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基于RDBMS的空间数据库的设计与实现 陈俊华. 宋关福。 李绍俊。 ①北京超图地理信息技术有限公司 http://二 ②中科院地理信息产业发展中心 摘要:墓于关系型雌据库 (RDBMS)来进行空间数据的存储和管理，目前已经成为构建空问数据 库的主流技术。本文介绍了空间数据存储方式的演变以及不同存储方式的优缺点，并且阐述了墓于 RDBMS来构建空间数据库的的一些关键技术. 关。:关系数据库空问数据弓.攀面向对象痴 四叉树编码，uperKap 1.空间数据的特征 、 数据是信息系统的基础，一般认为数据是信息的载体，信息是数据的内涵。利用计算机 来处理数据，提取信息是信息系统的基本功能。GIS处理的主要是和空间位置、空间关系有 关的数据。一般来说，数据具有以下基本特征: . 选择性。数据从某一 (些)侧面描述事物本身。 . 可靠性。有很多原因影响数据的可靠性，比如数据在获取。存储，管理，传播过程 中会出现差错，导致数据的失真。必须保证数据的可靠性。 . 时间性。事物是动态的，发展的，数据只能反映事物在某个时间态下的状态。关于 数据时间性的研究比较多，也有一些专著。 . 完备性。数据的不完各往往导致分析结果的不完善，甚至会造成决策失误。 . 详细性和综合性。 空间数据除了具有一般数据的特征之外。还具有一些区别于其他数据的特性。构成空间 数据的特征主要有: 1.1.空间性 这是空间数据最主要的特性。空间数据描述了空间物体的位且、形态，甚至需要描述物 体的空间拓扑关系。例如描述一条河流，一般数据侧重于河流的流域面积，水流量，枯水期 等。而空间数据则侧重于河流的位置、长度、发源地等和空间位置有关的信息。复杂一点的 还要处理河流与流域内城市间的距离、方位等空间关系。空间性是空间数据区别于其他数据 的标志特征。 1.2.抽象性 空间数据描述的是现实世界中的地物和地貌特征，非常的复杂，必须经过抽象处理。不 同主题的空间数据库，人们所关心的内容也有差别。所以空间数据的抽象性还包括人为地取 舍数据。抽象性还使数据产生多语义问题。在不同的抽象中，同一自然地物表示可能会有不 同的语义。如河流既可以被抽象为水系要素，也可以被抽象为行政边界。如省界，县界等。 I.3.多尺度与多态性 不同的观察尺度具有不同的比例尺和不同的精度，同一地物在不同的情况下就会有形态 差异。最典型的例子有:就形态而言，任何城市在地理空间中都占据一定范围的区域，因此 可以认为其是面状地物，但在比例尺比较小的空间数据库中，城市是作为点状地物来处理的。 I.4.多时空性 GIS数据具有很强的时空特性。一个GIS系统中的数据源既有同一时间不同空间的数据 系列:也有同一空间不同时间序列的数据。不仅如此，GIS会根据系统需要而采用不同尺度 对地理空间进行表达。GIS数据是包括不同时空和不同尺度数据源的集成。 2 空间数据存储方式的演变 陈述彭先生曾经指出，地理信息系统脱胎于计算机制图。旱期的空间数据存储比较凌乱， 往往以存储地图的形式来存储数据。在存储空间数据的同时，还保存空间数据的拓扑关系。 例如早期Are/info所采用的”节点一弧段一多边形”的数据模型。这种数据模型处理单个对象 的能力很弱，修改一个的对象时候，会牵涉到其他的对象。由于需要维护拓扑关系，对空间 数据的更新修改比较麻烦口 需要指出的是，由于CAD软件在制图方面的优势，部分GIS的人员选用CAD软件作为 制图系统。大量的GIS数据是存储在CAD文件中的。如Autodesk的DWG文件格式。但是 CAD系统所管理的数据文件一般情况下都比较小，(如Microstation的DGN格式，数据量最 大不超过32M.DWG文件很少超过loom的)，无法满足GIS系统的大数据量要求。 以空间数据表示的地物不仅具有空间信息，而且具有很多的非空间的附属信息。如城市 的人口，国民生产总值等，这些构成了地理元素的属性信息。在早期的文件中，由于存储空 间数据和属性数据所采用的格式不同，在GIS系统中一般都将其分开存储。这样，维护两者 的一致性并进行一体化管理便成为必须解决问题。 随着面向对象思想的出现和面向对象方法学的应用