地理空间数据库原理期末考试题总卷

《地理空间数据库原理》课程期末考试卷

一、选择题（每题3分，共10题）

1、下列不适合直接采用关系型数据库对空间数据进行管理说法错误的是（A）

A. 传统数据库管理的是连续的相关性较小的数字或字符，而空间数据是连续的，并且有很强的空间相关性；

B. 传统数据库管理的实体类型较少，并且实体类型间关系简单固定，而GIS数据库的实体类型繁多，实体间存在着复杂的空间关系；

C. 传统数据库存储的数据通常为等长记录的数据，而空间数据的目标坐标长度不定，具有变长记录，并且数据项可能很多，很复杂；

D.传统数据库只查询和操作数字和文字信息，而空间数据库需要大量的空间数据操作和查询。

2. 下列关于的空间数据库管理方式经历的阶段及其各自特点说法错误的是（C）

A. 文件关系数据库混合管理阶段，用一组文件形式来存储地理空间数据及其拓扑关系，利用通用关系数据库存储属性数据，通过唯一的标识符来建立它们之间的连接。

B. 全关系式数据库管理阶段，基于关系模型方式，将图形数据按关系模型组织。图形数据和属性数据统一存储在通用关系数据库中，即将图形文件转成关系存放在目前大部分关系型数据库提供的二进制块中。

C.面向对象数据库管理阶段，面向对象型空间数据库管理系统最适合空间数据的表达和管理。持变长记录，还支持对象的嵌套，信息的继承和聚集。支持SQL

语言，有一定的通用性。允许定义合适的数据结构和数据操作。

D.对象关系数据库管理阶段，解决了空间数据的变长记录管理，使数据管理效率大大提高；空间和属性之间联结有空间数据管理模块解决，不仅具有操作关系数据的函数，还具有操作图形的API函数；

3. 对下述图形进行链式编码，编码结果为(D)

A.1,4,5,4,6,6,5,5,5,4,4,4

B.1,4,5,5,5,6,6,6,6,4,4,4

C.1,4,5,4,5,6,6,6,6,5,4,4

D.1,4,5,4,5,6,6,6,6,4,4,4

4. 使用游程编码对下述编码压缩后的结果为（B）

A.12W1B11W3B24W1B14W

B.12W1B12W3B24W1B14W

C.12W1B12W3B24W1B13W

D.12W1B12W3B25W1B14W

5. 下列关于各种数据模型说法错误的是（A)

A. Shapefile可以支持点，线，面等图形要素的存储。是一种比较原始的矢量数据存储方式，既能够存储几何体的位置数据，又可在一个文件之中同时存储这些几何体的属性数据。

B. 可用ArcCatalog对shapefile进行创建、移动、删除或重命名等操作,且ArcCatalog将自动维护数据的完整性，将所有文件同步改变。

C. Coverage数据模型是第二代地理数据模型，也被称为地理相关模型。它采用的是一种混合数据模型定义和管理地理数据。

D. Coverage 要素的主要类型是点、弧、多边形和节点，具有拓扑关联。次要类型是控制点、连接和注释。

6.下列不属于栅格数据压缩存储编码方法的是：(D)

A. 游程长度编码

B. 四叉树编码

C.链式编码

D. 哈夫曼编码

7. 下列哪项不是常用的空间索引（C）

A.BSP树

B.Cell树

C.二叉树

D.R树

8. 下列关于SQL的说法正确的是（C）

A.SQL， Structured Query Language(结构化查询语言)，关系数据库的主要访问方式。

B.SQL中，任何时候都可以执行一个数据定义语句，随时修改数据库结构。

C.SELECT语句充分体现了SQL语言的特征：过程化和面向集合。

D.SQL语言提供了数据控制功能，能够在一定程度上保证数据库中数据的安全性、完整性，并提供了一定的并发控制及恢复能力。

9. 横向分块组织中，分块尺寸的确定错误的是(B)

A.按存取频率较高的空间分布单元划分图块。

B.依据规定的大小，对空间进行规则的划分。

C.使基本存储单元具有较为合理的数据量。

D.考虑未来地图数据更新的图形属性信息源及空间分布。

10.下列不属于空间数据的基本特征的是(B)

A.空间特征

B.物理特征

C.属性特征

D.时间特征

二、专业术语解释（每题6分，共15题）

1. 地理空间数据库

指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数

据的总和，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。

2. 空间数据库管理系统

是一个对与空间数据有关的数据进行输入、编辑处理、存储、分析和输出的系统。

3. 空间数据结构

对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。

4. 数据模型

对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。

5. 对象模型

将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。

6. 拓扑关系

拓扑关系（ topological relation），指满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互关系。即用结点、弧段和多边形所表示的实体之间的邻接、关联、包含和连通关系。

7. 空间索引

依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列

的一种数据结构。

8. 空间数据引擎

空间数据引擎，简称SDE，是一种空间数据库管理系统的实现方法，即在常规数据库管理系统之上添加一层空间数据库引擎，以获得常规数据库管理系统功能之外的空间数据存储和管理的能力。

9. 空间数据查询

其属于空间数据库的范畴，一般定义为从空间数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。

10. 矢量结构

矢量数据结构是对矢量数据模型进行数据的组织。它通过记录实体坐标及其关系，尽可能精确的表示点、线、多边形等地理实体，坐标空间设为连续，允许任意位置、长度和面积的精确定义。

11. 栅格结构

栅格数据结构基于栅格模型的数据结构。是指将空间分割成有规则的网格，称为栅格单元，在各个栅格单元上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。

12. 四叉树编码思想

其基本思想是首先把一幅图象或一幅栅格地图等分成四部分，如果检查到某个子区的所有格网都含有相同的值（灰度或属性值），那么这个子区域就不再往下分割；否则，把这个区域再分割成四个子区域，这样递归地分割，直至每个子块都只含有相同的灰度或属性值为止。

13. 游程长度编码

游程长度编码是栅格数据压缩的重要编码方法，它的基本思路是：对于一幅栅格图像，常常有行(或列)方向上相邻的若干点具有相同的属性代码，因而可采取某种方法压缩那些重复的记录内容。其编码方案是，只在各行(或列)数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同代码重复的个数（或终止列号），数据结构是

（代码，重复数或终止列号），从而实现数据的压缩。

14. 链式编码

链式编码也称为弗里曼链码(Freeman)或边界链码。首先定义基本方向，可定义为：东＝0，东南＝1，南＝2，西南＝3，西＝4，西北＝5，北＝6，东北＝7等八个基本方向。然后对图形边界编码，数据结构是(起点，方向，方向…）。

15. BSP树

BSP树(Binary Space Partitioning Tree，二值空间划分树)是一种二叉树，它将空间逐级进行一分为二的划分，空间实体是该树的叶子结点。

三、简答题（每题10分，共10题）

1. 什么是空间数据库？其主要特点是什么？

空间数据库是地理信息系统中用于储存和管理空间数据的场所。

特点：（a）数据量特别大；

（b）不仅有地理要素的属性数据，还有大量的空间数据，并且这两种数据之间具有不可分割的联系；

（c）数据应用广泛。

2. 数据库技术的发展经历了哪些阶段？各个个阶段有什么的特点？

人工管理阶段：用户负责数据的组织、存储结构、存取方法、输入输出等细节；数据完全面向特定的应用程序走；数据与程序没有独立性。

文件系统阶段：系统提供存取方法，支持对文件的基本操作，用户程序不必考虑物理细节。数据的存取基本上以记录为单位；一个数据文件对应一个或几个用户程序，还是面向应用的；数据与程序有一定的独立性。

