幾種基礎地理信息數據庫建庫方式的比較

帕孜來提·阿力甫 楊麗萍

摘要：目前，地理信息技術的發展，產生了海量的地理數據信息，而這也加大了數據信息的管理難度。由此，地理信息數據庫應運而生。本文結合地理數據信息管理工作，綜合對比了Library、Geostar與ArcSDE三種建庫方式的優劣性，以供借鑒。

關鍵詞：地理信息數據庫；建庫方式；優劣性

如今，地理信息數字化規模的擴張，產生了以數字柵格地圖、數字高程模型、數字正射影像地圖為基準的海量地理數據信息。同時，對基礎地理信息數據庫提出了更高的標準要求。

1、簡述我國基礎地理數據庫主體內容

現階段，我國基礎地理信息數據庫主體內容包括矢量地形要素數據庫、正射影像數據庫、數字高程模型數據庫、數字柵格地圖。這四項地理信息數據庫主體內容在專業領域又被稱之為“4D”產品。

2、簡述地理信息數據庫建庫軟件

LIBRARY是Arc/Info的矢量建庫模塊，也是創建矢量數據庫的基準單元。Library具有地理數據信息維護管理功能。在LIBRARY矢量數據庫中，地理數據信息以COVERAGE的文件儲存格式為主，允許用戶整合應用獨立數據模塊。

GEOSTAR主要用于創建地理信息數據庫和維護管理信息。其以工程項目作為數據庫單位，以工作區作為數據存儲的單位分化標準。

ArcSDE可提供地理信息系統與數據庫管理系統的對接接口，創建關系型數據庫。以ORACLE軟件為例，依托數據庫管理功能，可將空間數據整合歸納到ORACLE中，多維度管理空間數據。

3、地理信息數據庫建庫方式的優劣性對比

3.1 LIBRARY數據庫的優劣性

LIBRARY數據庫的主體內容包括數據信息和數據庫信息兩方面。其中，數據庫信息又包括監控信息、權限信息與索引信息。數據信息與數據庫信息的協調配合，可以有規律性的分割TILE和LAYER。所有TILE經過整合形成完整的數據庫范圍。在使用過程中，多以數據圖幅范圍作為劃分參考依據。LAYER可以限定分層數據的主體內容，每層包含一個特定的覆蓋層類型，且覆蓋整個數據庫。一個TILE能夠滿足多個LAYER的存儲需求，但一個LAYER不能存儲超出TILE范圍的數據。

3.2 GEOSTAR數據庫的優劣性

在GEOSTAR中，地理數據的存儲多以工作區為分化基準。通常，一個圖幅分區為一個工作區文件，且每個工作區包含原幅圖的所有層。在工作區中，以導入數據的特定屬性為管理單位。GEOSTAR多以圖幅和層劃分數據，但需要格外注意的是，GEOSTAR不以層為存儲單位。基于GEOSTAR創建的地理信息數據庫，往往一個完整的數據庫架構對應一個獨立的工程項目。工程范圍是指工作區的范圍總和，在使用階段，既可以層為單位，也可以工作區為單位。GEOSTAR數據庫的相關信息為：PRJPARA：Dem.ifo保存連接的dem數據庫信息；Feature.ifo保存庫中的地物類信息；Layer.ifo保存層信息；Wsrange工作區范圍信息；Wsreg工作區注冊信息。

3.3ARCSDE數據庫的優劣性

基于ArcSDE創建的地理信息數據庫，其本身不具備數據存儲功能，無法作為獨立的數據庫體系。ArcSDE所對應的RDBMS用于整合存儲地理數據信息。在連接ORACLE時，能夠以ORACLE格式進行存儲。

ArcSDE以層作為地理數據信息的分化單位。在數據庫中，屬性數據與空間數據獨立存儲，并由屬性信息表、幾何信息表和空間索引表三部分構成。

BUSINESSTABLE屬于數據庫管理系統表，主要包括空間字段信息和屬性信息。BUSINESSTABLE系統表的參數內容有：FEATURE表示該層的各屬性項；SHAPE表示空間字段；FEATUERTABLE表示保存層中各地物的幾何信息。

以FID連接BUSINESSTABLE和FEATURETABLE的屬性項，其內部信息有：Numbofpts表示幾何形狀點數；Entity表示幾何類型；Points表示存儲點為信息。

SPATIALTABLE主要用于保存空間索引信息，為空間查詢提供便利條件。在空間查詢過程中，可快速檢索查詢范圍內的格網元素，并反饋相關幾何信息。

4、綜合分析地理信息數據庫建庫方式的優勢

Library、GEOSTAR與ArcSDE這三類地理信息數據庫建庫方式的性能對比如下：

4.1可擴充性

Library、GEOSTAR與ArcSDE建庫方式具有一定的可擴充性。基于ArcSDE創建的地理信息數據庫，一旦確定層的空間坐標范圍，就只能在限定范圍內添加或調整數據信息。但需要強調的是，可以結合實際情況，無限增加層數，充分體現出可擴充性。GEOSTAR建庫方式不受數據層和范圍的制約，可隨意擴充。

4.2數據安全控制

基于ArcSDE創建的數據庫采用ORACLE安全機制，其數據安全系數相對較高。LIBRARY數據庫依托操作系統控制用戶的訪問權限，并根據用戶的信用情況設定訪問級別。針對GEOSTAR數據庫，若采用數據庫軟件存儲屬性數據，可應用專業軟件控制屬性數據的安全性。

4.3數據共享

基于ORACLE構建的地理信息數據庫，具有極強的數據信息共享性，滿足SDE用戶的訪問需求。LIBRARY數據庫和GEOSTAR數據庫則分別在Arc/Info軟件和GEOSTAR專屬軟件中使用。

4.4可操作性

GEOSTAR的技術操作流程相對簡便，且用戶界面明細化，具有極強的可操作性；SDE和LIBRARY則對數據庫操作的標準要求較高，流程較為復雜。

4.5穩定性

Library、GEOSTAR及ArcSDE三類建庫方式中，ORACLE和LIBRARY的系統穩定性較為突出，GEOSTAR的穩定性相對薄弱。

4.6可恢復性

ArcSDE滿足受損備份數據的恢復要求，其余兩種建庫方式需依靠專業的備份文件。

4.7并發修改

在GEOSTAR數據庫中并發修改時，如果修改對象是空間圖形數據，阻需優先調入數據庫的用戶修改；如修改對象是屬性數據，應以最終修改結果為準。針對Library數據庫，不能直接修改數據庫中的數據信息。而ArcSDE的ORACLE數據庫接收到修改指令后，可鎖定數據所在層，以防止其他用戶重復修改。

5、結語

綜上所述，現有的地理信息數據庫建庫方式，沒有一種能夠完全滿足地理信息產業的基本需求。但將地理信息數據庫建庫方式予以融合，則可滿足多元化需求，進而推動地理信息產業的良好發展。

參考文獻：

[1]羅鵬，張俊，王明亮，etal.基礎地理信息聯動更新技術研究與應用[J].測繪與空間地理信息，2017（6）.

（作者單位：和田地區國土資源勘測規劃院）