sql server 属性配置最大内存设为多少合适？

SQL Server 使用内存有两种情况：

第一种情况： 动态改变它的内存需求。
默认情况下，SQL Server 会依据可获得的系统资源动态改变它的内存需求。如果 SQL Server 需要更多的内存，它会要求 *** 作系统确定是否有空闲的物理内存可用，并使用可用的内存。若 SQL Server 不再需要当前分配给它的内存，它就将内存释放给 *** 作系统。当 SQL Server 动态使用内存时，它要求系统定期地检测可用的物理内存数量。SQL Server 根据服务器活动增大或收缩高速缓冲存储器，以使可用物理内存保持在 4 MB 到 10 MB 之间。这就避免了系统进行换页 *** 作。
[也就是说，这种情况下SQL SERVER 本身不会使物理可用内存小于4M，如果比较长的时间内都小于4M的话，则要看一下是不是该服务器上其它应用程序有问题]

第二种情况：限制使用内存
使用 set working set size 为sql server保留等于服务器内存设置的物理内存空间。即使是sql server 进程此时是空闲的，系统也不会将 SQL Server 页交换出去。
使用min server memory 保证sql server 使用的最小内存。SQL Server 启动时不立即分配 min server memory 中所指定的内存量。但是，当内存使用由于客户端负荷而达到该值后，SQL Server 将无法从已分配的缓冲池中释放内存。
使用max server memory 则防止 SQL Server 使用多于指定数量的内存，这样剩余的可用内存可以快速运行其它应用程序。SQL Server 启动时不立即分配 max server memory 中所指定的内存。内存使用随 SQL Server 的需要而增长，直到达到 max server memory 中所指定的值。SQL Server 无法超过该内存使用值，除非增加 max server memory 值。
第一种情况比较适用于服务器专做sql server服务器的情况，第二种情况适用于为在同一台计算机上运行的其它应用程序保留一定的内存以便于快速响应。（另：如果想动态分配sql server 的内存，则不要设置set working set size 选项，使用默认值即可。至于这些参数如何设置参见另外的文档）

监视 SQL Server 所使用的内存和计数器有助于确定：
是否由于缺少可用物理内存存储高速缓存中经常访问的数据而导致瓶颈存在。如果是这样，SQL Server 必须从磁盘检索数据。
是否可通过添加更多内存或使更多内存可用于数据高速缓存或 SQL Server 内部结构来提高查询性能。
SQL Server 需要从磁盘读取数据的频率。与其它 *** 作相比，例如内存访问，物理 I/O 会耗费大量时间。尽可能减少物理 I/O 可以提高查询性能。
对sql server服务器内存的监视：
Memory:Available Bytes
计数器表示当前进程可使用的物理内存字节数。
如果小于4M或更小，说明计算机上总的内存可能不足，或某个程序没有释放内存
● Memory: Page Faults / sec
每秒软性页面失效的数目（包括有些可以直接在内存中满足而有些需要从硬盘读取）较page/sec只表明数据不能在内存指定工作集中立即使用。
如果该值偶尔走高，表明当时有线程竞争内存。如果持续很高，则内
存可能是瓶颈。
Memory:Pages/sec
计数器表示由于缺页处理而从磁盘取回的页数，或由于缺页处理而写入磁盘以释放工作集空间的页数。
● Page Reads/sec
每秒发出的物理数据库页读取数。这一统计信息显示的是在所有数据库间的物理页读取总数。由于物理 I/O 的开销大，可以通过使用更大的数据高速缓存、智能索引、更高效的查询或者改变数据库设计等方法，使开销减到最小。
● Page Writes/sec
所发出的物理数据库页写入的数目。
监视 SQL Server 正在使用的内存量：
Process:Working Set
计数器表示的是一个进程所占用的内存数量。
若这一数值持续低于 SQL Server 配置使用的内存数量(由"最小服务器内存"和"最大服务器内存"服务器选项设置，（ min server memory 的默认设置为 0，max server memory 的默认设置为 2147483647。)，则表示 SQL Server 所配置的内存比它所需要的多。否则，用"设置工作集大小"服务器选项修改工作集大小。
[在设置了sql server 使用的最小 和 最大内存后，查看此参数比较有意义。如果没有设置sql server 内存使用范围，则该值可以与系统总的内存比较，设置分配给sql server 的最大最小内存分配的是物理内存＋虚拟内存的一部分]
● SQL Server:Buffer Manager:Buffer Cache Hit Ratio
数据请求可以从数据缓冲区中获得所需数据的成功率
计数器值依应用程序而定，但比率最好为 90% 或更高。增加内存直到这一数值持续高于 90%，表示 90% 以上的数据请求可以从数据缓冲区中获得所需数据。
● SQL Server:Buffer Manager: Total Pages
缓冲区池中页的数目（包括数据库、可用页和被盗用页）
若 Total Server Memory (KB) 计数器值与计算机的物理内存大小相比一直很高，可能表示需要更多的内存

