Geodatabase入门教程_第一章_地理数据库简介
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2016-03-15
1.地理数据库简介
1.1 什么是地理数据库
在最基本的层面上，ArcGIS 地理数据库是存储在通用文件系统文件夹、Microsoft Access 数据库或多用户关系 DBMS（如 Oracle、Microsoft SQL Server、PostgreSQL、Informix 或 IBM DB2）中的各种类型地理数据集的集合。地理数据库大小不一且拥有不同数量的用户，可以小到只是基于文件构建的小型单用户数据库，也可以大到成为可由许多用户访问的大型工作组、部门及企业地理数据库。
1.2 地理数据库架构
地理数据库存储模型以一系列简单但核心的关系数据库概念为基础，并利用了基础数据库管理系统 (DBMS) 的优势。地理数据集的方案、规则、库以及空间属性数据存储在简单表和明确定义的属性类型中。该方法为存储和使用数据提供了一个正式模型。通过此方法，可使用结构化查询语言 (SQL)（即一系列关系函数和运算符）来创建、修改以及查询表及其数据元素。
通过查看下图具有面几何的要素在地理数据库中的建模方式，您可以了解上述操作的工作原理。要素类以表的形式存储，通常称为基表或业务表。表中的每一行代表一个要素。shape 列保存每个要素的面几何。当表中的内容（包括 shape）以 SQL 空间类型存储时，可通过 SQL 进行访问。
然而，只是向 DBMS 添加空间类型和对空间属性的 SQL 支持并不足以支持 GIS。ArcGIS 采用多层应用程序架构，在地理数据库存储模型之上的应用程序层执行高级逻辑和行为。该应用程序逻辑支持一系列通用地理信息系统 (GIS) 数据对象和行为，如要素类、栅格数据集、拓扑、网络以及更多。
1.2.1 地理数据库为对象关系型
地理数据库使用在其他高级 DBMS 应用程序中的相同多层应用程序架构来实现；地理数据库的实现不存在任何特别之处。地理数据库的这种多层架构有时被称为对象关系模型。地理数据库对象在具有标识的 DBMS 表中以行形式保存，而行为通过地理数据库应用程序逻辑提供。通过将应用程序逻辑与存储相分离，可支持多个不同的 DBMS 以及多种数据格式。
1.2.2关系数据库中的地理数据库存储
地理数据库的核心部分是一个标准的关系数据库方案（一系列标准的数据库表、列类型、索引和其他数据库对象）。方案保留在定义地理信息完整性和行为的 DBMS 的一系列地理数据库系统表中。这些表或者以文件的形式存储到磁盘上，或者存储到 DBMS 的数据库中，如 Oracle、IBM DB2、PostgreSQL、IBM Informix 或 Microsoft SQL Server。
明确定义的列类型用于存储传统表格属性。将地理数据库存储在 DBMS 中时，空间制图表达（多用矢量或栅格表示）通常使用扩展的空间类型进行存储。
地理数据库包含两组主要表：系统表和数据集表。
数据集表 - 地理数据库中的每个数据集都存储在一个或多个表中。这些数据集表使用系统表管理数据。
系统表 - 地理数据库系统表用于追踪每个地理数据库的内容。它们实质上描述的是用于指定所有数据集定义、规则和关系的地理数据库方案。这些系统表包含并管理实现地理数据库属性、数据验证规则和行为所需的元数据。从 ArcGIS 10 开始，这些表的内部结构进行了重构。在 ArcGIS 10 之前的版本中，与地理数据库方案相关的信息存储在超过 35 个地理数据库系统表内，而在 ArcGIS 10 中则被合并为四个主表：
将数据集表和系统表共同用于显示和管理地理数据库的内容。例如，以基础存储格式进行查看时，要素类只是一个包含空间列的表。但通过 ArcGIS 访问时，存储在系统表中的所有规则将与基础数据相结合，从而使所呈现的要素类具备所有定义的行为。
1.2.3 其他表
