一种空间信息数据库的设计与实现 韩峰，宁川 （石河子大学信息科学与技术学院，石河子８３２０００） 摘要：综合利用ＧＩＳ技术、数据库技术（Ｏｒａｃｌｅ）和空间数据引擎技术（ＡｒｃＳＤＥ），在对目前空间信息数据库建库 技术分析对比的基础上，为生产建设兵团（以下简称兵团）空间信息数据库设计了系统框架结构，确立了建库 技术路线，实现了在Ｏｒａｃｌｅ同存储空间数据和属性数据，数据管理实现了高效的升级。 关键词：空间信息；Ｏｒａｃｌｅ数据库；ＡｒｃＳＤＥ技术 目前空间信息数据库的主流建库模式有以下两种［１１。（１） 全关系型数据库模式，在这种模式下，空间信息以及信息之 间的各种联系均用关系模型来表示。 （２）对象一关系型数据 库模式，这种模式在保持数据关系的基础之上，允许元组属 性具有复杂类型，通过引入面向对象及处理复杂数据类型的 构造扩展了关系模型。相比而言，对象一关系型数据库模式 对空间数据库的建立更有优势嘲。因此，在兵团空间信息数据 库的设计上选取的是基于ＡｒｃＳＤＥ的对象一关系型数据库建库 模式。 兵团空间信息数据库的建立，主要面临以下两个问题： （１）由于兵团空间信息数据具有多级比例尺（１：１００Ｗ、１： ２５Ｗ、１：５Ｗ、１：１Ｗ）、多类型（矢量、栅格、航空影像以及 遥感影像）、多来源（ＴＭ／ＥＴＭ、ＳＰＯＴ、ＩＫＮＯＳ、ＱｕｉｃｋＢｉｒｄ 等）等特点，因此诸多细节问题存在于建设过程中； （２） 兵团的基础地理空间信息分散保存在师（市）、团场、连队 等各级单位及各级国土部门之中，各级单位或部门的信息化 水平存在较大差距，因此存在标准不一致、无法直接交换与 共享等问题。 根据基于ＡｒｃＳＤＥ的对象一关系型数据库建库模式构建了 兵团空间信息数据库，该数据库具有以下两点优势： （１）完 善的建库框架和统一的标准（用于数据存储与交换）。 （２） 有效地集成了兵团海量空问信息数据和属性数据。 ｌ数据库设计 １．１数据库体系结构 数据库运行的效率和稳定性依赖于体系结构设计，它是 数据库设计的重要部分［３１。为了数据安全性，兵团空间信息数 据库的数据存放在Ｏｒａｃｌｅ服务器中，数据管理和处理的操作 均在服务器上完成，客户端只负责传送和接收数据州。这种客 户端／服务器分布式体系结构使得服务器的性能得到了最大的 利用和发挥。客户端需要进行数据处理、数据管理操作时， 接受请求的是ＡｒｃＳＤＥ，由ＡｒｃＳＤＥ解析命令并将其传给Ｏｒａ． ｃｌｅ数据库，进行数据提取，然后客户端再通过ＡｒｃＳＤＥ接收 数据【５ｌ。根据空间信息数据采集标准与处理规范、空间信息共 享方式与服务标准。兵团空间信息数据库的体系结构如图１ 所示 图１ 兵团空间信息数据库体系结构 １．２数据库逻辑 图２空间综合数据库逻辑结构 多级比例尺的空间信息数据存储在关系数据库Ｏｒａｃｌｅ中． 