结论：
对sql server 服务器内存的监视，可以看出该服务器整体的内存的占用情况
对 sql server 使用内存的监视， 可以看出是否是sql server 使用了大多数内存
根据监视的结果确定是否是内存不够。

其它：

内存相关参数调整（见后面）
SQL Server 对象内存使用情况说明（见后面）
疑问：
使用 set working set size =1 后，系统是在sql server 启动时就分配给它要求的内存 还是 开始不分配这么多，而是等到用了这么多之后不释放就行了？
SQL Server 对象内存使用情况说明
下表列出 Microsoft® SQL Server™ 中不同对象的内存使用量。下表中的信息不适用于 Microsoft® SQL Server 2000™ Windows® CE 版。
对象大小
对象 SQL Server 70 SQL Server 2000
锁 96 字节 每个所有者 64 字节外加 32 字节。
开放式数据库 2880 字节 每个文件 3924 字节外加 1640 字节，每个文件组 336 字节。
开放式对象1 276 字节 每个对象上打开的索引 256 字节外加 1724 字节2。
用户联接 12 KB +（3 网络数据包大小）3。 12 KB +（3 网络数据包大小）3。
3 开放式对象包括所有的表、视图、存储过程、扩展存储过程、触发器、规则、默认值及约束。
2 在表或视图上可以打开索引。
3 网络数据包大小是表格格式数据方案 (TDS) 数据包的大小，该数据包用于应用程序和关系数据库引擎之间的通讯。默认的数据包大小为 4 KB，由 network packet size 配置选项控制。

内存相关：
服务器虚拟内存的配置
页面文件和物理内存或RAM构成虚礼内存

虚拟内存设置方法：
启动"控制面板"的"系统"选项，然后选择"虚拟内存"按钮来创建一个附加的页面文件或增加当前页面文件的大小。

虚拟内存不足：
当服务器上运行的应用程序请求的内存超过服务器上可用的内存时，Microsoft® Windows® 打开"服务器进程 — 虚拟内存用完"对话框，其文本如下所示：
系统的虚拟内存已经不足。请关闭一些应用程序。可以启动"控制面板"的"系统"选项，然后选择"虚拟内存"按钮来创建一个附加的页面文件或增加当前页面文件的大小。
一般情况下，将虚拟内存大小设置为计算机中安装的物理内存的 15 倍
如果另外安装了全文检索功能，并打算运行 Microsoft 搜索服务以便执行全文索引和查询，可考虑：
将虚拟内存大小配置为至少是计算机中安装的物理内存的 3 倍。
● 将 SQL Server max server memory 服务器配置选项配置为物理内存的 15 倍（虚拟内存大小设置的一半）。
如考虑其它服务需要的虚拟内存，则配置 SQL Server max server memory 选项，使得留有足够的虚拟内存满足全文检索内存需求。全部虚拟内存 -（SQL Server 最大虚拟内存 + 其它服务需要的虚拟内存）>= 15 倍物理内存。

Sql server 使用的内存参数的配置：
手工配置给 SQL Server 多于物理内存数量的虚拟内存会导致性能较低。默认情况下，SQL Server 能够可用系统资源动态改变它的内存需求。min server memory 的默认设置为 0，max server memory 的默认设置为 2147483647。可以为 max server memory 指定的最小内存量为 4 MB。
作用：如果在运行 SQL Server 实例的计算机上频繁启动或停止其它应用程序，启动这些应用程序所需的时间可能会因 SQL Server 实例分配和释放内存而延长。另外，如果 SQL Server 是几个在一台计算机上运行的服务器应用程序中的一个，系统管理员可能需要控制分配给 SQL Server 的内存量。在这些情况下，可以使用 min server memory 和 max server memory 选项控制 SQL Server 可以使用的内存量。

