基于Geodatabase構(gòu)建空間數(shù)據(jù)模型

Esri中國(zhōnɡɡuó)（北京）有限公司童飛基于(jīyú)Geodatabase構(gòu)建空間數(shù)據(jù)模型

共五十二頁內(nèi)容(nèiróng)概要模型及空間數(shù)據(jù)模型的概念Geodatabase模型特點(diǎn)及建模優(yōu)勢空間數(shù)據(jù)模型建模步驟(bùzhòu)ArcGIS行業(yè)數(shù)據(jù)模型介紹共五十二頁模型及空間(kōngjiān)數(shù)據(jù)模型的概念

共五十二頁什么(shénme)是模型？對客觀現(xiàn)實(shí)的事物的某些特征與內(nèi)在聯(lián)系,所作的一種模擬或抽象；模型可以是所研究對象的實(shí)物(shíwù)模型,例如建筑模型、教學(xué)模型、玩具等;也可以是對象的抽象模型，例如數(shù)學(xué)公式、圖形等；共五十二頁實(shí)體模型航模(hángmó)3D效果(xiàoguǒ)仿真建筑共五十二頁抽象(chōuxiàng)模型數(shù)學(xué)公式：代數(shù)方程(dàishùfāngchéng)，差分方程，微分方程，三角函數(shù)等。圖形：GIS本身就是一種模型（拓?fù)湟?guī)則，空間分析，Kriging算法等）。（模型的概念：對客觀現(xiàn)實(shí)的事物的某些特征與內(nèi)在聯(lián)系,所作的一種模擬或抽象；）共五十二頁什么(shénme)是空間數(shù)據(jù)模型？空間數(shù)據(jù)模型是關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界中空間實(shí)體及其相互聯(lián)系的概念，它為描述空間數(shù)據(jù)的組織和設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫模式提供著基本方法；空間數(shù)據(jù)模型是抽象的數(shù)據(jù)模型；模型包含的內(nèi)容：要素：空間要素、屬性要素等。行為(xíngwéi)和關(guān)系：空間關(guān)系、關(guān)聯(lián)關(guān)系、依賴關(guān)系等。共五十二頁空間(kōngjiān)數(shù)據(jù)模型的發(fā)展CoverageTINArcStormImageCatalogArcInfoLIBRARIANShapefileGeodatabaseSDEGridCADCAD：功能簡單的繪圖軟件，屬性信息(xìnxī)弱，無關(guān)系規(guī)則；Coverage：空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)相結(jié)合，有簡單關(guān)系規(guī)則，無專業(yè)模型；Shapefile：存儲(chǔ)簡潔，屬性豐富，無關(guān)系規(guī)則；Geodatabase：專業(yè)空間數(shù)據(jù)模型；共五十二頁Geodatabase模型特點(diǎn)(tèdiǎn)及建模優(yōu)勢共五十二頁ArcGIS空間(kōngjiān)數(shù)據(jù)模型-Geodatabase要素?cái)?shù)據(jù)集地形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集幾何網(wǎng)絡(luò)要素類線面點(diǎn)尺寸注記路徑關(guān)系類表格柵格數(shù)據(jù)集柵格目錄測量數(shù)據(jù)集測量目錄測量工具箱工具模型腳本邏輯示意圖數(shù)據(jù)集行為關(guān)系規(guī)則連通性規(guī)則拓?fù)湟?guī)則屬性域缺省屬性值分割/融合方針共五十二頁Geodatabase模型(móxíng)特點(diǎn)及建模優(yōu)勢Demo：模型(móxíng)演示共五十二頁Geodatabase——面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型多態(tài)性不管要素存儲(chǔ)于Geodatabase、Coverage還是Shapefile中，要素的核心操作，如繪制、增加(zēngjiā)或刪除等，都是一樣的。封裝性Geodatabase數(shù)據(jù)訪問對象隱藏了數(shù)據(jù)對象的內(nèi)部細(xì)節(jié)并提供了標(biāo)準(zhǔn)的編程接口。繼承性