根据使用的地理数据库类型以及用来存储该地理数据库的 DBMS 的不同，系统表集可能会有所不同。企业级地理数据库的系统表集与文件地理数据库不同，而文件地理数据库的系统表集又与个人地理数据库略有不同。对于企业级地理数据库，针对特定 DBMS 对地理数据库的不同系统表进行了定义。由于用户不需要与文件和个人地理数据库中存储的不同表进行交互，因此未作详细介绍。
1.3 地理数据库类型
地理数据库是用于保存数据集集合的“容器”。有以下三种类型：
1.文件地理数据库 - 在文件系统中以文件夹形式存储。每个数据集都以文件形式保存，该文件大小最多可扩展至 1 TB。建议使用文件地理数据库而不是个人地理数据库。
2.个人地理数据库 - 所有的数据集都存储于 Microsoft Access 数据文件内，该数据文件的大小最大为 2 GB。
3.企业级地理数据库 - 也称为多用户地理数据库，在大小和用户数量方面没有限制。这种类型的数据库使用 Oracle、Microsoft SQL Server、IBM DB2、IBM Informix 或 PostgreSQL 存储于关系数据库中。
本入门教程所有文章链接：
Geodatabase入门教程_第一章_地理数据库简介: http://zhihu.esrichina.com.cn/?/article/545
Geodatabase入门教程_第二章_创建地理数据库: http://zhihu.esrichina.com.cn/?/article/546
Geodatabase入门教程_第三章_连接企业级地理数据库: http://zhihu.esrichina.com.cn/?/article/547
Geodatabase入门教程_第四章_操作地理数据库: http://zhihu.esrichina.com.cn/?/article/548
Geodatabase入门教程_第五章_多版本数据库编辑: http://zhihu.esrichina.com.cn/?/article/549
1.1 什么是地理数据库
在最基本的层面上，ArcGIS 地理数据库是存储在通用文件系统文件夹、Microsoft Access 数据库或多用户关系 DBMS（如 Oracle、Microsoft SQL Server、PostgreSQL、Informix 或 IBM DB2）中的各种类型地理数据集的集合。地理数据库大小不一且拥有不同数量的用户，可以小到只是基于文件构建的小型单用户数据库，也可以大到成为可由许多用户访问的大型工作组、部门及企业地理数据库。
1.2 地理数据库架构
地理数据库存储模型以一系列简单但核心的关系数据库概念为基础，并利用了基础数据库管理系统 (DBMS) 的优势。地理数据集的方案、规则、库以及空间属性数据存储在简单表和明确定义的属性类型中。该方法为存储和使用数据提供了一个正式模型。通过此方法，可使用结构化查询语言 (SQL)（即一系列关系函数和运算符）来创建、修改以及查询表及其数据元素。
通过查看下图具有面几何的要素在地理数据库中的建模方式，您可以了解上述操作的工作原理。要素类以表的形式存储，通常称为基表或业务表。表中的每一行代表一个要素。shape 列保存每个要素的面几何。当表中的内容（包括 shape）以 SQL 空间类型存储时，可通过 SQL 进行访问。
然而，只是向 DBMS 添加空间类型和对空间属性的 SQL 支持并不足以支持 GIS。ArcGIS 采用多层应用程序架构，在地理数据库存储模型之上的应用程序层执行高级逻辑和行为。该应用程序逻辑支持一系列通用地理信息系统 (GIS) 数据对象和行为，如要素类、栅格数据集、拓扑、网络以及更多。
1.2.1 地理数据库为对象关系型
地理数据库使用在其他高级 DBMS 应用程序中的相同多层应用程序架构来实现；地理数据库的实现不存在任何特别之处。地理数据库的这种多层架构有时被称为对象关系模型。地理数据库对象在具有标识的 DBMS 表中以行形式保存，而行为通过地理数据库应用程序逻辑提供。通过将应用程序逻辑与存储相分离，可支持多个不同的 DBMS 以及多种数据格式。
1.2.2关系数据库中的地理数据库存储
