地理空間數(shù)據(jù)庫建庫的若干關(guān)鍵技術(shù)研究

黃彩肖

（廣西鼎晟信息技術(shù)有限公司 廣西南寧 530007）

空間數(shù)據(jù)是對空間事物的描述，以地球表面空間位置作為參照，描述空間實體的位置以及形狀等數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)主要來源于測量和遙感以及GPS等，具體包括矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)等類型。構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)崿F(xiàn)各類數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，提高數(shù)據(jù)信息利用率，發(fā)揮著重要的意義。這需要保證數(shù)據(jù)庫的功能，因此需要強化數(shù)據(jù)庫建庫技術(shù)。

1 地理空間數(shù)據(jù)庫建庫關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用意義

構(gòu)建地理空間數(shù)據(jù)庫，合理運用關(guān)鍵技術(shù)，有著以下意義：①提高構(gòu)建效率，增加數(shù)據(jù)信息運行以及計算速率。地理空間數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用，轉(zhuǎn)變了數(shù)據(jù)信息分析、存儲和應(yīng)用程序?qū)?yīng)關(guān)系。利用建庫關(guān)鍵技術(shù)，做好構(gòu)建技術(shù)要點以及使用訴求的把控，能夠結(jié)合地理信息系統(tǒng)使用需求，構(gòu)建高性能數(shù)據(jù)庫。基于關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建空間數(shù)據(jù)庫，能夠提高構(gòu)建效率，減少資源浪費。深度分析建庫技術(shù)，優(yōu)化運行程序，能夠提升地理信息系統(tǒng)運行的效率，提高數(shù)據(jù)信息存儲以及處理能力，保證數(shù)據(jù)信息利用最大化。②減少數(shù)據(jù)庫構(gòu)建和運行成本。基于傳統(tǒng)的建庫技術(shù)，形成的地理空間數(shù)據(jù)庫，其運用了多個獨立信息數(shù)據(jù)管理模式，占據(jù)了系統(tǒng)大部分空間，使得資源被浪費?？臻g數(shù)據(jù)庫構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，借助計算機技術(shù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，提高了構(gòu)建效率，減少了時間成本，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的數(shù)字化，有效減少了空間占用率和能源費用成本。

2 地理空間數(shù)據(jù)庫建庫關(guān)鍵技術(shù)的具體應(yīng)用

現(xiàn)結(jié)合SQL sever數(shù)據(jù)庫方法的具體應(yīng)用，分析地理空間數(shù)據(jù)庫構(gòu)建和應(yīng)用，做如下論述：

2.1 Geodatabase空間數(shù)據(jù)模型

ArcSDE使用的是Geodatabase空間數(shù)據(jù)模型，將各類地理數(shù)據(jù)信息，匯集存儲到RDBMS，將主流數(shù)據(jù)庫技術(shù)，融合到Arclnfo，進而實現(xiàn)地理數(shù)據(jù)信息的中央化管理。Geodatabase地理數(shù)據(jù)的描述如下：①矢量數(shù)據(jù)。此類數(shù)據(jù)是描述要素，使用帶有一定屬性的有序坐標(biāo)集，展現(xiàn)實體的形體，在Arclnfo中，被稱為要素。按照要素尺寸進行劃分，分為點要素、線要素以及多邊形要素。②柵格數(shù)據(jù)。此類數(shù)據(jù)主要描述影像和專題格網(wǎng)數(shù)據(jù)以及表面。其使用網(wǎng)絡(luò)形式組織，每一個像都是格柵某個具體像素要素，利用像元值，進行各類數(shù)據(jù)信息的描述[1]。在像元中，主要存儲的信息，包括光的發(fā)射率和圖像的顏色值等。③地理尋址的locator以及addresses。在地理空間數(shù)據(jù)庫建庫實際應(yīng)用中，地址查找是基本任務(wù)，利用Geodatabase，能夠?qū)崿F(xiàn)地址信息和其他位置信息的存儲，并且也能夠存儲定位器信息。

2.2 SQL Server空間數(shù)據(jù)庫建立

2.2.1 安裝SQL Server

在數(shù)據(jù)庫構(gòu)建時，SQL Server的安裝，是配置數(shù)據(jù)庫引擎的過程。利用Arc SDE，能夠構(gòu)建Arc Catalog管理以及SQL Server存儲空間數(shù)據(jù)，其為中間件。能否成功安裝和配置，直接影響著數(shù)據(jù)庫是否可以建立。

2.2.2 安裝Arc SDE

構(gòu)建和SQL Server數(shù)據(jù)庫的連接。在地理空間數(shù)據(jù)庫構(gòu)建時，完成此項安裝、構(gòu)建和數(shù)據(jù)庫的連接，證明已經(jīng)完成前期準(zhǔn)備工作。在安裝時，按照軟件流程指導(dǎo)，執(zhí)行具體的安裝流程即可。

2.2.3 空間數(shù)據(jù)庫操作以及管理

利用Arc Catalog，進行數(shù)據(jù)庫連接的構(gòu)建，并且進行空間數(shù)據(jù)庫操作以及管理。具體操作流程如下：①啟動Arc Catalog軟件。②在左側(cè)，執(zhí)行catalog-Database Connections-Add Spatial Database Connections操作。實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫連接后，便能夠?qū)霐?shù)據(jù)或者構(gòu)建數(shù)據(jù)，實施數(shù)據(jù)管理[2]。

2.3 具體實踐

2.3.1 存儲地籍?dāng)?shù)據(jù)