数据库系统阶段：有了数据库管理系统；面向全组织，面向现实世界；独立性较强；由DBMS统一存取，维护数据语义及结构。

3. 简述空间实体抽象的三个层次，并画图说明

抽象的结构图如下：

①空间概念数据模型

概念数据模型是人们对客观现实或现象象的一种认识。不同的人，由于在所关心的问题、研究的对象、期望的结果等方面存在着差异，对同一客观现象的抽象和描述会形成不同的用户视图，既称为外模式。

②空间逻辑数据模型

空间逻辑数据模型将空间概念数据模型确定的空间数据库信息内容，具体地表达为数据项、记录等之间的关系，这种表达有多种不同的实现方式。常用的数据模型包括层次模型、网络模型和关系模型。

③物理数据模型

物理数据模型将逻辑数据模型转换成为物理数据模型，即要求完成空间数据的物理组织、空间存取方法和数据库总体存储结构等的设计工作。

4. 简述基于场、对象和网络的地理空间认知模型

①基于场的模型：把地理空间中的事物和现象作为连续的变量或体来看待，根据不同的应用可以表示为二维的，也可表示为三维的。在空间信息系统中，场模型一般用栅格模型表示，其主要特点就是用二维划分覆盖整个连续空间。划分可以是规则的或不规则的，通常是采用正多边形作为划分的单位，如三角形、方格、六边形等。

②基于对象的模型：将研究的整个地理空间看成一个空域，地理实体和现象作为对立的对象分布在该空域中。按照其空间特征的分为点、线和面三种基本对象，对象也可能是由其它的对象构成构成的复杂对象，并且与其它的对象保持着特定的关系。每个对象对应着一组相关的属性以区分出各个不同的对象。只适合于那些具有完整边界的地理现象。

③基于网络的模型：网络模型是从图论中发展而来。在网络模型中，空间要素被抽象为链、节点等对象，同时还要关注其间的连通关系。这种模型适合用于对相互连接的线状现象进行建模，如交通线路、电力网线等。网络模型可以形式化定义为：网络图＝（节点，{节点间的关系，即链}）

5. 简述矢量数据结构，有哪几种常用编码？

矢量数据结构：矢量结构是以点、线、面等图形元素为基础的空间数据组织方式。地图中面状特征数字化的数据可描述为点（point）、矢量（vector）、结点（node）、线段（line）和多边形（polygon）等基本数据元素。点为最基本的地图数据元素，由一对坐标（X，Y）确定在平面中的位置。矢量由连结两点构成，有方向性，取决于线段数字化方向。结点为线段的两个端点，分为起始结点和终止结点。线段由两结点及结点间的一组有序点组成，包含一个或若干个连接的矢量，是两个多边形的公共边界。多边形表示面状地理实体的平面分布，是由一条或若干线段组成的闭合范围。

矢量数据结构编码：简单数据结构编码、树状索引编码法、拓扑数据结构编码。

6.简述栅格数据结构游程长度编码

游程长度编码：是栅格数据压缩的重要编码方法，它的基本思路是：对于一幅栅格图像，常常有行(或列)方向上相邻的若干点具有相同的属性代码，因而可采取某种方法压缩那些重复的记录内容。其编码方案是，只在各行(或列)数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同代码重复的个数（或终止列号），数据结构

是（代码，重复数或终止列号），从而实现数据的压缩。优缺点：数据压缩率高，易于实现叠置，检索运算。只考虑水平分解元素之间相关性而未考虑垂直分解元素之间相关性，又称一维游程编码。

7.简述栅格数据组织方法

栅格数据以层的方式来组织文件，在栅格数据结构中，物体的空间位置就用其在笛卡尔平面网格中的行号和列号坐标表示，物体的属性用象元的取值表示，每个象元在一个网格中只能取值一次，同一象元要表示多重属性的事物就要用多个笛卡尔平面网格，每个笛卡尔平面网格表示一种属性或同一属性的不同特征，这种平面称为层。

以像元为序。不同层上同一像元位置上的各属性值表示为一个列数组。

以层为基础。每一层又以像元为序记录它的坐标和属性值。

以层为基础。但每一层内则以多边形为序记录多边形的属性值和充满多边形的各像元的坐标。

8.简述3种以上栅格数据单元值确定方法

中心点法：将栅格中心点的值作为栅格元素值

重要性法：某些主要属性，只要在栅格中出现就把该属性作为栅格属性

面积占优法：栅格中占最大面积的属性值为它的属性.

百分比法：根据栅格内各地理要素所占面积的百分比数确定栅格的代码参与，如可记面积最大的两类AB，也可根据A类和B类所占百分比数在代码中加入数字。

9. 简述矢量和栅格数据模型的优缺点，以及二者的比较

①矢量数据的优缺点：

优点为数据结构紧凑、冗余度低，有利于网络和检索分析，图形显示质量好、精度高；

缺点为数据结构复杂，多边形叠加分析比较困难。

②栅格数据的优缺点：

优点为数据结构简单，便于空间分析和地表模拟，现势性较强；

缺点为数据量大，投影转换比较复杂。

③矢量和栅格数据模型的比较：

栅格数据操作总的来说容易实现，矢量数据操作则比较复杂；栅格结构是矢量结构在某种程度上的一种近似，对于同一地物达到于矢量数据相同的精度需要更大量的数据；在坐标位置搜索、计算多边形形状面积等方面栅格结构更为有效，而且易于遥感相结合，易于信息共享；矢量结构对于拓扑关系的搜索则更为高效，网络信息只有用矢量才能完全描述，而且精度较高。对于地理信息系统软件来说，两者共存，各自发挥优势是十分有效的。

10. 什么是空间数据引擎？举例说明空间数据引擎的体系结构、工作原理。

①空间数据库引擎（Spatial Database Engine，SDE）是基于特定空间数据模型，在特定的数据存储、管理系统（如数据库管理系统或文件系统）的基础上，提供对空间数据的存储、检索等操作，以提供在此基础上的二次开发。

②原理：SDE只提供存储、读取、检索、管理数据和对数据的基本处理等功能；SDE不负责进行空间分析和复杂处理；基于第三方API(如Oracle Spatial和ESRI SDE)开发的引擎可以提供更多功能。

③SDE的体系结构：

11. 如何进行空间数据分层组织？分层有哪些原则？分层有哪些方法？

层的概念同时适合于栅格数据和矢量数据。层是指地理特征及其属性在逻辑上的集合。在栅格数据结构中，每种属性可形成一个独立的层，而新的属性就意味着在数据库中新加一层。在矢量结构中，层是用来区分空间实体的主要类型，目的是为了制图与显示。

数据分层的原则：

考虑特征类型：点线面分别处于不同层。

考虑特征的逻辑分组：相关的地物位于同一层。

分层时应使处理更加方便。

数据分层的方法:

