第3章-地理數(shù)據(jù)庫

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2第三章地理數(shù)據(jù)庫123Geodatabase概述Geodatabase的數(shù)據(jù)管理Geodatabase的智能化操作版本4地理數(shù)據(jù)庫（Geodatabase）是一種面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)模型，它對(duì)于地理空間特征的表達(dá)更接近我們對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的認(rèn)識(shí)。地理數(shù)據(jù)庫在一個(gè)公共模型框架下，對(duì)GIS處理和表達(dá)的空間特征進(jìn)行統(tǒng)一描述和存儲(chǔ)。3※

3.1Geodatabase概述Geodatabase數(shù)據(jù)模型Geodatabase的類型4Geodatabase和空間數(shù)據(jù)庫在本質(zhì)上沒有很大的區(qū)別。Geodatabase中的所有數(shù)據(jù)都被存儲(chǔ)在一個(gè)RDBMS中，即包括每個(gè)地理數(shù)據(jù)集的框架和規(guī)則，又包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單表格。3.1.1Geodatabase數(shù)據(jù)模型Geodatabase的數(shù)據(jù)組織Geodatabase依據(jù)層次型的數(shù)據(jù)對(duì)象來組織空間數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)象包括對(duì)象類（objectclass）、要素類（featureclass）、和要素?cái)?shù)據(jù)集（featuredataset）。5（1）Geodatabase數(shù)據(jù)模型是地理數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)的倉(cāng)庫，所有數(shù)據(jù)都能在統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和管理。（3）更為直觀地處理數(shù)據(jù)模型，包含了與用戶數(shù)據(jù)模型相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)象。Geodatabase數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點(diǎn)（2）數(shù)據(jù)輸入和編輯更加準(zhǔn)確。（4）要素具有豐富的關(guān)聯(lián)環(huán)境。（5）可制作蘊(yùn)含豐富信息的地圖。（6）地圖顯示中，要素是動(dòng)態(tài)的。（7）更形象地定義要素形狀。（8）要素都是連續(xù)無縫的。（9）多用戶并發(fā)編輯地圖數(shù)據(jù)。63.1.2Geodatabase的類型Geodatabase類型文件地理數(shù)據(jù)庫ArcSDE數(shù)據(jù)庫個(gè)人地理數(shù)據(jù)庫文件地理數(shù)據(jù)庫和個(gè)人地理數(shù)據(jù)庫是地理數(shù)據(jù)庫的完整信息模型，包括拓?fù)?、柵格目錄、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集、Terrain數(shù)據(jù)集、地址定位器等。這兩種不支持地理數(shù)據(jù)庫版本管理。7ArcSDE地理數(shù)據(jù)庫是支持多用戶同時(shí)并發(fā)編輯的大型地理數(shù)據(jù)庫，它通過ArcSDE空間數(shù)據(jù)引擎在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上增加了處理空間數(shù)據(jù)的能力主要優(yōu)點(diǎn)：通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)可以有彈性地選擇數(shù)據(jù)庫的規(guī)模和大??；便于使用結(jié)構(gòu)化查詢語句來訪問表和記錄。8※

3.2Geodatabase的數(shù)據(jù)管理Shapefile文件的創(chuàng)建Geodatabase可以看做一種數(shù)據(jù)格式，它將矢量、柵格、網(wǎng)絡(luò)和投影信息等數(shù)據(jù)一體化存儲(chǔ)和管理。Coverage文件的創(chuàng)建Geodatabase的創(chuàng)建Geodatabase數(shù)據(jù)導(dǎo)入93.2.1Shapefile文件的創(chuàng)建Shapefile文件是Esri研發(fā)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的矢量數(shù)據(jù)文件。完整的Shapefile文件至少包括3個(gè)文件：一個(gè)主文件（*.shp）、一個(gè)索引文件（*.shx）和一個(gè)dBase表文件（*.dbf）。------*.shp。存儲(chǔ)地理要素的幾何圖形的文件。------*.shx。存儲(chǔ)圖形要素與屬性信息索引的文件。------*.dbf。存儲(chǔ)要素屬性信息的dBase表文件。Shapefile文件并不存儲(chǔ)拓?fù)潢P(guān)系、投影信息和地理實(shí)體的符號(hào)化信息，僅僅存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)的幾何特征和屬性信息。10a）在【創(chuàng)建新Shapefile

