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地理信息系统空间数据库技术分析研究

作　者: 周锋
导　师: 范文义
学　校: 东北林业大学
专　业: 森林经理学
关键词: 空间数据库 GIS 空间数据模型数据管理模式 Geodatabase ArcSDE
分类号: P208
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 515次
引　用: 4次
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内容摘要

地理信息系统(GIS)空间数据库是GIS的核心,GIS几次重大的技术革命都是与GIS数据库管理系统的技术发展紧密联系的。在过去的几十年里,空间数据库技术在数据模型、数据管理方式等方面取得了很大的进展。数据模型方面先后出现了栅格模型、矢量模型和矢量栅格一体化数据模型。空间数据数据管理模式先后经历了文件数据存储方式、文件-关系数据库混合存储方式,到现在的完全数据库存储方式。在完全数据库存储方式中,如何更好地实现非结构化数据在关系数据库的存储和管理成为研究的热点问题。虽然以文件-关系数据库混合存储方式为代表的传统空间数据库在技术上相对落后,但其结构简单,实现成本低,并在一定程度上充分发挥了文件系统和关系型数据库管理系统各自的优势,因此直到现在这种存储方式仍然广泛的应用于教学、科研等很多领域。面向对象的矢栅一体化GIS数据库管理系统是比较完善的、高效的、面向大型空间数据库的系统解决方案,它是面向对象技术、GIS技术、关系数据库技术紧密结合的产物,它采用了面向对象的空间数据模型,通过空间数据引擎与商用关系型数据库相连接,技术上具有绝对的优势,但它的系统结构复杂,实现难度大,成本较高,这些因素都制约着这种数据管理方式普及化应用的进程。本文旨在研究空间数据技术的基础上,重点研究文件-关系数据库管理系统和面向对象的矢栅一体化GIS数据库管理系统的技术特点,从而分析由各自技术特点决定的两种空间数据库技术在系统实现、数据管理、服务管理等方面的差异,总结在应对具体问题时,应该选择哪一种空间数据库技术较为适合。本文围绕着空间数据库技术作了以下几方面的分析研究工作:1.对空间数据库技术的国内外研究进展进行综述。指出了本文研究的目的是为了通过对不同空间数据库技术的分析研究,总结不同的空间数据技术的使用情况。2.研究了不同空间数据模型、空间数据结构的特点及优缺点。重点系统地分析了不同的空间数据管理模式的技术特点以及各自优势和不足,并加以对比总结。3.概述了在本分研究过程中用到的相关工具软件的特点。4.分别采用文件.关系数据库模式和面向对象的矢量-栅格一体化数据库模式实现空间数据库系统(在实现过程中提出了一套比较合理的从原始数据到面向对象的空间数据库系统的解决方案),并对在系统实现过程中的经验加以总结。5.综合空间数据技术的理论研究分析和具体空间数据库系统实现过程中的经验,总结归纳不同的空间数据技术的适用情况。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-15
  1.1 课题背景  8
  1.2 国内外研究现状  8-12
  1.3 研究的主要内容  12
  1.4 研究的目的和意义  12-13
  1.5 研究的技术路线  13-15
2 GIS 空间数据库技术分析  15-35
  2.1 空间逻辑数据模型  15-19
    2.1.1 矢量数据模型  15-16
    2.1.2 栅格数据模型  16
    2.1.3 矢量-栅格一体化数据模型  16-17
    2.1.4 镶嵌数据模型  17-18
    2.1.5 面向对象数据模型  18-19
  2.2 空间数据结构  19-23
    2.2.1 矢量数据结构  19-20
    2.2.2 栅格数据结构  20-21
    2.2.3 栅格和矢量数据结构比较  21-22
    2.2.4 矢量栅格一体化数据结构  22-23
  2.3 空间数据管理模式  23-34
    2.3.1 空间数据的基本特征  23-24
    2.3.2 空间数据的管理模式  24-30
    2.3.3 传统空间数据管理模式与完全关系数据库管理模式比较分析  30-32
    2.3.4 空间数据引擎技术  32-34
  2.4 本章小结  34-35
3 GIS空间数据库管理系统相关软件  35-43
  3.1 ArcGIS概述  35-39
    3.1.1 ArcInfo简介  35-36
    3.1.2 ArcCatalog简介  36
    3.1.3 ArcMap简介  36-37
    3.1.4 空间数据引擎ArcSDE  37-39
  3.2 空间数据模型  39-40
    3.2.1 Coverage  39-40
    3.2.2 Geodatabase  40
  3.3 关系型数据库管理系统Oracle 9i  40-42
  3.4 本章小结  42-43
4 空间数据库系统的设计与实现  43-60
  4.1 基础数据的准备  43-46
    4.1.1 基础地理数据的整理与分析  43-45
    4.1.2 栅格数据的整理和分析  45-46
  4.2 基于文件-关系数据库混合管理模式的传统空间数据库的实现  46-48
    4.2.1 系统设计  46-47
    4.2.2 系统实现  47-48
  4.3 面向对象矢量栅格一体化空间数据库的设计与实现  48-54
    4.3.1 系统设计  48-49
    4.3.2 系统实现  49-54
  4.4 两种空间数据库实现过程的比较  54-58
  4.5 本章小结  58-60
5 两类空间数据库技术综合分析  60-63
  5.1 类型划分  60
  5.2 技术特点及优缺点综合分析  60-61
    5.2.1 传统空间数据库技术特点及优缺点  60
    5.2.2 面向对象的矢量栅格一体化空间数据库技术特点  60-61
  5.3 适用范围归纳  61-62
  5.4 本章小结  62-63
结论  63-64
参考文献  64-68
攻读学位期间发表的学术论文  68-69
致谢  69-70

地理信息系统空间数据库技术分析研究

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