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隨著社會(huì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量的數(shù)據(jù)信息被記錄并使用。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和地理信息技術(shù)的融合也逐漸成為一種趨勢(shì)。那么如何將地理學(xué)在數(shù)據(jù)庫(kù)中儲(chǔ)存？本文將會(huì)詳細(xì)介紹在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)地理數(shù)據(jù)的原理，分類(lèi)，規(guī)范和存在的問(wèn)題。
一、地理學(xué)在數(shù)據(jù)庫(kù)中儲(chǔ)存的原理
存儲(chǔ)地理數(shù)據(jù)涉及到兩個(gè)重要的概念：空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)指的是地理位置相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如地圖、衛(wèi)星遙感影像等，可以用二維或三維的坐標(biāo)描述。屬性數(shù)據(jù)是指有關(guān)空間數(shù)據(jù)所描述的對(duì)象或現(xiàn)象的相關(guān)信息，例如人口、產(chǎn)業(yè)、標(biāo)志等。
在數(shù)據(jù)庫(kù)中儲(chǔ)存地理學(xué)數(shù)據(jù)的原理是將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并且通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的空間參考系統(tǒng)（SRS）來(lái)定位不同數(shù)據(jù)之間的空間關(guān)系。
二、地理學(xué)在數(shù)據(jù)庫(kù)中儲(chǔ)存的分類(lèi)
根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型和儲(chǔ)存方式，地理學(xué)在數(shù)據(jù)庫(kù)中儲(chǔ)存的分類(lèi)有：
1、空間數(shù)據(jù)類(lèi)型
在數(shù)據(jù)中存儲(chǔ)的空間數(shù)據(jù)類(lèi)型通常是點(diǎn)、線、面和體結(jié)構(gòu)。為了便于管理，它們可以按照它們所處的層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行分組，如基礎(chǔ)鐵路線網(wǎng)模型、公路模型、樓房模型等等。
2、屬性數(shù)據(jù)類(lèi)型
屬性數(shù)據(jù)可以分為定性數(shù)據(jù)和定量數(shù)據(jù)。定性數(shù)據(jù)是指包含字母、詞語(yǔ)等特殊符號(hào)和描述的數(shù)據(jù)，在地理學(xué)應(yīng)用場(chǎng)景中常見(jiàn)的有土地利用、土地覆蓋類(lèi)型等。定量數(shù)據(jù)則是指具有實(shí)際數(shù)值意義的數(shù)據(jù)，例如產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、人口數(shù)量等。
3、空間索引類(lèi)型
空間索引類(lèi)型分為網(wǎng)格索引（Grid Indexing）和樹(shù)形索引（Tree Indexing）。網(wǎng)格索引是將整個(gè)地圖分成若干個(gè)網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格都有一個(gè)編號(hào)，將地圖上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在這些網(wǎng)格里，以便于查詢(xún)時(shí)快速定位到數(shù)據(jù)所在位置。樹(shù)形索引則是將不同的區(qū)域劃分成一個(gè)個(gè)的矩形，并將這些矩形構(gòu)成一個(gè)樹(shù)型結(jié)構(gòu)，每個(gè)矩形對(duì)應(yīng)著一些數(shù)據(jù)，通過(guò)樹(shù)形結(jié)構(gòu)快速定位數(shù)據(jù)位置。
三、地理學(xué)在數(shù)據(jù)庫(kù)中儲(chǔ)存的規(guī)范
地理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中需要遵循一些常用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，以確保數(shù)據(jù)的完整和一致。不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)需要遵循的規(guī)范也有區(qū)別。
1、數(shù)據(jù)模型規(guī)范
在數(shù)據(jù)模型方面，主要涉及統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)類(lèi)型。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)模型有關(guān)系型、面向?qū)ο蠛蛯傩躁P(guān)系三種模型。
2、SRS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
SRS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是指空間參考系統(tǒng)的制定和使用規(guī)范，從而確保地理數(shù)據(jù)在空間上的正確位置。
3、元數(shù)據(jù)規(guī)范
靈活的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)機(jī)制使得在存儲(chǔ)地理數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)新建索引時(shí)需要對(duì)數(shù)據(jù)元信息進(jìn)行記錄，包括空間數(shù)據(jù)的名稱(chēng)、類(lèi)型、座標(biāo)系、屬性數(shù)據(jù)的名稱(chēng)、類(lèi)型、單位、編碼等元信息。
