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1、2地图数据库管理系地图数据库管理系统及其设计统及其设计3v 数据库数据库：数据的集合。由数据的集合。由DBMSDBMS统一管理，多用户共享。统一管理，多用户共享。v 数据库管理系统数据库管理系统DBMSDBMS：系统软件，对数据库进行统一管理和控制。系统软件，对数据库进行统一管理和控制。v 数据库系统：数据库系统：带有数据库的整个计算机系统，包括硬件、软件、带有数据库的整个计算机系统，包括硬件、软件、数据、人员。数据、人员。4 地图数据库管理系统是用户与操作系统之间的一层数地图数据库管理系统是用户与操作系统之间的一层数据管理软件。因为地图数据作为空间数据，比一般信息据管理软件。因为地图数据作为
2、空间数据，比一般信息处理中的统计数据更复杂，如：数据类型繁多、数据操处理中的统计数据更复杂，如：数据类型繁多、数据操纵复杂、数据输出形式的多样性、数据量大等，因此就纵复杂、数据输出形式的多样性、数据量大等，因此就导致了地图数据库系统的复杂性。而且地图数据库作为导致了地图数据库系统的复杂性。而且地图数据库作为一种图形数据库，它的管理比通常的非图形数据库要困一种图形数据库，它的管理比通常的非图形数据库要困难得多，人们在利用通用数据库管理系统管理地图数据难得多，人们在利用通用数据库管理系统管理地图数据的过程中也遇到和发现了许多问题。因此，对地图数据的过程中也遇到和发现了许多问题。因此，对地图数据库管
3、理系统的研究，具有某种程度的重要意义。库管理系统的研究，具有某种程度的重要意义。5GDBMSGDBMS软件功能软件功能GDBMSGDBMS软件体系结构软件体系结构 基于文件系统的基于文件系统的GDBMSGDBMS设计与实现设计与实现基于通用基于通用DBMSDBMS的的GDBMSGDBMS设计与实现设计与实现GDBMSGDBMS在关系数据库中的实现在关系数据库中的实现 6一、地图数据定义一、地图数据定义二、地图数据采集与数据装载二、地图数据采集与数据装载三、地图数据编辑与处理三、地图数据编辑与处理四、数据处理与空间关系建立四、数据处理与空间关系建立五、地图数据检索与查询五、地图数据检索与查询7六
4、、地图数据操纵六、地图数据操纵七、地图数据输出与符号化七、地图数据输出与符号化八、数据维护八、数据维护九、数据的运行管理九、数据的运行管理8地图数据库地图数据库地图地图数据数据采集采集地图数地图数据编辑据编辑与处理与处理数据处理数据处理与空间关与空间关系建立系建立数据检数据检索查询索查询数据数据库操库操纵纵数据输数据输出与符出与符号化号化外部外部数据数据文件文件装载装载地图地图数据数据定义定义数据数据维护维护数据数据运行运行管理管理数据库管理系统数据库管理系统（GDBMSGDBMS）9一、地图数据定义功能一、地图数据定义功能 地图数据库管理系统提供数据定义语言，用户通地图数据库管理系统提供数据
5、定义语言，用户通过它可以方便地定义数据。过它可以方便地定义数据。二、地图数据采集和数据装载二、地图数据采集和数据装载 采用不同设备和技术，对各种来源的地图数据进采用不同设备和技术，对各种来源的地图数据进行采集，并对数据实施编辑检查，获取原始的地图数行采集，并对数据实施编辑检查，获取原始的地图数据。据。10利用扫描数字化地图进行空间数据自动或半自动采利用扫描数字化地图进行空间数据自动或半自动采集；集；利用遥感影象提取空间数据来更新数据库；利用遥感影象提取空间数据来更新数据库；在显示扫描数字化地图和遥感影象的条件下利用地在显示扫描数字化地图和遥感影象的条件下利用地理数据编辑与处理功能以人机交互方式
