几种基础地理信息数据库建库方式的比较

帕孜来提·阿力甫 杨丽萍

摘要：目前，地理信息技术的发展，产生了海量的地理数据信息，而这也加大了数据信息的管理难度。由此，地理信息数据库应运而生。本文结合地理数据信息管理工作，综合对比了Library、Geostar与ArcSDE三种建库方式的优劣性，以供借鉴。

关键词：地理信息数据库；建库方式；优劣性

如今，地理信息数字化规模的扩张，产生了以数字栅格地图、数字高程模型、数字正射影像地图为基准的海量地理数据信息。同时，对基础地理信息数据库提出了更高的标准要求。

1、简述我国基础地理数据库主体内容

现阶段，我国基础地理信息数据库主体内容包括矢量地形要素数据库、正射影像数据库、数字高程模型数据库、数字栅格地图。这四项地理信息数据库主体内容在专业领域又被称之为“4D”产品。

2、简述地理信息数据库建库软件

LIBRARY是Arc/Info的矢量建库模块，也是创建矢量数据库的基准单元。Library具有地理数据信息维护管理功能。在LIBRARY矢量数据库中，地理数据信息以COVERAGE的文件储存格式为主，允许用户整合应用独立数据模块。

GEOSTAR主要用于创建地理信息数据库和维护管理信息。其以工程项目作为数据库单位，以工作区作为数据存储的单位分化标准。

ArcSDE可提供地理信息系统与数据库管理系统的对接接口，创建关系型数据库。以ORACLE软件为例，依托数据库管理功能，可将空间数据整合归纳到ORACLE中，多维度管理空间数据。

3、地理信息数据库建库方式的优劣性对比

3.1 LIBRARY数据库的优劣性

LIBRARY数据库的主体内容包括数据信息和数据库信息两方面。其中，数据库信息又包括监控信息、权限信息与索引信息。数据信息与数据库信息的协调配合，可以有规律性的分割TILE和LAYER。所有TILE经过整合形成完整的数据库范围。在使用过程中，多以数据图幅范围作为划分参考依据。LAYER可以限定分层数据的主体内容，每层包含一个特定的覆盖层类型，且覆盖整个数据库。一个TILE能够满足多个LAYER的存储需求，但一个LAYER不能存储超出TILE范围的数据。

3.2 GEOSTAR数据库的优劣性

在GEOSTAR中，地理数据的存储多以工作区为分化基准。通常，一个图幅分区为一个工作区文件，且每个工作区包含原幅图的所有层。在工作区中，以导入数据的特定属性为管理单位。GEOSTAR多以图幅和层划分数据，但需要格外注意的是，GEOSTAR不以层为存储单位。基于GEOSTAR创建的地理信息数据库，往往一个完整的数据库架构对应一个独立的工程项目。工程范围是指工作区的范围总和，在使用阶段，既可以层为单位，也可以工作区为单位。GEOSTAR数据库的相关信息为：PRJPARA：Dem.ifo保存连接的dem数据库信息；Feature.ifo保存库中的地物类信息；Layer.ifo保存层信息；Wsrange工作区范围信息；Wsreg工作區注册信息。

3.3ARCSDE数据库的优劣性

基于ArcSDE创建的地理信息数据库，其本身不具备数据存储功能，无法作为独立的数据库体系。ArcSDE所对应的RDBMS用于整合存储地理数据信息。在连接ORACLE时，能够以ORACLE格式进行存储。

ArcSDE以层作为地理数据信息的分化单位。在数据库中，属性数据与空间数据独立存储，并由属性信息表、几何信息表和空间索引表三部分构成。

BUSINESSTABLE属于数据库管理系统表，主要包括空间字段信息和属性信息。BUSINESSTABLE系统表的参数内容有：FEATURE表示该层的各属性项；SHAPE表示空间字段；FEATUERTABLE表示保存层中各地物的几何信息。

以FID连接BUSINESSTABLE和FEATURETABLE的属性项，其内部信息有：Numbofpts表示几何形状点数；Entity表示几何类型；Points表示存储点为信息。

SPATIALTABLE主要用于保存空间索引信息，为空间查询提供便利条件。在空间查询过程中，可快速检索查询范围内的格网元素，并反馈相关几何信息。

4、综合分析地理信息数据库建库方式的优势

Library、GEOSTAR与ArcSDE这三类地理信息数据库建库方式的性能对比如下：

4.1可扩充性

Library、GEOSTAR与ArcSDE建库方式具有一定的可扩充性。基于ArcSDE创建的地理信息数据库，一旦确定层的空间坐标范围，就只能在限定范围内添加或调整数据信息。但需要强调的是，可以结合实际情况，无限增加层数，充分体现出可扩充性。GEOSTAR建库方式不受数据层和范围的制约，可随意扩充。

4.2数据安全控制

基于ArcSDE创建的数据库采用ORACLE安全机制，其数据安全系数相对较高。LIBRARY数据库依托操作系统控制用户的访问权限，并根据用户的信用情况设定访问级别。针对GEOSTAR数据库，若采用数据库软件存储属性数据，可应用专业软件控制属性数据的安全性。

4.3数据共享

基于ORACLE构建的地理信息数据库，具有极强的数据信息共享性，满足SDE用户的访问需求。LIBRARY数据库和GEOSTAR数据库则分别在Arc/Info软件和GEOSTAR专属软件中使用。

4.4可操作性

GEOSTAR的技术操作流程相对简便，且用户界面明细化，具有极强的可操作性；SDE和LIBRARY则对数据库操作的标准要求较高，流程较为复杂。

4.5稳定性

Library、GEOSTAR及ArcSDE三类建库方式中，ORACLE和LIBRARY的系统稳定性较为突出，GEOSTAR的稳定性相对薄弱。

4.6可恢复性

ArcSDE满足受损备份数据的恢复要求，其余两种建库方式需依靠专业的备份文件。

4.7并发修改

在GEOSTAR数据库中并发修改时，如果修改对象是空间图形数据，阻需优先调入数据库的用户修改；如修改对象是属性数据，应以最终修改结果为准。针对Library数据库，不能直接修改数据库中的数据信息。而ArcSDE的ORACLE数据库接收到修改指令后，可锁定数据所在层，以防止其他用户重复修改。

5、结语

综上所述，现有的地理信息数据库建库方式，没有一种能够完全满足地理信息产业的基本需求。但将地理信息数据库建库方式予以融合，则可满足多元化需求，进而推动地理信息产业的良好发展。

参考文献：

[1]罗鹏，张俊，王明亮，etal.基础地理信息联动更新技术研究与应用[J].测绘与空间地理信息，2017（6）.

（作者单位：和田地区国土资源勘测规划院）