按专题分层

按时间序列分层

以地面垂直高度分层

12. 什么是空间索引？建立空间索引的目的？

空间索引：依据空间对象的位置和形状或空间对象间的某种空间关系，按一定的顺序排列的一种数据结构。

目的：对空间数据进行筛选和过滤，使得在进行空间操作时，大量与空间对象无关的空间数据被预先排除，从而提高空间操作速度和效率。

13. 空间索引建立的基本原理和基本原则？

基本原理：尽管有许多特定的数据结构和算法用来完成空间索引，但基本原理相似，采用分割原理，把查询空间划分为若干区域，这些区域或单元包含空间数据并可唯一标识。

基本原则：

存储效率高: 为一组数据创建的索引数据，其数据量应该尽量的小。查询效率高: 建索引的目的就是提高查询效率。更新效率高: 数据集的变化可以抽象为数据集中数据对象的修改、增加和删除。

14.简述基于文件的索引和基于数据库的索引的区别。

基于数据库的索引：实质上是基于数据库的SQL语言优化。通过适当的表结构设

计、表索引设计，以及SQL查询的设计，达到对空间数据的快速检索。基于文件的索引和基于内存的索引：都是用结构来适应算法，而基于数据库的索引是用算法来适应结构。

15. 简述Shape、Geodatabase三种数据模型

①Shapfile图形文件是ESRI ( Environmental Systems Research Institute) 公司提供的一种矢量数据格式，Shapefile 图形文件存储了空间地理要素的非拓扑几何信息以及属性信息，其中几何信息由一系列矢量坐标组成。由于Shapefile 没有拓扑数据结构。

②Coverage数据模型是第二代地理数据模型，也被称为地理相关模型（Georelational Data Model）。它采用的是一种混合数据模型定义和管理地理数据。Coverage也是ArcGIS 9中主要的矢量文件格式之一，用其来表示矢量数据在实际应用中非常广泛。

③ArcGIS推出新的面向对象的数据模型Geodatabase是将空间对象的属性和行为结合起来的智能化地理数据模型。GIS数据集中的属性可以被赋予自然行为，属性间的任何类型的关系都可以在Geodatabase中定义。在该模型中，实体表示为具有属性、行为和关系的对象;支持内建于系统中的各种不同的地理对象类型。这些对象类型包括简单对象、地理要素、网络要素、注记要素以及其他更专业的要素类型。该模型还允许用户定义对象间的关系，并通过规则来维护对象间的参照和拓扑完整性。

四、运算题（每题15分，共2题）

1.A 对下图进行块状编码

答案：编码结果

（1，1，1，0），（1，2，2，2），

（1，4，1，5），（1，5，1，5），

（1，6，2，5），（1，8，1，5）；

（2，1，1，2），（2，4，1，2），

（2，5，1，2），（2，8，1，5）；

（3，3，1，2），（3，4，1，2），

（3，5，2，3），（3，7，2，5）；

（4，1，2，0），（4，3，1，2），

（4，4，1，3）；（5，3，1，3），

（5，4，2，3），（5，6，1，3），

（5，7，1，5），（5，8，1，3）；

（6，1，3，0），（6，6，3，3）；

（7，4，1，0），（7，5，1，3）；

（8，4，1，0），（8，5，1，0）。

1.B 把下述直接栅格编码转成四叉树编码

答案：编码结果

地理空间数据库课堂练习二

/*课堂练习二*/ /*1.查找本数据库中所有的空间表*/ select f_table_name from geometry_columns; /*2.查找streams表的空间参考系的授权*/ select s.auth-srid from spatial_ref_sys s, geometry_columns g where g.f_table_name='streams' and s.srid=g.srid; /*3.获得75号路的几何类型*/ select st_geometrytype(centerlines) from divided_routes where name='路75'; /*4.获得鹅岛的WKT表示*/ select st_astext(boundary) from island where name='鹅岛'; /*5.判断名为路5，别名为“主街”的路段的几何属性是否为空*/ select st_isempty(centerline) from road_segments where name='路5' AND aliases = '主街'; /*6.蓝湖的几何结构是否简单的*/ select st_issimple(shore) from lake where name='蓝湖'; /*7.获得鹅岛的边界*/ select st_astext(st_boundary(boundary)) from island where name = '鹅岛'; /*8.获得鹅岛的MBR边界*/ select st_astext(st_envelope(boundary)) from island where name='鹅岛'; /*9.获得卡姆桥的x，y坐标*/ select st_x(position),st_Y(position)

空间数据库重点知识

矢量数据结构：通过记录坐标的方式来表达点、线、面等地理实体。 矢量数据结构的主要特点：定位明显和属性隐含。 结构：Spaghetti（面条）结构和拓扑矢量数据结构。 只有像拓扑结构这样的数据结构才是“矢量”数据结构。 拓扑矢量数据结构的特点是：1、一个多边形和另一个多边形之间没有空间 坐标的重复，这样就消除了重复线；2、拓扑信息与空间坐标分别存储，有利于进行近邻、包含和相连等查询操作；3、拓扑表必须在一开始就创建，这要花费一定的时间和空间；4、一些简单的操作比如图形显示比较慢，因为图形显示需要的是空间坐标而非拓扑结构。 栅格数据模型是将连续的空间离散化，将地理区域的平面表象按一定分解力作行和列的规则划分，形成大小均匀紧密相邻的网格阵列。 空间数据引擎（SDE）：是用来解决如何在关系数据库中存储空间的数据，实现真正的数据库方式管理空间数据，建立空间数据服务器的方法。 工作原理：SDE客户端发出请求，由SDE服务端处理这个请求，转换成DBMS 能处理的请求事物，由DBMS处理完相应的请求，SDE服务端再将处理的结果实时反馈给GIS的客户端。客户通过空间数据引擎将自己的数据交给大型关系型DBMS,由DBMS统一管理，同样，客户可以通过空间数据引擎从关系型DBMS 中获取其它类型的GIS数据，并转换成客户端可以使用的方式。 空间数据引擎的作用： （1）与空间数据库联合，为任何支持的用户提供空间数据服务。 （2）提供开放的数据访问，通过TCP/IP横跨任何同构或异构网格，支持分布式的GIS系统。 （3）SDE对外提供了空间几个对象模型，用户可以在此模型基础之上建立空间几何对象，并对这些几何对象进行操作。 （4）快速的数据提取和分析。 （5）SDE提供了连续DBMS数据库的接口，其他的一切涉及与DBMS数据库进行交互的操作都是在此基础之上完成的。 （6）与空间数据库联合可以管理海量空间信息。 （7）无缝的数据管理，实现空间数据与属性数据统一存储。 （8）并发访问。 空间数据是对空间事物的描述,实质上就是指以地球表面空间位置为参照,用来 描述空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面的数据。 数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。 空间数据特征：时空特征、多维特征、多尺度性、海量数据特征。

校园基础地理空间数据库建设设计方案

校园基础地理空间数据库建设设计方案 遥感1503班第10组 （杨森泉张晨欣杨剑钢熊倩倩） 测绘地理信息技术专业 昆明冶金高等专科学校测绘学院 2017年5月

一．数据来源 二. 目的 三 .任务 四. 任务范围 五 .任务分配与计划六．小组任务分配七. E-R模型设计八．关系模式九．属性结构表十．编码方案

一．数据来源 原始数据为大二上学期期末实训数字测图成果（即DWG格式的校园地形图） 导入GIS 软件数据则为修改过的校园地形图 二．目的 把现实世界中有一定范围内存在着的应用数据抽象成一个数据库的具体结构的过程。空间数据库设计要满足用户需求，具有良好的数据库性能，准确模拟现实世界，能够被某个数据库管理系统接受。