四、地理學(xué)在數(shù)據(jù)庫(kù)中儲(chǔ)存的問(wèn)題
盡管地理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用已經(jīng)取得了很大的成功和推廣，但是在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)。
1、數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一
由于不同地理學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的時(shí)間和環(huán)境的不同，使得數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容十分的復(fù)雜，這也給數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和查詢(xún)帶來(lái)了困難。
2、數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn)
地理學(xué)數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn)既要滿(mǎn)足科學(xué)的要求，還要滿(mǎn)足普通人的視覺(jué)效果，如何在地理學(xué)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)合理的可視化呈現(xiàn)也是一個(gè)重要的問(wèn)題。
3、數(shù)據(jù)的高效查詢(xún)
地理學(xué)數(shù)據(jù)通常在大數(shù)據(jù)集中分散，這也給大規(guī)模空間數(shù)據(jù)查詢(xún)帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)，包括數(shù)據(jù)的選擇、數(shù)據(jù)的組合、數(shù)據(jù)的查詢(xún)等問(wèn)題。
地理學(xué)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的儲(chǔ)存技術(shù)能夠有效地幫助人們獲取和共享更加準(zhǔn)確和豐富的地球信息，但同時(shí)也面臨一些具體的問(wèn)題和挑戰(zhàn)?？茖W(xué)家們需要通過(guò)不斷努力和實(shí)踐，尋找更加有效和成熟的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和查詢(xún)方法，以滿(mǎn)足地理學(xué)數(shù)據(jù)研究的要求。
相關(guān)問(wèn)題拓展閱讀：
- 地質(zhì)－生態(tài)環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)
- 如何將圖片存到數(shù)據(jù)庫(kù)中
地質(zhì)－生態(tài)環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)
一、范圍
本標(biāo)準(zhǔn)定義了山東半島城市群地質(zhì)－生態(tài)環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)框架、數(shù)據(jù)實(shí)體及實(shí)體之間的相互關(guān)系，定義了成果圖件空間數(shù)據(jù)的要素集、要素類(lèi)、要素分類(lèi)代碼及屬性數(shù)據(jù)項(xiàng)，可用于山東半島城市群項(xiàng)目數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、管理、共享及數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)。
二、規(guī)范性引用文件
下列標(biāo)準(zhǔn)所包段基含的條文，通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。
GB / T 1. 1—2023 標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第 1 部分: 標(biāo)準(zhǔn)的握族謹(jǐn)結(jié)構(gòu)和編寫(xiě)規(guī)則
GB / T 13923—92 國(guó)土基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)分類(lèi)代碼
GB / T 2260—1999 中華人民共和國(guó)行政區(qū)劃代碼
GB / T 2659 世界各國(guó)和地區(qū)名稱(chēng)代碼
GB / T 9649—88 地質(zhì)礦產(chǎn)術(shù)語(yǔ)分類(lèi)代碼
DZ / T 0160—95 1∶地質(zhì)圖地理底圖編繪規(guī)范及圖式
DZ / T 0197—1997 數(shù)字化地質(zhì)圖圖層及屬性文件格式
GB 958—99 區(qū)域地質(zhì)圖圖例 ( 1∶ 50000)
DZ / T 0179—1997 地質(zhì)圖用色標(biāo)準(zhǔn)及用色原則
DDB 9702 GIS 圖層描述數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)
GB 17108—1997 海洋功能區(qū)劃技術(shù)導(dǎo)則
中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局 地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)工作指南 ( 2. 0 版)
中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局 1∶ 20 萬(wàn)區(qū)域水文地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫(kù)圖層及屬性文件格式工作指南
三、術(shù)語(yǔ)和定義
本標(biāo)準(zhǔn)涉及的主要術(shù)語(yǔ)如下:
1. 地理信息數(shù)據(jù)庫(kù) ( geodatabase)