】對(duì)話框中，選中復(fù)選框【坐標(biāo)將包含M值。用于存儲(chǔ)路徑數(shù)據(jù)】表示Shapefile要存儲(chǔ)表示路徑的折線；選中復(fù)選框【坐標(biāo)將包含Z值。用戶存儲(chǔ)3D數(shù)據(jù)】。b）在ArcCatalog中查看Shapefile文件時(shí)，將僅看到一個(gè)代表Shapefile的文件，使用Windows資源管理器則可看到所有與Shapefile相關(guān)聯(lián)的多個(gè)文件信息。注意事項(xiàng)113.2.2Coverang文件的創(chuàng)建Coverang模型是地理關(guān)系型數(shù)據(jù)類型的代表。主要特征：（1）空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)相結(jié)合。空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在二進(jìn)制索引文件中，可使顯示和訪問最優(yōu)化。（2）矢量要素之間的拓?fù)潢P(guān)系也被存儲(chǔ)。存儲(chǔ)線的結(jié)點(diǎn)用以推算哪些線在哪些地方相連，同時(shí)還包含線的右側(cè)及左側(cè)有哪些多邊形。Coverang作為一個(gè)目錄存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，目錄的名稱即為Coverang的名稱，Coverang的有序集合被稱為工作空間。創(chuàng)建Coverang文件時(shí)，可將其他Coverang文件作為模版。123.2.3Geodatabase文件的創(chuàng)建在ArcGIS中，可以采用三種方式來創(chuàng)建地理數(shù)據(jù)庫：（1）設(shè)計(jì)并新建一個(gè)空的地理數(shù)據(jù)庫。（2）復(fù)制并修改現(xiàn)有地理數(shù)據(jù)庫，隨后向復(fù)制的地理數(shù)據(jù)庫中加載數(shù)據(jù)集。（3）創(chuàng)建完全復(fù)制于現(xiàn)有地理數(shù)據(jù)庫的地理數(shù)據(jù)庫。文件和個(gè)人數(shù)據(jù)庫可以通過以上方法建立，但是ArcSDE數(shù)據(jù)庫須在安裝對(duì)應(yīng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)并進(jìn)行相關(guān)的配置以后，通過添加空間數(shù)據(jù)庫連接的方式使用。13創(chuàng)建地理數(shù)據(jù)庫的操作步驟如下：（1）在ArcCatalog目錄樹中，右擊建立新地理數(shù)據(jù)庫的文件夾，在彈出菜單中，單擊【新建】【文件地理數(shù)據(jù)庫】，創(chuàng)建文件地理數(shù)據(jù)庫。在建立一個(gè)新的地理數(shù)據(jù)庫后，就可以在這個(gè)數(shù)據(jù)庫內(nèi)建立起基本組成項(xiàng)。數(shù)據(jù)庫的基本組成項(xiàng)包括要素類、要素?cái)?shù)據(jù)集、屬性表、關(guān)系類以及工具箱、柵格目錄、鑲嵌數(shù)據(jù)集、柵格數(shù)據(jù)集等。創(chuàng)建地理數(shù)據(jù)庫（2）在ArcCatalog目錄樹窗口，將出現(xiàn)名為“新建文件地理數(shù)據(jù)庫”的地理數(shù)據(jù)庫，輸入文件地理數(shù)據(jù)庫的名稱后按Enter鍵，一個(gè)空的文件地理數(shù)據(jù)庫就建立了。14要素?cái)?shù)據(jù)集是存儲(chǔ)要素類的集合。建立一個(gè)新的要素?cái)?shù)據(jù)集，必須定義其空間參考，包括坐標(biāo)系統(tǒng)和坐標(biāo)域。數(shù)據(jù)集中所有的要素類必須使用相同的空間參考，且要素坐標(biāo)要求在坐標(biāo)域內(nèi)。定義了要素?cái)?shù)據(jù)集空間參考之后，在該數(shù)據(jù)集中新建要素時(shí)不需要再定義其空間參考，直接使用數(shù)據(jù)集的空間參考。如果在數(shù)據(jù)集之外即在數(shù)據(jù)庫的根目錄處新建要素類時(shí)，則必須單獨(dú)定義空間參考。創(chuàng)建要素?cái)?shù)據(jù)集15在ArcCatalog目錄樹中創(chuàng)建要素類，可以在要素?cái)?shù)據(jù)集中建立，也可以獨(dú)立建立，但在獨(dú)立建立時(shí)必須要定義其投影坐標(biāo)。創(chuàng)建要素類時(shí)，需選擇創(chuàng)建的要素類用于存儲(chǔ)的要素類型，如多邊形、線、點(diǎn)、標(biāo)記、多點(diǎn)、多面體、尺寸標(biāo)記等。創(chuàng)建要素類在要素?cái)?shù)據(jù)集中建立要素類。建立獨(dú)立的要素類。

