空间数据库的设计与建设

 

1、设计题目：四川省旅游信息数据库

2、实验目的

      通过设计和建立database空间数据库，掌握空间数据库设计和建设流程，学会利用所学GIS知识独立分析和解决问题的能力，对所学建库知识进行一个完整的串接。

3、需求分析

    旅游业是一个综合性很强的信息依赖型产业，旅游信息的获取、加工、传播和利用对旅游业的发展起着举足轻重的作用。从旅游者和旅游规划管理部门的需求出发建立旅游信息数据库，不仅可以使旅游者和旅游规划管理部门能够快速、准确地查找和检索自己所需要的旅游信息，而且能够促进旅游信息规范化和标准化，促进旅游信息的共享，打破对旅游信息的封锁；旅游信息数据库的建立有利于从整体上对旅游业进行宏观的调控和管理，有利于旅游业协调、健康有序的发展。

    四川省旅游空间数据库的建立以arcgis为平台，以database为载体，内涵四川主要景点的各种信息（属性和空间），可以为使用者提供一定的信息服务。

4、功能分析与数据组织

   4.1 数据组织

       本实验的数据组织为：矢量数据采用简单数据格式shapefile存储，具体文件如下表所示：

    

文件名称	用途
主要景点	记录四川省的主要旅游景点信息，并进行分类
交通要道_国道	存储四川省的交通要道国道的走向，便于分析路径
交通要道_高速路	存储四川省的交通要道高速路的走向，便于分析路径
交通要道_铁路	存储四川省的交通要道铁路的走向，便于分析路径
主要城市	记录四川省的主要城市信息，便于查询信息
主要河流	记录四川省的主要河流信息

 

   4.2 功能分析

     本数据库主要的功能设计为：

1、可以通过地图空间信息查询到景点的属性信息，如景点的类型、票价、主要的景点以及景点的具体位置信息等；

2、可以通过属性的查询方式找到具体景点的位置，并可以通过提供的信息找到到该景点的路径。

5、数据库建设流程

5.1 环境配置

     5.1.1 硬件配置

     计算机一台（windowxp 操作系统）

     5.1.2 软件配置

      专业软件：PCI8.2，ArcGIS9.2 desktop

      其它软件：Office Access 2003、抓图软件等

5.2 数据采集

     5.2.1 资料搜集

      1、地图选择：实验中采用四川省旅游地图，此地图表面清晰，景点划分明确并且信息较多

      2、坐标信息搜集：利用网络等途径查询到四川省的主要城市的具体经纬度，数据较精确。对搜集到的经纬度数据进行筛选，选择在四川省分布较为均匀的8个点作为几何校正点位。

      3、旅游信息搜集：通过网络找寻四川省主要景点的位置、门票以及主要看点信息等，并进行分类建成Access数据库。

5.2.2 对地图进行地理参考

        本实验利用PCI对四川省旅游地图进行地理参考，坐标系采用地理坐标系（Long/Lat）GCS_WGS_1984坐标，基准面为D_WGS_1984。具体流程如下：

1、 打开PCI的GCPworks,弹出一对话框（GCPworks Setup）,选择相应的选项，Full Processing,Polynomial,User Entered Coordinates,然后点击Accept。

2、 选择未校准的图象，然后选择Define Georeferencing Units,然后选择坐标系统为地理坐标系，即Long/Lat,设置Earth Model为WGS-84，Accept即可完成地理单位设置。如下图所示

        

3、 选择Collect GCPs,即选择控制点，根据自己在下面查找的四川省主要城市经纬度信息，在图上选定控制点，并分别输入相应的经纬度信息，选择足够的控制点后，保存这些控制点到文件（file-‘save gcp text file’），然后关毕控制点选择框。如下图所示：

图1 添加控制点

 

图2 保存控制点

 

4、 施行Perform Registration to Disk，创建新的参考后地图，名称为：schlvyou.tif，选择bilinear插值2nd。

5、 最后执行Perform Registration。

5.2.4 利用arcmap数字化地图

       本实验将使用arcmap进行旅游地图的数字化以及简单属性输入操作，具体步骤如下：

1、利用ArcCatalog新建ShapeFile格式文件

文件的地理参考利用导入的方式获取，如下图所示：

 