三．任务 任务包括三个方面：数据结构、数据操作、完整性约束 具体为： ①静态特征设计——结构特性，包括概念结构设计和逻辑结构设计； ②动态特性设计——数据库的行为特性，设计查询、静态事务处理等应用程序； ③物理设计，设计数据库的存储模式和存储方式。 主要步骤：需求分析→概念设计→逻辑设计→物理设计 原则：①尽量减少空间数据存储冗余；②提供稳定的空间数据结构，在用户的需要改变时，数据结构能够做出相应的变化；③满足用户对空间数据及时访问的需求，高校提供用户所需的空间数据查询结果；④在空间元素间为耻复杂的联系，反应空间数据的复杂性；⑤支持多种决策需要，具有较强的应用适应性。 四、任务范围 空间数据库实现的步骤、建库的前期准备工作内容、建库流程 步骤：①建立实际的空间数据库结构；②装入试验性数据测试应用程序；③装入实际空间数据，建立实际运行的空间数据库。 前期准备工作内容：①数据源的选择；②数据采集存储原则；③建库的数据准备；④数据库入库的组织管理。 建库流程：①首先必须确定数字化的方法及工具；②准备数字化原图，并掌握该图的投影、比例尺、网格等空间信息；③按照分层要求进行

地理信息系统原理课后作业答案

地理信息系统原理课后作业答案 第1章绪论 1 什么叫信息、数据？它们有何区别？信息有何特点？ 答：信息是客观事物的存在及演变情况的反映。对于计算机而言，数据是指输入到计算机并能为计算机进行处理的一切现象（数字、文字、符号、声音、图像等），在计算机环境中数据是描述实体或对象的唯一工具。数据是用以载荷信息的物理符号，没有任何实际意义，只是一种数学符号的集合，只有在其上加上某种特定的含义，它才代表某一实体或现象，这时数据才变成信息。信息的特点：①客观性②适用性③传输性④共享性。 2 什么叫空间数据、地图？举例说明空间数据有哪几种类型。 答：空间数据是以点、线、面等方式采用编码技术对空间物体进行特征描述及在物体间建立相互联系的数据集。地图是表达客观事物的地理分布及其相互联系的空间模型，是反映地理实体的图形，是对地理实体简化和再现。空间数据主要有点、线、面三种类型。例如，地图上的点可以是矿点、采样点、高程点、地物点和城镇等；线可以是地质界线、铁路、公路、河流等；面可以是土壤类型、水体、岩石类型等。 3 什么叫地理信息、地学信息、信息系统、地理信息系统？它们之间有何区别？ 答：地理信息是表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。地学信息所表示的信息范围更广，它不仅来自地表，还包括地下、大气层，甚至宇宙空间。凡是与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。能对数据和信息进行采集、存贮、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统称为信息系统。地理信息系统（GIS）是在计算机软硬件支持下，以采集、存贮、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题等为主要任务的计算机系统。区别：地理信息属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显着的标志。地学信息所表示的信息范围更广，它不仅来自地表，还包括地下、大气层，甚至宇宙空间。凡是与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。地学信息具有无限性、多样性、灵活性、共享性等特点。同地球上的自然资源、能源本身不同，地学信息不但没有限度，而且会爆炸式地增长。信息系统的四大功能为数据采集、管理、分析和表达。信息系统是基于数据库的问答系统。空间信息系统是一种十分重要而又与其它类型信息系统有显着区别的信息系统，因为它所要采集、管理、处理和更新的是空间信息。 4 试述地理信息系统的发展阶段及我国地理信息系统的发展过程。 答：地理信息系统发展阶段：以时间发展为序列，可分为60年代起始发展阶段、70年代发展巩固阶段、80年代推广应用阶段和90年代蓬勃发展阶段。我国地理信息系统的发展过程：GIS在中国的发展可分为三个阶段。第一阶段从1970年到1980年，为准备阶段，主要进行舆论准备，正式提出倡仪，开始组建队伍，培训人才，组织个别实验研究。第二阶段从1981年到1985年，为起步阶段，完成了技术引进，研究数据规范和标准，空间数据库建立，数据处理和分析算法及应用软件的开发等，对GIS进行理论探索和区域性实验研究。第三个阶段从1986年到现在，为初步发展阶段，我国GIS的研究和应用进入有组织、有计划、有目标的阶段，逐步建立了不同层次、不同规模的组织机构、研究中心和实验室，中国科学院于1985年开始筹建国家资源与环境系统实验室，是一个新型的开放性研究实验室，1994年中国GIS协会在北京成立。 5 试述地理信息系统与其他相关学科系统间的关系。

地理信息系统原理与方法期末考试题目及答案--复习资料

2.操作尺度：对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度，不同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度 3.地理网格：是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的网格。 数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 4.数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 5.对象模型：将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。 6.地图数字化：根据现有纸质地图，通贯手扶跟踪或扫描矢量化地方法，生产出可在技术机上进行存储、处理和分析的数字化数据。 7. 拓扑关系：图形在保持连续状态下的变形但图形关系不变的性质。 8.空间数据结构：对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。 9.影像金字塔结构：在同一的空间参照下，根据用户需要以不同分辨率进行存储与显示，形成分辨率由粗到细，数据量由小到大的金字塔结构。 10.空间索引：依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构。 11.空间数据查询：其属于空间数据库的范畴，一般定义为从空间数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。 12.空间分析：以地理事物的空间位置和形态特征为基础，异空间数据运算、空间数与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。13.栅格数据的追踪分析：对于特定的栅格数据系统，有某一个或多个起点，按照一定的追种法则进行追踪目标或者追踪的空间分析方法。 14.数字高程模型：是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。 15.数字地形分析：是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。 二、填空题 1、地理空间数据的概念模型分为：对象模型、场模型、网络模型。