Geodatabase中存在父類和子類的關(guān)系編輯前編輯后父級與子級要素類間的行為傳遞以流域?yàn)閱卧M(jìn)行管理共五十二頁面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)模型要素空間要素實(shí)體，如點(diǎn)要素、線要素、面要素、注記要素等。屬性對象具有的性質(zhì)，即要素屬性具體(jùtǐ)值、屬性域、子類等。要素類相同或相似性質(zhì)的空間要素實(shí)體的抽象，如要素類（圖層）。關(guān)聯(lián)/鏈關(guān)聯(lián)是建立類之間關(guān)系的行為，如拓?fù)洹㈥P(guān)系類等；鏈?zhǔn)菍ο箝g的關(guān)系體現(xiàn)。Geodatabase——面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型共五十二頁數(shù)據(jù)模型Geodatabase——面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型抽象(chōuxiàng)（要素合并形成要素類）抽象(chōuxiàng)（要素合并形成要素類）共五十二頁GeoDatabase——拓?fù)?tuòpū)拓?fù)?tuòpū)TopologyArcgis10新增6類拓?fù)洌?23AB不同要素類之間（水井與地下水源）ArcMapGeodatabase規(guī)則數(shù)據(jù)由規(guī)則定義同一要素類不同要素之間（堤段之間的手拉手關(guān)系）錯(cuò)誤提示錯(cuò)誤提示河流線河湖取水口河流線堤防共五十二頁兩個(gè)對象類之間的一種關(guān)聯(lián)一個(gè)類可以參與在多個(gè)關(guān)系類之中相關(guān)聯(lián)的對象之間可以彼此消息通知對方從源到目標(biāo),從目標(biāo)到源,雙向,或者都不可以觸發(fā)行為(層疊(cénɡdié)刪除,movetofollow,自定義,等等.)ZoneToParcel源目標(biāo)(mùbiāo)Geodatabase——關(guān)系類共五十二頁GeoDatabase——幾何(jǐhé)網(wǎng)絡(luò)幾何網(wǎng)絡(luò)GeometricNetwork以幾何一致性為基礎(chǔ)的連通性網(wǎng)絡(luò)，稱幾何網(wǎng)絡(luò)。幾何網(wǎng)絡(luò)幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：Edge(邊)：例如，河道。

Junction（聯(lián)接點(diǎn)）：例如，河流交匯點(diǎn)。Snappingtolerance（捕捉容限）：連通性關(guān)聯(lián)容差。Weights（權(quán)重(quánzhònɡ)）：例如，渠道的摩擦系數(shù)、渠道寬度等。SourceorSink（源/匯）：河流的上下游追蹤、流向確定等。河流流向分析共五十二頁GeoDatabase——子類子類Subtype子類是對要素（或?qū)ο螅╊惖脑龠M(jìn)一步分類。使用子類的目的之一是提高操作性能。子類控制要素類中分組要素的特定的行為，通過屬性規(guī)則、缺省值、連通性規(guī)則和關(guān)聯(lián)規(guī)則等來實(shí)現(xiàn)。在大多數(shù)情況下，建議使用子類來將龐大的相關(guān)聯(lián)要素分類。以下情況中，不能夠(nénggòu)使用子類而是使用多個(gè)要素類來組織要素：相關(guān)聯(lián)的要素的不同分組，需要不同的自定義行為相關(guān)聯(lián)要素，屬性字段方案不同（一個(gè)要素類中所有要素必須具有相同屬性集合）需要對相關(guān)聯(lián)要素中的每組要素設(shè)置不同的訪問權(quán)限需要對相關(guān)聯(lián)要素中的某些要素進(jìn)行版本訪問，而另一些不需要進(jìn)行訪問共五十二頁GeoDatabase——域?qū)傩杂駾omainDomain是用來為表、要素類或子類約束某個(gè)特有屬性的可取值。兩種不同的域類型：Range：取值區(qū)間。如，10000~50000立方米/秒。Code：枚舉。如，大型水庫(shuǐkù)、中型水庫(shuǐkù)、小型水庫(shuǐkù)。