基于ArcSDE的空间数据库技术研究与工程实现
摘要
数据是地理信息系统中最基础的部分,分为两类:一类主要是和空间位置、空间关系有关的数据,称为空间数据;另一类是地理元素中非空间的属性信息,称为属性数据。在以往的应用系统中,通常的做法是将两类数据分别存储,利用关系型数据库来存储属性数据,而由于空间数据的特殊性,则保持原有文件结构不变,以文件形式存储空间数据。通过在空间数据文件和关系型数据库中的属性数据之间建立关联为基础来构建应用系统。
然而,这种两类数据分别存储的方式适用于单机的地学领域应用。随着应用向分布式的管理系统领域的转移,地理信息系统空间数据的文件管理模式在实现数据共享、网络通信、并发控制及数据的安全恢复机制等方面出现了难以解决的问题。
本课题以深圳城市交通仿真系统为例,首先对空间数据研究的意义、可行性和国内外研究现状进行了较为深入的分析,明确了空间数据研究的主要内容和地理信息系统设计、开发要解决的关键技术问题,包括多维数据的存储和处理,以及分析这种数据处理方式给分布式应用系统开发带来的利弊,继而介绍以数据中间件的方式来处理和存储地理信息系统(GIS)中空间数据,并对EsriArcSDE技术进行详细分析,详细阐述了这种先进的解决方案如何实现管理空间数据的理论细节和以ArcSDE作为数据网关开发地理信息系统应用系统的途径。进而提出了基于该项技术的地理信息系统的开发方法,最后,对现阶段的研究设计成果和需要进一步完善的地方进行了总结,展望了下一步需要继续深入进行的研究和探索工作。
As the most fundamental element of geographic information system, data can be classified into two types. One is related with spatial attitude which is called spatial data while the other is the property information about the spatial element. In the old application system, the former one is stored in document with specified format while the latter one stays at RDBMS. That is the typical solution for the stand-alone system which causes a lot of issues in distributed system.
This paper will take Shenzhen urban transportation simulation system as an example and gives analyses of the significance, realizing possibility and the study status about management and storage of spatial data firstly. The research content, system designing and the essential technique to solve are confirmed then. The middleware ArcSDE, as a key for solution, will be introduced in details.
By analyzing the mechanism of ArcSDE, the article will tell the details about how ArcSDE can access and manage the spatial data. A development technology based on such solution is also provided. The current research result and the further step to improve the system function are concluded, and the next research and work are also expected in the paper finally.
然而,这种两类数据分别存储的方式适用于单机的地学领域应用。随着应用向分布式的管理系统领域的转移,地理信息系统空间数据的文件管理模式在实现数据共享、网络通信、并发控制及数据的安全恢复机制等方面出现了难以解决的问题。
本课题以深圳城市交通仿真系统为例,首先对空间数据研究的意义、可行性和国内外研究现状进行了较为深入的分析,明确了空间数据研究的主要内容和地理信息系统设计、开发要解决的关键技术问题,包括多维数据的存储和处理,以及分析这种数据处理方式给分布式应用系统开发带来的利弊,继而介绍以数据中间件的方式来处理和存储地理信息系统(GIS)中空间数据,并对EsriArcSDE技术进行详细分析,详细阐述了这种先进的解决方案如何实现管理空间数据的理论细节和以ArcSDE作为数据网关开发地理信息系统应用系统的途径。进而提出了基于该项技术的地理信息系统的开发方法,最后,对现阶段的研究设计成果和需要进一步完善的地方进行了总结,展望了下一步需要继续深入进行的研究和探索工作。
As the most fundamental element of geographic information system, data can be classified into two types. One is related with spatial attitude which is called spatial data while the other is the property information about the spatial element. In the old application system, the former one is stored in document with specified format while the latter one stays at RDBMS. That is the typical solution for the stand-alone system which causes a lot of issues in distributed system.
This paper will take Shenzhen urban transportation simulation system as an example and gives analyses of the significance, realizing possibility and the study status about management and storage of spatial data firstly. The research content, system designing and the essential technique to solve are confirmed then. The middleware ArcSDE, as a key for solution, will be introduced in details.
By analyzing the mechanism of ArcSDE, the article will tell the details about how ArcSDE can access and manage the spatial data. A development technology based on such solution is also provided. The current research result and the further step to improve the system function are concluded, and the next research and work are also expected in the paper finally.
引文
[1]Oracle公司.Oracle Spatial User's Guide and Reference Release 9.2[R].2002.3
[2]Oracle公司.Oracle Spatial White Paper[R].2002.5.
[3]ESRI公司.Managing ArcSDE Services[R].2002.11.
[4]ESRI公司.ArcSDE Configuration and Tuning Guide for Oracle[R].2002.11.
[5]ESRI公司.ArcSDE Developer Help,2002.11.
