空间数据组织与管理实习总结

空间数据组织与管理实习总结（精选10篇）

篇1：空间数据组织与管理实习总结

空间数据组织与管理实习总结—刘光鹏

空间数据组织与管理实习总结

教师：田永中 刘光鹏整理

实习一ArcGIS的基本知识

一、ArcGIS的体系结构

ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox ArcInfoArc、Editor、ArcView WorkStation

二、ArcGIS的基本操作

1、打开（新建）地图

2、数据加载

3、数据显示与地图布局

4、数据输出

实习二空间数据的表达

一、目的：初步熟悉空间数据的矢量和栅格表达

1、矢量（点、线、面）

2、栅格

二、实习要求

1、在ArcGIS中，分别将point1、polyline1、polygon1按分辨率4、16、64转换成栅格文件；

2、分别将以上生成的栅格文件按缺损值转换成点、线、多边形的矢量文件；

3、将新生成的矢量文件与分别与point1、polyline1、polygon1进行比较，分析它们之间的差异，并总其规律，写一简要报告。

实习三ArcGIS中数据的表示

一、ArcGIS的数据文件

1、矢量：shapefile、coverage

2、栅格：grid、tif、jpg

3、Geodatabase

二、ArcGIS中查看数据

1、空间数据

2、属性表

实习四栅格像元的不同编码方法及误差比较

一、对土地利用数据按主要类型法进行栅格编码 操作步骤：

1、在Arctoolbox中，打开polygon to grid工具对话框

2、输入土地利用的矢量数据，分别按100米、500米、1000米的分辨率进行栅格转换，转换所采用的字段为ld500227-ID。

3、将三个栅格文件的属性表输出为.dbf文件，并用Excel打开

二、对土地利用数据按像元中心法进行栅格编码 操作步骤：

1、在Arctoolbox中，打开overlay的identity工具对话框

2、Input coverage分别输入point100、point500、point1000，identity coverage输入lad500227矢量文件，其它采用默认值，点击ok.3、在Arctoolbox中，打开point to grid工具对话框

4、分别将上一步生成的三个点文件按100米、500米、1000米的分辨率进行栅格转换，转换所采用的字段为ld500227-ID5、将三个栅格文件的属性表输出为.dbf文件，并用Excel打开

三、数据比较（列表）、并编写实习报告

1、同一分辨率下两种编码方法中的各类土地面积差异

2、同一编码方法下不同分辨下各类土地面积的差异

3、图形比较

附土地利用分类系统

实习五ArcGIS中空间数据的显示

一、认识ArcMap界面

1、标题条

2、工具条（可随意浮动贴边）

3、目录表（或称内容表）

4、显示区

5、状态栏

二、视图（显示区）

1、数据视图：Data view

2、版面视图: Layout view

三、内容表

1、数据框：

1、一个地图的组织单位；

2、一张地图上可以同时存在多个数据框； 活动数据框为当前操作的数据框（activate）

2、图层(Layer)：

图层是一个特定要素在地图中的存在形式，它不存贮实际的地理数据而只存贮对数据源中的引用。图层的开关：复选框

图层的顺序：在display标签下拖移 图层的两种存在形式：

1、地图文档（.MXD）的一部分;

2、图层文件(.lyr)——其作用在于定义和保存图层显示的颜色符号系统以及数据源的其它信息（操作：右击，选择save as layer file）。

3、地图：

文件形式：.mxd。

它并不存贮显示的数据，而仅仅存储对数据源的引用信息（记录该地图的数据源及表现方法（显示）），以

及其它一些相关信息，如图名、注记、比例尺、指北针等。

若数据源位置发生改变，则需要重设数据源（修改图层的数据源），其病症为图层名称前有一个红色的叹号，处理方式为：历右击图层，在DATA标签下set data source.4、图层组（Group layer）：

图层组是将多个图层组合成的一个新图层 多用于同类图层之间，用以设置其共同的属性 必要时可将图层组解散（Ungroup）。

5、内容表的管理： 重命名

图层的显示顺序

删除图层（并不会删除数据，若该图层处于编辑状态，则删除时会提示是否保存）依据比例显示

四、地图的显示范围

Tools工具条（放大、缩小、移动、全图显示、前（后）一视图）

使用书签：书签用于标记一个特定的显示区域，书签只能用于空间数据，不能在版面视图下使用。操作：view>>Book marks>>create 放大镜和全景图窗口

(window>>magnifier(overview))

五、ArcMap中的图层符号

属性窗口的symbology标签下，提供了多种定性或定量的制图选项 不同的符号化方法（1）显示定性值(2)显示定量值(3)数据的分级(4)使用分类柱状图 改变符号属性

为要素加标注（属性值或直接输入）

六、图层显示的比例尺范围

控制图层在一定的比例尺范围内显示

方法1：右击图层，单击visible scale ranges,选择set maximum(miximum)scale

方法2：右击图层，单击properties,在属性窗口中，单击general标签，然后设置上图所示的比例尺范围。

实习六ArcGIS中空间数据的操作

一、使用ArcCatalog

功能：浏览、]组织、分发、记录GIS数据 二、三种视图方法 目录标签 元数据标签

三、目录标签 大图标 列表 详细资料 缩略图

四、预览标签 Geography方式 Table方式 3D方式

Globe view方式

五、元数据标签 描述信息 空间信息 属性信息

六、空间数据格式

ArcGIS可以无缝的支持所有的esri的数据格式：shapefile、coverage、geodatabase以及ArcIMS提供的数据，还可以支持三种最常用的CAD数据格式（DXF、dwg、dgn）,从而减少对数据的转换。