数据库逻辑结构的合理设计是一个十分重要的问题［６１。空间信 息数据通过ＡｒｃＳＤＥ存储于Ｏｒａｃｌｅ的表空间中，而在物理上则 是存储于与相应表空间相关联的数据文件中。兵团空间信息 数据库的逻辑结构是一个有多个相应的的表空间组成的 Ｏｒａｃｌｅ１０ｇ数据库。该数据库将不同比例尺的同类空间信息数 据存放在相同的表空间内，然后为不含比例尺的遥感影像数 据和非地理数据的社会经济数据单独建立了表空间。该数据 基金项目：石河子大学应用基础研究青年项目（编号： ２０１４ＺＲＫＸＹＱ１７一ＬＨ１３）。 收稿日期：２０１４—１２—２６ ……………………… …………………～…………～ 实用第一 智慧密集 ＃ … 库内包括ＤＬＧ、ＤＯＭ、ＤＥＭ、ＤＥＭＶ、遥感影像和社会经济 共６个的数据表空间。在每个表空间下为不同比例尺的 数据建立了的表来对应，例如ＤＬＧ数据表空间下有４张 表，分别对应１：１万、１：５万、ｌ：２５万和１：１００万的数 据。兵团空间信息数据库逻辑结构如网２所示。 １．３物理存储 兵团空间信息数据库的物理存储统一采用ＧｅｏＤａｔａＢａｓｅ数 据模型进行数据的组织。在ＧｅｏＤａｔａＢａｓｅ数据模型中，Ｇｅｏ． ＤａｔａＢａｓｅ是最高层次的地理数据单元，所有的地理数据由一 个或多个ＧｅｏＤａｔａＢａｓｅｅ组成 。表对象相当于地理属性数据。 兵团空间信息数据集ＤＬＧ、ＤＯＭ、ＤＥＭ、ＤＥＭＶＲ的数据组织 和设计如表１所示。 表１ 兵团空间信息数据集的组织与设计 数据类型 数据集 要素类型 投影类型 ＤＬＧ．ＮＢＳ 玎 矢量 ＷＧＳ １９８４ ＤＬＧ．ＸＪ１００Ｗ 矢量 ＷＧＳ １９８４ ＤＬＧ ＤＬＧ ＸＪ２５Ｗ 矢量 ＷＧＳ １９８４ ＤＬＧ ＸＪ５ＷＫ４５Ｌ４５ 矢量 ＷＧＳ ｌ９８４ ＤＬＧ．ＸＪ５ＷＬ４４ 矢量 ＷＣＳ１９８４ ＤＯＭ．．．４３—３５－２０００ 栅格 ＷＧＳ ｌ９８４ Ｄ０Ｍ．Ｎ ４３ ４０ ２０００ 栅格 ＷＧＳ １９８４ ＤＯＭ．Ｎ＿４４－３０—２０００ 栅格 ＷＧＳ １９８４ Ｄ０Ｍ．Ｎ ４４ ３５ ２Ｏ００ 栅格 ＷＧＳ １９８４ Ｄ０Ｍ．Ｎ ４４ ４０ ２０ｏｏ 栅格 ＷＧＳ１９８４ ＤＯＭ．Ｎ ４４ ４５ ２ｏｏＯ 栅格 ＷＧＳ ｌ９８４ Ｄ０Ｍ ＤＯＭ．Ｎ＿４５—３０＿２０００ 栅格 ＷＧＳ１９８４ ＤＯＭ．．．４５—３５－２０００ 栅格 ＷＧＳ ｌ９８４ ＤＯ Ｍ．Ｎ４５ｊ０＿２０００ 栅格 ＷＧＳ １９８４ ＤＯＭ．Ｎ４５４５２０００ 栅格 ＷＧＳ１９８４ ＤＯＭ．Ｎ ４６ ３５ ２００ｏ 栅格 ＷＧＳ １９８４ Ｄ０ＭＮ ４６ ４０ ２０ｏＯ 栅格 ＷＧＳ １９８４ ＤＯＭ．Ｎ ４６ ４５ ２Ｏｏ０ 栅格 ＷＣＳ １９８４ ＤＥＭ．Ｌ４５Ｋ４５＿５Ｗ 栅格 ＷＧＳ １９８４ ＤＥＭ．