【教学课件】第七章空间数据库系统的设计与实现.ppt
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1、第七章 空间数据库系统的设计与实现地理信息系统设计教程空间数据库系统是空间数据库系统是GISGIS软件设计的核心内容,进行空间软件设计的核心内容,进行空间数据库系统设计的主要任务是确定空间数据库的数据数据库系统设计的主要任务是确定空间数据库的数据模型以及数据结构,并提出空间数据库相关功能的实模型以及数据结构,并提出空间数据库相关功能的实现方案;空间数据库系统实现的主要任务是将设计的现方案;空间数据库系统实现的主要任务是将设计的空间数据库系统的结构体系进行编码实现,并将收集空间数据库系统的结构体系进行编码实现,并将收集来的空间数据入库,建立空间数据库管理信息系统。来的空间数据入库,建立空间数据库
2、管理信息系统。教学提纲一、空间数据 二、空间数据的逻辑预处理 退出退出一、空间数据(一)(一)空间数据的特征空间数据的特征 (二)(二)空间数据的规范与标准空间数据的规范与标准 返回返回空间数据有三大基本特征空间特征:包括比例尺、坐标系和投影类型等时间特征属性特征 其中,时间特征和属性特征是一般信息系统中的数据都具有的,而空间特征是空间数据独有的,是空间数据库的宏观定义,建立空间数据库时必须着重考虑。比例尺含义:含义:指空间数据库入库前原始图件的比例尺。数字化后的地图指空间数据库入库前原始图件的比例尺。数字化后的地图可在一定范围内按任意比例尺显示。可在一定范围内按任意比例尺显示。如何确定?如何
3、确定?空间数据库的比例尺通常取决于用户对空间数据的精度要空间数据库的比例尺通常取决于用户对空间数据的精度要求及所研究区域的大小。精度要求越高,地图比例尺就越求及所研究区域的大小。精度要求越高,地图比例尺就越大,内容愈详细,数字化工作量和存储量也就越大。大,内容愈详细,数字化工作量和存储量也就越大。返回返回坐标系 空间数据库中常用的坐标系有空间数据库中常用的坐标系有地理坐标系地理坐标系和和平面直角坐标平面直角坐标系系。地理坐标系描述:采用经纬度(描述:采用经纬度(,)来确定地球表面上任意一点的来确定地球表面上任意一点的位置。从通过格林威治天文台的子午面向东为东经位置。从通过格林威治天文台的子午面
4、向东为东经(01800180),向西为西经(),向西为西经(01800180);从赤道面算起,);从赤道面算起,向北为北纬(向北为北纬(090090),向南为南纬(),向南为南纬(090090)。)。应用领域:一般应用于空间位置要求很明确的应用领域:一般应用于空间位置要求很明确的GISGIS中。因中。因为经纬度不仅能标示空间对象在地球表面上的位置,还能为经纬度不仅能标示空间对象在地球表面上的位置,还能显示其地理方位以及所处的时区、两地间的时差等。显示其地理方位以及所处的时区、两地间的时差等。返回返回平面直角坐标系描述:首先定义一个原点(描述:首先定义一个原点(0,00,0)及)及x x,y y
5、轴方向,然后通过轴方向,然后通过(x,yx,y)值确定某个地理实体的位置。值确定某个地理实体的位置。应用领域:适用于大比例尺小区域的应用领域:适用于大比例尺小区域的GISGIS应用。因为在该应用。因为在该坐标系中,统计面积、距离量算等较为方便,在测绘中应坐标系中,统计面积、距离量算等较为方便,在测绘中应用较广,如房产测绘等。用较广,如房产测绘等。返回返回投影含义:不同的坐标系可以通过地图投影来建立联系,即含义:不同的坐标系可以通过地图投影来建立联系,即地球表面任一由地理坐标(地球表面任一由地理坐标(,)确定的点,在平面上必确定的点,在平面上必然有一个由平面直角坐标(然有一个由平面直角坐标(x,