七、Shapefile 数据格式 基本的矢量数据格式

至少由3个文件：.shp、.shx、.dbf 若有投影信息，则还有一个prj文件 它只存贮一个单一的要素类 以dBase格式存贮属性

八、Coverage格式

ArcInfo自身的矢量格式

它是由一种或几种要素类组成的集合 独立存贮属性的info表格

定义了拓扑关系作为要素属性表的一部分 ArcGIS8.3版本中不允许对coverage进行编辑

九、ArcInfo的空作工间(Workspace)指具有info子目录的系统目录

Coverage以目录的形式存储于工作空间中

Info目录存贮和管理工作空间中的所有coverage的info属性表

除了coverage外，工作空间中还可存贮其它类型的数据，如shapefile、geodatabase、CAD等

用ArcCatalog，而不用系统文件管理工具来管理空间数据，特别是coverage数据

十、Geodatabase数据格式 ArcGIS自身的数据格式之一

Geodatabase的每一个要素类仅存储一个单一的要素型，但只要有同一坐标系统，就可以轻易组成一个要

存贮拓扑关系 可以编辑

Personal geodatabase 与 arcsde geodatabase

十一、CAD数据格式 DXF DWG DGN

十二、影像和GRIDS

由等大的栅格像元组成行列(1)每个栅格像元存储一个值(2)详细程度信赖像元大小

影像：tiff、bmp、sid、jpeg、ERDAS Grids: ESRI自己的数据格式

其属性表通常存贮每一个值的栅格单元数量 通常只存储一个波段的数据，可以使用栅格堆栈（stack)的形式将多波段数据组织成一个文件

十三、建立目录连接 连接本地机上的任一目录

与光驱、软驱或网络计算机上的目录连接 可以任意取消这种连接

十四、连接网络服务器 连接到网络上的数据服务

十五、设置显示数据的类型

ArcCatalog并不将磁盘上的所有文件列出来，缺省情况下只列出地理数据文件，如Shapefile、Coverage等 Tools>Options…>

十六、创建缩略图

缩略图只是当时数据的屏幕快照，当数据变化时，可以重表生成缩略图

缩略图代表数据的内容或区域

保存地图时，地图的缩略图自动生成 图层文件的缩略图必须手动完成实习七 扫描矢量化

实习目的掌握常用的空间数据输入方法 实习内容：

在ArcGIS的ARCSCAN环境下，采用不同的方法进行空间数据的矢量化及属性输入。实习步骤：

1、在arccataloge中生成一个新的shapefile线文件

2、在acrmap中加入扫描的图像文件及shapefile文件

3、将图像以二值化的方式显示

4、分别打开arceditor及arcscan两个工具条，并将设置为可编辑状态

6、矢量化环境设置

7、矢量化预览

8、按以下方式进行矢量化(1)全自动矢量化

(2)在选择的区域内进行矢量化(3)对选定的对象进行矢量化（两种连接像元的选择方式）

(4)跟踪矢量化(5)屏幕直接矢量化

9、生成地块多边形（本次实习略）

10、为矢量数据添加属性（地块编号）（本次实习略）

实习八空间数据编辑

实习目的掌握常用的空间数据编辑方法 实习内容：

在ArcGIS的ARCMAP环境下，采用ArcEditor工具条进行空间数据的编辑。实习步骤：

1、熟悉可编辑的数据格式（shapefile, geodatabase, coverage)

2、熟悉Editor工具条

3、管理编辑任务（打开、停止、保存）

4、选择要素（交互式选择、selection menu、selection by location）

5、编辑功能（移动、旋转、tools工具条中的编辑功能）

6、了解草图

7、使用草图工具

8、编辑任务

9、创建新要素

10、定距取点与intersection工具

11、Trace工具、Arc工具、12、有关草图的环境菜单

13、指定长度、角度、参照 其它要素的角度、结束草图操作

14、修改草图的长度、编辑节点、修改要素任务、延伸/切割要素

15、reshape and cut feature tasks

16、编辑属性数据

实习九属性数据输入

实习目的掌握常用的属性数据的输入方法。实习内容

在ArcGIS的ARCMAP环境下，将EXCEL表中的分省数据输入到属性表中，并根据属性值生成相应的地图。

1、在省级行政区划多边形数据的属性表中，添加一个短整型字段，命名为code，用于存放各省的代码

2、根据分省的代码表（EXCEL文件，provincecode.xls），给全国各省（区、市）的多边形添加代码

3、根据代码将各省名称(provincecode.xls)和各省人口数据(provincepopu.xls)连接到属性表中。连接方式为：

（1）在系统的管理工具中，添加数据源（2）在excel中为数据插入>名称>定义（3）在ArcCatalog中为数据建立联接

4、新建一个人口密度字段，使用字段计算器（Field calculator）根据人口与面积计算各省区的人口密度。

5、根据人口密度，按5级分类生成全国人口密度图，并添加图名图例及南海诸岛、指北针，将图形输出按200dpi的精度输出为jpg格式的图片。

实习十空间坐标的转换

实习目的掌握空间坐标的调节与转换方法。实习内容

在ArcGIS中，将我国东部、西部数据的坐标进行适当调整，并将其合并成一个整体，然后将其坐标转换为Albers投影下的平面直角坐标，最后再将转换为Mercator投影。数据说明

中国东、西两部分的省界数据及控制点；控制点在Albers投影下的坐标文件（Excel）；两个分别带有Albers和Mercator投影的无数据文件 实习步骤

1、在Arcmap中加载数据，将Editor工具条设为可编辑状态，并设置snapping；

2、打开Spatial adjustment工具条，将西部地区的两个数据（点、线）按中部边沿调节到东部数据的坐标下

3、分别将东西两部分合并成一个文件（可以采用复制粘贴的方式、也可采用merge等其它方式）

4、利用控制点及其在Albers投影下的坐标数据，将合并后的点、线数据进行坐标转换

5、为转换后的数据加载投影信息（利用Albers投影参考数据）

6、将加载投影信息后的数据重新投影为UTM投影（利用Mercator投影参考数据），并比较转换前后的不同

实习十一 数字地面模型

创建TIN表面

在ARCMAP中添加气象站点的数据，并打开3D Analyst在工具条上点击3D Analyst>create/modify TIN>Create TIN from features 调整TIN的显示属性

用TIN生成等值线（contour）空间插值

在ARCMAP中添加气象站点的数据，并打开3D Analyst工具条，设置选项（options）

分别采用IDW、Spline、Kriging法对降水数据进行插值（在工具条上点击3D Analyst>Interpolate to raster

比较三种方法所得结果的不同，分析不同插值方法的特点

用插值后的结果生成降水等值线，交将800、1600、2400、3200、4000的等值线加粗表示 将全国行政区划数据加载到图中 DEM的三维显示

打开Arcscene，加载C:arcgisArcTutorSpatial中的Elevation数据

设置显示所用的高程（在该数据图层上点击右键，properties>base height,选择obtain heights for layer from surface)及颜色

创建山体阴影，并设置其高程，用40%的透明度显示

实习12 空间数据裁取与分析

实习目的掌握常用的空间数据裁取方法 实习内容

根据规划道路的中心线及道路宽度(600m)，确定需要占用的不同类型的土地范围与面积，并分村统计。数据

道路中心线

土地利用现状数据 分村行政区划数据 实习步骤

打开arctoolbox,利用analysis tools中的buffer工具为road.shp建立宽度为300m的缓冲区 将生成的缓冲区与土地利用数据叠加（overlay>intersect),确定需要占用的土地 将被占用土地与分村行政区数据叠加

（overlay>identity),给多边形添加村的信息

将叠加后生成的矢量多边形数据的属性表输出，并分别按村及土地类型进行统计。

实习十三空间分析

实习目的掌握常用的空间分析方法

根据规划道路的中心线及道路宽度(600m)，确定需要占用的不同类型的土地范围与面积，并分村统计。数据

道路中心线

土地利用现状数据 分村行政区划数据 实习步骤

打开arctoolbox,利用analysis tools中的buffer工具为road.shp建立宽度为300m的缓冲区 将生成的缓冲区与土地利用数据叠加

（overlay>intersect),确定需要占用的土地 将被占用土地与分村行政区数据叠加

（overlay>identity),给多边形添加村的信息

将叠加后生成的矢量多边形数据的属性表输出，并分别按村及土地类型进行统计。制作地图

综合实习栅格数据的适宜性分析

——垃圾场选址

实习目的掌握栅格数据的适宜性分析方法 实习内容

根据提供的数据，确定适宜的垃圾掩埋场位置 数据 见数据包 实习步骤 设置分析环境 数据准备

数据重分析（reclassfy）分析模型的建立与运算 制作地图

以上实习步骤的详细过程及说明见PDF文档“栅格数据的适宜性分析”