采用標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來(lái)管理、表現(xiàn)地理信息的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。
2. 數(shù)據(jù)包 ( data package)
邏輯相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)體的，本標(biāo)準(zhǔn)中將山東半島城市群項(xiàng)目數(shù)據(jù)整體視作一個(gè)數(shù)據(jù)包。
3. 數(shù)據(jù)實(shí)體 ( data entity)
描述專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域同一類(lèi)型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)元素的，如地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)實(shí)體，概念上等同于UML 的類(lèi)。數(shù)據(jù)實(shí)體可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的數(shù)據(jù)元素及相關(guān)的數(shù)據(jù)實(shí)體定義。
4. 數(shù)據(jù)集 ( dataset)
邏輯相關(guān)數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)，如一幅地圖可視作一個(gè)數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)集是一個(gè)邏輯上的整體。
5. 數(shù)據(jù)子集 ( subdataset)
按一定規(guī)則劃分的數(shù)據(jù)集中邏輯相關(guān)數(shù)據(jù)的，本標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)數(shù)據(jù)子集對(duì)應(yīng)一個(gè)地圖要素類(lèi)，數(shù)據(jù)子集類(lèi)別對(duì)應(yīng)地圖上的圖層劃分。
6. 空間數(shù)據(jù) ( spatial data)
用來(lái)表示空間實(shí)體的位置、形狀、大小和分布特征諸方面信息的數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)不僅具有實(shí)體本身的空間位置及形態(tài)信息，而且還有實(shí)體屬性和空間關(guān)系 ( 如拓?fù)潢P(guān)系)信息。
7. 空間參照系 ( spatial reference)
對(duì)地理信息數(shù)據(jù)的空間范圍和投影的描述。
8. 地圖 ( map)
地理信息的圖形描述，包括地理信息數(shù)據(jù)和地圖元素，如標(biāo)題、圖例和比例尺等。本標(biāo)準(zhǔn)中將一幅地圖視作一個(gè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行管理，并通過(guò)一組要素集 ( 要素類(lèi)、關(guān)系類(lèi)、屬性表的) 、空間參照系、地圖樣式定義地圖的數(shù)據(jù)內(nèi)容及顯示方式。
9. 圖層 ( layer)
地圖上特定區(qū)域范圍內(nèi)按一定規(guī)則劃分的相似要素類(lèi)的，如水系、城鎮(zhèn)。圖層為要素類(lèi)的專(zhuān)題組合及表現(xiàn)，一個(gè)圖層定義了它包含地理信息數(shù)據(jù)的地理位置和顯示方法。
10. 要素 ( feature)
現(xiàn)實(shí)世界中的對(duì)象在地圖圖層中的表示，如地圖中表示道路的一條線。
……
四、縮略語(yǔ)和符號(hào)
1. 縮略語(yǔ)
ARD 圖外整飾要素 ( Elements Around Map)
BMAP 地理底圖 ( Basemap)
BOU 境界、邊界 ( Bourn)
CD 代碼 ( Code)
COL 綜合柱狀圖 ( Colomnar Chart)
DT 日期 ( Date)
ELE 地形高程 ( Elevation)
……
2. UML 類(lèi)圖穗派符號(hào)
山東半島城市群地區(qū)地質(zhì)－生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究
3. ER 圖符號(hào)
山東半島城市群地區(qū)地質(zhì)－生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究
五、基于 UML 的 Geodatabase 的空間數(shù)據(jù)模型
構(gòu)建地質(zhì)數(shù)據(jù)的空間數(shù)據(jù)模型是建立地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的一項(xiàng)關(guān)鍵工作，是數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的基礎(chǔ)。Geodatabase 數(shù)據(jù)模型作為 ArcGIS 軟件平臺(tái)的一種通用數(shù)據(jù)形式，目前已被國(guó)內(nèi)外眾多地質(zhì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)所采用。數(shù)據(jù)建模也已經(jīng)成為地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)建立的一項(xiàng)主要內(nèi)容。
目前針對(duì)地質(zhì)、水文、礦產(chǎn)、海洋等多個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè) Geodatabase 數(shù)據(jù)模型都已存在，國(guó)內(nèi)目前應(yīng)用于區(qū)域地質(zhì) － 生態(tài)環(huán)境調(diào)查的綜合地質(zhì) － 生態(tài)環(huán)境空間數(shù)據(jù)模型還比較少見(jiàn)。因此，本項(xiàng)目在分析國(guó)內(nèi)外目前比較通用的各專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，提出了專(zhuān)門(mén)面向山東半島城市群地質(zhì) － 生態(tài)環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的 Geodatabase 數(shù)據(jù)模型。
