基于林業(yè)資源管理Arcgis文件格式的選擇

丁賡

摘 要：目前以ArcGIS軟件為主的“3S”系統(tǒng)在林業(yè)資源管理中得到了廣泛的應(yīng)用，但仍然以Shapefile格式為主。Shapefile格式文件雖然簡單易用，但在面對大數(shù)據(jù)和復(fù)雜林業(yè)數(shù)據(jù)模型時(shí)會(huì)出現(xiàn)較多的局限性。該文通過Shapefile和Geodatabase 2種文件格式的優(yōu)缺點(diǎn)簡單對比，進(jìn)而闡明Geodatabase在林業(yè)資源管理中更適合林業(yè)資源管理。

關(guān)鍵詞：林業(yè)資源管理；ArcGIS；Shapefile；Geodatabase

中圖分類號 TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）02-103-02

林業(yè)資源管理針對林業(yè)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行管理，是組織和指導(dǎo)林業(yè)生產(chǎn)的重要依據(jù)。使用GIS系統(tǒng)大大提高了林業(yè)資源數(shù)據(jù)管理水平，實(shí)現(xiàn)了林業(yè)數(shù)據(jù)資源的一體化、自動(dòng)化。ArcGIS是目前使用最多的GIS軟件，它的應(yīng)用提高了林業(yè)資源數(shù)據(jù)一體化查詢、統(tǒng)計(jì)分析和資源更新等操作的執(zhí)行效率。本文現(xiàn)就ArcGIS所使用的2種主要文件格式Shapefile和Geodatabase進(jìn)行分析比較：

1 Shapefile格式

Shapefile是一種開放的非拓?fù)涞暮唵螏缀螖?shù)據(jù)類型，在ArcGIS數(shù)據(jù)處理上被廣泛應(yīng)用。Shapefile是用dBASE數(shù)據(jù)庫格式（.dbf文件）來儲(chǔ)存要素屬性的，dBase是30a前廣泛使用的數(shù)據(jù)格式，目前已基本處于淘汰的地位。雖然Shapefile簡單易用，但其是以dBASE為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)格式還是有很大的局限性，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1 文件容量的限制 Shapefile單個(gè)文件最大不能超過2GB，以點(diǎn)要素為例，最多約能存儲(chǔ)7 000萬個(gè)。這個(gè)容量雖然可以滿足縣級以下的林業(yè)資源管理，但對林業(yè)資源管理發(fā)展仍存在限制。

1.2 不支持高級對象 Shapefile不支持注記要素類、關(guān)系類、拓?fù)潢P(guān)系、屬性域和子類、坐標(biāo)精度和分辨率等。其中不支持注記這點(diǎn)在對圖型進(jìn)行標(biāo)注只能依靠要素的屬性表標(biāo)注完成，使工作變得死板。

1.3 字段存儲(chǔ)的限制 Shapefile無法存儲(chǔ)空值，對 Unicode字符串的支持不足，字段名稱最長只能為10個(gè)字符，且在同一字段中無法同時(shí)存儲(chǔ)日期和時(shí)間。Shapefile支持的最大字段數(shù)為255。如果超過上限，在轉(zhuǎn)換成Shapefile文件時(shí)只會(huì)轉(zhuǎn)換前255個(gè)字段，其余將會(huì)被舍棄。

1.4 性能的限制 由于要素圖形壓縮方法的不同，shapefile文件所占用的空間可能為Geodatabase文件的3～5倍，另外Shapefile的空間索引效率較數(shù)據(jù)庫低，使得同地理數(shù)據(jù)庫要素類的數(shù)據(jù)庫索引相比，空間查詢耗時(shí)更長。當(dāng)處理大量要素時(shí)，效率也會(huì)更低。當(dāng)保存所做編輯時(shí)屬性索引會(huì)被刪除，因此必須重新創(chuàng)建屬性索引，這個(gè)缺點(diǎn)在對全局進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析是表現(xiàn)的尤為明顯。dBASE文件是不支持SQL的。Shapefile文件結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)的缺點(diǎn)還有其他如字段寬度、多面體存儲(chǔ)等方面的限制但由于對林業(yè)資源管理影響不大這里就不逐一解釋了。

2 Geodatabase格式

Geodatabase是建立在DBMS之上的統(tǒng)一的、智能化地理信息數(shù)據(jù)模型，可以用來表達(dá)和管理地理信息，是ArcGIS的主要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)方式?；驹匕ū恚═able）、要素類（Features）、要素?cái)?shù)據(jù)集（feature Dataset）、關(guān)系類（Relationship）幾何網(wǎng)絡(luò)（Geometric Network）。Geodatabase提供對要素類及其拓?fù)潢P(guān)系、復(fù)合網(wǎng)絡(luò)、要素間關(guān)系及其他面向?qū)ο笠氐闹С帧?/p>