篇2：空间数据组织与管理实习总结

经过对空间数据库的课堂教学的学习，我们对空间数据库的建立有了理论上的基础，于十八周进行了空间数据库的课程设计实习。

此次实习主要在计算机上实现，在ArcCatalog和ArcGIS软件平台上进行。旨在让学生在已基本掌握各种空间数据库的存贮和管理技术的基础上，进行空间数据维护和管理的训练，在GIS原理、空间数据库理论、常用软件功能和相关专业知识之间建立起联系，培养学生具有编写实习报告的能力。

本实习可加深学生对各种空间数据库的原理和方法的理解，为后续的GIS软件设计课程及GIS科学研究打下良好的基础。

在独立完成《地理信息系统实习教程》第八篇“空间数据维护与管理”的所有练习后，我们基本上对拓扑规则有一定了解，对建立拓扑关系和应用拓扑关系对数据质量的检验的操作方法也有一定了解；对建立Geodatabase数据库，将CAD的DWG文件转换成可以被ArcGIS接受的线要素等，进而转换成多边形，再生成网格；具体操作了投影变换、坐标变换的练习，进行了坐标转换、左边拉伸、接边、影像配准等等操作；还进行了对数据源和元数据的学习„„在此基础上我们可以建立基本的数据库Geodatabase。

最后，进行了 “重庆交通大学空间数据库” 设计，由于缺乏基本数据，所以此次“重庆交通大学空间数据库”的设计只有基本的思路设计，即需求分析，概念设计（概念模型的建立，即“实体—关系”模型即E-R模型的建立），逻辑设计（逻辑数据模型即关系模型的建立），物理设计（物理数据模型的建立）。

篇3：空间数据组织与管理实习总结

1.1 农场组织管理体制不健全

目前, 我国大型农场虽然具有企业性质, 但在其建设发展过程中政府对农场发展建设起到决定性作用。因此, 农场在生产经营过程中不处于主导地位, 必须在政府行政命令下进行生产经营。管理体制受政府干预比较深刻, 管理的时效性较差, 为此, 大型农场与政府需要对其自身的权责予以重新定位, 各尽其职, 共同促进我国大型农场企业化、市场化发展, 提高农场企业管理水平[1]。

1.2 我国对农场建设资金投入不足, 基础设施建设相对薄弱

随着时间的推动, 虽然我国对农业生产经营方面不断加大资金投入, 但在如今受传统农业生产经营模式的影响, 对我国农场基础设施的投入力度上还有待加强。尤其在偏远贫困地区, 农业基础设施薄弱, 水利、电力基础设施建设得不到开展, 防灾减灾能力不足导致农场建设管理处于停滞不前的状态[2]。

1.3 科技创新能力缺乏

在科技发展迅猛的今天, 主要利用资源要素推动农业经济增长是绝不可持续发展的, 只有加快创新驱动才能够带动农业现代化可持续发展。因此, 科技创新能力是如今发展农业尤为重要的基础, 而我国大多新型科技由国外引入, 对原始创新技术极度缺乏, 这为我国发展农场信息化组织管理发展造成阻碍。

1.4 农业科技人才缺失

我国在农业科技人才培养方面尚未提出支持政策, 没有科技人才等于没有科学技术创新。在国际竞争力不断加强的今天, 国家的竞争力主要依靠人民的力量, 只有国民知识水平提升, 才能够研发出新兴的科学技术, 提升我国综合实力和国际竞争力, 因此, 科技人才的培育是我国农场信息化组织管理发展的重要环节[3,4,5,6]。

在信息化, 数字化, 智能化发展的今天, 面对我国农场组织管理所存在的不足之处, 发展农场信息化组织管理的唯一途径是依托空间网络环境下数据资源的有效集成, 推进农场组织管理效率的提高, 增加农民收入, 实现农业现代化转型。

2 空间网络数据资源集成对我国农场信息化组织管理的作用

随着互联网的迅猛发展, 在大数据浪潮席卷全球的今天, 从大数据中抽取有利的数据资源, 如网络资源、人才资源和政策资源等, 将这些资源有效集成能够使我国农场农产量大大增加, 解放农场劳动者繁重的体力劳动, 增强我国农业的国际竞争力。

2.1 网络资源对我国农场信息化组织管理的作用

很多农业网站将农作物价格预测与金融服务、电子商务报价结合起来, 这样农场可以通过网络资源来决定终止何种物种、种植多少及出售价格等, 种植计划中所需要签订的合同均可网上签订, 既大大减少了人力、物力、财力的消耗, 也提高了农场工作效率。我国农场可以利用全球定位系统、移动传感器、空中和卫星摄影等新兴技术收集大量涉农数据, 包括气象预报、虫害警报、环保法规等。农场可以根据收集来的数据进行处理和比较, 以最快的速度得出最有利的农业数据。可见, 利用空间网络环境下的网络资源对我国农场信息化组织管理起到不可替代的作用, 引领我国农场走向信息化、现代化的发展趋势[7]。

2.2 政策资源对我国农场信息化组织管理的作用

2008年10月, 党的十七届二中全会再次做出决定:“赋予农民更加充分而有保障的土地承包经营权, 现有土地承包关系要奥驰稳定并长久不变”。直到近几年, 2013年中央一号文件提出“家庭农场”概念, 鼓励和支持承包土地向专业大户、家庭农场、农民合作社流转, 发展多种形式的适度化规模化经营。因此, 目前我国农场正处于由传统的分散式农场、农地向集约化的适度规模农场发展。由此可见, 空间网络数据资源中的政策资源能够为我国农场向现代化转型提供有力的政策支撑。

2.3 信息人才资源对我国农场信息化组织管理的作用

我国在加快农业现代化转型进程中, 农业信息人才发挥着至关重要的作用。在农场生产经营中, 不仅需要高学历的拔尖人才和优秀领导人, 更需要一大批创新型信息技术人才。因为农业信息人才不仅是带动农场生产经营整体信息化发展的火车头, 还是农业科技提高的重要载体和实践者, 更是农业现代化发展的促进力量。在国际信息技术竞争日趋激烈的环境下, 我国农业信息人才的培养和引进是提高我国信息技术竞争力的唯一途径[8]。由此可见, 信息人才资源能够加快我国农场现代化管理建设的进程, 是农场信息化组织管理的重要实践者和领导者。

3 结语

综上所诉, 空间网络数据资源如:信息技术资源、信息人才资源、政策资源等都对我国农场信息化组织管理发挥至关重要作用[9,10]。因此, 将这些资源有效协同、集成共同应用于农场组织管理中, 将会为农场组织管理带来更大的效益, 更快地实现农场信息化组织管理的发展目标。

参考文献

[1]陈兴, 瞿林鹏.智慧农场信息化应用研究[J].农业网络信息, 2014 (1) :1672-6251.

[2]张俊伟.浅析国有农场农业信息化建设[J].农场经济管理, 2014 (4) :51-52.

[3]谷春梅.我国农业信息化存在的问题与对策[J].现代情报, 2006 (12) :53-54.