在 Geodatabase 數(shù)據(jù)模型中，允許定義要素之間類(lèi)型的關(guān)聯(lián)，Geodatabase 對(duì)空間數(shù)據(jù)管理以關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，利用商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)成熟的數(shù)據(jù)處理能力對(duì)空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理。Geodatabase 使用面向?qū)ο蟮姆椒?，使得要素可以具有自己的行為和屬性，并且要素?lèi)具有繼承性、多態(tài)性和封裝性。這樣，以更加適合自然的行為和人的思維方式去組織數(shù)據(jù)，更精確地模擬真實(shí)世界。
1. Geodatabase 數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)體系
Geodatabase 數(shù)據(jù)模型作為一種新型的面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型，融入了面向?qū)ο蟮暮诵募夹g(shù)，如類(lèi) ( Class) 、對(duì)象 ( Object) 、封裝 ( Encapsulation) 、繼承 ( Inheritance) 和多態(tài)( Polymorphi) 等思想和技術(shù)。Geodatabase 數(shù)據(jù)模型的目的就是為了讓用戶(hù)能更容易、更自然地表示 GIS 數(shù)據(jù)特征和更容易地建立特征之間的各種關(guān)系。Geodatabase 空間數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)模型如表 12 －1 所示。
表 12 －1 Geodatabase 內(nèi)部結(jié)構(gòu)
續(xù)表
2. Geodatabase 數(shù)據(jù)庫(kù)模型的特點(diǎn)
Geodatabase 有兩種，即個(gè)人與多用戶(hù) Geodatabase。
1) 個(gè)人 Geodatabase 支持內(nèi)置于 ArcGIS 系統(tǒng)并提供對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)的訪問(wèn)，適用于面向項(xiàng)目的 GIS，在 Microsoft Access 數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，提供生成和更新 Access 數(shù)據(jù)庫(kù)的服務(wù)，可處理小型或適中的 Access 數(shù)據(jù)庫(kù)。但個(gè)人 Geodatabase 的存儲(chǔ)容量有不能超過(guò) 2GB的限制。
2) 多用戶(hù)的 Geodatabase 是通過(guò) ArcSDE ( ARC 空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎) 實(shí)現(xiàn)的。ArcSDE可以生成和訪問(wèn)從小型到大型的 Geodatabase 并提供關(guān)系型數(shù)據(jù)的開(kāi)放界面。
與標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)相比，Geodatabase 簡(jiǎn)化了地理數(shù)據(jù)建模的工作，因?yàn)樗杏糜诮５乩硇畔⒌耐ㄓ媚Ｐ汀?/p>
此外，Geodatabase 還同時(shí)支持兩個(gè)視圖，即對(duì)象視圖和關(guān)系視圖。這樣就綜合了對(duì)象視圖和關(guān)系視圖兩者的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)象視圖在 Geodatabase 中占據(jù)主導(dǎo)地位，其目的是提供一個(gè)接近于邏輯數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)模型，因而更接近于現(xiàn)實(shí)。關(guān)系視圖則用于一些 Geodata-base 數(shù)據(jù)的常規(guī)處理，它表示的是一些簡(jiǎn)單地理對(duì)象的特征。
3. 基于 UML 的 Geodatabase 數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì)
( 1) Geodatabase 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的方法
在 ArcGIS 中，建立地理數(shù)據(jù)庫(kù)可以有多種方法。借助 ArcCatalog，可以通過(guò) 3 種方式建立新的地理數(shù)據(jù)庫(kù)。
之一種方法是建立一個(gè)新的地理數(shù)據(jù)庫(kù)。
第二種方法是移植已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)到地理數(shù)據(jù)庫(kù)中去。
第三種方式是用 CASE 工具來(lái)建立地理數(shù)據(jù)庫(kù)。
( 2) 面向?qū)ο蠛?UML ( 統(tǒng)一建模語(yǔ)言)
面向?qū)ο笫擒浖绦蛟O(shè)計(jì)中的一種新思想，它能使程序設(shè)計(jì)更加貼近現(xiàn)實(shí)，并且花費(fèi)更小的精力。面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)包含了對(duì)象 ( object) 、類(lèi) ( classification) 、繼承 ( inherit-ance) 、聚集和消息 ( messages) 的概念。
