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石油空间数据模型设计 ESRI中国（北京）有限公司 应用支持中心 李策 讨论内容 空间数据库基础 空间数据库设计原则和方法 使用UML设计空间数据库 石油空间数据模型国外研究现状 PPDM：EP APDM：石油管线设备管理 POSC 地质、地球物理、地球化学勘探数据模型研究 讨论 1. Geodatabase简介 什么是Geodatabase Geodatabase的优势 Geodatabases拥有内建的行为并且所有数据都存放在一个数据库中 超大的geodatabase的要素类可以在数据库中无缝存储 除了普通要素，如点、线、面，用户可以根据应用需要创建自定义要素，如变压器、水管、宗地等 自定义要素可以拥有自己特殊的行为以更好地表达真实世界中的现象。这些行为可以有效支持网络模型、防止数据录入错误、自定义要素图示等。 每一个要素以数据表中一行的方式保存，矢量空间数据保存在数据表的shape字段里，属性数据保存在其它字段内，一个数据表存储一个要素类 Geodatabase体系结构 空间数据使用简单数据库表格建模 Geodatabase的可扩展性 个人化Geodatabase 保存在 MS Access中 支持单用户 编辑 不支持版本管理 栅格数据 小于 2 GB 企业化Geodatabase 保存在 RDBMS 基于 ArcSDE 通过ArcEditor 或ArcInfo 编辑 支持多用户编辑（版本管理） 可以存储所有的 GIS 数据类型 (e.g., raster) Geodatabase层次模型 要素和要素类 矢量要素主要用于表达空间不连续的地理实体或地理现象 要素就是就是具有空间位置信息对象，拥有自己的属性和方法 要素类就是同类型要素的集合，集合中所有的要素都有相同的空间表达和属性集合 Geodatabase的数据类型 要素集 是要素类的容器 同一个要素集下的要素类拥有相 同的空间参考系 要素集里可以存放 要素类 关系类 几何网络 拓扑 Geodatabase数据完整性规则 除了提供数据模型外，GDB还提供一套用以维护数据完整性的规则和工具 包括: 属性域 子类型 关系类 属性域(Domain) 子类型(Subtype) 关系类(Relationship) 两个对象类之间的一种关联 一个类可以参与在多个关系类之中 相关联的对象之间可以使用消息通知对方 从源到目标,从目标到源, 双向, 或者都不 可以触发行为 关系类中关联的规则 2. 空间数据库设计简介 模型和现实 使用点线面来表达地图要素 数据建模过程示意图 ESRI为各专业领域创建的数据模型 什么是Schema? Schema是地理数据库的结构定义或框架。 Schema是存储在地理数据库中内容和规则的列表。 是经过组织的一组知识 是数据结构和原理 设计地理数据库的十个步骤 概念设计 1. 确定你的GIS系统生产的信息产品 2. 确定对工程需要专题数据层 3. 确定每个专题数据的比例尺范围和空间表达模型（点线面） 4. 将概念表达组织进数据集 设计地理数据库的十个步骤 逻辑设计 5. 为描述性信息定义表数据库结构和行为 6. 为数据集定义空间属性 7. 为地理数据库设计提供规划大纲 设计地理数据库的十个步骤 物理设计 8. 实现、制作原型、检查、改善设计 9. 为构建和维护每个数据层设计工作流程 10. 将设计思路记录为文档 3. 地理数据库的几种设计方法 建立地理数据库Schema的四种方法 建立地理数据库Schema的四种途径 建立地理数据库Schema的四种途径 建立地理数据库Schema的四种途径 建立地理数据库Schema的四种途径 建立地理数据库Schema的四种途径 建立地理数据库Schema的四种途径 4. 使用VISIO设计地理数据库 MS Visio简介 通用性的绘图软件 Office的布局版型 流程图设计 组织图表 软件图表 使用UML语言描述对象 结果可以保存为XML语言 CASE工具的作用范围(***) UML – 要素集 UML – 几何网络 UML – 子类 UML – 设置缺省值 UML – 属性域 UML – 关联关系 UML - 复合关系 目标的生存周期完全由源决定 关联的范型是一对多 UML – 连接规则 VISIO数据库模型实例 使用物理模型创建地理数据库 5.石油空间数据模型国内外研究现状 PPDM：Public Petroleum Data Model APDM：ArcGIS Pipeline Data Model PPDM 1989年成立的非盈利组织； 100+参加机构：石油公司、政府机构、软件厂商、数据提供商、服务提供商； 应用领域：石油和天然气的上游EP业务管理，包