[4]卢光明.农业信息化是促进农业产业化的重要手段[J].中国管理信息化, 2007 (6) :37-38.

[5]郭永田.中国农业农村信息化发展成效与展望[J].电子政务, 2012 (2) :99-106.

[6]刘丽伟.美国农业信息化促进农业经济发展方式转变的路径研究与启示[J].农业经济, 2012[7]:40-43.

[7]王文生.德国农业信息技术研究进展与发展趋势[J].农业展望, 2011 (9) .

[8]戴宴清.美国、日本都市农业信息化实践与比较[j].世界农业, 2014 (5) :24-28.

[9]农业部农业信息化专题研究班课题组.借鉴发达国家经验构建农业信息化高地的思考与建议[J].世界农业, 2013 (9) :3-5.

篇4：空间数据组织与管理实习总结

关键词 空间网络；数据资源集成；农场信息化；农场组织管理

中图分类号：F324 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2015）21--02

1 我国传统农场信息化组织管理建设的问题

1.1 农场组织管理体制不健全

目前，我国大型农场虽然具有企业性质，但在其建设发展过程中政府对农场发展建设起到决定性作用。因此，农场在生产经营过程中不处于主导地位，必须在政府行政命令下进行生产经营。管理体制受政府干预比较深刻，管理的时效性较差，为此，大型农场与政府需要对其自身的权责予以重新定位，各尽其职，共同促进我国大型农场企业化、市场化发展，提高农场企业管理水平[1]。

1.2 我国对农场建设资金投入不足，基础设施建设相对薄弱

随着时间的推动，虽然我国对农业生产经营方面不断加大资金投入，但在如今受传统农业生产经营模式的影响，对我国农场基础设施的投入力度上还有待加强。尤其在偏远贫困地区，农业基础设施薄弱，水利、电力基础设施建设得不到开展，防灾减灾能力不足导致农场建设管理处于停滞不前的状态[2]。

1.3 科技创新能力缺乏

在科技发展迅猛的今天，主要利用资源要素推动农业经济增长是绝不可持续发展的，只有加快创新驱动才能够带动农业现代化可持续发展。因此，科技创新能力是如今发展农业尤为重要的基础，而我国大多新型科技由国外引入，对原始创新技术极度缺乏，这为我国发展农场信息化组织管理发展造成阻碍。

1.4 农业科技人才缺失

我国在农业科技人才培养方面尚未提出支持政策，没有科技人才等于没有科学技术创新。在国际竞争力不断加强的今天，国家的竞争力主要依靠人民的力量，只有国民知识水平提升，才能够研发出新兴的科学技术，提升我国综合实力和国际竞争力，因此，科技人才的培育是我国农场信息化组织管理发展的重要环节[3-6]。

在信息化，数字化，智能化發展的今天，面对我国农场组织管理所存在的不足之处，发展农场信息化组织管理的唯一途径是依托空间网络环境下数据资源的有效集成，推进农场组织管理效率的提高，增加农民收入，实现农业现代化转型。

2 空间网络数据资源集成对我国农场信息化组织管理的作用

随着互联网的迅猛发展，在大数据浪潮席卷全球的今天，从大数据中抽取有利的数据资源，如网络资源、人才资源和政策资源等，将这些资源有效集成能够使我国农场农产量大大增加，解放农场劳动者繁重的体力劳动，增强我国农业的国际竞争力。

2.1 网络资源对我国农场信息化组织管理的作用

很多农业网站将农作物价格预测与金融服务、电子商务报价结合起来，这样农场可以通过网络资源来决定终止何种物种、种植多少及出售价格等，种植计划中所需要签订的合同均可网上签订，既大大减少了人力、物力、财力的消耗，也提高了农场工作效率。我国农场可以利用全球定位系统、移动传感器、空中和卫星摄影等新兴技术收集大量涉农数据，包括气象预报、虫害警报、环保法规等。农场可以根据收集来的数据进行处理和比较，以最快的速度得出最有利的农业数据。可见，利用空间网络环境下的网络资源对我国农场信息化组织管理起到不可替代的作用，引领我国农场走向信息化、现代化的发展趋势[7]。

2.2 政策资源对我国农场信息化组织管理的作用

2008年10月，党的十七届二中全会再次做出决定：“赋予农民更加充分而有保障的土地承包经营权，现有土地承包关系要奥驰稳定并长久不变”。直到近几年，2013年中央一号文件提出“家庭农场”概念，鼓励和支持承包土地向专业大户、家庭农场、农民合作社流转，发展多种形式的适度化规模化经营。因此，目前我国农场正处于由传统的分散式农场、农地向集约化的适度规模农场发展。由此可见，空间网络数据资源中的政策资源能够为我国农场向现代化转型提供有力的政策支撑。

2.3 信息人才资源对我国农场信息化组织管理的作用

我国在加快农业现代化转型进程中，农业信息人才发挥着至关重要的作用。在农场生产经营中，不仅需要高学历的拔尖人才和优秀领导人，更需要一大批创新型信息技术人才。因为农业信息人才不仅是带动农场生产经营整体信息化发展的火车头，还是农业科技提高的重要载体和实践者，更是农业现代化发展的促进力量。在国际信息技术竞争日趋激烈的环境下，我国农业信息人才的培养和引进是提高我国信息技术竞争力的唯一途径[8]。由此可见，信息人才资源能够加快我国农场现代化管理建设的进程，是农场信息化组织管理的重要实践者和领导者。

3 结语

综上所诉，空间网络数据资源如：信息技术资源、信息人才资源、政策资源等都对我国农场信息化组织管理发挥至关重要作用[9-10]。因此，将这些资源有效协同、集成共同应用于农场组织管理中，将会为农场组织管理带来更大的效益，更快地实现农场信息化组织管理的发展目标。

参考文献

[1]陈兴，瞿林鹏.智慧农场信息化应用研究[J].农业网络信息，2014（1）：1672-6251.

[2]张俊伟.浅析国有农场农业信息化建设[J].农场经济管理，2014（4）： 51-52.

[3]谷春梅.我国农业信息化存在的问题与对策[J].现代情报，2006（12）：53-54.

[4]卢光明.农业信息化是促进农业产业化的重要手段[J].中国管理信息化，2007（6）：37-38.

[5]郭永田.中国农业农村信息化发展成效与展望[J].电子政务，2012（2）：99-106.

[6]刘丽伟.美国农业信息化促进农业经济发展方式转变的路径研究与启示[J].农业经济，2012[7]：40-43.

[7]王文生.德国农业信息技术研究进展与发展趋势[J].农业展望，2011（9）.

[8]戴宴清.美国、日本都市农业信息化实践与比较[j].世界农业，2014（5）：24-28.

[9]农业部农业信息化专题研究班课题组.借鉴发达国家经验构建农业信息化高地的思考与建议[J].世界农业，2013（9）：3-5.

[10]岳虹.农村科技信息服务模式的研究[J].现代情报，2014（6）：143-145.