UML ( Unified Modeling Language，統(tǒng)一建模語(yǔ)言) 是一種基于面向?qū)ο蠓椒ǖ慕ＵZ(yǔ)言，具有創(chuàng)建系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為等多種結(jié)構(gòu)模型的能力，是一種通用的建模語(yǔ)言。在 Geodatabase 的設(shè)計(jì)中，主要用到描述系統(tǒng)靜態(tài)結(jié)構(gòu)的類(lèi)圖。類(lèi)圖的節(jié)點(diǎn)表示系統(tǒng)中的類(lèi)及其屬性和操作。類(lèi)圖的邊表示類(lèi)之間的聯(lián)系，包括繼承、關(guān)聯(lián)、依賴(lài)、聚合等。
類(lèi)的表示由 3 個(gè)部分方框組成，上面部分給出了類(lèi)的名稱(chēng); 中間部分給出了該類(lèi)的單個(gè)對(duì)象的屬性; 下面部分給出了一些可以應(yīng)用到這些對(duì)象的操作。類(lèi)的表示如圖 12 －5。
圖 12 －5 類(lèi)的表示
關(guān)聯(lián)是對(duì)類(lèi)的實(shí)例之間聯(lián)系的命名，與關(guān)聯(lián)有關(guān)的內(nèi)容有關(guān)聯(lián)元數(shù) ( Degree) 、關(guān)聯(lián)角色 ( Role) 和重復(fù)度 ( Multiplicity) 。
UML 中有 3 種類(lèi)型的類(lèi): 抽象類(lèi) ( abstract class) 、可創(chuàng)建化類(lèi) ( creatable class) 和可實(shí)例化類(lèi) ( instantiable class) 。
UML 類(lèi)圖的符號(hào)見(jiàn)本節(jié)第四部分內(nèi)容。
( 3) 面向?qū)ο蟮牡乩頂?shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì)方法
利用 CASE 工具進(jìn)行 Geodatabase 數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)的步驟具體為:
1) 在 CASE 工具中進(jìn)行 UML 建模。
2) 將設(shè)計(jì)好的 UML 模型載入資料庫(kù) ( repositry) 。
3) 利用 GIS 軟件提供的 CASE 接口，根據(jù)資料庫(kù)中的 UML 模型生成空間數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。至此，Geodatabase 空間數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)初具雛形。在 GIS 軟件環(huán)境中，現(xiàn)在可以將新生成的數(shù)據(jù)或已有的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換后載入到設(shè)計(jì)好的 Geodatabase 空間數(shù)據(jù)庫(kù)中，由空間數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一管理。利用 CASE 工具來(lái)建立 Geodatabase 地理數(shù)據(jù)庫(kù)的工作流程見(jiàn)圖12 － 6。
圖 12 －6 利用 CASE 工具來(lái)建立 Geodatabase 地理數(shù)據(jù)庫(kù)的工作流程
六、地質(zhì) － 生態(tài)環(huán)境 Geodatabase 數(shù)據(jù)模型的建立
( 一) 數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)的依據(jù)
根據(jù)山東半島城市群地質(zhì) － 生態(tài)環(huán)境調(diào)查評(píng)價(jià)研究工作的需要和山東半島城市群地質(zhì) － 生態(tài)環(huán)境 GIS 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)要求，結(jié)合各地質(zhì) － 生態(tài)環(huán)境要素的成果圖件和文本報(bào)告資料，利用 UML 設(shè)計(jì)工具 Microsoft Visio 完成了山東半島城市群地質(zhì) － 生態(tài)環(huán)境Geodatabase 數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì) ( 圖 12 － 7) 。
圖 12 －7 山東半島城市群地質(zhì) － 生態(tài)環(huán)境 Geodatabase 數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì)依據(jù)
( 二) 山東半島城市群地質(zhì) － 生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)的 UML 類(lèi)圖
1. 數(shù)據(jù)集管理
山東半島城市群項(xiàng)目數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)集為單元統(tǒng)一組織管理，數(shù)據(jù)集管理方式就是將一份文字報(bào)告或一幅成果圖件視作邏輯上的整體，用 “數(shù)據(jù)集編號(hào)”唯一標(biāo)識(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)集實(shí)體統(tǒng)一管理。同一數(shù)據(jù)集的不同實(shí)體，例如成果圖中的圖層，通過(guò)實(shí)體中的“數(shù)據(jù)集編號(hào)”元素關(guān)聯(lián)。
2. 空間數(shù)據(jù)管理
山東半島城市群項(xiàng)目數(shù)據(jù)包由文字報(bào)告及成果圖件兩大類(lèi)數(shù)據(jù)組成，并以成果圖件為主，成果圖件是一空間數(shù)據(jù)實(shí)體，統(tǒng)一存儲(chǔ)在面向?qū)ο蟮牡乩硇畔?shù)據(jù)庫(kù)中，以圖幅為單元進(jìn)行管理。
3. 數(shù)據(jù)包總體結(jié)構(gòu)