Geodatabase包括File Geodatabase，Personal Geodatabase，ArcSDEGeodatabase3種文件格式。PersonalGeodatabase僅支持Windows平臺，由于數(shù)據(jù)庫格式和平臺的限制已被FileGeodatabase代替。ArcSDEGeodatabase支持多種專業(yè)數(shù)據(jù)庫格式，支持Windows、UNIX及Linux平臺。這種文件形式需要專業(yè)技術(shù)人員管理維護(hù)數(shù)據(jù)庫，相對目前縣級林業(yè)部門技術(shù)門檻較高，因此適合水平較高的林業(yè)資源管理者使用。Geodatabase模型有以下優(yōu)點(diǎn)：

2.1 系統(tǒng)集成化水平高 所有圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)在RDBMS（關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）中。PersonalGeodatabase除外，ArcSDEGeodatabase通過AreSDE儲(chǔ)存在IBM DB2、Informix、Oracle或者M(jìn)icrosoft SQL Server中。這極大地提高了系統(tǒng)集成化水平，簡化了數(shù)據(jù)的管理和維護(hù)。

2.2 提高了數(shù)據(jù)庫性能 便于使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）支持的多用戶并發(fā)訪問、事務(wù)管理、失敗事務(wù)恢復(fù)、用戶權(quán)限策略等數(shù)據(jù)庫管理機(jī)制，有利于空間數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)安全，提高了數(shù)據(jù)庫性能。

2.3 支持智能化的要素、規(guī)則和關(guān)系 Geodatabase內(nèi)建了多種對象模型，提供對各種非空間對象（要素）的多種標(biāo)準(zhǔn)化支持，而且還支持許多高級對象模型。例如，幾何和邏輯網(wǎng)絡(luò)、真正的曲線、復(fù)雜的多義線，以及用戶制定的要素。用戶可定義拓?fù)?、關(guān)聯(lián)關(guān)系和規(guī)則，以規(guī)定要素類之間如何相互作用。要素的拓?fù)潋?yàn)證必須在Geodatabase模型使用。

2.4 提高了工作效率 Geodatabase模型優(yōu)點(diǎn)看似復(fù)雜難懂，但對林業(yè)資源管理具有重要意義。使用FileGeodatabase代替Shapefile，則各類林業(yè)資源數(shù)據(jù)分析運(yùn)算更快，提高工作效率。文件夾形式的儲(chǔ)存使各類數(shù)據(jù)相對獨(dú)立，方便管理維護(hù)，同時(shí)更小的文件字節(jié)數(shù)節(jié)省了磁盤空間。另外Geodatabase提供對MapGIS、Autocad的更好支持，在進(jìn)行文件轉(zhuǎn)化時(shí)，使用EXPORT DATA命令可以完整導(dǎo)入原有文件各種信息。并可保持與原文件相同的圖層結(jié)構(gòu)。在ArcCatalog 中Simple Data Loader Wizard（簡單數(shù)據(jù)載入向?qū)В┰试S指定大量的源表和要素類載入和他們的模式匹配的目標(biāo)要素類或關(guān)系表的字段中。在系統(tǒng)工具箱里的analysis tools（分析工具）均可在Geodatabase中對要素和表進(jìn)行分析計(jì)算。

3 結(jié)語

隨著arcgis在林業(yè)資源管理中廣泛的得到使用，如何提高工作效率逐漸被廣大林業(yè)工作者所重視。在arcgis中Geodatabase是一種與應(yīng)用程序共享的通用框架，將林業(yè)資源數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)結(jié)合管理?？缮蟼髦罙rcGIS Server網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，為以后林業(yè)大數(shù)據(jù)分析、共享提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。通過本文分析可知，Geodatabase的使用需要一些數(shù)據(jù)庫知識，看似比Shapefile復(fù)雜，但它的優(yōu)勢也顯而易見的。

參考文獻(xiàn)

[1]吳秀芹，長洪巖，李瑞改，等.ArcGIS9地理信息系統(tǒng)應(yīng)用與實(shí)踐[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[2]余應(yīng)剛，包世泰，新型的GIS數(shù)據(jù)庫-Geodatabase[J].廣西師院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2000，17（4）

[3]曾杉.Geodatabase設(shè)計(jì)教程[M].北京：ArcGIS中國培訓(xùn)中心，2003.

[4]崔鐵軍.地理空間數(shù)據(jù)庫原理[M].北京：科學(xué)出版社，2007.

（責(zé)編：張宏民）