共五十二頁Geodatabase—多級空間數(shù)據(jù)同步(tóngbù)只更新變化的數(shù)據(jù)可設(shè)置定期同步可以(kěyǐ)通過網(wǎng)絡(luò)或者介質(zhì)更新支持協(xié)同多人的數(shù)據(jù)生產(chǎn)移動(dòng)用戶中心省省流域縣級縣級縣級數(shù)據(jù)流信息流共五十二頁Geodabase—高效(ɡāoxiào)時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫1、歷史歸檔——可追溯歷史狀態(tài)2、數(shù)據(jù)更新單元為單個(gè)圖形實(shí)體3、歷史庫與當(dāng)前庫分開管理——追求(zhuīqiú)高效共五十二頁Geodatabase—高效(ɡāoxiào)時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫要素(yàosù)類表名字段名稱共五十二頁Geodatabase-時(shí)序(shíxù)數(shù)據(jù)ArcHydro數(shù)據(jù)模型中的時(shí)間(shíjiān)序列數(shù)據(jù)保存在屬性表中，記錄了隨時(shí)間(shíjiān)變化的水環(huán)境的狀況，包括水環(huán)境的各種屬性：水流量、水面高程、水質(zhì)等。帶有時(shí)間序列的臺(tái)帳信息可以通過唯一ID與空間要素關(guān)聯(lián)共五十二頁GeoDatabase-xmlSchemaXML文件(wénjiàn)轉(zhuǎn)成GDBGDB輸出成XML共五十二頁Geodatabase——更多特性(tèxìng)版本管理測量管理柵格數(shù)據(jù)管理(Raster)邏輯示意圖(Schematics)交通(jiāotōng)模型物流模型┋┋請參照幫助文檔共五十二頁Geodatabase建模優(yōu)勢(yōushì)Geodatabase數(shù)據(jù)模型的主要優(yōu)點(diǎn)是它搭建了一個(gè)框架，這樣用戶便可以輕易地創(chuàng)建智能化要素，模擬真實(shí)世界中對象之間的作用和行為（如果將規(guī)則寫到軟件之中，那么脫離該軟件之后(zhīhòu)，規(guī)則及行為都將無法保證；而將規(guī)則及行為寫到模型層面，那么不能數(shù)據(jù)庫如何轉(zhuǎn)移，規(guī)則都能保證）Demo：

模型B/S展現(xiàn)共五十二頁Geodatabase空間(kōngjiān)數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)步驟共五十二頁空間(kōngjiān)數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)步驟步驟(bùzhòu)要素分類要素間關(guān)系確定數(shù)據(jù)入庫順序確定模型具體設(shè)計(jì)共五十二頁空間數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)(shèjì)步驟要素類設(shè)計(jì)邏輯分類(FeatureDataset)形式上：水利工程、水利資源、自然資源……要素類劃分(FeatureClass)實(shí)質(zhì)上：水系岸線、水系軸線(zhóuxiàn)、擋水設(shè)施……需要考慮：Domain和SubType基于業(yè)務(wù)梳理空間數(shù)據(jù)模型基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)共五十二頁要素(yàosù)類設(shè)計(jì)共五十二頁空間(kōngjiān)數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)步驟要素間關(guān)系確定空間要素間關(guān)系拓?fù)湟?guī)則(guīzé)（大流域包含小流域、水井和地下水源地等）連通性規(guī)則（河道軸線應(yīng)具備連通性）復(fù)雜關(guān)系類（閘與河流之間的依存關(guān)系）……空間要素與非空間要素間關(guān)系空間要素掛接屬性表基于業(yè)務(wù)明確要素間關(guān)系共五十二頁要素(yàosù)類關(guān)系確定1、關(guān)聯(lián)關(guān)系：a、依附(yīfù)關(guān)聯(lián)：不同對象之間存在主次依附(yīfù)關(guān)系（生命周期一樣），如：水閘依附(yīfù)于河流，當(dāng)河流不存在時(shí)，閘也不存在；b、簡單關(guān)聯(lián)：不同對象之間存在關(guān)聯(lián)指向關(guān)系，如堤防和河流的關(guān)系，由河流可關(guān)聯(lián)查詢到對應(yīng)的堤防；2、包含關(guān)系：a、同類對象包含：同類對象之間，在空間上，一個(gè)對象屬于另一個(gè)對象的一部分。如：大流域與其子流域之間；b、不同類對象包含：不同類對象之間，在空間上，一個(gè)對象屬于另一個(gè)對象的一部分。如：水井包含于地下水源地；3、銜接關(guān)系：同層對象之間，在空間上，一個(gè)對象的一端與另一個(gè)對象一端相互銜接，對象之間存在銜接關(guān)系。