对SQL Sserver 使用内存的配置主要是对以下三个参数进行配置：
min server memory 保证了 SQL Server 实例使用的最小内存量。
max server memory 则可防止 SQL Server 使用多于指定数量的内存，这样剩余的可用内存可以快速运行其它应用程序。
set working set size 为 SQL Server 保留等于服务器内存设置的物理内存空间。

手工设置 SQL Server 内存选项有两种主要方法：
第一种方法，设置 min server memory 和 max server memory 为同一数值。该数值与分配给 SQL Server 的固定内存量相对应。
● 第二种方法，把 min server memory 和 max server memory 数量设置到一个范围段内。这种方法在系统或数据库管理员希望配置 SQL Server 实例，使其适应在同一台计算机上运行的其它应用程序的内存需求时很有用。

如果只设置了min server memory 和 max server memory ，sql server 使用的内存值在最小和最大值之间变动（如果sql server 使用的值超过过最小值的话）
如果设置set working set size =1，必须先将min server memory 和 max server memory的值设成同一个值，这个值就是为sql server 保留的物理内存空间。即使当 SQL Server 空闲，另一个进程可以使用 SQL Server 页时，系统也不会将 SQL Server 页交换出去。

参数的设置方法：
1 在查询分析器中运行 [要先运行下面的语句，否则内存页面打不开]
use master
exec sp_configure 'show advanced option','1'

2 在企业管理器中配置，步骤：
打开Sql Server 属性配置，选择内存页面，然后在里面配置就行了。
（不过这里用图形界面配置内存的时候好像不能超过物理内存的大小，可以用命令来分配大于物理内存的内存空间，下面有简单的介绍。 ）
对上图的说明：
动态配置 SQL Server 内存
指定在更改服务器属性之后立即配置 Microsoft® SQL Server™ 内存。
使用固定的内存大小
为 SQL Server 指定固定的内存大小。
为 SQL Server 保留物理内存
为 SQL Server 保留与内存设置相等的物理内存空间。这意味着 Microsoft Windows NT® 40 或 Windows® 2000 不会将 SQL Server 页交换出去，即使当 SQL Server 闲置时可以更容易地使用这些页。
最小查询内存
设置可以分配给每个用户执行查询的最小内存大小。默认为 1024 KB。
配置值[显示现在配置的值，不做其它用途]
查看或更改此选项卡上的选项的配置值。如果更改了这些值，单击"运行值"查看更改是否已生效。如果没有，必须重新启动 SQL Server 实例才能使更改生效。
运行值[显示现在运行值，不做其它用途]
查看此选项卡上的选项的当前运行值。这些值为只读值。

另：如果要用命令来设置比较麻烦。如下简单举个例子：
Set working set size 设置方法：
set working set size 是一个高级选项。如果要用 sp_configure 系统存储过程改变该选项，必须把 show advanced options 设置为 1，该选项在停止并重新启动服务器后生效。
设置 show advanced options 设置为 1，在查询分析器中运行以下命令：
use master
exec sp_configure 'show advanced option','1'
如果成功，会返回如下结果：

DBCC 执行完毕。如果 DBCC 输出了错误信息，请与系统管理员联系。
已将配置选项 'show advanced options' 从 1 改为 1。请运行 RECONFIGURE 语句以安装。

设置set working set size =1,运行如下命令：
use master
exec sp_configure 'set working set size','1'
如果成功，会返回如下结果：
DBCC 执行完毕。如果 DBCC 输出了错误信息，请与系统管理员联系。
已将配置选项 'set working set size' 从 0 改为 1。请运行 RECONFIGURE 语句以安装。
…………………………………………

Cache Hit Ratio(高速缓存命中率，所有Cache”的命中率。在SQL Server中，Cache可以包括Log Cache，Buffer Cache以及Procedure Cache，是一个总体的比率。) 高速缓存命中次数和查找次数的比率。对于查看SQL Server高速缓存对于你的系统如何有效，这是一个非常好的计数器。如果这个值很低，持续低于80%，就需要增加更多的内存。

设置架构高速缓存：
架构高速缓存可显著提高 XPath 查询的性能。当对带批注的 XDR 架构执行 XPath 查询时，架构存储在内存中，而必要的数据结构内置在内存中。如果设置了架构高速缓存，架构仍保留在内存中，因而提高了后续 Xpath 查询的性能。
解释：
架构－SCHEMA
CREATE SCHEMA
创建一个架构，并且可以在概念上将其看作是包含表、视图和权限定义的对象。
CREATE SCHEMA 提供了在单个语句中创建表、视图以及授予对象权限的方法。如果在创建任何对象或授予任何权限（这些是在 CREATE SCHEMA 语句中指定的）时发生错误，则不会创建任何对象。

