空间数据库实习报告
wkwanglei 2020-04-23
一、建库目标
1、目的
建立****的空间数据库，解决在校生的应用需求。
2、实习小组组成及工作分工
人员 | 分工 |
成员1 | 空间数据库的设计、ER模型图、数据采集、合图处理、美化等 |
成员2 | 逻辑设计（实体转换为表结构、属性域）、数据采集、数据入库等 |
成员3 | 需求分析、数据采集、数据入库、注记类等 |
成员4 | 逻辑结构设计（要素集、要素类、表）、数据采集、数据入库等 |
3、需要分析
（一）功能需求
****在空间上是一个区域，其包含的信息大多具有空间属性。GIS是管理空间信息最有效的工具，在数字校园中引入GIS将使校园教学、行政、科研、生活等等相关的信息与空间位置建立紧密的联系，从而为人们提供最为直观的，深层次的信息交互，可从根本上改变目前管理状态，节省大量的人力、物力，为管理、设计、决策快速准确地提供各种所需的图文、声像并茂的资料。因此GIS在数字校园框架中有其不可替代的位置。
该课题设计的系统是一个空间型的信息系统，存储有山东科技大学的大量数据。为了方便地输入信息快捷地提取数据，并且能够进行多信息源支持下辅助决策与模拟，该系统应具有控制管理功能，输入、输出功能，空间分析功能以及决策支持功能。
（二）用户需求
（1）教师、学生
学生、教师是学校的主体，开发优质的功能齐全的校园地理信息系统，对他们的需求分析不容忽视。****在校生数万人，宿舍楼，教学楼、办公室、实验室布局分配也比较复杂。可见，教师和学生的需求主要是对各种信息的获取，具体可分为：
1) 办公楼信息：要实现学校党政机关各部门位置及属性、各院系办公室位置及属性等查询显示功能。
2) 教学楼信息：要能够调用学校各教学楼位置及属性，实现教室资源信息的浏览、查询以及当前教室排课情况的查询功能。
3) 图书层信息：要能够调用图书层的位置及属性、学生自习室及阅览室信息等的查询功能。
（2）游览者
对于大部分游览者而言，主要在于各种目标物位置的获取，具体可分为：
1) 用户在用户当前位置某一范围内目标的位置及其属性，主要包括商店、公共卫生设置。
2) 对于游览者而言，学校的道路走向是不熟悉的，校园GIS需要实现从出发地到目的地的路径状况。
3) 风景信息：要能够调用校园内风景名胜的位置及其属性信息。
2、概念设计
1） 绘出各实体的ER模型图
2） 绘出整体的ER模型图
Teaching：
Life：
Point：
Sports：
3、逻辑设计
1）实体转换为表结构
将每个实体转换为表结构
Teaching：
Teaching_building | |||
Type | Text | 3 | |
Name | Text | 10 | 属性域 |
Academy | Text | 15 | |
Floors | short | 2 | |
Galleryfull | short | ||
Laboratory_building | |||
Type | Text | 3 | |
Name | Text | 10 | 属性域 |
Academy | Text | 15 | |
Floors | short | 2 | |
College_building | |||
Type | Text | 3 | |
Name | Text | 10 | 属性域 |
Academy | Text | 15 | |
Floors | short | 2 | |
Galleryful | short | ||
Library | |||
Type | Text | 3 | |
Name | Text | 10 | |
Label | Text | 10 | |
Life:
School-gate | |||
Name | Text | 10 | 属性域 |
Num | short | 3 | |
Direction | Text | 6 | |
Lake | |||
Num | Text | 3 | |
Name | Text | 10 | 属性域 |
Area | Float | 10 | |
Path | |||
Name | Text | 10 | |
Num | Short | 3 | |
Direction | Text | 6 | |
Road | |||
Name | Text | 10 | 属性域 |
Num | Short | 3 | |
Direction | Text | 6 | |
Vegetation | |||
Name | Text | 10 | |
Num | Short | 3 | |
Area | Double | 6 | |
River | |||
Name | Text | 10 | 属性域 |
Num | Short | 3 | |
Length | Double | 6 | |
Campus_supermarket | |||
Name | Text | 10 | 属性域 |
Type | Text | 3 | |
Label | Text | 8 | |
School_canteen | |||
Name | Text | 10 | 属性域 |
Type | Text | 3 | |
Label | Text | 8 | |
Accommodation | short | 5 | |
Dormitory_building | |||
Name | Text | 10 | 属性域 |
Type | Text | 3 | |
Academy | Text | 15 | |
Accommodation | short | 5 | |
Family_area | |||
Name | Text | 10 | 属性域 |
Type | Text | 3 | |
Academy | Text | 15 | |
Accommodation | short | 5 | |
Point：
Delivery | |||
Name | Text | 20 | 属性域 |
DESCRIPTION | Text | 30 | |
ID | Int | 6 | |
Feature_Spot | |||
Name | Text | 10 | 属性域 |
ID | Int | 6 | |
DESCRIPTION | Text | 10 | |
Sports:
Mountain | |||
Name | Text | 10 | 属性域 |
Height | Short | 3 | |
Area | Double | 8 | |
Court | |||
Name | Text | 10 | 属性域 |
Num | Short | 3 | |
Area | Double | 8 | |
Playground | |||
Name | Text | 10 | 属性域 |
Num | Short | 3 | |