ＳＲＴＭ＿５２＿０３ 栅格 ＷＧＳ １９８４ ＤＥＭ．ＳＲＴＭ５２０４ 栅格 ＷＧＳ１９８４ ＤＥＭ．ＳＲＴＭ一５２＿０５ 栅格 ＷＧＳ １９８４ ＤＥＭ ＤＥＭ ＳＲＴＭ５３—．０３ 栅格 ＷＧＳ１９８４ ＤＥＭ．ＳＲＴＭ５３』４ 栅格 ＷＧＳ １９８４ ＤＥＭ．ＳＲＴＭ＿５３０５ 栅格 ＷＧＳ ｌ９８４ ＤＥＭ．ＳＲＴＭ— ５４０３ 栅格 ＷＧＳ １９８４ ＤＥＭ．ＳＲＴ１ＶＩ＿５４＿０４ 栅格 ＷＧＳ １９８４ ＤＥＭ．ＳＲＴＭ５４＿０５ 栅格 ＷＧＳ１９８４ ＤＥＭ．ＳＲＴＭ— ５５０３ 栅格 ＷＧＳ １９８４ ＤＥＭ ＤＥＭ．ＳＲＴＭ一５５』ｌ４ 栅格 ＷＧＳ １９８４ ＤＥＭ ＳＲＴＭ５５＿０５ 栅格 ＷＧＳ １９８４ ＤＥＭＶＲ．Ｋ４５Ｌ４５５ＷＤＥＭＶＲ 栅格 ＷＧＳ １９８４ ＤＥＭＶＲ．ＳＨＺ５ＷＤＥＭ 栅格 ＷＧＳ １９８４ ＤＥＭＶＲ ＤＥＭＶＲ．Ｘ儿ｏｏＷＤＥＭ 栅格 ＷＧＳ １９８４ ＤＥＭＶＲ．ＸＪ２５ＷＤＥＭ 栅格 ＷＧＳ １９８４ ＤＥＭＶＲ．ＸＪ２５ＷＤＥＭＶＲ 栅格 ＷＧＳ ｌ９８４ ２数据库实现 兵团空间信息数据库的建立借鉴了目前国内空间数据库 建库的成熟经验，并充分考虑了兵团空间信息数据的结构特 点、数据的分发及使用特点，经过数据收集集中、数据加Ｔ 处理、软硬件准备、入库及开发测试等阶段顺利地完成了建 库工作。具体步骤如图３所示。 图３兵团空间信息数据库建库步骤 ３结语 通过兵团空间信息数据库的建设，实现了多源、多尺度、 海量区域空间信息数据的有机整合和高效的组织管理，同时 提高了兵团区域空间数据存储管理的效率、数据的安全保障 能力、共享能力和应用能力。该数据库可应用于兵团的规划 部门、国土资源部门、农业部门、水利部门等。当然，该数 据库建设和使用过程中还存在一些问题，比如数据共享、权 限划分、数据传输带宽等，这些问题对该数据库的性能和推 广应用产生了影响。 参考文献 ［１１王昀昀，朱勤东．基于ＡｒｃＳＤＥ的影像数据入库研究ｌ Ｊ１． 测绘通报，２０１３，（１）：８４—８６． ［２１王萌，张超．基于ＡｒｃＳＤＥ的信息基础设施空间数据库的 设计与实现Ⅲ．测绘与空间地理信息，２００７，３０（６）： ９６－１００． 【３】熊丽华，杨峰．基于ＡｒｃＳＤＥ的空间数据库技术的应用研 究［Ｊ】．计算机应用，２００４，２４（３）：９０—９６． 【４１王锐，白玲，马德涛．基于ＡｒｃＧＩＳ的城市人防数据模型 的设计与实现『Ｊ】．测绘工程，２００８，１７（５）：５３—５６． ［５１杜金凤．ＧＩＳ与空间数据库技术［Ｊ】．中国地名， ２００９，１２：６８． ［６１钟永友．基于ＡｒｃＳＤＥ的物流信息系统空间数据库设计 【Ｊ］．计算机与数字工程，２０１０，３８（１）：７４—７７．
