任何信息系统都只有在拥有完备正确的数据的基础上才能发挥其作用,数据库是信息系统的基础,对比理信息系统而言,地图数据库是它的基础.那么和其它类型的数据库相比,地图数据库有什么不同呢?最主要的差别在于地图数据库是空间数据库,它管理的是用以描述地理空间各种事物和现象的、具有二维平面位置和三堆空间分布特征的地理数据.地图是描述地理数据的最常用和最有效的手段.由于目前多数情况下GIS数据库中门地理数据是直接从地图上采集的,因此人们习惯使用"地图数据库"这一术语,它与"空间数据库(S因tia[氏ta俪)'和"地理数据库"常常是同一概念.地理数据的特征和地理数据模划决定了地图数据库与其它非空间数据库的根木区别.
　　地理数据的特征地理数据是对地理实体的复写,它具有自身的一些特征,这些特征包括二位置、属性、空间关系,也有文献认为时间也是地理数据的一个特征.
　　位代是回答"在哪里"的问题.GIS中所有的地理实体和现象都必须以统一的空间坐标系来记录,位置内差异会导致形态和空间关系的差异,而形态和空间关系又是Gls中数据分析的重要方面.由于地物在表示时要经过制图综合处理,所以任何地理实体的位置在GIS中都存在着精度问题.例如,在一个城市地籍数据库中,位置精度必须达到厘米级,而在一个区域资源环境信息系统中,10米级的精度已经是足够了.由于计算机处理空间数据能力所限,目前的地图数据库都具有比例尺的概念,具有特定的精度要求.
　　属性回答"是什么"的间题.属性描述数据因不反映任何位置和形态特征,故又被称为"非空间数据".寸属性的描述也存在精度问题,这个精度主要反映在两个方面:一是由位置精度引出的属性上的误差,例如城市;',被描述为居住区的区域内也有商业点的分布;二是数据综合(概括)造成的误差,如对城市用地的描述只到二级分类,三级以上的分类差异都被忽略了.在地图数据库中,属性描述数据通常用普通数据库(如DBASE等)独立肴贮,这样,属性数据就不会导致地图数据管理中的特殊困难.
　　空间关系反映空间物体和现象之间的相互关系,这类关系是由空间位置所导致的.在一个公安消防系吮中,不但要知道火灾发生点,而且还应该知道离该点最近的消防栓.在城市信息系统中,不但要知道居住区的贪布,还要知道公共设施的分布,如此才能反映它们之间的配套情况.在地图上,空间关系是隐含描述的,只有在对也图的阅读分析过程中才能被认识和提取.而在GIS中,空间关系往往需要显式描述,但由于空间关系的复杂性,二可能也没必要在地图数据库中显式描述所有的空间关系,实践中只显式地描述一部分.显式描述的空问关系通土地图数据库的查询检索就可以直接提取,而其余的则需要通过分析计算才能获得.如何恰当地描述空间关系是地图数据库中的关键问题之一.
　　地图作为描述地理数据的工具,具有科学性、一览性和直观性等特点,它在表示和传输地理信息的同时也具有存贮地理信息的作用.一幅地图实际上也就是一个小型的地理数据库.但由于信息的表示和存贮同步,优使得地图在地理信息的表示和存贮上存在着许多限制,例如因为要符号化,就必须对地理数据进行综合取舍上化简,这就使得数据的精度和详细性受到限制.而在GE中,地理数据的存贮和表示是分开的,这就克服了传统也图上为了表示地理信息而牺牲数据的详细性和精确性的缺陷.
　　在CIS中,地理实体(如城市、河流等)也区分为点、线、面三种类型,但在数据处理上就和传统地图不之相同了.例如在地图上,当一条道路与一条河流相交时,是将道路、河流全部断开,补之以桥梁;而在GE中,河流、道路、桥梁三者共存,并保持各自的连续性,如图1所示.这种不同的处理方法都是合理和必需的,在地图上河流的断开并不影响人们对河流连续性的理解,而GIS中保持其连续性是为了计算机方便地进行分析处理.在学术界用两个术语描述上述处理的差别,前者称之为(数字)制图模型,后者称之为(数字)景观模型.地图数据库在设计时必须考虑数据的用途,因此必须在充分研究地图数据特征的基础上进行适当处理,以导出相应的数据模型.
　　GIS地理数据有两种基本的表示模型:栅格模型和矢量模型.图1在栅格模型中,地理空间被划分为规则的小单元(象元),空间位置由象元的行、列号表示,象厂的大小反映了数据的分辨率及精度,空间物体由若干象元隐含描述.例如,一条道路由其值为道路编码值的一系列相连的象元表示,要从数据库中删除这条道路,则必须将所有有关象元的值改变成该道路邻域的背景值.
　　地图数据库的设计与实现在GIS中,地图数据库的任务就是管理地理数据,实现对数据的录入、修改、维护和更新.地图数扮库的设计和建立不但要考虑数据模型,同时要考虑数据内容,一般要完成以下几个步骤:用户需求分析:包括研究用户对信息的需要,数据来源和种类,数据处理和处理模型;数据的分析与描述:着重研究数据内容,数据项及定义,产生数据描述和定义文件即数据字典说明数据库中有哪些地图,各有叨陛要素、属性等;数据库结构定义:选择适当的数据模型,进而确定数据结构,规定各地图主题及统计资料之间白联系等,数据录入,编辑修改,维护更新.GE的建立是一项长期投资,对于管理决策的科学化、现代化极有好处,但就工程本质来说仍属牙基础设施建设;而地图数据库对任何CIS来说都是基本的、必要的,是GE建设的一期工程,并且是GIS工程的重点.

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