武汉大学空间数据库复习资料整理

《空间数据库原理》 第一章数据库 1、空间数据库：①提供结构用于存储和分析空间数据②空间数据由多维空间的对象组成③在标准数据库中存储空间数据需要大量的空间，从一个标准数据库中检索查询空间数据需要很多时间并且很累赘，通常导致很多错误。 2、DBMS:（数据的操作系统）一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库。SDBMS：增加了处理空间数据功能的DBMS。①在它的数据模型中提供空间数据类型和查询语言②至少在执行时支持提供空间数据类型：空间索引；空间链接有效的算法。 在地理信息系统中为什么要研究专门的空间数据库系统？ 1.空间数据库能提供结构存储和空间数据分析 2.空间数据库包含多面空间的对象 3.在标准数据库中存储空间数据会需要过多的空间 4.标准数据库的查询反馈和空间数据分析会消耗过多时减并且留下大量错误空间 5.空间数据库能提供更多有效率的存储和空间数据分析 3、哈希（Hash）函数：一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。 质数除余法（直接取余法）：f(x):=x mod maxM ;maxM一般是不太接近2^t的一个质数。 乘法取整法：f(x):=trunc((x/maxX)*maxlongit) mod maxM，主要用于实数。 平方取中法：f(x):=(x*x div 1000 ) mod 1000000);平方后取中间的，每位包含信息比较多。 第二章数据库基本原理 1、数据模型Data Model：关于数据基础或对象以及他们之间的关系的抽象描述被表示在一个数据库中。 3、概念数据模型：也称语义模型，关于实体和实体间联系的抽象概念集，用统一的语言描述、综合、集成的用户视图。 2、数据字典：是指对数据库的内容包括数据项和属性码定义，是元数据的重要组成部分。（是指对数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑、外部实体等进行定义和描述，其目的是对数据流程图中的各个元素做出详细的说明。） Metadata：是描述数据的数据，主要是描述数据属性的信息，用来支持如指示存储位置、历史数据、资源查找、文件记录等功能。 3、数据库设计和实现：①需求分析②概念数据建模③逻辑建模（参考DBMS和基础数据模型）④物理建模或者实现（参考物理存储和电脑环境）。 需求调查：根据数据库设计的主题对用户的需求进行调查，了解用户特点和要求，取得设计者与用户对需求的一致看法。需求分析：指的是在创建一个新的或改变一个现存的系统或产品时，确定新系统的目的、范围、定义和功能时所要做的所有工作。 4、E-R图：描述对象类型之间的关系，是表示概念模型的一种方式。 第三章基本空间概念 1、凸多边形：把一个多边形任意一边向两方无限延长成为一条直线，如果多边形的其他各边均在此直线的同旁，那么这个多边形就叫做凸多边形。 2、点集拓扑：一个基于相邻关系定义拓扑学空间的方法。 3、大圆距离：大圆距离指的是从球面的一点A出发到达球面上另一点B，所经过的最短路径（圆弧）的长度。 曼哈顿距离：两个点上在标准坐标系上的绝对轴距之总和。 4、欧式空间（欧几里德空间）：空间的坐标模型。作用：能将空间属性转化为以实数为元组的属性；坐标系包括一个确定的原点和在原点交叉的一对正交轴线。

城市公共基础数据库建设(地理库)地理库

城市公共基础数据库建设（地理库） 地理信息数据是智慧城市的定位基准，是集成城市自然、社会、经济、人文等综合信息的基础，是信息集成的载体，是智慧城市赖以实现的不可或缺的基础支撑。 “智慧南平地理库”建设将结合南平市现有数据情况，补充生产或整合更新南平市域范围内各类基础地理信息数据，按照标准规范对数据进行整合改造形成面向应用的公共地理框架数据，并研发数据库管理系统实现对基础地理信息数据和公共地理框架数据的建库管理和维护更新，为政府部门、企业和公众提供丰富权威的数据资源，推动地理信息的社会化应用，避免资源浪费和重复建设。 (1)基础地理信息数据补充生产：补充生产地名地址数据、三维景观数据等； (2)基础地理信息数据改造更新。将原来离散的、数据格式各异的空间信息改造成为逻辑上一体的、具有统一空间定位框架基础地理信息资源，整合对象主要是现有数字线划图、中小尺度遥感影像、高程模型以及地名数据； (3)公共地理空间框架数据整合生产（含政务版、公众版）：以基础地理数据为基础，根据数字城市地理空间框架的标准规范，面向公共应用需求进行数据的对象化、网格化、信息化加工处理，形成面向公共服务的地理框架数据 (4)数据库管理系统开发：研发数据库管理系统，实现对基础地理信息数据和公共地理框架数据的入库、日常管理及更新维护， (5)数据库建设：通过数据库管理系统，对整合后的基础地理信息数据、政务版地理框架数据和公众版地理框架数据进行入库处理，最终建成包含影像数据、矢量数据、高程模型数据的基础地理信

息数据库、政务地理框架数据库、公众地理框架数据库以及对应的元数据库和数据目录。 “智慧南平地理库”建设将改变南平市因获取掌握基础地理空间信息条块分割、部门所有的管理体制所形成的数据在内容、格式、坐标系统、定位精度等方面存有差别的现状，最大限度地推进地理信息资源的共享和应用，为交通、水利、国土、统计、公安、民政等各类政府部门提供科学、准确、及时的地理空间信息服务，还将通过现代化的网络和通讯技术向全社会提供导航、定位、出行等位置服务，从而推进南平市信息化进程,为创建和谐、有序的城市管理和公共服务新局面提供有力的支撑，推动和谐社会的发展。

《地理空间数据库原理》教学大纲

《地理空间数据库原理》教学大纲 一、课程基本情况 总学时：48 讲课学时： 48 实验学时：0 总学分：3.0 课程类别：专业基础必修 考核方式：考查 适用对象：地理信息系统专业 先修课程：地理信息系统原理等 参考教材：郭际元、周顺平、刘修国，空间数据库，中国地质大学（武汉），2002 毋河海、龚建雅编著，地理信息系统（GIS）空间数据结构与处理技术 二、课程的性质、任务与目的 《空间数据库》是地理信息系统专业的专业课。通过本课程的学习，使学生对各种空间数据的存贮和管理技术有个较全面的了解，对学生进行有关空间数据库的设计技巧的训练，为将来从事GIS应用系统及其数据库的设计打下基础。 三、课程内容、基本要求与学时分配 课程的基本内容 介绍数据库和数据模型库的存贮和管理技术，包括矢量数据模型的空间数据库、栅格数据模型的空间数据库、关系数据库对空间数据的管理、符号库、网络空间数据库、三维空间数据库、海量空间数据库以及时态空间数据库。 课程的基本要求 （一）对各种空间数据的存储和管理技术有个较全面的了解。 （二）掌握用文件管理图形数据和属性数据的方法和技术，并用程序予以实现。 教学安排 （一）数据库与数据模型（4学时） 理解数据库的概念；四种数据模型：层次模型网状模型、关系模型、面向对象模型。 （二）地图数据模型总论（4学时） 理解地图数据的基本组成：矢量空间数据模型和属性数据模型，图形数据和属性数据的连接。 （三）矢量数据模型的空间数据库（4学时）

掌握地理实体的目标化，实体信息的数据化，实体间关系的逻辑实现。 （四）栅格数据模型的空间数据库（4学时） 掌握栅格数据的组织与存贮，栅格数据的检索。 （五）符号库的建立及管理（6学时） 掌握矢量符号库和栅格符号库，符号库的建立及管理，符号的显示及编辑。 （六）三维空间数据库（6学时） 理解三维空间的目标分类，八叉树数据结构，四面体格网，三维边界表示法、 参数函数表示法。 （七）海量空间数据库（4学时） 理解数据库中图幅的组织方法，图幅间被分割目标的组织方法，跨图幅地图漫游。 （八）时态空间数据库（6学时） 理解空间地物的时态性、时态空间数据库的组织方法。 （九）空间数据的关系化管理（4学时） 理解基于关系数据库的空间数据模型，基于关系数据库的空间实体数据结构，空间数据访问模型，关系化空间数据的安全管理，大型关系数据库管理系统分布式体系结构的应用。 （十）网络空间数据库（6学时） 理解网络GIS主要改造模型，分布式地理信息共享形式，分布式空间数据管理技术，网络GIS中地理空间元数据管理。 四、教学方法和手段 学生在课外多关注数据库发展的新知识；采取多媒体教学方法（部分最好结合演示）等。 五、成绩评定 该课成绩有平时20分和考试卷面成绩两部分组成；考核形式闭卷。 六、其它说明 无 教学大纲撰写人： 地理信息科学系主任： 测绘与地理科学学院教学院长： 1