篇5：空间数据组织与管理实习总结

初始安装SQL Server时，安装程序和脚本初始化主设备，并建立master、model、tempdb和sybsystemprocs数据库，

系统数据库、预定义设备和段按下列默认方式组织：

a.master、model、tempdb数据库安装在主设备master上;

b.sybsystemprocs数据库安装在安装时选择的设备上(sysprocsdev);

c.为每个数据库创建三个预定义段：system、default和logsegment;

d.所有用户创建数据库的默认设备是master设备;

e.如果选择安装了审计数据库sybsecurity，它位于自己的设备上，

2.设备与存储管理考虑的主要问题

(1)恢复

物理磁盘崩溃时，磁盘镜像或在单独的物理设备上保存日志为数据库恢复提供了两种机制。

(2)性能

磁盘读写速度是I/O操作的瓶颈，正确地把数据库对象放置到物理设备上有利于改进性能;

把日志和数据库对象置于单独的设备上可以提高系统性能;

把表放在一个硬盘上而把索引放在另一个硬盘上，由于把工作分置于两个硬盘驱动器上，所以可以确保物理读写速度加快;

篇6：空间数据组织与管理实习总结

数字化城市管理空间数据库的建设与维护

结合武汉市数字化城市管理信息系统建设实践,介绍数字化城市管理空间数据库建设、管理和维护的`技术方法,分析网格划分与编码.

作 者：李宗华 彭明军 周海燕 罗琼 LI Zonghua PENG Mingjun ZHOU Haiyan LUO Qiong 作者单位：武汉市城市规划信息中心,湖北,武汉,430014刊 名：地理空间信息英文刊名：GEOSPATIAL INFORMATION年，卷(期)：7(4)分类号：P208关键词：教字化城市管理 空间数据库 在线网络服务

篇7：空间数据组织与管理实习总结

文章应用GIS理论思想,对水深测量数据格式进行深入分析,提出应用空间数据库来组织管理水深数据的新方法,给出了数据结构.在此基础上,对水深测量数据的应用价值进行深入挖掘,提出利用水深离散点数据进行水下地形建模,从而实现水深数据的三维可视化直观表达,并就此给出了地形建模过程和渲染步骤以及三维场景效果优化方法.

作 者：杨凯 索利利 牛桂芝 杨东远 YANG Kai SUO Li-li NIU Gui-zhi YANG Dong-yuan 作者单位：杨凯,牛桂芝,杨东远,YANG Kai,NIU Gui-zhi,YANG Dong-yuan(交通部天津水运工程科学研究所,天津,300456)

索利利,SUO Li-li(国家海洋标准计量中心,天津,300112)

篇8：海量空间数据组织及存储方案

关键词：GIS技术,海量空间数据,图档一体化

现阶段,档案管理正在从以纸质档案管理为主逐步向以纸质档案管理和电子档案管理并重发展转变。随着信息化程度的提高,档案管理最终将以电子档案管理为主。土地档案的数据越来越多,而且除了海量属性数据之外,还有图形数据等等,那么如何来更好的存储这些海量空间数据才是真正的解决土地档案管理问题。本文利用GIS技术和采用关系数据库结合的方式从三方面叙述并解决了这个问题,并能实现图档一体化管理。

1 数据在GIS中是如何存储的

目前,数据的存储方式有以下三种:1)GIS数据是通过文件与关系数据库两者的结合来共同存储和管理的。当前大部分GIS应用软件都是采用这种方式来对数据进行管理的。2)GIS应用软件中的所有数据都存储在文件中。所谓的文件存储也就是将所有的数据包括空间数据和非空间数据都存储在一个或者多个文件中。3)采用数据库来存储和管理空间数据和属性数据的方式。通过这种方式来存储数据,包括空间数据和属性数据,即空间数据也可存放在数据库中。利用数据库来存储海量空间数据,这是GIS应用软件发展的必然趋势。通过数据库来存储空间数据,解决了用文件存储空间数据时,对数据不能进行并发操作的缺点;用C/S(Client Server)的操作模式,解决了以前空间数据不能进行分布式处理等问题。它从理论上保证了数据的完整性和数据的共享性,实现了属性数据和空间数据的一体化存储。利用关系数据库来存储空间数据将GIS本身的问题转移到数据库的领域中,给开发GIS应用软件的开发带来了新的解决方向[1]。就目前的形势,大型数据库厂商越来越重视空间数据的存储,通过研究与摸索,大型数据库厂商各自推出了自己的关于空间数据存储的解决方案,如0racle Satial,B lade,Informix Satial。GIS技术的发展在这些厂商对于空间数据存储的支持下,有了更广阔的应用前景。无论采用哪种模式建立GIS系统,通过利用0rac1e的空间数据存储技术,在开发GIS产品中,都可以跳过传统GIS平台开发时所需要的一些必要的步骤,解决了大型空间数据不能多人维护数据的问题。另外数据库本身自带的一些特点,可以解决GIS存在的一些问题:比如说数据库可支持多用户并发操作,克服了文件方式不能多用户同时操作数据的缺点,同时由于数据库的支持克服了以前由于不同GIS厂商之间数据文件格式不同,导致的空间数据从一个GIS平台移植到另外一个GIS平台上数据处理的复杂性,从而保证空间数据能够做到完全意义上的共享,提高了GIS系统的可用性和实用性[2]。这样GIS平台的发展加上数据库技术的提高,两者的结合可以很好的解决土地档案海量空间数据的存储问题。

2 SDE

SDE中文全称是,空间数据引擎。现在市场上的数据库几乎都是利用关系原理建立的,可是GIS管理数据强调空间性以及拓扑关系,明显GIS数据是不能直接存储在这些数据库中的,更不能对其进行查询了。所以要结合两者,并利用各自的优势,就要有一个中间件来联系数据库和GIS系统。MAPGIS就是在关系数据库的基础上,增加了联系二者的纽带?—空间数据引擎(SDE),空间数据引擎将客户端接收到的空间数据、属性数据的查询、添加、修改等操作转换成数据库中的关系操作。同时SDE还优化了对数据库的操作,而且SDE为系统管理员或客户端提供了GIS的概念模型,利用SDE,可以直接以GIS的概念对数据进行维护和权限管理,使用户脱离了关系数据库中许多繁琐的细节等。空间数据引擎还增加了关系数据库中实现不了一些功能,对数据进行自动检查和维护功能,如拓扑一致性检查等。当然近些年来,关系数据库也在不断的更新和发展,其技术也慢慢地成熟起来,实现了利用关系数据库对空间数据和属性数据进行一体化管理和存储,这种现象已经成为GIS平台发展的一个趋势。空间数据引擎(Satial Data Engine),其本质上就是利用商用的关系数据库系统建立空间数据库,来提供空间数据存储、管理能力的系统[3]。基于GIS的全关系型数据库软件,彻底解决了集中管理空间数据、共享网络环境下的数据、并发控制等问题,极大地提高了GIS软件在管理空间数据方面的能力。对于利用空间数据引擎来创建GIS应用系统,从层次上可划分为三个:数据库服务器、应用服务器和客户端。最底层是数据库服务器,该层又称为存储数据层,它一般是指各类不同的数据库产品。应用服务器属于中间层,该层由空间数据引擎来担当重任,它既向高层的客户端提供访问空间数据的办法,同时又肩负着屏蔽掉低层不同类型的操作系统和数据库的数据;中间层应用服务器按照需求还可以包括Web服务器等等。由此可知中间层的作用是:把整个业务逻辑封装起来、首先处理客户端的请求、然后进行空间查询、最后从数据库获得数据并返回给客户端。前台的客户端,主要是一般的应用程序也可以是Web Browser(浏览器),常用来做数据显示、与用户的交互等工作。空间数据引擎可以说在整个系统中占有核心地位和起到了重要作用,所以在利用SDE来构建GIS应用软件的过程中,充分利用了RDBMS中的一些优势,解决了GIS应用系统开发中存在的一些问题,比如说并发控制、网络共享等等,逐渐成为GIS开发的主流趋势,具有很好应用的前景。

