空間數(shù)據(jù)庫報告114102王皓

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1、空間數(shù)據(jù)庫報告姓名：王皓班級序號：114102-24學(xué)號：20101003606中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院隨著地理信息技術(shù)的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍不斷擴展。不同行業(yè)不同部門迫切需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，以降低數(shù)據(jù)獲取的費用，并通過互操作增強數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性和一致性。本文就是對空間數(shù)據(jù)庫的互操作技術(shù)研究。一空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫指的是是地理信息系統(tǒng)在計算機物理存儲介質(zhì)上存儲的與應(yīng)用相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)的總和，一般是以一系列特定結(jié)構(gòu)的文件的形式組織在存儲介質(zhì)之上的?？臻g數(shù)據(jù)庫，也稱為地理數(shù)據(jù)庫，是某一區(qū)域內(nèi)關(guān)于

2、一定地理要素特征的數(shù)據(jù)集合。與一般數(shù)據(jù)庫相比，空間數(shù)據(jù)庫具有以下特點：①數(shù)據(jù)量特別大，地理系統(tǒng)是一個復(fù)雜的綜合體，要用數(shù)據(jù)來描述各種地理要素，尤其是要素的空間位置，其數(shù)據(jù)量往往很大；②從數(shù)據(jù)內(nèi)容上看，空間數(shù)據(jù)庫中不僅有屬性數(shù)據(jù)(與一般數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)性質(zhì)相似)，還有大量的空間數(shù)據(jù)，即描述地理要素空間分布位置的數(shù)據(jù)，并且這兩種數(shù)據(jù)之間有不可分割的聯(lián)系；③數(shù)據(jù)的抽象性，空間數(shù)據(jù)描述的是現(xiàn)實世界中的地物和地貌特征，非常復(fù)雜，必須經(jīng)過抽象處理；④多尺度和時空性，不同的觀察尺度具有不同的比例尺和精度，同一地物在不同

3、情況下就會有形態(tài)差異，空間數(shù)據(jù)還具有時空性，空間數(shù)據(jù)庫中有同一時間不同空間的數(shù)據(jù)，也有同一空間不同時間序列的數(shù)據(jù)。而空間數(shù)據(jù)便是GIS組成的核心內(nèi)容，是GIS的操作對象，采集空間數(shù)據(jù)、建立空間數(shù)據(jù)庫是GIS建設(shè)中最重要、最基礎(chǔ)的工作。因此數(shù)據(jù)是任何GIS系統(tǒng)的一個關(guān)鍵組成部分。然而,空間數(shù)據(jù)獲取手段的發(fā)展和傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)的缺陷傳統(tǒng)G都是孤立系統(tǒng),沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),各自采用不同的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)存貯和數(shù)據(jù)處理方法,共同造成了現(xiàn)存GIS數(shù)據(jù)的多樣化特征。如何實現(xiàn)在不同平臺、不同格式數(shù)據(jù)之間的無損共享已成為業(yè)界的

4、一個突出問題。當(dāng)前對空間數(shù)據(jù)共享的研究較多.總體來看,目前存在3種數(shù)據(jù)共享的方式：(1)外部數(shù)據(jù)交換；(2)空間數(shù)據(jù)庫互操作；(3)空間數(shù)據(jù)共享平臺。其中外部數(shù)據(jù)交換方式多會產(chǎn)生信息丟失,而且效率低；而空間數(shù)據(jù)共享平臺方式實現(xiàn)起來是比較困難的。因此,空間數(shù)據(jù)庫互操作技術(shù)是一個好的選擇。二空間數(shù)據(jù)庫的互操作技術(shù)隨著地理信息技術(shù)的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)（GIS）的應(yīng)用范圍已經(jīng)逐漸從工程應(yīng)用轉(zhuǎn)向行業(yè)和社會化應(yīng)用，而地理信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合推動GIS應(yīng)用擴展到了各個應(yīng)用領(lǐng)域和廣泛的地理區(qū)域。隨之在Interne

5、t上出現(xiàn)了大量不同類型、分布式異構(gòu)地理信息源，如數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)文件、地圖圖片等，它們是由不同的商業(yè)組織、政府組織、企業(yè)和個人根據(jù)應(yīng)用需求在不同的軟件平臺或數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中創(chuàng)建并維護(hù)的。許多應(yīng)用所需的數(shù)據(jù)可能來自不同數(shù)據(jù)源，這涉及到不同數(shù)據(jù)源之間地理信息的共享和集成，而實現(xiàn)地理信息共享的根本解決辦法是地理信息源之間具備互操作能力。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院1、空間數(shù)據(jù)互操作實現(xiàn)方式地理信息互操作是指地理信息系統(tǒng)及地理數(shù)據(jù)庫之間能夠自由交換描述各種地理現(xiàn)象和對象特征的地理信息，并能相互調(diào)用功能程序，共同

6、合作以實現(xiàn)用戶的應(yīng)用需求。目前空間數(shù)據(jù)互操作的實現(xiàn)方式有基于直接訪問模式的互操作方法及基于公共接口訪問模式的互操作方法。直接訪問是指在一個GIS軟件中實現(xiàn)對其他軟件數(shù)據(jù)格式的直接訪問，用戶可以使用單個GIS軟件存取多種數(shù)據(jù)格式。基于直接訪問的方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)互操作要求熟知宿主軟件的文件格式，并且當(dāng)宿主軟件的格式發(fā)生變化時，需要及時的更新。由于每個GIS軟件都有自己的特點，針對語義信息比較豐富的結(jié)構(gòu)，如圖、表等，這些信息往往容易丟失。基于公共接口的互操作方式現(xiàn)在主要有基于公共軟件接口的互操作和基于web服務(wù)的

7、互操作。這些接口和服務(wù)規(guī)范主要是由OGC制定的。在軟件接口方面，OGC制定了SQL簡單要素訪問規(guī)范，COM/OLE訪問規(guī)范，CORBA訪問規(guī)范等，定義了幾何對象模型以及用于操作幾何對象的類、接口，方法等，基于公共軟件接口的互操作方法盡管有了標(biāo)準(zhǔn)，但由于接口規(guī)范不夠成熟，接口程序需要多個GIS軟件提供商互相合作，責(zé)任不明確，基于二進(jìn)制的接口組件部署復(fù)雜等原因，目前進(jìn)展不大。基于web服務(wù)的空間數(shù)據(jù)互操作適合當(dāng)前分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)共享的要求，能夠與語義網(wǎng)較好的結(jié)合，對現(xiàn)有GIS軟件結(jié)構(gòu)影響較小，是目前發(fā)展最為迅

8、速的互操作方式。2、基于共享數(shù)據(jù)庫平臺的空間數(shù)據(jù)互操作基于共享數(shù)據(jù)庫平臺的互操作是由服務(wù)器端的空間數(shù)據(jù)庫對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲和維護(hù)，不同的GIS軟件直接訪問和操作位于服務(wù)器端的同一份空間數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)庫在不同的GIS系統(tǒng)之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)互操作和共享。在這種空間數(shù)據(jù)互操作實現(xiàn)中，空間數(shù)據(jù)庫位于服務(wù)器端，GIS軟件訪問數(shù)據(jù)庫，可以認(rèn)為是客戶端。基于共享數(shù)據(jù)庫平臺的互操作方式被認(rèn)為是理想的互操作方式，但是實現(xiàn)起來比較困難，主要是由于不同的GIS軟件