练习利用ArcCatalog 管理地理空间数据库

练习 2 1.利用ArcCatalog 管理地理空间数据库 2.在ArcMap中编辑属性数据 第1步启动ArcCatalog 打开一个地理数据库 (1) 第2步预览地理数据库中的要素类： (2) 第3步创建缩图，并查看元数据 (4) 第4步创建个人地理数据库(Personal Geodatabase) (5) 第5步拖放数据到ArcMap中 (13) 第6步编辑属性数据及进行1：M的空间查询 (14) 第7步导入GPS数据，生成图层 (16) 第1步启动ArcCatalog 打开一个地理数据库 当ArcCatalog打开后，点击, 按钮（连接到文件夹）. 建立到包含练习数据的连接（比如“E:\ARCGIS\EXEC2”）,

在ArcCatalog窗口左边的目录树中, 点击上面创建的文件夹的连接图标旁的(+)号，双击个人空间数据库－National.mdb。打开它。. 在National.mdb中包含有2个要素数据集、1个关系类和1个属性表 第2步预览地理数据库中的要素类： 在ArcCatalog 窗口右边的数据显示区内，点击“预览”选项页切换到“预览”视图界面。在目录树中，双击数据集要素集－“WorldContainer”，点击要素类－“Countries94”激活它。

在此窗口的下方，“预览”下拉列表中，选择“表格”。现在，你可以看到Countries94 的属性表。查看它的属性字段信息。 花几分钟，以同样的方法查看一下National.mdb 地理数据库中的其它数据。

第3步创建缩图，并查看元数据 在目录树中，选择地理数据库National中的要素类－Countries94，切换到“预览视图”，点击工具栏上的放大按钮，将图层放大到一定区域，然后再点 ，生成并更新缩略图。这时，切换到“内容”视图界面下，并在目录树中选择要素集－“WorldContainer”，数据查看方式更改为“缩略图方式”。.注意，此时，要素类“Countries94”的缩图图是不是发生了改变 点击“元数据”选项页，查看当前要素类的元数据，了解当前要素类是采用什么坐标系，都有哪些属性字段，字段的类型等信息。在元数据工具栏中，从样式表中选择不同的样式，可以看到，元数据显示的格式发生了变化。 点击元数据导出按钮，可以将元数据导出为多种格式，这里我们选择为“HTML”格式，确定后，元数据将被保存在指定路径下的.htm文件中，从资源管理器中，打开这个.htm文件，查看导出后的元数据信息。

地理信息系统试题

地理信息系统试题 一、名词解释 1.地理信息系统：是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环 境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 2.操作尺度：对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度，不 同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度 3.地理网格：是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的网格。 数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 4.数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成 有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 5.对象模型：将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作 为独立的对象分布在该空域中。 6.地图数字化：根据现有纸质地图，通贯手扶跟踪或扫描矢量化地方法，生 产出可在技术机上进行存储、处理和分析的数字化数据。 7. 拓扑关系：图形在保持连续状态下的变形但图形关系不变的性质。 8.空间数据结构：对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。 9.影像金字塔结构：在同一的空间参照下，根据用户需要以不同分辨率进行存 储与显示，形成分辨率由粗到细，数据量由小到大的金字塔结构。 10.空间索引：依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一 定的顺序排列的一种数据结构。 11.空间数据查询：其属于空间数据库的范畴，一般定义为从空间数据库中找 出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。 12.空间分析：以地理事物的空间位置和形态特征为基础，异空间数据运算、 空间数与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。 13.栅格数据的追踪分析：对于特定的栅格数据系统，有某一个或多个起点，按照一定的追种法则进行追踪目标或者追踪的空间分析方法。

地理信息系统考试

1.什么是GIS？它具有什么特点？ 概念：地理信息系统是一种采集、存储管理、处理、分析、显示和应用地理数据的计算机系统。 特点：a.数据的空间定位特征；b.空间关系处理的复杂性；c.海量数据管理能力 2.GIS与其它信息系统有什么区别？ （1）GIS与一般MIS a. GIS区别于其它信息系统的一个显著标志是具有空间分析功能。 b. GIS离不开数据库技术。数据库中的一些基本技术，如数据模型、数据存储、检索等都是GIS广泛使用的核心技术。 c. GIS对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用，而一般MIS（数据库系统）侧重于非图形数据（属性数据）的优化存储与查询，不能对空间数据进行查询、检索、分析，没有拓扑关系，其图形显示功能也很有限。 e. 如电话查号台是一个一般MIS，只能回答用户询问的电话号码，而通信地理信息系统除了可查询电话号码外，还提供用户的地理分布、空间密度、最近的邮局等空间关系信息。（2）GIS与CAD/CAM GIS与CAD共同点GIS与CAD 不同点 都有坐标系统； 都能将目标和参考系联系起来；都能描述图形数据的拓扑关系；都能处理属性和空间数据CAD研究对象为人造对象— 规则几何图形及组合； 图形功能特别是三维图形功 能强，属性库功能相对较弱； CAD中的拓扑关系较为简 单；一般采用几何坐标系。 GIS处理的数据大多来自于现实 世界，较之人造对象更复杂，数 据量更大；数据采集的方式多样 化； GIS的属性库结构复杂，功能强 大；强调对空间数据的分析，图 形属性交互使用频繁； GIS采用地理坐标系。 GIS与CAM共同点GIS与CAM 不同点 都有地图输出、空间查询、分析和检索功能CAM侧重于数据查询、分类及 自动符号化，具有地图辅助设计 和产生高质量矢量地图的输出 机制； 它强调数据显示而不是数据分 析，地理数据往往缺乏拓扑关 系；它与数据库的联系通常是一 些简单的查询。 CAM是GIS的重要组成部 分； 综合图形和属性数据进行深 层次的空间分析，提供辅助决 策信息。 3.简述GIS的构成。 完整的GIS主要由四个部分构成：计算机硬件系统；计算机软件系统；地理空间数据；系统管理、操作人员。

地理空间大大数据库原理期末考试地题目总卷

《地理空间数据库原理》课程期末考试卷 一、选择题（每题3分，共10题） 1、下列不适合直接采用关系型数据库对空间数据进行管理说法错误的是（A） A. 传统数据库管理的是连续的相关性较小的数字或字符，而空间数据是连续的，并且有很强的空间相关性； B. 传统数据库管理的实体类型较少，并且实体类型间关系简单固定，而GIS数据库的实体类型繁多，实体间存在着复杂的空间关系； C. 传统数据库存储的数据通常为等长记录的数据，而空间数据的目标坐标长度不定，具有变长记录，并且数据项可能很多，很复杂； D.传统数据库只查询和操作数字和文字信息，而空间数据库需要大量的空间数据操作和查询。 2. 下列关于的空间数据库管理方式经历的阶段及其各自特点说法错误的是（C） A. 文件关系数据库混合管理阶段，用一组文件形式来存储地理空间数据及其拓扑关系，利用通用关系数据库存储属性数据，通过唯一的标识符来建立它们之间的连接。 B. 全关系式数据库管理阶段，基于关系模型方式，将图形数据按关系模型组织。图形数据和属性数据统一存储在通用关系数据库中，即将图形文件转成关系存放在目前大部分关系型数据库提供的二进制块中。 C.面向对象数据库管理阶段，面向对象型空间数据库管理系统最适合空间数据的表达和管理。持变长记录，还支持对象的嵌套，信息的继承和聚集。支持SQL 语言，有一定的通用性。允许定义合适的数据结构和数据操作。 D.对象关系数据库管理阶段，解决了空间数据的变长记录管理，使数据管理效率大大提高；空间和属性之间联结有空间数据管理模块解决，不仅具有操作关系数据的函数，还具有操作图形的API函数； 3. 对下述图形进行链式编码，编码结果为(D)

