法边界代数多边形填充算法是一种基于积分思想的矢量格式向栅格格式转换算法,它适合于记录拓扑关系的多边形矢量数据转换为栅格结构。它不是逐点判断与边界的关系完成转换,而是根据边界的拓扑信息,通过简单的加减代数运算将边界位置信息动态地赋给各栅格点,实现了矢量格式到栅格格式的高速转换,而不需要考虑边界与搜索轨迹之间的关系,因此算法简单、可靠性好,各边界弧段只被搜索一次,避免了重复计算。
DIME文件美国人口普查局在1980年的人口普查中提出了双重独立地图编码文件。它含有调查获得的地理统计数据代码及大城市地区的界线的坐标值,提供了关于城市街道,住址范围以及与人口普查局的列表统计数据相关的地理统计代码的纲要图。在1990年的人口普查中,TIGER取代了DIME文件。
空间数据内插即通过已知点或分区的数据,推求任意点或分区数据的方法。空间数据压缩即从所取得的数据集合S中抽出一个子集A,这个自己作为一个新的信息源,在规定的精度范围内最好地逼近原集合,而又取得尽可能大的压缩比。
坐标变换实质是建立两个平面点之间的一一对应关系,包括几何纠正和投影转换,他们是空间数据处理的基本内容之一。
仿射变换是GIS数据处理中使用最多的一种几何纠正方法。它的主要特性为:同时考虑到因地突变形而引起的实际比例尺在x和y方向上的变形,因此纠正后的坐标数据在不同方向上的长度比将发生变化。
数据精度是考察数据质量的一个方面,即对现象描述的详细程度。精度低的数据并不一定准确度也低。
空间数据引擎是一种空间数据库管理系统的实现方法,即在常规数据库管理系统之上添加一层空间数据库引擎,以获得常规数据库管理系统功能之外的空间数据存储和管理的能力。代表性的是ESRI的SDE。
空间数据引擎在用户和异种空间数据库的数据之间提供了一个开放的接口,它是一种处于应用程序和数据库管理系统之间的中间件技术。使用不同厂商GIS的客户可以通过空间数据引擎将自身的数据提交给大型关系型DBMS,由DBMS统一管理;同样,客户也可以通过空间数据引擎从关系型DBMS中获取其他类型GIS的数据,并转化成客户可以使用的方式。
数据库管理系统是 *** 作和管理数据库的软件系统,提供可被多个应用程序和用户调用的软件系统,支持可被多个应用程序和用户调用的数据库的建立、更新、查询和维护功能。
空间数据库是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的`与应用相关的地理空间数据的总和,一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。
空间数据模型是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念,为描述空间数据组织和设计空间数据库模式提供了基本的方法。一般而言,GIS空间数据模型由概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个有机联系的层次所组成。
分布式数据库是一组数据的集合,这些数据在物理上分布于计算机网络的不同结点上,而逻辑上属于同一个系统。它具有分布性,同时在逻辑上互相关联。
对象-关系管理模式/型是指在关系型数据库中扩展,通过定义一系列 *** 作空间对象(如点、线、面)的API函数,来直接存储和管理非结构化的空间数据的空间数据库管理模式。
缓冲区分析是根据分析对象的点、线、面实体,自动建立他们周围一定距离的带状区,用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度,以便为某项分析或决策提供依据。
叠合分析是指在统一空间参照系统条件下,每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠合,以产生空间区域的多重属性特征,或建立地理对象之间的空间对应关系。
空间分析是基于空间数据的分析技术,它以地学原理为依托,通过分析算法,从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成、空间演变等信息。
网络分析是运筹学模型中的一个基本模型,即对地理网络和城市基础设施网络进行地理分析和模型化。它的根本目的是研究、筹划一项网络工程如何安排,并使其运行效果最好。
透视图从数字高程模型绘制透视立体图是DEM的一个极其重要的应用。透视立体图能更好地反映地形的立体形态,非常直观。与采用等高线表示地形形态
相比有其自身独特的优点,更接近人们的直观视觉。调整视点、视角等各个参数值,就可从不同方位、不同距离绘制形态各不相同的透视图制作动画。
网络是一个由点、线的二元关系构成的系统,通常用来描述某种资源或物质在空间上的运动。
变量筛选分析是通过寻找一组相互独立的变量,使相互关联的复杂的多变量数据得到简化的空间统计分析方法。常用的有主成分分析法、主因子分析法、关键变量分析法等。
变量聚类分析是将一组数据点或变量,按照其在性质上亲疏远近的程度进行分类的空间统计分析方法。两个数据点在m为空间的相似性可以用这些点在变量空间的距离来度量。
数字地面模型简称DTM,是定义于二维区域上的一个有限项的向量序列,它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。
数字高程模型当数字地面模型的地面属性为海拔高程时,则该模型即为数字高程模型。简称DEM。
GIS应用模型是根据具体的应用目标和问题,借助于GIS自身的技术优势,使观念世界中形成的概念模型,具体化为信息世界中可 *** 作的机理和过程。
OGC即OpenGIS协会(OpenGISConsortium)其目的是使用户可以开放地 *** 纵异质的地理数据,促进采用新的技术和商业方式来提高地理信息处理的互 *** 作性(Interoperablity),OGC会员主要包括GIS相关的计算机硬件和软件制造商,数据生产商以及一些高等院校,政府部门等,其技术委员会负责具体标准的制定工作。