利用地理空間數(shù)據(jù)庫，借助各類模型，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息存儲。比如，使用ESRI模型，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲。要素集中，含有多個要素類。利用Network，進行宗地總體信息描述，通過點和線構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。利用Drainage，是將宗地以多邊形的形式進行描述，利用Time Series，能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)時間變化的數(shù)值的測量，例如價格。

2.3.2 空間數(shù)據(jù)入庫

使用SQLServer數(shù)據(jù)庫管理向?qū)В瑯?gòu)建數(shù)據(jù)庫，為了能夠提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行的速度，要將臨時表空間以及索引表空間，放在兩個不同的驅(qū)動器內(nèi)，并且增加表空間容量。數(shù)據(jù)庫的裝載以及啟動功能實現(xiàn)，在安裝Arc SDE期間，要輸入數(shù)據(jù)庫的全局?jǐn)?shù)據(jù)庫名和空間數(shù)據(jù)引擎運行實例名，也就是出創(chuàng)建數(shù)據(jù)引擎的運行實例。當(dāng)Arc SDE和SQL Server成功連接后，可利用ArcGIS Desktop中的相應(yīng)功能模塊，比如Arc Catalog向?qū)В瑢崿F(xiàn)空間數(shù)據(jù)導(dǎo)入。

2.3.3 制圖信息的屬性化

地理空間數(shù)據(jù)庫的原始數(shù)據(jù)中，包含著諸多制圖信息，具體包括地名和房屋結(jié)構(gòu)等，此類數(shù)據(jù)信息，多以注記方式，分布在圖面上，在構(gòu)建時，要依據(jù)數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)，將其轉(zhuǎn)為地物要素屬性[3]。

2.3.4 數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測

數(shù)據(jù)庫中的屬性數(shù)據(jù)，主要為空間數(shù)據(jù)的相關(guān)屬性數(shù)據(jù)，或者是匹配時需要生成奇偶數(shù)校驗碼的數(shù)據(jù)。對移動單元，在構(gòu)建時，需增加存儲空間。一般來說，固定系統(tǒng)的處理能力較強，主要負(fù)責(zé)生成校驗碼，同時進行數(shù)據(jù)失效管理。使用少量數(shù)據(jù)位，結(jié)合錯誤檢測技術(shù)和糾正技術(shù)，能夠保證其一致性。

2.3.5 無縫空間數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)

完成數(shù)據(jù)規(guī)整、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和整理，并且經(jīng)過數(shù)據(jù)質(zhì)量驗收后，再開展數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換入庫。對于基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)，若想實現(xiàn)順利入庫，需要利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)服務(wù)體系。將全部數(shù)據(jù)，都導(dǎo)入到之前構(gòu)建的空間數(shù)據(jù)庫中，完成數(shù)據(jù)從臨時庫中轉(zhuǎn)出轉(zhuǎn)入到正式庫的操作[4]。

3 地理空間數(shù)據(jù)庫建庫關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用總結(jié)

在地理空間數(shù)據(jù)庫建庫時，主要利用以下關(guān)鍵技術(shù)：①數(shù)據(jù)分析技術(shù)。開展建庫前，要做好空間數(shù)據(jù)應(yīng)用范圍以及工作重點的梳理工作，構(gòu)建數(shù)據(jù)分析模型，保證空間數(shù)據(jù)構(gòu)建的質(zhì)量。操作人員要結(jié)合空間數(shù)據(jù)庫應(yīng)用需求，確定數(shù)據(jù)處理范圍，識別原始數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)分析的順利進行。②邏輯設(shè)計技術(shù)。實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫，進行邏輯設(shè)計，要將圖塊結(jié)構(gòu)和圖層信息相互結(jié)合，促使邏輯設(shè)計的有效構(gòu)建。為保證圖層信息構(gòu)建的質(zhì)量，要以空間要素為標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)劃分圖層信息，對各類空間信息，包括點和線以及面，開展圖層層面設(shè)計。按照用戶使用需求，來劃分圖層。③物理設(shè)計。在構(gòu)建數(shù)據(jù)庫時，為保證構(gòu)建的效果，需要進行物理設(shè)計。對各個結(jié)構(gòu)功能區(qū)域，開展科學(xué)構(gòu)建[5]。

4 結(jié)束語

綜上所述，地理空間數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建，需要關(guān)鍵技術(shù)的支撐，進而讓保證構(gòu)建的效果。文中結(jié)合實際案例，分析了基于SQL Sever數(shù)據(jù)庫方法的應(yīng)用，并且總結(jié)了空間數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)，形成了完善的技術(shù)分析體系，共享給行業(yè)人員。

[1]張一帆，王青山，郗篤剛，等.基于Arc SDE的機場地理空間數(shù)據(jù)庫構(gòu)建[J].地理空間信息，2016，14（5）：51～54.

[2]高 歡.地理空間數(shù)據(jù)庫的建立與應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2014（21）：75.

[3]趙紅偉，諸云強，楊宏偉，等.地理空間數(shù)據(jù)本質(zhì)特征語義相關(guān)度計算模型[J].地理研究，2016，35（1）：58～70.

[4]孫凱，諸云強，潘鵬，等.形態(tài)本體及其在地理空間數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)用研究[J].地球信息科學(xué)學(xué)報，2016，18（8）：1011～1021.

[5]李威蓉，諸云強，宋佳，等.地理空間數(shù)據(jù)來源本體及其在數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)中的應(yīng)用[J].地球信息科學(xué)學(xué)報，2017，19（10）：1261～1269.