地理数据库复习资料

地理数据库复习资料 第一章数据库系统概论 1.数据 （1）定义：是指人们用来反映客观世界而记录下来的数字、字母或符号，可以存储在某一种媒体上。是数据库中存储的基本对象。 （2）信息与数据的关系： 信息是数据的内涵意义，是数据的内容和解释，是有用的、经过加工的数据。数据是信息的素材、是信息的载体和表达形式。 2.数据库 （1）定义：是指长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的大量数据的集合。（2）数据库管理系统：是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。（3）DBMS的功能：定义、操纵、数据库运行管理、数据库的建立和维护。（4）数据库系统(DBS)：是实现有组织地、动态地存储大量关联数据、方便多用户访问的计算机硬件、软件和数据资源组成的系统。一般由数据库、数据库管理系统（及其应用开发工具）、应用系统、数据库管理员和用户构成。 （5）DBS的特点： 数据的结构化；最小的冗余度；数据集成化，物理存储上不存在重复；数据的共享；数据与程序独立；数据的安全性和完整性。 ?3.数据库系统结构 （1）从数据库管理系统角度看： 三级结构模式（外模式、模式、内模式） 是数据库管理系统内部的系统结构 （2）从数据库最终用户角度看： 单用户结构、主从式结构、分布式结构、客户/服务器结构、 浏览器/应用服务器/数据库服务器多层结构 是数据库系统外部的体系结构 ?4.数据库系统的三级模式结构

5.数据库的二级映象功能与数据独立性 （1）外模式/模式映象 ①模式是数据的全局逻辑结构，外模式是数据的局部逻辑结构，对应于一个模式可以有任意多个外模式。 ②对于每一个外模式，数据库系统都有一个外模式/模式映象，它定义了该外模式与模式之间的对应关系。 ③外模式/模式映象通常包含在各自的外模式的描述中。 ④当模式改变时（增加新的关系、新的属性、改变属性的数据类型等），数据库管理员修改有关的外模式／模式映象，使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，外模式不变，应用程序就没必要修改。 ⑤外模式／模式映像保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。（2）模式/内模式映象 ①描述了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系，比如，说明逻辑记录和字段在内部是如何表示的。 ②当数据库的存储结构改变时（例如选用了另一个存储结构），由数据库管理员对模式/内模式映像作出相应的改变，可以使得模式保持不变，从而应用程序也不必改变。 ③模式／内模式映像保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。 6.空间数据库的定义及类型 （1）空间数据库:是用来存储空间数据的数据库。它实现对具有一定地理要素特征的相关空间数据集合的统一管理，空间数据间紧密联系共同反映现实世界中某一区域内综合信息或专题信息间的联系，主要应用于地理空间数据处理和分析。（2）空间数据库的类型 ①根据空间数据库管理的空间数据的类型划分： 矢量线化数据库 栅格影像数据库 栅格地图数据库 航空影像数据库 卫星影像数据库 数字高程模型数据库 数字地面模型数据库 三维景观空间数据库

“空间数据库原理”课程教学探讨

Geomatics Science and Technology测绘科学技术, 2015, 3, 1-5 Published Online January 2015 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/827953642.html,/journal/gst https://www.wendangku.net/doc/827953642.html,/10.12677/gst.2015.31001 Discussion on Teaching of “Spatial Database Theory” Weiwei Song, Liang Chen Research Center of GNSS, Wuhan University, Wuhan Email: sww@https://www.wendangku.net/doc/827953642.html, Received: Nov. 26th, 2014; revised: Dec. 20th, 2014; accepted: Dec. 25th, 2014 Copyright ? 2015 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/827953642.html,/licenses/by/4.0/ Abstract The current teaching situation and some problems of spatial database theory are analyzed in this paper. Combining with the actual needs of teaching and its own characteristics, reasonable aca-demic education and practical teaching system are brought up. A discussion is made about proper teaching reform from different perspective, such as optimizing textbook construction, teaching content, enriching teaching methods and so on, which help to improve the teaching quality of spa-tial database theory course. Keywords Spatial Database, Teaching Content, Teaching Status, Teaching Reform “空间数据库原理”课程教学探讨 宋伟伟，陈亮 武汉大学卫星导航定位技术研究中心，武汉 Email: sww@https://www.wendangku.net/doc/827953642.html, 收稿日期：2014年11月26日；修回日期：2014年12月20日；录用日期：2014年12月25日 摘要 本文分析了当前空间数据库课程教学现状及存在的问题。结合教学实际需求，根据专业自身特点，提出

基于CAD数据的地理空间数据库的建立

基于CAD数据的地理空间数据库的建立

引言 计算机技术在测绘业的最早应用之一是在地图制图学中引入了机助制图技术，即cad（computer aided drafting）。cad具有强大的绘图功能和处理矢量图形的能力，目前已广泛地被应用在工业设计、机械设计、建筑设计、城市规划之中。随着相关学科高新技术日新月异的进步，cad技术也逐步向gis技术方向发展，同时也促进了传统的测绘产业向地理信息产业转化。地理信息系统(gis)具有便捷的地图显示处理、地理信息查询和强大的空间分析能力[1]，在数字产品的管理与应用方面明显优于cad技术[2]。以前的cad数据能否为gis所利用呢？找寻gis利用cad数据的有效途径无疑会有事半功倍的效果。 1.cad与gis数据概述 1.1cad与gis的区别 1）gis是采集、存储、分析、查询、输出与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。对信息进行管理是这个系统的主要目的。cad是对制图信息进行采集、综合、识别、存储、不同比例尺和不同投影之间的转换、编辑、输出的计算机处理系统。输出满足规范要求的图形为其最终目的。 2）gis是将空间图形实体抽象为点、线、面、注记4种类型。以此来采集、存储、编辑和管理。如围墙、陡坎、河流、道路等等在gis图中都是线型实体。它们之间差别不是用图形符号来区分，而是以属性来区分。cad图形中的图形元素种类很多，如点、线、多

义线、圆、矩形、注记等等。cad中的图形数据是矢量形式的，它不仅包含了由一组或多组的x、y、z坐标确定图形的几何位置和几何形状的可见的几何信息,还包含由数值或字符串表示线型的属性的不可见的非几何信息。 3）gis是个动态系统，存储的信息要求符合现状。因此，空间信息也要求及时更新。由于它是面向实体，实体图形只存储其主点主线，比较简单，所以修改比较方便。cad图是以符号来存储，修改麻烦。 1.2数据转换的研究现状 autocad具有极为强大的建模功能，能够精确、便捷地创建各种平面和三维图形，所以画地图首选autocad。在autocad中画出的图形能生成的是.dxf和.dwg这两种格式的文件,可以被arcgis直接调用，但是在打开后只能分成“注释”、“点”、“线”、“面”4层，这样不能很好的区分地图里面的有用信息，例如：做一幅城市地图，要把建筑物和河流分开，在autocad中可以分成两层，一层叫“一般房屋”，一层叫“面状水系”。如图1，当用arcmap打开后，这两层都合成到“面”这一层了，“一般房屋”和“面状水系”就只有靠注释和经验来分辨，这样会加长辨析的时间，远远不能满足人们的操作要求，如图2，在arcgis中的arcmap直接画地图没有在autocad中画的便捷，特别是在三维效果上面的体现更加没有autocad中表现的好。根据上面的原因，我们不得不面临着在autocad中画图，通过转换成.shp格式的文件给arcgis调用。