3 利用关系数据库实现图档一体化管理

过去主流的小型数据库可以处理或者说应付小数据量还行,但是如要处理海量数据的话,不仅其性能会迅速下降,而且不能存放大量的空间数据。对于大型数据库来说,这样的问题就可以解决:对于有效地存储海量数据和存取检索数据的速度都影响不大,特别是在稳定性和安全性方面也更加完善。而且对于现在一些分布式数据库技术,大型数据库也可以很好地解决数据分散存储的问题。最初,海量空间数据组织由文件与关系数据库结合来进行管理,这样管理起来就不太方便,现在利用全关系型空间数据组织模式,实现了面向对象的“矢一栅一体化”,而且在对象—关系数据库组织模式、数据组织方面、面向对象空间数据组织模式发展。大型数据库在数据表达方式上能够更加准确地对空间对象要素之间的关系和联系进行表达,从而实现智能化管理地理实体。现有的支持空间数据的大型商业数据库(如Oracle等)再加上新一代的空间数据库引擎(如Satial Ware,ArcSDE等)管理技术,这两者的结合可以同时将空间(图形)数据和属性数据存放在一起。我们知道数据库正是具有了这些特点,对于建立一个以空间(图形)数据管理的土地档案管理信息系统是非常重要的[4]。如今GIS技术的发展是主要是采用关系数据库管理系统(RDBMS)来管理空间数据的,GIS可以充分利用管理数据的功能,同时还可以利用数据库中自带的SQL语言对空间和非空间数据执行操作。GIS技术可以说充分利用了关系数据库的一些功能,其中可以利用其管理海量数据、锁定记录、数据仓库等功能,一体化集成了空间数据与非空间数据。在土地档案管理系统中,利用关系数据库解决了一系列问题,其中利用其存储和管理土地档案的海量数据包括属性数据和空间数据;利用其自带的标准SQL语言操作空间与非空间数据[5];利用关系数据库一些最基本的功能,如数据管理功能、、并行查询功能、事务处理功能、多线程客户访问机制、锁定记录功能、数据仓库、对象技术的支持等等,既可以一体化集成了空间数据与非空间数据,同时因为利用了RDBMS中空间数据的管理功能和对象GIS模型,从而很好的解决了存储海量数据的问题和管理历史数据的问题,实现了真正意义上的以图管档和数字化管理[6]。

参考文献

[1]谭建成.海量空间数据管理技术[J].军事测绘,2001(6).

[2]李满春.基于空间数据引擎的企业化GIS数据组织与处理[J].中国图像图形学报,2000,5(3):179-185.

[3]毋河海,龚健雅.地理信息系统空间数据结构与处理技术[M].北京:测绘出版社,1997.

[4]周绪,关丽娜,白海波.SQL Server2000入门与提高[M].北京:清华大学出版社,2001.

[5]章志佳.城市多源空间数据的组织与管理方式研究及实现[D].武汉:武汉大学,2004.

篇9：空间数据组织与管理实习总结

1空间数据管理研究现状

从空间数据的管理实践中, 很多学者提出了不同的管理思路, 尤其是在关系型数据库空间数据管理上, 有学者提出设计基于空间数据的关系数据库;有学者提出基于空间数据映射的嵌入式SQLite方法;也有学者通过对遥感影像数据的分析, 提出基于Arc SDE技术的算法。然而, 对于面向对象的数据库, 如SQL Server、Oracle、Postgre SQL等主流数据库, 因其非结构性特点, 在数据存取管理上难以实现对不同字段的直接存取。特别是两者数据库在程序设计上的不匹配问题, 也给空间数据管理带来更长的时间消耗, 影响空间数据库管理效率的提升。

2空间数据管理机制研究

针对空间数据管理对象的特殊性, 主要分为矢量数据、栅格数据及影像数据三种。在程序语言设计上, 多通过定义Raster Layer类、Vector Layer类和Image Layer类来进行不同类型数据的表示。因此, 在空间数据管理机制上, 也分为三种。第一种是基于矢量的空间数据管理机制, 以欧几里得几何学中的点、线、面及组合来进行数据空间分布表示, 并从矢量数据精度、存储冗余度等方面来进行网络化分析。如依照维度变化来划分0维点、1维线、2维面;在数据表示上用一个坐标来表示点, 用连续坐标点表示线, 面是由外边界和0到多个内边界组成, 边界表示成环, 环由多个连续的点坐标构成。因此在面向对象的程序设计中, 可以利用CPoint、CLine、CPolygon来表示空间数据及属性特征, 并通过建立基于面向对象数据库的矢量数据库检索机制来实现对面向对象数据库的管理。

从空间数据库中的栅格数据来看, 其多为均匀的网格单元, 并由相应的属性值来进行表示。如某栅格结构中的点可以由单栅格进行表示, 其数值与紧邻网格值具有差异性;栅格线由连续的栅格单元构成, 各个属性值具有一致性, 但与邻域栅格值具有差异性;面是由多个连续聚集的栅格单元构成, 区域内栅格值具有一致性, 而邻域栅格值具有差异性。从空间数据结构组成上, 栅格数据表达可以用Cell表示, 每个栅格单元有行号、列号及值三部分, 而Grid表示起始坐标、行数、列数;Raster Layer为栅格数据图层, 用于表示空间参考信息。

对于影像数据的管理, 可以从其记录载体上对不同感知方式、空间尺寸及监测的动态数据变化信息进行表征, 并以图像方式来呈现, 为后续影像空间数据管理创造条件。通过面向对象程序设计, 将Image类作为影像数据表达结构, 并通过图像处理函数实现二进制文件转换, 以便于对其进行快速存取。当然, 遥感影像数据在管理上多以块为单位, 建立基于面向对象的块数据检索是实现存取操作的前提。

3基于面向对象空间数据管理系统的设计

在对空间数据系统进行管理中, 需要满足三项要求, 一是对矢量、栅格及影像数据的存取操作;二是满足对矢量、栅格、影像数据类型的定义、检索与更新;三是实现对矢量、栅格、影像数据的可视化交互管理。为此, 在设计空间数据库管理系统中, 需要从两个方面来保障协同管理。