6、采集空间数理数据编辑与处理功能以人机交互方式采集空间数据，同时录入必要的属性数据；据，同时录入必要的属性数据；装载其它外部数据交换格式文件的地图数据。装载其它外部数据交换格式文件的地图数据。地图数据装载的功能地图数据装载的功能：11扫描扫描地图地图遥感遥感影象影象拓扑拓扑建立建立图象配准图象配准地图数地图数据库据库矢量数矢量数据自动据自动提取提取属性数据属性数据输入输入有关有关控制点控制点数据数据外部外部数据数据文件文件数据数据装载装载以图象为以图象为背景手工背景手工采集采集中心投影中心投影改正改正地图数据输入与装载流程地图数据输入与装载流程12 通常，一个大型的和长期使用的系统，其地图通常，
7、一个大型的和长期使用的系统，其地图数据采集和数据装载功能应该能够接收和装载其它数据采集和数据装载功能应该能够接收和装载其它常用系统和标准的外部地图数据文件，如地理数据常用系统和标准的外部地图数据文件，如地理数据交换格式文件、军事测绘数据库数据交换标准格式交换格式文件、军事测绘数据库数据交换标准格式文件、文件、AutoCAD DXFAutoCAD DXF和和MapInfoMapInfo数据交换格式等数据交换格式等地图数据文件。地图数据文件。13 在地图数据可视化（符号化或非符号化）条在地图数据可视化（符号化或非符号化）条件下，以件下，以人机交互方式人机交互方式对地图数据（包括空间数对地图数据（包
8、括空间数据、属性数据和注记）进行编辑和处理，复合要据、属性数据和注记）进行编辑和处理，复合要素和简单要素之间的空间关系建立，对输入和装素和简单要素之间的空间关系建立，对输入和装载的数据进行错误检查和处理，确定各种类型目载的数据进行错误检查和处理，确定各种类型目标的符号属性。标的符号属性。三、地图数据编辑与处理三、地图数据编辑与处理 14地理数据库地理数据库数据块选择数据块选择图象数据图象数据可编辑地理要素层可编辑地理要素层几何数据增加、移几何数据增加、移动、删除和修改动、删除和修改地理属性地理属性连接连接简单要属建立简单要属建立语义关系语义关系建立建立图象配图象配准准控制点控制点拓扑维护拓扑维
9、护复合要素复合要素数据块之间数据块之间拓扑建立拓扑建立Leve 0Leve 0Leve 1Leve 1Leve 2Leve 2地理数据编辑与地理数据编辑与处理流程图处理流程图15 地图数据显示控制地图数据显示控制 空间数据编辑空间数据编辑 属性数据编辑属性数据编辑 对输入和装载的数据进行错误检查和处理对输入和装载的数据进行错误检查和处理 确定点、线、面目标的拓扑关系确定点、线、面目标的拓扑关系 复合要素复合要素 确定数据块之间的拓扑关系确定数据块之间的拓扑关系 v 空间数据编辑的内容：空间数据编辑的内容：16 四、数据处理和空间关系建立四、数据处理和空间关系建立 这是一系列工具软件的集合，包括
10、地图投这是一系列工具软件的集合，包括地图投影变换、几何量算、数据裁剪和拼接、空间关影变换、几何量算、数据裁剪和拼接、空间关系建立等，按用户要求重新组织数据，便于应系建立等，按用户要求重新组织数据，便于应用。对输入和编辑后的点、线、面空间数据进用。对输入和编辑后的点、线、面空间数据进行拓扑关系处理和生成，自动或半自动构面。行拓扑关系处理和生成，自动或半自动构面。建立数据块与数据块之间邻接相关关系。建立数据块与数据块之间邻接相关关系。17地理数据库地理数据库待拓扑地理要素层待拓扑地理要素层提取待提取待拓扑的拓扑的链链建立链号建立链号与地址的与地址的索引文件索引文件结点和链结点和链拓扑自动拓扑自动构
11、建构建点、链、点、链、面目标自面目标自动匹配动匹配拓扑关系处理流程图拓扑关系处理流程图18五、地图数据的检索和数据查询五、地图数据的检索和数据查询 通过地图数据查询功能实现对空间和属性数通过地图数据查询功能实现对空间和属性数据的空间查询。据的空间查询。检索，就是从地图数据库的全体数据集合中检索，就是从地图数据库的全体数据集合中按照检索条件迅速查找出用户所需要的部分内容按照检索条件迅速查找出用户所需要的部分内容。地图数据库适用性的好坏，在很大程度上与检。地图数据库适用性的好坏，在很大程度上与检索手段的多样性、适应性及检索速度的快慢有关索手段的多样性、适应性及检索速度的快慢有关。19数据区数据区地