地理数据库的核心部分是一个标准的关系数据库方案（一系列标准的数据库表、列类型、索引和其他数据库对象）。方案保留在定义地理信息完整性和行为的 DBMS 的一系列地理数据库系统表中。这些表或者以文件的形式存储到磁盘上，或者存储到 DBMS 的数据库中，如 Oracle、IBM DB2、PostgreSQL、IBM Informix 或 Microsoft SQL Server。
明确定义的列类型用于存储传统表格属性。将地理数据库存储在 DBMS 中时，空间制图表达（多用矢量或栅格表示）通常使用扩展的空间类型进行存储。
地理数据库包含两组主要表：系统表和数据集表。
数据集表 - 地理数据库中的每个数据集都存储在一个或多个表中。这些数据集表使用系统表管理数据。
系统表 - 地理数据库系统表用于追踪每个地理数据库的内容。它们实质上描述的是用于指定所有数据集定义、规则和关系的地理数据库方案。这些系统表包含并管理实现地理数据库属性、数据验证规则和行为所需的元数据。从 ArcGIS 10 开始，这些表的内部结构进行了重构。在 ArcGIS 10 之前的版本中，与地理数据库方案相关的信息存储在超过 35 个地理数据库系统表内，而在 ArcGIS 10 中则被合并为四个主表：
- GDB_Items：包含地理数据库中的所有项（例如要素类、拓扑和属性域）的列表
- GDB_ItemTypes：包含识别的项类型（例如表）的预定义列表
- GDB_ItemRelationships：包含各个项之间的方案关联，例如要素数据集中包含哪些要素类
- GDB_ItemRelationshipTypes：包含识别的关系类型（例如 DatasetInFeatureDataset）的预定义列表
将数据集表和系统表共同用于显示和管理地理数据库的内容。例如，以基础存储格式进行查看时，要素类只是一个包含空间列的表。但通过 ArcGIS 访问时，存储在系统表中的所有规则将与基础数据相结合，从而使所呈现的要素类具备所有定义的行为。
1.2.3 其他表
根据使用的地理数据库类型以及用来存储该地理数据库的 DBMS 的不同，系统表集可能会有所不同。企业级地理数据库的系统表集与文件地理数据库不同，而文件地理数据库的系统表集又与个人地理数据库略有不同。对于企业级地理数据库，针对特定 DBMS 对地理数据库的不同系统表进行了定义。由于用户不需要与文件和个人地理数据库中存储的不同表进行交互，因此未作详细介绍。
1.3 地理数据库类型
地理数据库是用于保存数据集集合的“容器”。有以下三种类型：
1.文件地理数据库 - 在文件系统中以文件夹形式存储。每个数据集都以文件形式保存，该文件大小最多可扩展至 1 TB。建议使用文件地理数据库而不是个人地理数据库。
2.个人地理数据库 - 所有的数据集都存储于 Microsoft Access 数据文件内，该数据文件的大小最大为 2 GB。
3.企业级地理数据库 - 也称为多用户地理数据库，在大小和用户数量方面没有限制。这种类型的数据库使用 Oracle、Microsoft SQL Server、IBM DB2、IBM Informix 或 PostgreSQL 存储于关系数据库中。
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Geodatabase入门教程_第一章_地理数据库简介: http://zhihu.esrichina.com.cn/?/article/545
Geodatabase入门教程_第二章_创建地理数据库: http://zhihu.esrichina.com.cn/?/article/546
Geodatabase入门教程_第三章_连接企业级地理数据库: http://zhihu.esrichina.com.cn/?/article/547
Geodatabase入门教程_第四章_操作地理数据库: http://zhihu.esrichina.com.cn/?/article/548
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