16表用于顯示、查詢和分析數(shù)據(jù)。行和列分別稱為記錄和字段。每個(gè)字段可以存儲(chǔ)一個(gè)特定的數(shù)據(jù)類型，如數(shù)字、日期或文本等。要素類實(shí)際上就是帶有特定字段的表。這些字段包括用于存儲(chǔ)點(diǎn)、線和多邊形幾何圖形的Shape字段。在ArcGIS中可通過一個(gè)公用字段將一個(gè)表中的記錄與另一個(gè)表中的記錄相關(guān)聯(lián)。此類關(guān)聯(lián)方式有很多種，包含在地圖中臨時(shí)連接或關(guān)聯(lián)表，或者在地理數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建可以保持更長(zhǎng)久關(guān)聯(lián)的關(guān)系表。創(chuàng)建表17在關(guān)系表或要素類中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，就可以建立空間索引來快速查找要素類中的要素。識(shí)別要素、通過點(diǎn)選或框選來選擇要素以及平移和縮放等都需要使用空間索引。建立空間索引后，查詢時(shí)將先在索引里查找，然后返回適合的記錄，這要比從第一條記錄開始遍歷整個(gè)表的速度快得多，這要就提高了空間要素的查詢速度。（1）創(chuàng)建空間索引（2）修改空間索引創(chuàng)建空間索引183.2.4Geodatabase數(shù)據(jù)導(dǎo)入在Geodatabase中維護(hù)空間數(shù)據(jù)，可以通過先新建要素類然后再添加、編輯要素的方法，更常使用的是將已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Geodatabase中。通過ArcCatalog，可以將CAD、Table、Shapefile、Coverage等數(shù)據(jù)或柵格影像等加載到Geodatabase要素類。導(dǎo)入數(shù)據(jù)：可將CAD、Shapefile、Coverage數(shù)據(jù)和地理數(shù)據(jù)庫要素類導(dǎo)入Geodatabase中。導(dǎo)入要素類、導(dǎo)入表導(dǎo)出數(shù)據(jù)：導(dǎo)出數(shù)據(jù)能在多個(gè)地理數(shù)據(jù)庫之間共享數(shù)據(jù)并選擇性地更改數(shù)據(jù)格式。導(dǎo)出XML工作空間文檔導(dǎo)出要素類至其他地理數(shù)據(jù)庫加載數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和數(shù)據(jù)的載入，雖然都是向數(shù)據(jù)庫中添加數(shù)據(jù)，但是方式是不同的。在ArcCatalog中加載數(shù)據(jù)在ArcMap中加載數(shù)據(jù)19※

3.3Geodatabase的智能化操作屬性域操作前面講述了如何新建一個(gè)Geodatabase并且向其加載數(shù)據(jù)，但Geodatabase中所包含的不僅是要素類、要素集和表，還可能包含關(guān)系類、注釋類、幾何網(wǎng)絡(luò)、拓?fù)涞炔煌慕Y(jié)構(gòu)和類別。子類型創(chuàng)建地理數(shù)據(jù)庫標(biāo)記創(chuàng)建關(guān)系類203.3.1屬性域操作地理數(shù)據(jù)庫按照面向?qū)ο蟮哪Ｐ痛鎯?chǔ)地理信息，也可以將其非空間信息保存在表中。對(duì)于要素和表可以設(shè)置一些規(guī)則進(jìn)行限制，對(duì)屬性的約束稱為屬性域。屬性域是描述字段合法值的規(guī)則，是一種增強(qiáng)數(shù)據(jù)完整性的方法，用于約束表或要類的任意特定屬性中的允許值，可分為【范圍】和【編碼的值】。屬性域的創(chuàng)建屬性域的查看屬性域的刪除與修改屬性域的關(guān)聯(lián)注意事項(xiàng)并非表或要素類中的所有對(duì)象都必須在相同字段中應(yīng)用相同的【屬性域】或默認(rèn)值。213.3.2子類型子類型是要素類中具有相同屬性的要素的子集，或表中具有相同屬性的對(duì)象的子集?？赏ㄟ^他們對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。子類型是特征類中特征的次級(jí)分類。子類型通過創(chuàng)建編碼值來實(shí)現(xiàn)，因此它必須與短整型或長(zhǎng)整型或長(zhǎng)整型數(shù)據(jù)類型的字段相關(guān)聯(lián)。創(chuàng)建子類型修改子類型223.3.3創(chuàng)建地理數(shù)據(jù)庫標(biāo)記對(duì)于地理現(xiàn)象的表述，既有空間信息，又有非空間的屬性信息。地理數(shù)據(jù)庫注記存儲(chǔ)于標(biāo)記要素類中。注記通常為文本，但也包括其他類型符號(hào)系統(tǒng)的圖形形狀。每個(gè)文本注記要素都具有符號(hào)系統(tǒng)，其中包括字體、大小、顏色以及其他任何文本符號(hào)屬性。地理數(shù)據(jù)庫注記包含兩種類型：標(biāo)準(zhǔn)注記和要素關(guān)聯(lián)的注記。創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)注記要素類創(chuàng)建與要素關(guān)聯(lián)的注記要素類創(chuàng)建尺寸注記要素類233.3.4創(chuàng)建關(guān)系類關(guān)系類的一個(gè)明顯特征就是基數(shù)。基數(shù)是描述一種類型的對(duì)象與另一種類型的對(duì)象之間關(guān)聯(lián)的個(gè)數(shù)。關(guān)系的基數(shù)通常分為一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多。Geodatabase支持兩種關(guān)系：簡(jiǎn)單關(guān)系，復(fù)合關(guān)系。