XPath查询－Xpath（XML Path 语言）是一种图形导航语言
个人理解简单的说就是在URL中指定查询。[详细知识参照sql server 联机帮助文档]

设置方法：
可通过在注册表中添加下列键来设置架构高速缓存的大小：
HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\MSSQLServer\Client\SQLXMLX\SchemaCacheSize。
[我在注册表中没找到位置！？]
根据可用内存和要使用的架构数设置架构大小。默认的架构高速缓存大小为 31。如果设置更高的架构高速缓存大小，需使用更多的内存。因此，如果架构访问速度慢，可增加高速缓存大小，如果内存少则可减小高速缓存的大小。
出于性能方面的考虑，建议将架构高速缓存的大小设得比通常所用的映射架构数多。当架构数增加时，如果架构高速缓存的大小比所拥有的架构数少，性能会降低。

数据库物理模型设计的目标是根据选定的Oracle数据库系统特点和航空物探数据管理与服务的业务处理需求,确定航空物探数据库最优的物理环境、存取方法和存储结构。即通过数据库物理设计,以便达到物理数据库结构的优化,使得在数据库上运行的各种事务响应时间少、存储空间利用率高、事务吞吐率大。

一、数据库布局

航空物探信息系统的维护数据(部门、岗位、人员、人员权限、数据入库检查规则及数据字典等)相对比较稳定。入库前数据需经过各种检查校对,确认数据正确后才能归档,存入航空物探资料数据库,所以存入资料库前的数据可能经常需要修改和删除,相对变化较大;而存入资料数据库中的数据一般不允许修改和删除,以免误 *** 作破坏资料库数据造成损失。

图2-12 航空物探数据库逻辑模型

图2-13 航空物探数据库布局与数据采集流程图

据此,我们采用图2-13所示的数据库数据采集流程,并将航空物探数据库分为资料采集数据库、资料数据库、系统维护数据库分别进行存储和管理,实现数据的统一管理和统一使用,便于数据入库和易于维护等。

航空物探资料数据库是航空物探所有数据最终存储的场所。资料采集数据库是数据归档存入资料数据库前的临时“集散地”,在此接收各项检查,在确认数据无误后归档到资料数据库,然后删除资料采集数据库中已归档的数据。此外,资料采集数据库中还保存数据入库、维护、检查日志及归档记录。

系统维护数据库,存储系统维护信息(如系统功能、数据库表清单等)、安全信息(如信息系统用户的角色、权限、授权的系统功能等),数据字典、入库数据检查规则等。将其与航空物探数据分开,有利于系统维护和管理。

二、数据库空间设置

数据库空间设置包括磁盘空间设置、应用系统表空间设置、撤销表空间、临时表空间、日志空间和索引空间设置。

(一)磁盘空间设置

磁盘空间设置的目标:磁盘性能不能阻碍实现数据库性能,数据库磁盘必须专用于数据库文件,否则非数据库将会影响到数据库性能,且磁盘空间必须满足恢复和性能的要求。

航空物探数据库服务器为IBMP620小型机,8块硬盘,每块硬盘36GB空间,每块物理磁盘建立一个文件系统。为了提高磁盘的反应时间和寻道时间,提高I/O的存取效率,除了一块硬盘用于UNIX *** 作系统外,其余7块磁盘分别存放资料采集数据库、系统维护数据库-日志文件,资料数据库及资料数据库的大字段数据、索引、回滚段和数据日志文件。

(二)应用系统表空间设置

信息系统数据采集过程对数据的事务 *** 作比较频繁,经常进行数据插入(新数据入库)、修改(入库数据有误)和删除 *** 作(数据重新导入或归档入库),因此航空物探资料采集数据库所在的表空间会很活跃。为了不影响其他I/O的竞争,同时也可以提高数据入库的 *** 作效率(50多年的历史数据需要集中入库),分配一个磁盘空间(36GB)为采集库的表空间。由于采集数据归档入资料库后被删除,同时进行数据入库的项目也不是很多,虽仍保留所有的采集日志数据,一个磁盘空间也足够使用。