如：堤段與堤段之間、堤段與閘之間、河流父子之間；4、跨越關(guān)系：水流之間，一個(gè)對象從另一個(gè)對象的上方或地下跨過去，形成立交，對象之間存在跨越關(guān)系。如：渠道與河流之間。5、壓蓋關(guān)系：點(diǎn)落線上、點(diǎn)落面的岸線上、線和面的邊界重合；如河湖取水口、河湖排污口落在河的岸線上；共五十二頁數(shù)據(jù)入庫順序確定合理(hélǐ)的數(shù)據(jù)入庫順序，符合實(shí)際應(yīng)用先有河道，后有閘；河在閘在。要素分主次，入庫有先后?？臻g(kōngjiān)數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)步驟共五十二頁要素(yàosù)類建設(shè)先后順序共五十二頁UML建模模型具體設(shè)計(jì)(shèjì)面向?qū)ο蟮腢ML建模VisioROSE。ESRI提供的可視化模型構(gòu)建插件Diagramer。共五十二頁UML建模Visio工具(gōngjù)進(jìn)行UML建模參考/content/building-geodatabases-case-tools共五十二頁空間數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)(shèjì)步驟數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)(shùjù)采集數(shù)據(jù)導(dǎo)入Demo:數(shù)據(jù)采集共五十二頁ArcGIS行業(yè)(hángyè)數(shù)據(jù)模型共五十二頁ArcHydro數(shù)據(jù)模型——設(shè)計(jì)者DavidR.Maidment1、美國德克薩斯大學(xué)水資源研究中心主任2、美國大學(xué)水文科學(xué)聯(lián)合會(huì)(CUAHSI)信息化項(xiàng)目的牽頭人CUAHSI(ConsortiumofUniversitiesfortheAdvancementofHydrologicScience,Inc)：由美國112所大學(xué)組成，為大學(xué)的水文教育和研究提供支持（美國自然科學(xué)基金贊助(zànzhù)）3、以CUAHSI項(xiàng)目為依托，和ESRI項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)合作，設(shè)計(jì)了ArcHydro數(shù)據(jù)模型。EsriArcHydro項(xiàng)目組共五十二頁ArcHydro數(shù)據(jù)模型1、ArcGIS在水利行業(yè)(hángyè)的數(shù)據(jù)模型；2、功能：流域提取、匯流關(guān)系設(shè)計(jì)、時(shí)序數(shù)據(jù)集成、水文模型集成等；由DEM提取(tíqǔ)流域共五十二頁流量時(shí)間時(shí)間序列Hydrography（水文地理要素）Network（水文網(wǎng)絡(luò)）Channel（河道要素）Drainage（匯流區(qū)）水利要素建庫基礎(chǔ)(jīchǔ)——ArcHydro共五十二頁以Geodabase基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)(shèjì)各行業(yè)專家團(tuán)隊(duì)支持與合作伙伴及用戶共同構(gòu)建采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Template(模板)可擴(kuò)展ArcGIS構(gòu)建(ɡòujiàn)行業(yè)數(shù)據(jù)模型共五十二頁林業(yè)人口普查IHOS-57國防政府海洋衛(wèi)生農(nóng)業(yè)交通水設(shè)施水文通信地址考古能源設(shè)施地質(zhì)土地利用石油基礎(chǔ)地形圖生物多樣性環(huán)境大氣管線ArcGIS構(gòu)建(ɡòujiàn)行業(yè)數(shù)據(jù)模型共五十二頁ArcGIS管線(guǎnxiàn)數(shù)據(jù)模型（APDM）共五十二頁ArcGIS土地利用數(shù)據(jù)模型共五十二頁ArcGIS地質(zhì)(dìzhì)數(shù)據(jù)模型共五十二頁ArcGIS行業(yè)(hángyè)數(shù)據(jù)模型下載/content/data-models共五十二頁總結(jié)(zǒngjié)共五十二頁數(shù)據(jù)模型的優(yōu)劣(yōuliè)判斷最好的