地理空间数据库建库的若干关键技术研究

黄彩肖

（广西鼎晟信息技术有限公司 广西南宁 530007）

空间数据是对空间事物的描述，以地球表面空间位置作为参照，描述空间实体的位置以及形状等数据。空间数据主要来源于测量和遥感以及GPS等，具体包括矢量数据和栅格数据等类型。构建数据库，能够实现各类数据的统一管理，提高数据信息利用率，发挥着重要的意义。这需要保证数据库的功能，因此需要强化数据库建库技术。

1 地理空间数据库建库关键技术的应用意义

构建地理空间数据库，合理运用关键技术，有着以下意义：①提高构建效率，增加数据信息运行以及计算速率。地理空间数据库的应用，转变了数据信息分析、存储和应用程序对应关系。利用建库关键技术，做好构建技术要点以及使用诉求的把控，能够结合地理信息系统使用需求，构建高性能数据库。基于关键技术，构建空间数据库，能够提高构建效率，减少资源浪费。深度分析建库技术，优化运行程序，能够提升地理信息系统运行的效率，提高数据信息存储以及处理能力，保证数据信息利用最大化。②减少数据库构建和运行成本。基于传统的建库技术，形成的地理空间数据库，其运用了多个独立信息数据管理模式，占据了系统大部分空间，使得资源被浪费。空间数据库构建关键技术的应用，借助计算机技术，构建数据库，提高了构建效率，减少了时间成本，实现了数据库的数字化，有效减少了空间占用率和能源费用成本。

2 地理空间数据库建库关键技术的具体应用

现结合SQL sever数据库方法的具体应用，分析地理空间数据库构建和应用，做如下论述：

2.1 Geodatabase空间数据模型

ArcSDE使用的是Geodatabase空间数据模型，将各类地理数据信息，汇集存储到RDBMS，将主流数据库技术，融合到Arclnfo，进而实现地理数据信息的中央化管理。Geodatabase地理数据的描述如下：①矢量数据。此类数据是描述要素，使用带有一定属性的有序坐标集，展现实体的形体，在Arclnfo中，被称为要素。按照要素尺寸进行划分，分为点要素、线要素以及多边形要素。②栅格数据。此类数据主要描述影像和专题格网数据以及表面。其使用网络形式组织，每一个像都是格栅某个具体像素要素，利用像元值，进行各类数据信息的描述[1]。在像元中，主要存储的信息，包括光的发射率和图像的颜色值等。③地理寻址的locator以及addresses。在地理空间数据库建库实际应用中，地址查找是基本任务，利用Geodatabase，能够实现地址信息和其他位置信息的存储，并且也能够存储定位器信息。

2.2 SQL Server空间数据库建立

2.2.1 安装SQL Server

在数据库构建时，SQL Server的安装，是配置数据库引擎的过程。利用Arc SDE，能够构建Arc Catalog管理以及SQL Server存储空间数据，其为中间件。能否成功安装和配置，直接影响着数据库是否可以建立。

2.2.2 安装Arc SDE

构建和SQL Server数据库的连接。在地理空间数据库构建时，完成此项安装、构建和数据库的连接，证明已经完成前期准备工作。在安装时，按照软件流程指导，执行具体的安装流程即可。

2.2.3 空间数据库操作以及管理

利用Arc Catalog，进行数据库连接的构建，并且进行空间数据库操作以及管理。具体操作流程如下：①启动Arc Catalog软件。②在左侧，执行catalog-Database Connections-Add Spatial Database Connections操作。实现数据库连接后，便能够导入数据或者构建数据，实施数据管理[2]。

2.3 具体实践

2.3.1 存储地籍数据

利用地理空间数据库，借助各类模型，能够实现数据信息存储。比如，使用ESRI模型，实现数据存储。要素集中，含有多个要素类。利用Network，进行宗地总体信息描述，通过点和线构成网络。利用Drainage，是将宗地以多边形的形式进行描述，利用Time Series，能够实现根据时间变化的数值的测量，例如价格。

2.3.2 空间数据入库

使用SQLServer数据库管理向导，构建数据库，为了能够提高数据库系统运行的速度，要将临时表空间以及索引表空间，放在两个不同的驱动器内，并且增加表空间容量。数据库的装载以及启动功能实现，在安装Arc SDE期间，要输入数据库的全局数据库名和空间数据引擎运行实例名，也就是出创建数据引擎的运行实例。当Arc SDE和SQL Server成功连接后，可利用ArcGIS Desktop中的相应功能模块，比如Arc Catalog向导，实现空间数据导入。

2.3.3 制图信息的属性化

地理空间数据库的原始数据中，包含着诸多制图信息，具体包括地名和房屋结构等，此类数据信息，多以注记方式，分布在图面上，在构建时，要依据数据库标准，将其转为地物要素属性[3]。

2.3.4 数据质量检测

数据库中的属性数据，主要为空间数据的相关属性数据，或者是匹配时需要生成奇偶数校验码的数据。对移动单元，在构建时，需增加存储空间。一般来说，固定系统的处理能力较强，主要负责生成校验码，同时进行数据失效管理。使用少量数据位，结合错误检测技术和纠正技术，能够保证其一致性。

2.3.5 无缝空间数据库实现

完成数据规整、数据转换和整理，并且经过数据质量验收后，再开展数据转换入库。对于基础地理空间数据，若想实现顺利入库，需要利用数据库技术服务体系。将全部数据，都导入到之前构建的空间数据库中，完成数据从临时库中转出转入到正式库的操作[4]。

3 地理空间数据库建库关键技术的应用总结

在地理空间数据库建库时，主要利用以下关键技术：①数据分析技术。开展建库前，要做好空间数据应用范围以及工作重点的梳理工作，构建数据分析模型，保证空间数据构建的质量。操作人员要结合空间数据库应用需求，确定数据处理范围，识别原始数据，保证数据分析的顺利进行。②逻辑设计技术。实现空间数据库，进行逻辑设计，要将图块结构和图层信息相互结合，促使逻辑设计的有效构建。为保证图层信息构建的质量，要以空间要素为标准，科学划分图层信息，对各类空间信息，包括点和线以及面，开展图层层面设计。按照用户使用需求，来划分图层。③物理设计。在构建数据库时，为保证构建的效果，需要进行物理设计。对各个结构功能区域，开展科学构建[5]。

4 结束语

综上所述，地理空间数据库的构建，需要关键技术的支撑，进而让保证构建的效果。文中结合实际案例，分析了基于SQL Sever数据库方法的应用，并且总结了空间数据库构建的关键技术，形成了完善的技术分析体系，共享给行业人员。

[1]张一帆，王青山，郗笃刚，等.基于Arc SDE的机场地理空间数据库构建[J].地理空间信息，2016，14（5）：51～54.

[2]高 欢.地理空间数据库的建立与应用[J].科技风，2014（21）：75.

[3]赵红伟，诸云强，杨宏伟，等.地理空间数据本质特征语义相关度计算模型[J].地理研究，2016，35（1）：58～70.

[4]孙凯，诸云强，潘鹏，等.形态本体及其在地理空间数据发现中的应用研究[J].地球信息科学学报，2016，18（8）：1011～1021.

[5]李威蓉，诸云强，宋佳，等.地理空间数据来源本体及其在数据关联中的应用[J].地球信息科学学报，2017，19（10）：1261～1269.