3.1系统架构上的设计

根据面向对象数据库的基础原型, 需要搭建三层数据管理架构, 即基础数据库层、数据库管理功能层及数据库服务层。对于基础数据库层, 主要包括面向对象的矢量数据库、栅格数据库及影响数据等空间数据, 也是构成整个数据库设计的底层基础;对于数据库管理功能层, 主要是满足基于空间数据的表示、存取、数据库检索、空间数据更新等要求;对于数据库服务层, 以满足对空间数据的表征、控制, 增删空间数据、缩放空间数据图层, 以及平移等操作, 在与空间数据进行系统交互过程中为用户浏览提供条件。

3.2软件开发平台的实现

以Visual Studio软件为开发平台, 利用开源数据库Db40进行存取, 来设计空间数据库管理系统模型。在空间数据库设计上, 利用面向对象的数据库存取方案, 分别从点、线、面矢量数据转换与表征上, 建立与db40数据库的存取机制, 利用栅格数据库来满足对空间数据库栅格数据类型的存取, 特别是设计栅格数据库检索与更新机制, 来实现栅格数据的快捷、直观可视化管理;针对空间数据库中不同城市、建筑、边界等差异, 在栅格数据表示上, 融入高程模型, 以亮度来区分不同高程区域, 以满足对空间数据遥感影像的准确展示。

4结语

从本研究对空间数据库的分析与应用来看, 基于面向对象的数据库系统在设计上, 应该满足矢量空间数据、栅格空间数据、影像数据的结构化转换, 尤其是在数据库类的设计上, 要避免面向对象程序设计语言在空间数据表征与执行中的效率低下问题, 通过建立与空间数据库不同数据类型的检索与映像, 来快速呈现不同空间数据库的管理需求, 满足对空间数据多维性、时态性要求。当然, 随着空间数据库海量性特征, 在建立空间数据库空间索引机制上, 着重于对数据检索效率的提升, 解决延时性问题。

摘要：从数据存取方式来看, 关系型数据库与面向对象数据库具有差异性, 无法在程序设计上进行良好匹配。因此, 从分析现有数据库的空间类型、数据结构及影像表达矢量等特点, 来提出基于面向对象的空间数据库管理模型, 来实现对空间数据的可视化管理。

关键词：数据库,矢量模型,空间数据,转换机制

参考文献

[1]陆宁, 马智亮.利用面向对象数据库与关系数据库管理IFC数据的比较[J].清华大学学报 (自然科学版) , 2012 (06) .

篇10：空间数据组织与管理实习总结

关键词：煤矿,地理空间数据,一体化管理,数据模型,数据结构

0 引言

随着地理空间概念的拓宽、地理信息科学理论研究内容和地理信息系统应用领域的不断拓展, 深入研究煤矿地理空间数据管理成为煤矿GIS应用研究的基础。煤矿地理空间数据是一个动态积累的过程, 是一种时间序列数据, 从资源勘探阶段、矿井开拓阶段到生产阶段直到资源开采完毕, 空间信息量越来越大, 反映空间实体的准确程度越来越高;空间信息要求长期保存, 随时调用, 进行多专业的综合分析和应用。因此, 有必要对煤矿地理空间数据进行科学、系统的管理。

本文首先深入研究了煤矿地理空间数据的特点, 进而提出了基于煤矿地理空间数据的一体化管理模型, 针对不同的数据源分别采用了不同的数据模型, 并建立了相应的数据表结构, 旨在更好地实现煤矿瓦斯、水害的预警分析, 防范瓦斯、水害事故的发生。

1 煤矿地理空间数据特点

煤矿地理空间数据从组成形式上说, 与通常的地理空间数据没有太大区别, 同样是由空间特征数据、属性特征数据以及时间尺度3个部分构成。但是, 这些数据只是反映一个空间点或一系列空间点对象, 若重构一个复杂空间实体则需要依据一定的规则来实现, 否则出现新的控制点数据时, 若按照相同规则重构该空间实体, 就会发现它可能完全不同于原来的面貌。如断层的出现会导致原来连续的地层被错开或出现逆冲现象, 如图1所示, 地层1由于断层1控制点数据的出现而客观反映为地层逆冲, 地层2由于断层2控制点数据的存在而客观反映为地层错开。实际生产中断层落差大小将影响正常生产, 如果断层落差大将可能出现采煤机搬家的现象。

显然, 煤矿地理空间数据除具有通常空间数据的特点外还有自身的特点。

1.1 多源异构性

煤矿地理空间数据来源于地质、测量、通风、安全、调度等很多专业部门数据。不同专业部门在处理数据的环境与数据格式上存在一定的异构性。同时, 同一部门也可能存在一定的多源性与异构性, 表现最为明显的是安全管理数据, 它来自于实时监测、通风解算以及通防设施数据等。

1.2 动态控制性

动态控制性主要体现在资源调查、建井与煤矿开采整个过程中地质实体的逐步确定与精确表达, 如图2所示。随着开采工作的不断深入, 控制煤矿地质实体的数据也在不断增加, 即对地质体的控制越来越精确。煤矿地理空间数据的动态控制性充分表明控制地理实体数据的不完备性。

1.3 实时性

煤矿采、掘系统是一个动态的、控制的过程, 不断地获取空间数据, 并且不断地影响煤矿开采生产。因此, 必须实时更新变化的空间数据, 其中自然灾害隐患数据 (如瓦斯、风速、矿压等) 必须依据传感器的实时获取, 并在相关图形上动态显示、评价预警分析, 以指导安全生产。

1.4 强耦合性或强协作性

煤矿地理空间数据是多源的、异构的, 但它们不是孤立的, 而是具有极强的耦合性与相关性。煤矿开采必须以地质测量的空间数据为先导, 即通风系统、生产系统、设计系统与瓦斯监控系统的布置都应建立在采掘工程平面图的基础上。以煤矿地理空间数据为基础的各部门协作关系如图3所示。

2 煤矿地理空间实体及其表达

地理空间实体是组成地理空间的基本对象, 有3个最基本的特征:空间要素、属性要素和时间要素。由于地理空间实体具有复杂性和多样性的特点, 兼顾这3个基本特征将其分为点状地理空间实体、面状地理空间实体、线状地理空间实体以及体状地理空间实体。在煤矿地理信息系统的应用中, 地理空间实体的表达是实现地理数据的组织、存储、运算与分析的基础, 其表达基本上是基于矢量方式的。

2.1 点状地理空间实体

点状地理空间实体即空间中的一个点, 可以表示为 (x, y, z, a, t) , 其中, (x, y, z) 表示地理空间实体t时刻的坐标位置, a表示地理空间实体t时刻的属性集, 即属性值的集合。当点状地理空间实体投影到二维地理空间时, 则将z归入到a中成为该实体的属性信息。巷道测点就是一类典型的点状地理空间实体, 如图4所示。

2.2 线状地理空间实体

线状地理空间实体是表示t时刻空间中的一个线划要素或者地理空间对象的边界 (如井田边界、建筑物边界等) , 可以表示为一组空间离散点的集合 ( (x1, y1, z1, a1, t) , (x2, y2, z2, a2, t) , …, (xi, yi, zi, ai, t) , …, (xn, yn, zn, an, t) , A, t) , 其中, n为大于1的正整数, (x1, y1, z1, a1, t) 表示为起始点, (xn, yn, zn, an, t) 表示为终止点, A表示t时刻线状地理空间实体的属性。