12、图要素层地图要素层空间查询空间查询图形显示图形显示相关数据关联相关数据关联数据查询与检索流程图数据查询与检索流程图20 定性检索定性检索：也称标题检索。它是按地物的：也称标题检索。它是按地物的属性代码从数据库中提取数据。属性代码从数据库中提取数据。定位检索定位检索：也称开窗检索。它是按指定的：也称开窗检索。它是按指定的矩形范围提取范围内全部目标的数据。矩形范围提取范围内全部目标的数据。识别号检索识别号检索：当物体的识别号为已知时，：当物体的识别号为已知时，使用物体的识别号检索十分方便，且检索使用物体的识别号检索十分方便，且检索效率提高。效率提高。v 地图数据库一般应具有如下检索功能：地图数据库
13、一般应具有如下检索功能：21 拓扑检索拓扑检索：它是将目标划分为弧段和节点，给定：它是将目标划分为弧段和节点，给定弧段或节点检索出一批与给定元素相关联或者相弧段或节点检索出一批与给定元素相关联或者相邻接的元素。邻接的元素。组合检索组合检索：将地图数据库中空间数据按其属性、：将地图数据库中空间数据按其属性、位置和空间关系的进行单项查询或多项组合查询位置和空间关系的进行单项查询或多项组合查询。组合检索的应用，使用户从数据库中提取数据。组合检索的应用，使用户从数据库中提取数据的灵活性得到大大提高。的灵活性得到大大提高。分析检索分析检索：用于实现对地理网络的基于网络拓扑：用于实现对地理网络的基于网络拓
14、扑关系的空间分析，最优路径分析。关系的空间分析，最优路径分析。22六、地图数据操纵功能六、地图数据操纵功能 地图数据库管理系统提供图形编辑界面地图数据库管理系统提供图形编辑界面，用户通过该界面可以实现对数据库的基本，用户通过该界面可以实现对数据库的基本操作，包括：查询、插入、删除和修改等。操作，包括：查询、插入、删除和修改等。图形编辑是适合空间数据特点的数据编辑方图形编辑是适合空间数据特点的数据编辑方式，不仅要编辑地图要素的几何位置，而且式，不仅要编辑地图要素的几何位置，而且还要编辑要素的描述信息以及要素之间的空还要编辑要素的描述信息以及要素之间的空间关系。间关系。23地图数据库数据操纵流程地
15、图数据库数据操纵流程地理数据库地理数据库新建数据区新建数据区打开数据区打开数据区要素层定义要素层定义打开要素层打开要素层地理要素层管理地理要素层管理要素操作要素操作要素选择查询要素选择查询数据库安全数据库安全与维护与维护新建数据块新建数据块打开数据块打开数据块关闭数据块关闭数据块关闭数据区关闭数据区数据块管理数据块管理关闭要素层关闭要素层要素修改删除要素修改删除复合要素建立复合要素建立DatasetDatasetSectionSectionLayerLayerFeatureFeature24v 数据区管理数据区管理 包括新建数据区（对数据区进行定义，一个数包括新建数据区（对数据区进行定义，一个
16、数据区对应一个数据库文件）据区对应一个数据库文件）打开数据区、要素层定义、要素层控制（包括打开数据区、要素层定义、要素层控制（包括层删除、层排序、设置层图形缩放时视野范围层删除、层排序、设置层图形缩放时视野范围、设置可视和可编辑标志等）、设置可视和可编辑标志等）要素层维护（对一要素层的点、线、面数据结要素层维护（对一要素层的点、线、面数据结构进行增、删、改）构进行增、删、改）25v 数据选择与查询数据选择与查询 通过可视化的空间数据和属性数据选择地理目标。其通过可视化的空间数据和属性数据选择地理目标。其选择方式有：选择方式有：不同要素层中单目标选择、同一要素层中多目标选择不同要素层中单目标选择、同一要素层中多目标选择（包括单选、圆形选择、矩形选择和多边形选择）。（包括单选、圆形选择、矩形选择和多边形选择）。通过给定的条件进行选择和查询（通过给定的条件进行选择和查询（SQLSQL查询），选择查询），选择和查询结果形成一个新的要素层，它可以是被选择要和查询结果形成一个新的要素层，它可以是被选择要素层的一个映射，并非物理存在的要素层，提供给某素层的一个映射，并非物理存在的要素层，提供给某些分