开放式地理信息系统(OpenGIS)OpenGIS(OpenGeodataInteroperationSpecification,OGIS-开放的地理数据互 *** 作规范)由美国OGC(开放地理信息系统协会)提出。其目标是,制定一个规范,使得应用系统开发者可以在单一的环境和单一的工作流中,使用分布于网上的任何地理数据和地理处理。它致力于消除地理信息应用之间以及地理应用与其它信息技术应用之间的藩篱,建立一个无“边界”的、分布的、基于构件的地理数据互 *** 作环境,与传统的地理信息处理技术相比,基于该规范的GIS软件将具有很好的可扩展性、可升级性、可移植性、开放性、互 *** 作性和易用性。
数据结构是地理实体的数据组织形式及其相互关系的抽象描述。
空间数据质量是对空间数据在表达空间位置、空间关系、专题特征以及时间等要素时,所能达到的准确性、一致性、完整性以及它们之间统一性的度量,一般描述为空间数据的可靠性和精度,用误差来表示。
数字地球是把浩瀚复杂的地球数据加以数字化、网络化,变成一个地球信息模型计划。是一种可以嵌入海量地理数据、多种分辨率、三维的地球表达,是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识。其核心思想有两点:一是用数字化手段统一处理地球问题;二是最大限度地利用信息资源。
虚拟现实也称虚拟环境或人工现实,是一种由计算机生成的高级人机交互系统,即构成一个以视觉感受为主,也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境,演练者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、 *** 作、检测等试验,有身临其境之感。
地图投影是建立平面上的点(用平面直角坐标或极坐标表示)和地球表面上的点(用纬度和精度表示)之间的函数关系。
投影转换是从一种地图投影变换为另一种地图投影。其实质是建立两平面场之间及邻域双向连续点的一一对应的关系。
虚拟地理环境简称VGE,是基于地学分析模型、地学工程等的虚拟现实,它是地学工作者根据观测实验、理论假设等建立起来的表达和描述地理系统的空间分布以及过程现象的虚拟信息地理世界,一个关于地理系统的虚拟实验室,它允许地学工作者按照个人的知识、假设和意愿去设计修改地学空间关系模型、地学分析模型、地学工程模型等,并直接观测交互后的结果,通过多次的循环反馈,最后获取地学规律。
高斯-克吕格投影Gauss-KruegerProjection①是一种横轴等角切椭圆柱投影。它是将一椭圆柱横切于地球椭球体上,该椭圆柱面与椭球体表面的切线为一经线,投影中将其称为中央经线,然后根据一定的约束条件即投影条件,将中央经线两侧规定范围内的点投影到椭圆柱面上从而得到点的高斯投影。
②一种等角横切椭圆柱投影。其投影带中央子午线投影成直线且长度不变,赤道投影也为直线,并与中央子午线正交。
UTM投影全球横轴墨卡托投影的简称。是美国编制世界各地军用地图和地球资源卫星象片所采用的横轴墨卡托投影的一种变型投影。它规定中央经线长度比为09996。
电子地图当纸地图经过计算机图形图像系统光——电转换量化为点阵数字图像,经图像处理和曲线矢量化,或者直接进行手扶跟踪数字化后,生成可以为地理信息系统显示、修改、标注、漫游、计算、管理和打印的矢量地图数据文件,这种与纸地图相对应的计算机数据文件称为矢量化电子地图。
元数据[空间]是指描述空间数据的数据,它描述空间数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征,是空间数据交换的基础,也是空间数据标准化与规范化的保证,在一定程度上为空间数据的质量提供了保障。
Web地理信息系统(WebGIS)是Web技术和GIS技术相结合,即利用Web技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术。从>
首先你要明白arcsde是什么,ArcSDE是空间数据库引擎,也可以说是一个中间件,它的作用是GIS客户端(arcmap,arctatalog等)访问或 *** 作空间数据库时的一个通道,ArcSDE本身不会存储文件,而是将空间信息存储在dbms中(如sql server,oracle,db2等)。
加载硬盘上的空间数据到arcsde上有什么作用?
客户端访问arcsde服务(默认是5151),arcsde会连接DMBS,但不会给你返回DMMS中的表,而是给你返回arcgis中Geodatabase定义类型中的FeatureClass、FeatureDataset, Table等,所以,可以说不管你用的是什么DBMS,只要通过arcsde访问,访问接口都是一样的,这样,用户就不要考虑用不同的接口访问不同的数据库类型。
是不是加载到arcsde以后还要进行 *** 作加载的关系数据库中。然后就可以通过关系数据库管理那些空间数据。
你只需要访问arcsde,不需要 *** 作关系数据库。你可以不管数据库中存了什么,你的客户端访问时,如用ArcCatalog访问时,输入server,port,database,sdeuser,sdepassword,就可以访问了。
最后,如果你还没明白,你安装并配置ArcSDE后,以(ArcSDE + SQL SERVER为例)你可以打开数据库中的sde数据库,你可以看到里面存储了很多表,这些表管理并存储了所有空间数据库的内容及关系,如果你新建或删除一个图层(FeatureClass) ,你不需要去 *** 作SQL SERVER,因为ArcSDE它会 *** 作SQL SERVER,并在SQLSERVER中进行新建或删除处理,你没必要知道ArcSDE是怎么 *** 作SQL SERVER的,你只需要知道如何访问ArcSDE(Geodatabase),而访问ArcSDE的方法却很简单,ArcGIS等软件都可以访问,输入一些参数(server,port,database,sdeuser,sdepassword)就OK了。
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