本標(biāo)準(zhǔn)中山東半島城市群項(xiàng)目數(shù)據(jù)包總體結(jié)構(gòu)用 UML 模型來(lái)體現(xiàn)，山東半島城市群項(xiàng)目數(shù)據(jù)包由 “成果報(bào)告”、“元數(shù)據(jù)”及 “存檔文件”3 個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)體 ( UML 類(lèi)) 組成，通過(guò) “數(shù)據(jù)集”實(shí)體統(tǒng)一組織管理。“成果報(bào)告”由它的繼承類(lèi) “文字報(bào)告”及 “成果圖件”定義，為研究成果數(shù)據(jù)包的主體數(shù)據(jù)?！霸獢?shù)據(jù)”及 “存檔文件”為數(shù)據(jù)集的輔助數(shù)據(jù)，“元數(shù)據(jù)”存放文字報(bào)告或成果圖件的元數(shù)據(jù); “存檔文件”存放文字報(bào)告或成果圖件的相關(guān)存檔文件，供數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)的整體下載與利用。
一個(gè) “數(shù)據(jù)集”實(shí)體對(duì)應(yīng)一個(gè)項(xiàng)目的 “文字報(bào)告”或一幅 “成果圖件”; 每一個(gè)數(shù)據(jù)集必須有一個(gè)而且只能有一個(gè) “元數(shù)據(jù)”文件; “存檔文件”是 “數(shù)據(jù)集”的可選聚合實(shí)體。
“成果圖件”是一空間數(shù)據(jù)實(shí)體，由特定的面向?qū)ο蟮乩硇畔?shù)據(jù)庫(kù) ( Geodatabase)統(tǒng)一存儲(chǔ)、管理。一幅 “成果圖件”數(shù)據(jù)內(nèi)容由一組空間要素集 ( 基礎(chǔ)地理要素集、地質(zhì)要素集、地球物理要素集、地球化學(xué)要素集、輔助要素集) 組成，空間要素集數(shù)據(jù)類(lèi)型包括矢量 ( Feature Dataset，簡(jiǎn)稱(chēng)要素集) 、柵格 ( Raster Dataset) 和 TIN ( TIN Dataset)3 種。
4. 數(shù)據(jù)集編號(hào)的編碼規(guī)則
數(shù)據(jù)集編號(hào)由數(shù)據(jù)庫(kù)管理方統(tǒng)一編碼，必須保證編號(hào)在數(shù)據(jù)庫(kù)中唯一，編號(hào)中的英文字母全部大寫(xiě)。
山東半島城市群項(xiàng)目數(shù)據(jù)集按 “項(xiàng)目或圖幅—提交單位—提交年份—成果序號(hào)”編碼。數(shù)據(jù)集編號(hào)的字符串長(zhǎng)度不得超過(guò) 22 位，以保證 “數(shù)據(jù)集編號(hào) + 要素類(lèi)名”的字符串總長(zhǎng)度不超過(guò) 30 位。
5. 成果圖件要素類(lèi)命名規(guī)則
要素類(lèi)名字符串總長(zhǎng)度不得超過(guò) 8 位。
矢量要素類(lèi)按 “要素集類(lèi)型 + 要素類(lèi)名 + 要素類(lèi)型”命名，全部用大寫(xiě)英文字母表示?！耙丶?lèi)型”用一位代碼表示，如 “L”表示基礎(chǔ)地理要素集。柵格數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)以“要素集類(lèi)型 + 要素類(lèi)型”命名，要素類(lèi)型用代碼 RAS 表示，如 “DRSRAS”表示遙感柵格數(shù)據(jù)。TIN 數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)以 “要素集類(lèi)型 + 要素類(lèi)型”命名，要素類(lèi)型用代碼 TIN 表示，如 “LELETIN”表示地面高程 TIN。
6. 成果圖件要素分類(lèi)編碼規(guī)則
要素分類(lèi)編碼用以標(biāo)識(shí)不同的要素類(lèi)要素，保證地圖要素存儲(chǔ)、交換、顯示的一致性。
( 1) 分類(lèi)編碼原則
1) 科學(xué)性、系統(tǒng)性;
2) 相對(duì)穩(wěn)定性;
3) 不受地圖比例尺的限制;
4) 完整性和可擴(kuò)展性;
5) 適用性。
( 2) 分類(lèi)編碼方法
成果圖件要素類(lèi)中不同要素的分類(lèi)編碼采用中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《國(guó)土基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)分類(lèi)與代碼》的編碼結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如下:
山東半島城市群地區(qū)地質(zhì)－生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究
大類(lèi)碼、小類(lèi)碼、一級(jí)代碼和二級(jí)代碼分別用數(shù)字順序排列。識(shí)別位由用戶(hù)自行定義，以便于擴(kuò)充。在本項(xiàng)目中編碼分兩類(lèi): ①基礎(chǔ)地理要素編碼; ②地質(zhì)專(zhuān)業(yè)要素編碼( 地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)等) 。
( 三) 山東半島城市群項(xiàng)目數(shù)據(jù)實(shí)體及實(shí)體關(guān)系
山東半島城市群項(xiàng)目數(shù)據(jù)實(shí)體類(lèi)及其代碼見(jiàn)表 12 －2，實(shí)體類(lèi)名代碼按實(shí)體類(lèi)的英文名縮略語(yǔ)編碼，本標(biāo)準(zhǔn)中山東半島城市群項(xiàng)目數(shù)據(jù)實(shí)體及實(shí)體間關(guān)系用 UML 及實(shí)體關(guān)系圖 ( ERD) 來(lái)體現(xiàn)。
表 12 －2 山東半島城市群項(xiàng)目數(shù)據(jù)實(shí)體類(lèi)及其代碼
1. 數(shù)據(jù)集實(shí)體 ( MGRD_Dataset)
