本栏目责任编辑：代影数据库与信息管理Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术第6卷第29期(2010年10月)海量空间数据组织及存储方案李慧玲（长治学院计算机系，山西长治046011）摘要：目前信息管理系统中需要存储的数据越来越多，而且数据的结构也变的越来越复杂。

那么如何来组织和存储数据就变得很重要。

该文以土地档案海量数据为例，从数据的存储方式、空间数据引擎以及利用关系数据库三个方面进行说明MAPGIS 是如何组织和管理海量空间数据的。

关键词：GIS 技术；海量空间数据；图档一体化中图分类号：TP311文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2010)29-8168-02Organization and Storage Solutions of Massive Spatial DataLI Hui-ling(Computer Science Department,Changzhi University,Changzhi 046011,China)Abstract:The current information management systems need to store more data,and data structure becomes more and more complex.So how to organize and store data becomes very important.This land mass data files,for example,from the data is stored,spatial data and the use of relational database engines are described from three aspects that MAPGIS is how to organize and manage massive spatial data.Key words:GIS technology;massive spatial data;integration of drawing and files现阶段，档案管理正在从以纸质档案管理为主逐步向以纸质档案管理和电子档案管理并重发展转变。

随着信息化程度的提高，档案管理最终将以电子档案管理为主。

土地档案的数据越来越多，而且除了海量属性数据之外，还有图形数据等等，那么如何来更好的存储这些海量空间数据才是真正的解决土地档案管理问题。

本文利用GIS 技术和采用关系数据库结合的方式从三方面叙述并解决了这个问题，并能实现图档一体化管理。

1数据在GIS 中是如何存储的目前，数据的存储方式有以下三种：1)GIS 数据是通过文件与关系数据库两者的结合来共同存储和管理的。

当前大部分GIS 应用软件都是采用这种方式来对数据进行管理的。

2)GIS 应用软件中的所有数据都存储在文件中。

所谓的文件存储也就是将所有的数据包括空间数据和非空间数据都存储在一个或者多个文件中。

3)采用数据库来存储和管理空间数据和属性数据的方式。

通过这种方式来存储数据，包括空间数据和属性数据，即空间数据也可存放在数据库中。

利用数据库来存储海量空间数据，这是GIS 应用软件发展的必然趋势。

通过数据库来存储空间数据，解决了用文件存储空间数据时，对数据不能进行并发操作的缺点；用C/S (Client/Server)的操作模式，解决了以前空间数据不能进行分布式处理等问题。

它从理论上保证了数据的完整性和数据的共享性，实现了属性数据和空间数据的一体化存储。

利用关系数据库来存储空间数据将GIS 本身的问题转移到数据库的领域中，给开发GIS 应用软件的开发带来了新的解决方向[1]。

就目前的形势，大型数据库厂商越来越重视空间数据的存储，通过研究与摸索，大型数据库厂商各自推出了自己的关于空间数据存储的解决方案，如0racle Satial ，B lade,Informix Satial 。

GIS 技术的发展在这些厂商对于空间数据存储的支持下，有了更广阔的应用前景。

无论采用哪种模式建立GIS 系统，通过利用0rac1e 的空间数据存储技术，在开发GIS 产品中，都可以跳过传统GIS 平台开发时所需要的一些必要的步骤，解决了大型空间数据不能多人维护数据的问题。

另外数据库本身自带的一些特点，可以解决GIS 存在的一些问题：比如说数据库可支持多用户并发操作，克服了文件方式不能多用户同时操作数据的缺点，同时由于数据库的支持克服了以前由于不同GIS 厂商之间数据文件格式不同，导致的空间数据从一个GIS 平台移植到另外一个GIS 平台上数据处理的复杂性，从而保证空间数据能够做到完全意义上的共享，提高了GIS 系统的可用性和实用性[2]。

这样GIS 平台的发展加上数据库技术的提高，两者的结合可以很好的解决土地档案海量空间数据的存储问题。

2SDESDE 中文全称是，空间数据引擎。

现在市场上的数据库几乎都是利用关系原理建立的，可是GIS 管理数据强调空间性以及拓扑关系，明显GIS 数据是不能直接存储在这些数据库中的，更不能对其进行查询了。

所以要结合两者，并利用各自的优势，就要有一个中间件来联系数据库和GIS 系统。

MAPGIS 就是在关系数据库的基础上，增加了联系二者的纽带?—空间数据引擎(SDE)，空间数据引擎将客户端接收到的空间数据、属性数据的查询、添加、修改等操作转换成数据库中的关系操作。

同时SDE 还优化了对数据库的操作，而且SDE 为系统管理员或客户端提供了GIS 的概念模型，利用SDE ，可以直接以GIS 的概念对数据进行维护和权限管理，使用户脱离了关系数据库中许多繁琐的细节等。