Area | Double | 8 | |
Active_center | |||
Name | Text | 10 | 属性域 |
Floors | Short | 3 | |
Area | Double | 8 | |
3） 要素集、要素类、表
要素集 | 要素类 | 表 |
Teaching | Teaching_building | Type，Name，Academy Floors ，Galleryfull |
Laboratory_building | Type，Name，Academy Floors | |
College_building | Type，Name，Academy Floors，Galleryful | |
Library | Type，Name，Label | |
Life | School-gate | Name，Num，Direction |
Lake | Num，Name，Area | |
Path | Name，Num，Direction | |
Road | Name，Num，Direction | |
Vegetation | Name，Num，Area | |
River | Name，Num，Length | |
Campus_supermarket | Name，Type，Label | |
School_canteen | Name，Type，Label Accommodation | |
Dormitory_building | Name，Type，Academy Accommodation | |
Family_area | Name，Type Academy，Accommodation | |
Point | Delivery | Name，DESCRIPTION |
Feature_Spot | Name | |
Sports | Mountain | Name，Height，Area |
Court | Name，Num，Area | |
Playground | Name，Num，Area | |
Active_center | Name，Floors，Area |
3）属性域
要素类名称 | 字段名称 | 属性域值（范围域或编码域） |
Teaching_building | Name | J1、J5(逸夫楼)、J7、J14 |
Laboratory_building | Name | S1、S2、S3、S5、矿物加工工程实验室 |
College_building | Name | J2、J3、J4、J6、J8、J9、J11、J13、J15 |
School-gate | Name | 南门、北门 |
Lake | Name | 砚湖、若水园 |
Road | Name | 思贤路、海天路、致远路、步云路、碧波路、涌泉路 |
River | Name | 墨水河、半畝塘 |
Campus_supermarket | Name | 田园超市（二楼桃花源美食）、维客超市、安达信超市 |
School_canteen | Name | 学者餐厅、学苑餐厅、学海餐厅 |
Dormitory_building | Name | GA1、GA2、GA3、GA4、GA5、GA6、GA7、GA8、GA9、GA10……GA21 GC1、GC2、GC3、GC 4、GC 5、GC 6、GC 7、GC8、GC9、GC10……GC18 GB1、GB2、GB3、GB4、GB6、GB8、GB10、GB12、GB14 |
Family_area | A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、A10、A11、A12、A13、A14、A15、A16、Y1、Y2、Y3、B3、 后勤管理处 | |
Mountain | Name | 笔架山 |
Court | Name | 高地篮球场、高地网球场、篮球场、排球场、C区排球场、C区篮球场、乒乓球台 |
Playground | Name | 高地体育场、风雨操场 |
Active_center | Name | 大学生活动中心、山海会羽毛球馆、体育训练馆、学术交流中心 |
Delivery | Name | 邮政、顺丰、韵达百世、京东申通、圆通快递 |
Feature_Spot | Name | 励志坊、名人园 |
4） 子类型
Dormitory添加子类型region A、region B、region C
Court添加子类型Basketball、Volleyball、Tennis、Pingpong
5） 拓扑
Road与Path要素类不能相互重叠
Road要素类不能自重叠
Path要素类不能自重叠
Mountain不能有伪结点
Mountain不能有悬挂点
Path不能有空隙
Teaching_building不能自重叠
Laboratory_building不能自重叠
College_building不能自重叠
Road_Center_Line必须位于Road和Path内部
6） 关系类
Court与Dormitory_building有多对多的关系：
属于A、B、C区的宿舍楼分别共享所对应区域的篮球、排球场等
School_canteen与Dormitory_building有一对多的关系:
属于A、B、C区的宿舍楼分别对应一个餐厅
7）几何网络
使用Road与Path的道路中心线Road_Center_Line要素类进行几何网络的建立，建立几何网络network
8）注记
由各要素类属性表中的Name等属性字段作为标注，将标注转为注释类
4、 物理设计
用户应用层（数据输出层）
前后端交互层
数据库
管理层（数据输入层）
三、空间数据库建立的过程
1数据采集
搜寻****的相关地图，收集****的空间地理要素与其相关的属性，对于Name属性模糊不清晰的要素进行实地的数据采集工作。
2数据处理
（1）进行系统的总体设计：
层次结构设计、系统界面设计。对采集完成的数据进行筛选、分类，确定要素类及其属性，构建数据库的概念模型设计，画出E-R图，根据E-R图进行逻辑结构模型设计，以及物理模型设计
（2）进行系统的功能模块设计：
数据输入、图层管理、涂层操作、地图符号编辑、空间查询、网络分析、数据输出等
（3）分工协作完成空间数据库：
明确了空间数据库的大概流程，接下来进行组内的分工，将得到的纠正好的的****遥感图就行分片划分
3数据入库
（1）空间数据库、要素数据集、要素类的建立
（2）分工矢量化
（3）要素类属性字段的输入
（4）建立拓扑、关系类、几何网络等
效果如图：
四、数据库的基本功能
1、属性查询与空间查询
2、缓冲区分析
（1）缓冲区
（2）多环缓冲区
3、网络分析
（1）最短路径分析
（2）空间可达性分析
（3）服务区分析
（4）配送分析
等，自由发挥。
注：本文仅供参考，不可抄袭或其他违规用途！！！