山東半島城市群項(xiàng)目數(shù)據(jù)包中的 “數(shù)據(jù)集”實(shí)體用來(lái)統(tǒng)一組織管理 “文字報(bào)告”、“成果圖件”、“元數(shù)據(jù)”及 “存檔文件”數(shù)據(jù)實(shí)體，“數(shù)據(jù)集”實(shí)體中的數(shù)據(jù)項(xiàng)包含數(shù)據(jù)集的歸屬項(xiàng)目、提交日期、提交單位、主題類(lèi)別及地理范圍等可用于數(shù)據(jù)集檢索的信息。一個(gè) “數(shù)據(jù)集”實(shí)體對(duì)應(yīng)一個(gè)項(xiàng)目的 “文字報(bào)告”或一幅 “成果圖件”，“數(shù)據(jù)集”實(shí)體與 “元數(shù)據(jù)”實(shí)體間為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，與 “存檔文件”實(shí)體間為一對(duì)多的對(duì)應(yīng)關(guān)系?！皵?shù)據(jù)集”實(shí)體的數(shù)據(jù)內(nèi)容及其存儲(chǔ)表通過(guò) “數(shù)據(jù)子集”實(shí)體分類(lèi)定義，主鍵 ［數(shù)據(jù)集編號(hào)］可用于同一數(shù)據(jù)集中不同 “數(shù)據(jù)子集”的關(guān)聯(lián)，也可用于數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)的 “元數(shù)據(jù)”及“存檔文件”的關(guān)聯(lián)。
2. 成果報(bào)告數(shù)據(jù)實(shí)體 ( MGRD SumTmaryReport)
研究成果報(bào)告數(shù)據(jù)實(shí)體包括項(xiàng)目的最終綜合文字報(bào)告及相應(yīng)的成果圖件。
( 1) 文字報(bào)告數(shù)據(jù)實(shí)體 ( SR_WordReport)
文字報(bào)告數(shù)據(jù)實(shí)體包括 “文字報(bào)告”及圖像格式的 “報(bào)告附圖”數(shù)據(jù)實(shí)體，文字報(bào)告及附圖均以二進(jìn)制大對(duì)象存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)實(shí)體之間通過(guò) ［數(shù)據(jù)集編號(hào)］ 關(guān)聯(lián)。
( 2) 成果圖件數(shù)據(jù)實(shí)體 ( SR_hemeMapSet)
“成果圖件”數(shù)據(jù)實(shí)體是一空間數(shù)據(jù)實(shí)體，主要以矢量圖形格式存儲(chǔ)在地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)中，其中也包括柵格數(shù)據(jù)及 TIN 數(shù)據(jù)用于數(shù)據(jù)的空間分析。
1) 要素集: “成果圖件” 數(shù)據(jù)實(shí)體以圖幅為數(shù)據(jù)集單元進(jìn)行管理; 圖幅內(nèi)容以分屬不同空間要素集 ( 基礎(chǔ)地理要素集、地質(zhì)要素集、地球物理要素集、地球化學(xué)要素集、輔助要素集) 的要素類(lèi)組合，同一個(gè)要素集內(nèi)的要素類(lèi)享有同一空間參照系，相互具有拓?fù)潢P(guān)系。
2) 要素類(lèi): 一個(gè)要素類(lèi)的存儲(chǔ)單元為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)數(shù)據(jù)表，要素類(lèi)圖元類(lèi)型有點(diǎn)、線、面、注記 4 種，一個(gè)要素類(lèi)只能包含一種圖元類(lèi)型。本標(biāo)準(zhǔn)中基礎(chǔ)地理要素集、地質(zhì)要素集、地球物理要素集、地球化學(xué)要素類(lèi)、輔助要素集的要素類(lèi)用 UML 類(lèi)圖體現(xiàn)。
3) 圖層: 圖層為要素類(lèi)的專(zhuān)題組合及表現(xiàn)，不同圖層的組合即構(gòu)成了可視化 “成果圖件”。本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)來(lái)源的分析，提出并建立了適合山東半島城市群地區(qū)地質(zhì) － 生態(tài)環(huán)境調(diào)查與評(píng)價(jià)特點(diǎn)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)圖層?？紤]到空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用和相互轉(zhuǎn)換，每一圖層均應(yīng)建立相應(yīng)的內(nèi)部屬性表，屬性表必須包含一些基本字段內(nèi)容，根據(jù)具體任務(wù)的不同，需靈活擴(kuò)充內(nèi)部屬性表字段內(nèi)容。 “成果圖件”數(shù)據(jù)實(shí)體的圖層劃分及其代碼見(jiàn)表 12 －3。
4) 要素類(lèi)屬性: 要素類(lèi)的要素特征由屬性表定義，屬性表每一行對(duì)應(yīng)一個(gè)要素，每一列包含要素的一個(gè)特征信息。
表 12 －3 成果圖件數(shù)據(jù)實(shí)體的圖層劃分及其代碼
5) 要素類(lèi)要素分類(lèi): 同一要素類(lèi)中不同類(lèi)型的要素用不同的代碼標(biāo)識(shí)，通過(guò)屬性表中的 “編碼” ( GEO_CODE) 數(shù)據(jù)項(xiàng)體現(xiàn)，以便地圖中同一要素類(lèi)要素的分類(lèi)顯示，并保證地圖要素存儲(chǔ)、交換、顯示的一致性。在本項(xiàng)目中成果圖件的基礎(chǔ)地理要素分類(lèi)代碼采用中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《國(guó)土基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)分類(lèi)與代碼》，并根據(jù)需要進(jìn)行了擴(kuò)充，地質(zhì)專(zhuān)業(yè)要素分類(lèi)代碼全部由本標(biāo)準(zhǔn)定義，見(jiàn)表 12 －4 和表 12 －5。
表 12 －4 基礎(chǔ)地理要素分類(lèi)代碼
表 12 －5 地質(zhì)專(zhuān)業(yè)要素分類(lèi)代碼
圖12 -8 山東半島城市群項(xiàng)目數(shù)據(jù)包UML類(lèi)圖
