基于ARCINFO的地形图数据建库方法

基于ARCINFO的地形图数据建库方法 摘要：数据是地理信息系统不可或缺的一部分，怎样有效地生产数据和管理数据是GIS行业一直在探讨的课题。本文介绍了ARC/INFO空间数据管理的特点，并重点讨论了利用ARC/INFO的LIBRARIAN对地形数据建库和管理的方法。关键字：ARC/INFO、建库、LIBRARY一、 前言地形图经过数字化成为电子数据以后，应用的好坏很大程度上依赖于对数据的管理，目前对数据的管理最有效的手段就是数据库。Arc/Info作为一个地 理信息软件，也提供了对大量数据的集成管理，空间数据管理常用的方式有 ：Librarian、ArcStorm和SDE。Librarian和Arcedit、Arcplot一样，是Arc/Info的基本模块之一，它可管理大数据量的图形数据，并采用先进的空间索引方式，用户只要指定范围和内容，系统会自动调入相关而不是所有的数据，它还支持多用户同时读取同一地图库，当一用户在对固定范围的数据进行修改时，系统锁定这一范围数据，防止别的用户同时修改使数据产生不一致性；ArcStorm则是Arc/Info的一个扩展模块，它采用客户/服务器的结构设计，比起Librarian可以管理更大量的数据，数据的锁定可以基于单个特征，增加了数据的共享性；SDE采用了也是客户/服务器结构，提供了一种手段使空间数据可以添加到关系型数据库进行管理，提供了对空间、非空间数据进行操作的接口，支持VisualBasic、C、C+等流行的程序语言对Arc/Info数据的操作。由此可见，Libraian适用于一定范围纯Arc/Info图形数据（coverage）的管理，ArcStorm则适用于大数据量、多用户的Arc/Info图形数据管理，SDE则在开发基于图形的应用程序时发挥作用。本文以1：25万地形数据库为例讨论用LIBRARIAN进行建库和管理的方法。二、LIBRARIAN介绍LIBRARIAN是ARC/INFO软件的一个模块，该模块可以创建、维护数字地图库（LIBRARY）。数字地图库分块、分幅存贮地理数据，但可以把它作为一个整体进行访问，一般来说，一个图库代表一个地理区域。一个数字地图库的功能就是用一种方法来组织信息，使之容易被访问，并提供一种方法来控制访问和事务处理。2.1 LIBRARY的功能 定义数据库的空间位置关系定义数据内容的组织方式控制用户对数据库数据的使用权限，分为六个级别：主管ADMINSTRATOR、管理者MANAGER、操作员OPERATOR、浏览者BROWSER、不可拷贝浏览者LOOK、无任何权限NONE。控制访问并跟踪对库数据的任何修改允许在整个数据库范围内进行查询和选择，并能建立数据的空间索引关系，有效减少查询时间提供数据库修改过程的历史记录提供数据库结构和数据统计 2.2 LIBRARY的数据结构在逻辑上，LIBRARY以两种方式组织这个区域的数据：tiles和layers。如图1所示：图库是一个三维结构，在图库中，tile是水平的，而在概念上，layer是垂直的。当一个tile横切一个layer时，就产生一个coverage。TILE：是对图库进行二维分割，所有tile 边界连起来便组成数据库的整个地理区域。Tiles在空间上分割数据库中的数据，数据在库中的存贮物理上是以tile为单位的。Tile可以基于规则格网、自然地理边界或景观特征。如1：25万数据建库时是以图幅范围为tile边界的。Tiles形状应反映数据库数据的使用和以后的应用；Tiles形状不应是经常变动的边界或不稳定的边界；Tiles应是连续的多边形COVERAGE，在一个tile中不允许存在不相连的岛多边形，每一个岛多边形应是独立tiles。图1 Library的数据结构Tile是以ARC/INFO 的workspace形式存贮。Tiles是最难以改变的库结构，所以确定tile时应做充分的实验及论证。如1：25万数据建库时是以图幅范围为tile边界的，为使库里的数据在空间上是连续的，故选用的是经纬度的数据建库，则每个Tile是1°×1.5°的经纬网界线组成。广西全区共有28个Tiles。LAYER：在数据库中，分割数据的第二种方法就是用layer进行分割，一个layer包含整个区域中的某类特征，由一个类型的coverage构成，用于具体存放数据库的内容。数据库查询、显示的就是layer。2. LIBRARY的数据组织Library是一个层次数据结构，数据库由标准的ARC/INFO数据结构的COVERAGE和INFO文件构成。它由四部分组成：数据库位置文件：每一个数据库只有一个位置文件，包含数据库的名字和存放位置，这个文件存放于ARC/INFO主目录的TABLES目录下。数据库参考目录（DATABASE）：包含定义数据库结构的文件，包括一个数据库索引COVERAGE，该COVERAGE包含TILE的名字、物理位置等等，该目录里还包括数据库的样板LAYER。TILE工作空间：这是一个ARC/INFO的工作空间，它包含某一tile中的所有map sectionMap section/coverage：这是一个ARC/INFO coverage，由某个tile中的一个layer构成。转贴于 5