2.3 面状地理空间实体

面状地理空间实体就是空间中的面状要素, 即由线状地理空间实体包围形成的空间区域对象。在二维欧氏平面上, 可以是单个空间区域或多个空间区域, 表达式为 ( ( (x1, y1, z1, a1, t) , (x2, y2, z2, a2, t) , …, (xi, yi, zi, ai, t) , …, (xn, yn, zn, an, t) ) , A, t) , 其中, x1=xn, y1=yn, z1=zn。zi 归入了各自的属性ai中, A表示t时刻面状地理空间实体的属性。煤矿地理空间中的地层面 (如煤层、标志层等) 是典型的面状地理空间实体, 它是一个时间的函数, 即随着开采的不断推进, 控制地层的数据 (xi, yi, zi, ai, t) 不断增多, 则构建出的地层状态也在不断发生变化。图6所示的某层煤底板等高线就是在图5所示的原有控制点数据的基础上补勘增加了2个钻孔360和361, 可以看出煤层底板的形态发生了一定的变化, 但这还不是其最终的状态或客观存在的状态。

2.4 体状地理空间实体

体状地理空间实体就是三维空间中的地理实体, 它是1组或多组闭合的面状地理空间实体包围形成的复杂地理空间对象。体状地理空间实体也是一个时间的函数, 但由于煤层的勘探、开采过程中控制地理实体的数据不断增多, 因此, 其表达上不能建立固定的模型, 即必须依据动态修正模型才能满足实际的需要并达到生产的精度要求。

从上述分析可看出, 煤矿地理空间中存在多种地理空间实体, 它们是时间的函数, 即O=G (∑ (xi, yi, zi, ai, ti) ) 。开采的过程中, 虽然控制点数据和客观地理实体是确定的, 但是由其控制的地理实体在认知上却发生了变化。由随时间变化的煤矿地理空间实体组成的煤矿地理空间形态在逐步变化, 这些变化可能导致矿井自然灾害隐患的发生并形成灾害。因此, 矿井自然灾害隐患识别、决策分析都离不开煤矿地理空间数据的动态变化。

3 煤矿地理空间数据一体化管理数据模型

如何存储与管理煤矿地理空间数据、矿井瓦斯与水害隐患数据以及相关评价指标体系数据, 是解决矿井瓦斯、水害防治系统的核心问题。针对不同数据源分别采用E-R数据模型、面向对象数据模型以及对象-关系数据模型进行混合一体化管理相关数据是实现系统应用的最佳解决方案。

3.1 实体-联系 (E-R) 数据模型

实体 (Entity) 就是指问题域中人、事、物、地点等客观存在的具体事物以及抽象的概念, 即现实世界中可区别于其它对象的一个“事件”或一个“物体”, 例如每个钻孔是一个实体。数据库中的实体通过属性集合来描述, 例如, 巷道断面、巷宽、巷高、中线和方位角属性描述了某条巷道。联系 (Relation) 是实体间的相互关联, 是指2个或多个实体之间的一种自然的对应关系, 例如地层与钻孔的关联。E-R模型图是实体-联系模型的符号化表示, 直观地表示实体的概念模式, 是地理实体数据总体逻辑结构的直接反映。图7为井下钻孔作为实体对象的E-R模型图。

符合E-R模型的数据库可以表示为一些表的集合, 数据库的每个实体集和联系集都有唯一的表与之对应。E-R模型是关系表设计的基础, 即确立了E-R模型就可以确定关系表的数据结构;也就是说一旦对象实体的E-R模型确定, 就可以确定该对象实体的关系数据模型。

3.2 面向对象数据模型

在地理信息系统中, 面向对象数据建模就是运用面向对象技术, 将GIS处理的地理目标或实体抽象为不同的对象, 建立各类对象的E-R模型图, 然后将各类对象的属性与代码封装在一起。一般是将地理空间目标抽象为节点、中间点、弧段、点状地物、线状地物、面状地物、复杂地物、无拓扑关系的面条地物 (如等高线) 等一系列对象。

分类、概括、联合和聚集4种数据处理技术和继承及传播工具为面向对象数据模型的建立奠定了坚实的基础, 图8为煤矿地理几何实体的面向对象数据模型 (Object Oriented Data Model, OODM) 图。

3.3 对象-关系数据模型

对象-关系数据模型是关系数据模型的扩展, 提供了一个面向对象的、类型更加丰富的系统, 同时将一些成分加入到关系查询语言 (如SQL) 中以处理一些新增的数据类型, 即以关系模型和SQL为基础, 全面支持面向对象特性, 同时允许用户创建新的数据类型及相关的函数和操作符并注册到系统中。

矿井GIS中, 基于对象-关系数据模型的数据库系统可以扩充所需要的基本数据类型、函数和操作符。例如: (1) 扩充的数据类型可以有:point, 以 (X, Y) 表示;line, 用代表线段两端的1对点表示。 (2) 扩充的函数可以有:diatance (point, point) , 点点间距离, 返回数值;distance (point, line) , 点线间距离, 返回数值;distance (point, polygon) , 点到多边形的距离, 返回数值;distance (line, line) , 线线间距离, 返回数值;distance (line, rectangle) , 线到矩形的距离, 返回数值;contained (point, polygon) , 点是否被多边形包含, 返回布尔值。

由于对象-关系数据模型完全支持面向对象的特性, 因此, 可以依据面向对象数据模型的方法将复杂地理对象细分为点状对象、面状对象、线状对象和其它复杂地理对象的任意组合, 同时采用基于关系表的数据结构进行存储。

4 煤矿地理空间数据一体化管理数据结构

煤矿地理空间对象主要是点状对象、线状对象、面状对象以及它们组合的复杂对象, 同时其地理信息不仅仅是空间位置, 还有空间的拓扑关系以及地理对象的时态性。基于这样的特点, 本文设计的地理空间对象的数据表结构如表1、表2、表3和表4所示 (4个表的第一行为属性注释、第二行为属性、第三行为属性数据类型) , 表中属性值赋予相应的时态值以表示煤矿地理空间对象的动态变化。

5 结语

煤矿地理空间数据管理是煤矿GIS应用研究的基础, 而煤矿地理空间数据的动态性决定了不能采用常规方法对其进行建模。本文提出的煤矿地理空间数据一体化管理的数据模型及其数据结构是根据我国煤矿地理信息系统的具体情况而设计的, 对实际开发工作具有一定的指导意义。

参考文献

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[2]吴立新, 殷作如, 邓智毅.论21世纪的矿山——数字矿山[J].煤炭学报, 2000, 25 (4) :337~342.

[3]张海荣, 毛善君, 许友志.煤矿地测综合管理系统研究[J].中国矿业大学学报, 1999, 28 (5) :429~432.

[4]毛善君, 刘桥喜, 马蔼乃, 等.“数字煤矿”框架体系及其应用研究[J].地理与地理信息科学, 2003, 19 (4) :56~59.

[5]毛善君.灰色地理信息系统——动态修正地质空间数据的理论和技术[J].北京大学学报:自然科学版, 2002, 38 (4) :556~562.