圖層編碼中，之一位為圖類(lèi)代碼，L 代表基礎(chǔ)地理類(lèi)圖層; D 代表基礎(chǔ)地質(zhì)類(lèi)圖層;G 代表國(guó)土資源圖層; W 代表地殼穩(wěn)定性圖層; S 代表水資源圖層; H 代表海岸帶圖層;T 代表生態(tài)環(huán)境圖層; R 代表人類(lèi)工程活動(dòng)圖層; F 代表分析評(píng)價(jià)圖層; Y 代表預(yù)測(cè)與防治圖層; Z 代表輔助圖層。第二位為比例尺代碼，圖件均采用 1∶ 50 萬(wàn)比例尺，代碼為 B。第三位到第五位為圖名的漢語(yǔ)拼音首字母縮寫(xiě)。第六位為圖層數(shù)字編號(hào)。
( 四) 山東半島城市群項(xiàng)目 UML 類(lèi)圖
1. 山東半島城市群項(xiàng)目數(shù)據(jù)包 UML 類(lèi)圖
UML 類(lèi)圖見(jiàn)圖 12 － 8。
2. 成果圖件要素集 UML 類(lèi)圖
1) 基礎(chǔ)地理要素集實(shí)體 UML 類(lèi)圖 ( FD_Geography) 。本項(xiàng)目將基礎(chǔ)地理要素分為地理網(wǎng)格、居民地、境界、交通網(wǎng)、地貌地形、水系、海洋海岸帶、行政區(qū)劃、柵格數(shù)據(jù)等 9個(gè)抽象要素類(lèi)，建立了 “各市基本情況”對(duì)象類(lèi)，與表明各地區(qū)域的 “城市群”類(lèi)相連接，將山東半島城市群8 個(gè)地級(jí)市的地理位置數(shù)據(jù)與地區(qū)的基本資料數(shù)據(jù)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)。
2) 地質(zhì)要素集實(shí)體 UML 類(lèi)圖 ( FD_Geology) 。
3) 國(guó)土資源要素集實(shí)體 UML 類(lèi)圖 ( FD_LandResource) 。
4) 水資源要素集實(shí)體 UML 類(lèi)圖 ( FD_WaterResource) 。
5) 生態(tài)環(huán)境要素集實(shí)體 UML 類(lèi)圖 ( FD_Environment) 。
6) 輔助要素集實(shí)體 UML 類(lèi)圖 ( FD_Ancillary) 。
3. 山東半島城市群項(xiàng)目數(shù)據(jù)實(shí)體關(guān)系圖
1) 數(shù)據(jù)集實(shí)體 ER 圖 ( MGRD_DataSet) 。
2) 研究成果報(bào)告數(shù)據(jù)實(shí)體 ER 圖 ( MGRD_SummaryReport) ( 圖 12 － 9) 。
圖 12 －9 研究成果報(bào)告數(shù)據(jù)實(shí)體 ER 圖 ( MGRD_SummaryReport)
七、山東半島城市群項(xiàng)目數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)字典
( 一) 數(shù)據(jù)集實(shí)體 ( MGRD_DataSet)
山東半島城市群地區(qū)地質(zhì)－生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究
( 二) 研究成果報(bào)告數(shù)據(jù)實(shí)體 ( MGRD_SummaryReport)
1. 文字報(bào)告數(shù)據(jù)實(shí)體 ( SR_WordReport)
山東半島城市群地區(qū)地質(zhì)－生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究
2. 成果圖件數(shù)據(jù)實(shí)體 ( SR_ThemeMapSet)
( 1) 基礎(chǔ)地理要素集實(shí)體 ( FD_Geography)
山東半島城市群地區(qū)地質(zhì)－生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究
( 2) 地質(zhì)要素集實(shí)體 ( FD_Geology)
山東半島城市群地區(qū)地質(zhì)－生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究
( 3) 水資源要素集實(shí)體 ( FD_HydroResource)
山東半島城市群地區(qū)地質(zhì)－生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究
如何將圖片存到數(shù)據(jù)庫(kù)中
一般圖片的處螞讓皮理都是上傳到服務(wù)器然后將圖片的地址名稱(chēng)依次保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，取出時(shí)按照地滑歲址取出就可以。直接用網(wǎng)上的圖片地址有的是可以的訪問(wèn)，有的因?yàn)閳D片加鎖，悶差保留網(wǎng)上那個(gè)圖片地址最終是無(wú)法找到圖片的。
保存圖片到數(shù)據(jù)庫(kù)中，有兩種方法：
1、州鉛橘一種是用大對(duì)象，即blob型，對(duì)c#不了解，但是java、c++中都有專(zhuān)門(mén)操作blob的對(duì)象，應(yīng)該是以二進(jìn)制流的方式走的。但是不建議采用這樣的管理方式，會(huì)加重?cái)?shù)據(jù)庫(kù)、程序負(fù)擔(dān)，即使是手機(jī)開(kāi)發(fā)也是如此。
2、圖片保存在本地，數(shù)據(jù)庫(kù)中用字符激指串存冊(cè)團(tuán)儲(chǔ)地址，這樣的方式比較好，也較易實(shí)現(xiàn)。但是缺乏安全性，把圖片重命名就行了，改個(gè)后綴，一般人就不會(huì)打開(kāi)。還是不放心，用二進(jìn)制加密下就好，這樣的程序代價(jià)仍然要比存在數(shù)據(jù)庫(kù)大對(duì)象中要好。
關(guān)于geography 在數(shù)據(jù)庫(kù)中如何存儲(chǔ)的介紹到此就結(jié)束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關(guān)注本站。
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名稱(chēng)欄目：地理學(xué)在數(shù)據(jù)庫(kù)中如何儲(chǔ)存？(geography在數(shù)據(jù)庫(kù)中如何存儲(chǔ))
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