[6]张成才,孙喜梅,黄慧.SDE的实体-关系模型空间数据管理方式研究[J].计算机工程与应用,2003(2).
[7]郭仁忠.《空间分析》.武汉测绘科技大学出版社.1997.1
[8]陈述彭,周成虎等.《地理信系统导论》.科学出版社.2000.1
[9]宋关福.《组件式地理信息系统研究》.中国科学院地理研究所博士论文,北京,1998
[10]宋关福.《组件式地理信息技术研究》.中国科学院遥感应用研究所博士后工作报告.2000
[11]潘瑜春,钟耳顺,梁军.基于空间数据库技术的地籍管理系统研究[J].地理研究,2003,22(2):237-244.
[12]张成才,孙喜梅,黄慧.SDE的实体--关系模型空间数据管理方式研究[J].计算机工程与应用,2003,39(2):199-201.
[13]周卫.Arc/Info的新型数据模型Geodatabase及其操作[J].计算机与地图,2001,(5).
[14]ESRI公司.ArcGIS Hydro Data Model[Z].ESRI Press,2001.
[15]李家田,刘洪斌,武伟,等.基于SDE的土壤信息系统空间数据库的设计和构建[J].西南农业大学学报,2003,(2).
[16]杨晨毅,刘吉平.基于SDE的GIS空间和属性数据在RDBMS中的集成[J].应用技术开发,2003,20(3):61-64.
[17]桂润堂,钟霞,薛重生.基于ArcSDE空间数据库引擎技术的应用研究[J].微机发展,2003,(13).96计算机应用2004年
[18]操震洲,李清泉.基于ArcSDE和ArcGIS Engine的版本管理系统的设计和实现[J].测绘与空间地理信息,2006,29(5)11:76-78.
[19]毛锋,沈小华,艾丽双.ArcGIS 8开发与实践[M].北京:科学出版社,2002.216-217.
[20]刘茂华,杨伦,王峰.时空数据库及其版本化管理[J].辽宁工程技术大学学报,2005,24:62-64.
[21]Michael Zeiler.Modeling our World-The ESRI guide to geodatabase design[M].California,USA:ESRI Press,1999.115-125.
[22]Managing a Versioned Geodatabase[Z].ESRI tutorials for training.
[2]Oracle公司.Oracle Spatial White Paper[R].2002.5.
[3]ESRI公司.Managing ArcSDE Services[R].2002.11.
[4]ESRI公司.ArcSDE Configuration and Tuning Guide for Oracle[R].2002.11.
[5]ESRI公司.ArcSDE Developer Help,2002.11.
[6]张成才,孙喜梅,黄慧.SDE的实体-关系模型空间数据管理方式研究[J].计算机工程与应用,2003(2).
[7]郭仁忠.《空间分析》.武汉测绘科技大学出版社.1997.1
[8]陈述彭,周成虎等.《地理信系统导论》.科学出版社.2000.1
[9]宋关福.《组件式地理信息系统研究》.中国科学院地理研究所博士论文,北京,1998
[10]宋关福.《组件式地理信息技术研究》.中国科学院遥感应用研究所博士后工作报告.2000
[11]潘瑜春,钟耳顺,梁军.基于空间数据库技术的地籍管理系统研究[J].地理研究,2003,22(2):237-244.
[12]张成才,孙喜梅,黄慧.SDE的实体--关系模型空间数据管理方式研究[J].计算机工程与应用,2003,39(2):199-201.
[13]周卫.Arc/Info的新型数据模型Geodatabase及其操作[J].计算机与地图,2001,(5).
[14]ESRI公司.ArcGIS Hydro Data Model[Z].ESRI Press,2001.
[15]李家田,刘洪斌,武伟,等.基于SDE的土壤信息系统空间数据库的设计和构建[J].西南农业大学学报,2003,(2).
[16]杨晨毅,刘吉平.基于SDE的GIS空间和属性数据在RDBMS中的集成[J].应用技术开发,2003,20(3):61-64.
[17]桂润堂,钟霞,薛重生.基于ArcSDE空间数据库引擎技术的应用研究[J].微机发展,2003,(13).96计算机应用2004年
[18]操震洲,李清泉.基于ArcSDE和ArcGIS Engine的版本管理系统的设计和实现[J].测绘与空间地理信息,2006,29(5)11:76-78.
[19]毛锋,沈小华,艾丽双.ArcGIS 8开发与实践[M].北京:科学出版社,2002.216-217.
[20]刘茂华,杨伦,王峰.时空数据库及其版本化管理[J].辽宁工程技术大学学报,2005,24:62-64.
[21]Michael Zeiler.Modeling our World-The ESRI guide to geodatabase design[M].California,USA:ESRI Press,1999.115-125.
[22]Managing a Versioned Geodatabase[Z].ESRI tutorials for training.