航空物探资料数据库的二维表和Oracle大字段(BLOB)分别存放在不同的物理磁盘(每个磁盘36GB)上,对同时存在有表格数据和大字段数据的数据库表(如航迹线数据)时,可以提高磁盘I/O效率。随着数据入库的项目越来越多,需要增加相应的物理磁盘或磁盘阵列。

系统维护数据库相对稳定,占用磁盘空间约500M左右。由于系统磁盘有限,把日志文件存放该磁盘中。

(三)撤销表和临时表空间的设置

在Oracle数据库中,撤销的目的是确保事务的回退和恢复。撤销参数有UNDO_MANAGEMENT、UNDO_TABLESPACE和UNDO_RETENTION。

UNDO_MANAGEMENT参数用于数据库中管理撤销数据的方式,航空物探数据库设置为自动模式(auto)。

UNDO_TABLESPACE参数用于指定数据库中保存撤销数据的撤销表空间名称,航空物探数据库撤销表空间名称为UNDO_ARGS_TBSPACE,空间大小设置为20GB,以确保在保留时间内进行恢复。

UNDO_RETENTION参数用于指定已经提交事务的撤销数据在能够覆盖之前应该保留多长时间,本数据库系统设置为60min。

临时表空间是用以存储大量的排序,与撤销表空间存放在一个物理磁盘上,本数据库系统临时表空间设置为500M。

(四)日志空间设置

日志的主要功能是记录对数据库已做过的全部 *** 作。在系统出现故障时,如果不能将修改数据永久地写入数据文件,则可利用日志得到该修改,所以不会丢失已有 *** 作结果。

日志文件主要是保护数据库以防止故障。为了防止日志文件本身的故障,航空物探数据库系统分别在一个独立磁盘和系统维护库磁盘中存放日志文件。若系统出现故障,在下次打开数据库时Oracle数据库系统自动用日志文件中的信息来恢复数据库文件。

根据航空物探数据库信息系统同时登录的用户数及使用的功能,将日志文件大小设置为10GB。

(五)索引表空间设置

为了提高航空物探信息系统的查询和统计速度,把所有索引空间与应用表空间完全分开,从而提高I/O存取效率。航空物探索引表空间大小设置为10GB。

聚集是表的一种存储方法,一般每个基本表是单独组织的,但对逻辑上经常在一起查询的表,在物理上也邻近存放,这样可减少数据的搜索时间,提高性能。

当几个关系(表)以聚集方式组织时,是通过公共属性的值为表聚集的依据。航空物探数据库系统是以项目标识(PROJ_ID)建立聚集的,所有涉及项目标识的数据库表直接引用项目标识聚集。航空物探聚集表空间与索引表空间相同。

三、数据库参数设置

在数据库创建前需要对如下数据库参数进行设置,航空物探参数文件名为Inito-raargsora,各种参数设置如下:

DB_block_size=16384

DB_name=oraagrs

DB_domain=oraargscom

Compatible=910

Nls_characterset=ZHS16GBK

Open_Cursors=100

DB_files=100

DB_file_mutliblock_read_count=16

Log_checkpoint_interval=256000

Processes=200

四、内存设置

航空物探数据库服务器物理内存为4GB,除部分用于系统开销外,其余全部用于数据库。

Oracle使用共享系统全局区(System Globla Area,SGA)内存来管理内存和文件结构,包含DB_block_Bufers、DB_cache_size、Shared_pool_size、Log_Buffer参数。航空物探数据库系统的全局区内存参数设置如下。

DB_block_Buffers参数为SGA中存储区高速缓存的缓冲区数目,每个缓冲区的大小等于参数DB_block_size的大小,DB_block_Buffers=19200(约300MB)。

Shared_pool_size参数为分配给共享SQL区的字节数,是SGA大小的主要影响者,Shared_pool_size=1228800000(12GB)。

DB_cache_size参数是SGA大小和数据库性能的最重要的决定因素。该值较高,可以提高系统的命中率,减少I/O,DB_cache_size=1024000000(1GB)。

Log_Bufer参数为重做日志高速缓存大小,主要进行插入、删除和修改回退 *** 作,Log_buffer=5120000(5MB)。

五、优化设置

由于航空物探信息系统的采集软件和应用软件是采用MSNETC#进行开发的,应用程序与数据库之间的连接有传统的ODBC和OLEDB两种方式。为了支持ODBC在OLEDB技术上建立了相应的OLEDB到ODBC的调用转换,而使用直接的OLEDB方式则不需转换,从而提高处理速度。