图3 新建shapefile

图4 为shapefile添加投影

 

图5 为shapefile添加字段

 

要建立的ShapeFile文件名称以及字段设置如下：

文件名称	字段名称	字段类型
主要景点	name	文本
	type	长整型
主要河流	name	文本
交通要道_国道	name	文本
交通要道_铁路	——	——
主要城市	name	文本
边界	——	——

 

2、将上述文件以及schlvyou.tif导入Arcmap进行数字化并输入属性数据

利用Arcmap的数字化编辑器，对相应图层进行数字化：（见图6-8）

（1）启动ArcMap并导入栅格底图和新建的Shapefile

（2）加载Editor工具条：

View菜单——Toolbar——选中Editor

（3）开始编辑：点击Editor向下箭头——Start Editing

（4）设置捕捉环境：点击Editor向下箭头——Snapping

（5）进行数字化操作。

（6）每新建空间要素，输入要求输入的属性数据

   

图6、7  数字化地图

 

图8 添加属性信息

 

5.3 数据处理（Geodatabase数据库的建立）

      5.3.1 新建Geodatabase以及要素集

在arccatalog下新建一个Personal Geodatabase，名字为：四川省旅游信息数据库。（见图9）

在此数据库上右击新建要素集，名字为：旅游信息空间数据。设置其投影坐标为原空间参考数据（sclvyou.tif）（见图10）

   

图9新建database

图10 新建要素集

  

5.3.2导入要素类

          在数据集上右击鼠标，导入—>要素类（多个），将以数字化好的Shapefile格式的数据导入到数据集。（见图11）

图11 导入要素类

 

 

5.3.3导入属性数据表

          在数据库上右击鼠标，导入—>表（多个），将建立好的Access格式的数据导入到数据库。（见图12）

          该Access数据库有两个表，分别存储了主要景点的属性信息和主要城市的属性信息。

 

图12 导入属性表

 

 

5.3.4建立关联类

         为了将属性表与其对应的空间数据进行建立，特建立关系类，本实验建立两个关系类，分别由于连接主要景点和其对应的属性表、连接主要城市和其对应的属性表。（见图13）

         参数设置如下：

设置关联类型为：复合关联

         消息传播方式为：两者都

         数据关联方式为：1对1关系

         连接字段设置：城市信息表连接为：Z___和name

                       景点信息表连接为：name和name

图13 新建关联类

 

 

5.3.5建立域和子类型

     因景点可分为四类，为了便于查询使用管理，特为主要景点的type字段建立了域和子类型。见图（14--16）

     1、“主要景点”属性域建立：

A、右键数据库——属性——在弹出对话框切换至域选项卡

B、设置属性域的名称、描述（用于描述属性域，相当于属性域的元数据）、类型、属性域的分割合并策略

     C、与字段链接：右键“主要景点”——属性——字段选项卡——选中type——设置域

     2、 子类型创建方法：

A、右键数据库——属性——子类型选项卡

B、确定划分子类型依据的Short或Long Integer字段，并在子类型栏输入各子类型字段值Code和描述。

 

图14 为景点建立域

  

图15 为景点类型建立子类型

 

 

图16 子类型以及制图效果

 

 

5.4  数据处理结果

    本实验经过数据处理以及排版处理，最后导出地图如下：（见图17）

图17 导出地图效果

6、数据库应用案例

  6.1.查询

6.1.1从图到属性的查询

在ArcMap中点击，然后在对应空间数据上点击，即可弹出相应的属性值列表（见图18），可以看出空间数据库和其对应的属性数据进行了良好的连接，可以查询到其中的属性信息。

图18 属性信息查询

 

 

5.1.2从属性到图的查询

1、在ArcMap打开属性表，然后选中记录，空间数据也相应选中，从而实现从属性到图的查询。（见图19）

图19 从属性到空间

 

 

2．在Arcmap中打开根据属性选择，通过属性查询和查询语句查询空间信息（见图20）

 

图20 有属性查询空间信息示例

 

 

6.2 图表制作

    利用Arcmap的图标制作功能，对四川的风景区类别进行数量比较（见图21）