空间数据引擎还增加了关系数据库中实现不了一些功能，对数据进行自动检查和维护功能，如拓扑一致性检查等。

当然近些年来，关系数据库也在不断的更新和发展，其技术也慢慢地成熟起来，实现了利用关系数据库对空间数据和属性数据进行一体化管理和存储，这种现象已经成为GIS 平台发展的一个趋势。

空间数据引擎(Satial Data Engine)，收稿日期：2010-08-15ISSN 1009-3044ComputerKnowledge and Technology 电脑知识与技术Vol.6,No.29,October 2010,pp.8168-8169E-mail:jslt@ Tel:+86-551-569096356909648168数据库与信息管理本栏目责任编辑：代影Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术第6卷第29期(2010年10月)（上接第8167页）6结束语近年来，移动数据库查询优化已经成为移动数据库的研究热点之一。

目前，将移动Agent 技术应用于移动数据库查询等方面得到了很好的效果。

本文将移动Agent 应用于移动数据库查询，大大缩短了查询的响应时间，提高了查询的效率。

移动Agent 对移动数据库的查询优化具有广泛的应用价值。

在今后，采用Agent 技术实现移动查询优化必将成为移动数据库研究的热门话题。

参考文献：[1]王珊,丁治明,张孝.移动数据库及应用[J].计算机应用,2000,20(9).[2]俞晓鸣,党齐民.基于代理的移动数据库研究[J].微电子学与计算机机,2006(z1).[3]廉盟.基于Agent 的移动数据库事务处理的研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2007.[4]杨晓宇,岳丽华,柳建平.多重优化技术在移动数据库中的应用[J].小型微型计算机系统,2004,25(8).[5]李东,曹忠升,冯玉才,等.移动数据库技术研究综述[J].计算机应用研究,2000(10).其本质上就是利用商用的关系数据库系统建立空间数据库，来提供空间数据存储、管理能力的系统[3]。

基于GIS 的全关系型数据库软件，彻底解决了集中管理空间数据、共享网络环境下的数据、并发控制等问题，极大地提高了GIS 软件在管理空间数据方面的能力。

对于利用空间数据引擎来创建GIS 应用系统，从层次上可划分为三个：数据库服务器、应用服务器和客户端。

最底层是数据库服务器，该层又称为存储数据层，它一般是指各类不同的数据库产品。

应用服务器属于中间层，该层由空间数据引擎来担当重任，它既向高层的客户端提供访问空间数据的办法，同时又肩负着屏蔽掉低层不同类型的操作系统和数据库的数据；中间层应用服务器按照需求还可以包括Web 服务器等等。

由此可知中间层的作用是：把整个业务逻辑封装起来、首先处理客户端的请求、然后进行空间查询、最后从数据库获得数据并返回给客户端。

前台的客户端，主要是一般的应用程序也可以是Web Browser(浏览器)，常用来做数据显示、与用户的交互等工作。

空间数据引擎可以说在整个系统中占有核心地位和起到了重要作用，所以在利用SDE 来构建GIS 应用软件的过程中，充分利用了RDBMS 中的一些优势，解决了GIS 应用系统开发中存在的一些问题，比如说并发控制、网络共享等等，逐渐成为GIS 开发的主流趋势，具有很好应用的前景。

3利用关系数据库实现图档一体化管理过去主流的小型数据库可以处理或者说应付小数据量还行，但是如要处理海量数据的话，不仅其性能会迅速下降，而且不能存放大量的空间数据。

对于大型数据库来说，这样的问题就可以解决：对于有效地存储海量数据和存取检索数据的速度都影响不大，特别是在稳定性和安全性方面也更加完善。

而且对于现在一些分布式数据库技术，大型数据库也可以很好地解决数据分散存储的问题。

最初，海量空间数据组织由文件与关系数据库结合来进行管理，这样管理起来就不太方便，现在利用全关系型空间数据组织模式，实现了面向对象的“矢一栅一体化”，而且在对象—关系数据库组织模式、数据组织方面、面向对象空间数据组织模式发展。

大型数据库在数据表达方式上能够更加准确地对空间对象要素之间的关系和联系进行表达，从而实现智能化管理地理实体。

现有的支持空间数据的大型商业数据库(如Oracle 等)再加上新一代的空间数据库引擎(如Satial Ware,ArcSDE 等)管理技术，这两者的结合可以同时将空间(图形)数据和属性数据存放在一起。

我们知道数据库正是具有了这些特点，对于建立一个以空间(图形)数据管理的土地档案管理信息系统是非常重要的[4]。

如今GIS 技术的发展是主要是采用关系数据库管理系统(RDBMS)来管理空间数据的，GIS 可以充分利用管理数据的功能，同时还可以利用数据库中自带的SQL 语言对空间和非空间数据执行操作。

GIS 技术可以说充分利用了关系数据库的一些功能，其中可以利用其管理海量数据、锁定记录、数据仓库等功能，一体化集成了空间数据与非空间数据。