在建立数据库表时,参数Pctfree和Pctused设置不正确可能会导致数据出现行链接和行迁移现象,即同一行的数据被保存在不同的数据块中。在进行数据查询时,为了读出这些数据,磁头必须重新定位,这样势必会大大降低数据库的执行速度。因此,在创建表时应充分估计到将来可能出现的数据变化,正确地设置这两个参数,尽量减少数据库中出现的行链接和行迁移现象。

航空物探资料采集数据库表的插入、修改和删除的频率较高,Pctfree设置为20,Pctused设置为40;系统维护数据库表相对稳定,Pctfree设置为10,Pctused设置为15;资料数据库表除了增加数据外基本不进行修改和删除 *** 作,Pctfree设置为10,Pctused设置为5。

六、扩展性设置

多CPU和并行查询PQO(Parallel Query Option)方式的利用:CPU的快速发展使得Oracle越来越重视对多CPU的并行技术的应用,一个数据库的访问工作可以用多个CPU相互配合来完成。对于多CPU系统尽量采用并行查询选项方式进行数据库 *** 作。航空物探数据库服务器为2个CPU,在程序查询中采用了并行查询的方式。

在航空物探工作量统计、飞行小时统计、测量面积统计和岩石物性统计中,为了加快统计效率,在相应的查询语句中增加了并行查询语句。

随着航空物探高精度测量程度的不断提高,测量数据将越来越大。为了满足航空物探查询效率及发展,将航磁测量数据与校正后航磁测量数据按比例尺分1:20万以下、20万~50万、1:50万以上分别存放3张不同的数据库表。

七、创建数据库

在完成数据库布局、空间设置、内存设置、数据库参数设置、扩展性设置和优化设置后,进行航空物探数据库物理模型设计,即航空物探数据库实体创建。由于航空物探空间数据库逻辑模型是采用ESRI提供的ArcGIS UML构建的Geodatabase模型,因此,使用ESRI公司提供的CaseTools将航空物探数据UML模型图转成空间数据库(Geodatabase)实体(图2-14)。

航空物探属性数据库表(二维表)是采用Power Designer数据库设计平台直接把数据库关系模型生成数据库脚本来创建的。

经过数据库的概念设计、逻辑设计和物理设计,最终生成航空物探数据库。

图2-14 航空物探数据库物理模型实现

八、空间数据的索引机制

对于海量的空间数据库而言,数据库的 *** 作效率是关系到数据库成败的关键问题。为了提高数据的访问、检索和显示速度,数据在加载到数据库时,要素类数据建立了空间索引,栅格数据构建了金字塔结构,对象类数据采用与数据库直接联接的访问机制。

(一)空间索引

为了提高要素类数据的查询性能,在建立航空物探空间数据库时,创建了空间索引机制。常用的空间索引有格网索引、R树索引、四叉树索引等。Geodatabase采用格网索引方式。所谓格网索引是将空间区域划分成适合大小的正方形格网,记录每一个格网内所包含的空间实体(对象)以及每一个实体的封装边界范围,即包围空间实体的左下角和右上角坐标。当用户进行空间查询时,首先计算出用户查询对象所在格网,然后通过格网编号,就可以快速检索到所需的空间实体。

确定适合的格网级数、单元大小是建立空间格网索引的关键。格网太大,在一个格网内有多个空间实体,查询检索的准确度降低。格网太小,则索引数据量成倍增长和冗余,检索的速度和效率较低。数据库的每一数据层采用不同大小、不同级数的空间索引格网单元,但每层最多级数不能超过三级。格网单元的大小不是一个确定性的值,需要根据对象的大小确定。空间索引格网的大小与检索准确度之间的关系如图2-15所示。

选择格网单元的大小遵循下列基本原则:

1)对于简单要素的数据层,尽可能选择单级索引格网。减少RDBMS搜索格网单元索引的级数,缩短空间索引搜索的过程,例如航迹线要素类。

图2-15 索引格网大小与检索准确度的关系

2)如果数据层中的要素封装边界大小变化比较大,应选择2或3级索引格网。Geodata-base最多提供三级格网单元。每一要素封装边界在适合的级内,减少了每一封装边界有多个格网的可能性。在空间索引搜索过程中,RDBMS则必须搜索所有3个格网单元级,这将消耗大量的时间。