第二章 空间数据结构和空间数据库

第二章空间数据结构和空间数据库本章概述：地理信息系统的操作对象是空间地理实体，建立一个地理信息系统的首要任务是建立空间数据库，即将反映地理实体特性的地理数据存储在计算机中，这需要解决地理数据具体以什么形式在计算机中存储和处理即空间数据结构问题和如何描述实体及其相互关系即空间数据库模型问题。本章重点介绍主要的空间数据结构和空间数据库模型。 §2.1 地理实体及其描述 介绍地理实体的概念，地理实体需要描述的内容，实体的空间特征和实体间的空间关系。 §2.2 矢量数据结构 讲述矢量数据的图形表示、获取方式和表示(即矢量编码方法)。§2.3 栅格数据结构 讲述栅格数据的图形表示、栅格数据的组织、栅格结构的建立和栅格数据的表示。 §2.4 矢量栅格一体化数据结构

针对矢量栅格数据结构互为优缺点状况，介绍集两者优点为一体的矢量栅格一体化数据结构的概念和具体数据结构设计方法。 §2.5 三维数据结构 主要阐述基于栅格的八叉树三维数据结构的基本原理和存储结构。在矢量结构方面，介绍常用的三维边界表示法的方法原理、特点和应用。§2.6 空间数据模型 首先介绍数据库有关基础知识，传统数据模型如何存储图形数据及其局限性，重点阐述面向对象技术、面向对象模型和用于地理信息系统的空间数据库管理系统的类型。 §2.7 空间数据库的设计、建立和维护 介绍空间数据库的设计的内容、建立过程和维护方法。 您可能还想看前贴【GIS原理学习（一）】【GIS原理学习（二）】【GIS 原理学习（三）】【GIS原理学习（四）】 §2.1 地理实体及其描述 地理信息系统是以地理实体作为描述、反映现实世界中空间对象的单体。在地理信息系统中需要描述地理实体的名称、位置、形状、功能等内容，这些内容反映了地理实体的时间、空间和属性三种特性，其中空

空间数据库原理复习题

空间数据库原理复习题（2018） 同济大学-测绘工程-地理信息系统方向必修课 整理者：Quan 一、★ 第一章 1.地图数据的获取手段有哪些？ 地图的数字化、传感器技术、航空和航天平台技术、现代遥感技术、全球定位系统和惯性导航系统。 2.地图数据使用的坐标系有哪几种？ 地理坐标系、投影坐标系。 3.根据地理实体数字描述方式，空间数据可分为哪两种形式？ 矢量数据、栅格数据。 （另：从概念上分，空间对象数据、场对象数据） 4.什么是空间数据非结构化特征？ 空间数据不像一般事务数据一样每一个记录都有相同的结构与长度，因为空间数据包含了拓扑信息，在方便空间数据分析与查询的同时增大了信息管理的难度。 5.空间数据管理演变有哪些过程？说明各过程的特点。 （1）人工管理阶段（20世纪50年代中期）：数据不保存；没有数据管理软件；数据冗余；（2）文件系统阶段（20世纪60年代中期）：数据文件是大量数据集合形式；面向用户； 数据文件与对应程序有一定独立性；数据文件由顺序文件发展为索引文件、链接文

件、直接文件等； （3）文件与数据库系统混合管理阶段（20世纪70年代中期）：对用户观点的数据进行更严格描述；允许用户以记录或数据项作单位进行访问；数据的物理存储可以很复杂。（4）全关系型空间数据库管理系统（20世纪70年代后期）：不仅可以读写定长的属性数据，而且可以读写非结构化的图形数据，但由于二进制文件的读写效率低，速度慢，效率低。 （5）对象关系数据库管理系统：能直接管理和存储非结构化的空间数据，效率有所提升，但仍有很大限制。可能成为空间数据管理的主流。 （6）面向对象的数据库系统：支持变长记录及对象的嵌套、信息的继承和聚集；但价格昂贵且不太成熟，不太通用。 6.什么是空间数据库的内容？ 矢量地形图数据库、数字高程模型数据库、影像数据库、数字栅格地形图、专题数据、数字地图、元数据。 第二章 1.请叙述空间实体的地图表示方法。 （1）地图对空间实体的定位表示：空间信息在图形上表示为一组地图元素。 （2）地图对空间实体的属性表示：地图用符号和标记来表示属性信息。 （3）地图对空间实体的空间关系表示：地图要素之间的空间关系以图形表示于地图上，依靠读者去解释他们。 2.请分别叙述点线面三类实体对象的基本概念（并说明二维欧氏空间上的连续空间对象类 的继承等级关系） （1）点对象：具有特定位置、维数为零的实体。

地理空间数据库论文

地理空间数据库

摘要：对空间数据库的研究始于20世纪70年代的地图制图与遥感图象处理领域，其目的是为了有效地利用卫星遥感资源迅速绘制出各种经济专题地图。由于传统数据库在空间数据的表示、存储、管理、检索上存在许多缺陷，从而形成了空间数据库这一数据库研究领域。随着GIS、CAD、机器人、多媒体技术等应用领域的发展，对空间数据库的研究越来越受到人们的重视。本文从空间数据库的简单介绍开始，主要概述了空间数据库的基本概念、类型、索引与查询方法及其在发展中的一些实际应用。 关键词：空间数据库；GIS；基本概念；索引；查询；应用；发展 一、空间数据库的概念 1.1空间数据库的定义 空间数据库是具有内部联系的空间数据的集合，可以管理和维护海量数据，并为不同的GIS应用所共享。空间数据库应该满足的要求：(1)空间数据库系统是数据库系统，它具有商业数据库系统的一切功能和特点，必须具有能对空间数据进行处理的能力。 (2)空间数据库系统在数据模型中提供空间数据类型及其空间查询语言。 (3)数据库应当具备两个最核心的特征：1)持久性：即处理临时和永久数据的能力。临时数据在程序结束后就消失了；永久数据不仅在程序调用时可以用，并且在系统和媒介崩溃后仍可以使用。2)事务：事务将数据库的一个一致状态映射到另一个一致状态。 1.2空间数据库的组成 数据库三个基本部分构成：1)数据集：一个结构化的相关数据的集合体，包括数据本身和数据间的联系。数据集独立于应用程序而存在，是数据库的核心和管理对象。 2)物理存储介质：是指计算机的外存储器和内存储器。前者存储数据，后者存储操作系统和数据库管理系统，并有一定数量的缓冲区，用于数据处理，以减少内外存交换次数，提高数据存取效率。（内存数据库） 3)数据库软件：其核心是数据库管理系统(DBMS)。主要任务是对数据库进行管理和维护。具有对数据进行定义、描述、操作和维护等功能，接受并完成用户程序和终端命令对数据库的请求，负责数据库的安全。 1.3地理空间数据库与普通数据库的区别 普通数据库是为了一定的目的，在计算机系统中以特定的结构组织、