6、yx,y)确定的点与它相对应。确定的点与它相对应。如何选择地图投影类型如何选择地图投影类型?首先是经纬线形状和变形性质能否满足首先是经纬线形状和变形性质能否满足GISGIS对数据的要对数据的要求;求;其次是投影的变形要小且分布均匀,使等变形线大致其次是投影的变形要小且分布均匀,使等变形线大致与区域轮廓一致;与区域轮廓一致;再次就是经纬网形状不复杂,便于识别和投影计算、再次就是经纬网形状不复杂,便于识别和投影计算、转换等。转换等。不同投影类型的比较投影类型投影类型特点特点适用领域适用领域等角投影等角投影方位准确,小区域的图方位准确,小区域的图形能与实地相似形能与实地相似 航空、航海、气象、洋流和
7、军事等航空、航海、气象、洋流和军事等方面方面等积投影等积投影 面积正确,方便分析信面积正确,方便分析信息间的对比关系息间的对比关系行行政政区区划划、自自然然或或经经济济区区划划、人人口口密密度度、土土地地利利用用、农农业业、经经济济和和某某种自然现象分布等方面种自然现象分布等方面 等距方位等距方位投影投影距离准确,方便对一定距离准确,方便对一定半径范围进行控制半径范围进行控制城市防空、地震台、雷达站等方面城市防空、地震台、雷达站等方面返回返回空间数据的规范与标准 空间数据的规范与标准包括以下内容:空间数据的规范与标准包括以下内容:空间数据的分类空间数据的分类空间数据的编码标准空间数据的编码标准
8、空间元数据标准空间元数据标准 返回返回分类目的:为了便于计算机存储、编码和检索空间数据。目的:为了便于计算机存储、编码和检索空间数据。分类体系划分是否合理和规范,直接影响到分类体系划分是否合理和规范,直接影响到GISGIS数据的数据的组织以及组织以及GISGIS之间数据的连接、传输和共享,最终影响之间数据的连接、传输和共享,最终影响GISGIS产品的质量。产品的质量。方法:一般采用宏观的全国分类系统与详细的专业分方法:一般采用宏观的全国分类系统与详细的专业分类系统相递归的分类方案,即低一级的分类系统必须类系统相递归的分类方案,即低一级的分类系统必须能归并和综合到高一级的分类系统之中。能归并和综
9、合到高一级的分类系统之中。返回返回编码描述:它是将分类的结果用一种易于被计算机和人识描述:它是将分类的结果用一种易于被计算机和人识别的符号体系表示出来的过程,是人们统一认识、统别的符号体系表示出来的过程,是人们统一认识、统一观点和相互交换信息的一种技术手段。编码的直接一观点和相互交换信息的一种技术手段。编码的直接产物是代码,即表示特定信息的一个或一组有序排列产物是代码,即表示特定信息的一个或一组有序排列的符号。的符号。原则:原则:编码按国家的规范和标准执行;编码按国家的规范和标准执行;杜绝多义性;杜绝多义性;码位不宜过长。码位不宜过长。*路名序号(数字)干路序号(数字)走向序号(数字)分类码(
10、数字)方位区码(字符)道路编码方案示例 图中所示为某市根据国图中所示为某市根据国家标准,参考北京市家标准,参考北京市(市区)、常州市城市(市区)、常州市城市道路编码的方案确定的道路编码的方案确定的市区道路编码方案。道市区道路编码方案。道路编码由五种道路属性路编码由五种道路属性组成,例如道路编码组成,例如道路编码“E123005”E123005”,其中,其中,“E”E”代表方位区码,代表方位区码,“1”“1”代表分类码,代表分类码,“2”“2”代表走向序号,代表走向序号,“3”“3”代表干路序号,代表干路序号,“005”“005”代表路名序号。代表路名序号。返回返回空间元数据定义:指描述空间数据
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