3)若用户经常对图层执行相同的查询,最佳格网的大小应是平均查寻空间范围的15倍。

4)格网的大小不能小于要素封装边界的平均大小,为了减少每个格网单元有多个要素封装边界的可能性,格网单元的大小应取平均格网单元的3倍。最佳格网单元的大小可能受图层平均查询的影响。

空间域是按照要素数据集定义的,空间索引格网是按照要素类设置的。它们都是在创建Geodatabase数据库时设置,并一经设置,中间不许改变;所以一定要在充分分析数据的情况下确定它们的值。航空物探数据主要是简单要素类,空间跨度为70°。根据上述原则,航空物探数据选择单级索引格网,格网大小为20°。

(二)金字塔结构

金字塔结构的核心是将栅格数据逐级进行抽稀,形成多级分辨率的重采样数据,并将其分割成块,按一定的文件格式(金字塔文件格式)存储成磁盘文件;在以后进行图像显示处理时,只需将要显示的部分所覆盖的块从磁盘文件直接读进内存缓冲区显示即可。从金字塔的所有层中寻找与所要求显示的比例相近或匹配的一层,并将该层的从某一点起的一定范围的图像所覆盖的所有块加载到内存缓冲区,提取所需部分并形成图像。

金字塔算法(图2-16)是通过获取显示时所需要的一定分辨率的数据来提高显示速度。使用金字塔数据格式后,在显示全图时仅需要显示一个较低分辨率的数据,这样既能加快显示速度,又不会影响显示效果。放大图像,尽管显示图像分辨率提高,由于显示区域减小,所以显示速度不会下降。如果没有为栅格数据建立金字塔数据,则每次显示都会读取整个数据,然后进行重采样得到显示所需要的分辨率,明显地降低了显示速度。

图2-16 金字塔压缩示意图

金字塔数据重采样方式有:最近邻法、双线性内插和立方卷积。其中最近邻法适用于离散数据,而双线性内插法和立方卷积法适合于连续数据。

在ArcGISEngine中提供了IRasterPyramid和IRasterPyramid2接口来实现金字塔数据的建立,而建立的数据保存在rrd格式的文件中。

(三)空间域定义

空间域是指数据的有效空间范围,即Geodatabase数据库的最大等效坐标的值域范围,其定义主要是指比例系数和MinX、MinY的计算。

因为使用整数比浮点数有更高的压缩率,并且对整数进行二进制搜索比较快,所以多用户Geodatabase以4字节正整数存储坐标,其最大值为32位正整数所能表示的范围是214亿(2147483647),整数的范围称为空间域。在创建Geodatabase数据库时需要定义合适的比例系数。大的整数值将消耗大量的计算机物理内存,所以选定的比例系数最好不要大于必须的比例系数。空间域随坐标系的单位变化而变化。

比例系数和空间域之间成反比例关系,比例系数越大(存储单位越小),表达的空间域也越小。为了使目标数据都存储在系统中,需要谨慎地设置比例系数。将目标数据的宽度和高度较适中的数值乘以比例系数,如果结果小于214亿,则比例系数是合适的。

航空物探数据模型是为我国的航空物探行业数据建库设计的,它支持的空间数据的坐标范围为我国领土覆盖的海陆空间,最低纬度为赤道。根据概念设计的分析,航空物探数据模型采用的是地理坐标系,坐标系单位是度,基准是Beijing_1954,要求存储的坐标数据精度达到001m。在赤道处,赤道圆周长为400756946m,则每度弧长=400756946×100/360cm=11132137389cm,即1cm对应8983000883E-8°。所以,航空物探数据模型的比例系数取为898E-8,即存储单位为898E-8°,可满足1cm精度要求。

将空间域移动到目标数据范围之前,首先找到空间域在存储单位的中心位置,目的是在必要时向各个方向扩展。4字节正整数可表示的坐标范围:2147483647×898E-8=19284。我国的领土范围是东经70°~140°,北纬0°~60°。所以,选取的比例系数是合适的。把空间域坐标系中心定为90°,然后,计算空间域的MinX、MinY。

MinX=((70+140)÷2)-90=15

MinY=((0+60)÷2)-90=-60

所以坐标的存储数据是:

X_Storage=(X-MinX)/898E-8

Y_Storage=(Y-MinY)/898E-8

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