㈠ 简述当前的空间数据模型有哪些类型，并进行简要描述和比较分析
简述当前的空间数据类型有哪些，并进行简要描述和比较分析。
答：空间数据按照其特征可以分为三种类型：
1、 空间特征数据，记录的是空间实体的位置、形状和大小等几何特征，以及与相邻物体的
拓扑关系。这是地理信息系统区别于其他数据库管理系统的标志。
2、 专题属性特征数据，描述地理实体所具有的各种性质，如地形的坡度、坡向、某地的年
降雨量、土地酸碱类型、人口密度、交通流量、空气污染程度等。专题属性特征通常以数字、符号、文本和图像等形式来表示。
3、 时间特征数据，时间属性是指地理实体的时间变化或数据采集的时间等，空间数据总是
在某一特定的时间内采集的到或计算产生的。
按照空间数据的组织方法可以分为：
1、矢量数据结构，在矢量模型中，现实世界的要素位置和范围可以采用点、线或面表达，与它们在地图上表示相似，每一个实体的位置是用他们在坐标参考系统中的空间坐标定义。 2、栅格数据结构，在栅格模型中，空间被规则的划分为栅格，地理实体的位置和状态使用它们占据的栅格的行、列来定义的，每个栅格的大小代表了定义的空间分辨率。
两者的比较分析：
矢量结构的优点：1数据结构紧凑、冗余度低2有利于网络和检索分析3图形显示质量好精度高。缺点：1数据结构复杂2多边形叠加分析及邻域搜索比较困难。 栅格结构的优点：1数据结构简单2便于空间分析和地表模拟3现势性较强4易于与遥感结合及信息共享。缺点：1数据量大2投影转换比较复杂。
㈡ 简要论述GIS空间数据源的种类
GIS空间数据源的种类主要有：
⑴地图:各种类型的地图是GIS最主要的数据源，因为地图是地理数据的传统描述形式。我国大多数的GIS系统其图形数据大部分都来自地图。
⑵遥感影像数据:遥感影象是GIS中一个极其重要的信息源。通过遥感影象可以快速、准确地获得大面积的、综合的各种专题信息，航天遥感影象还可以取得周期性的资料，这些都为GIS提供了丰富的信息。
⑶统计数据:国民经济的各种统计数据常常也是GIS的数据源。如人口数量、人口构成、国民生产总值等等。
⑷实测数据:各种实测数据特别是一些GPS点位数据、地籍测量数据常常是GIS 的一个很准确和很现势的资料。
⑸数字数据:目前，随着各种专题图件的制作和各种GIS系统的建立，直接获取数字图形数据和属性数据的可能性越来越大。数字数据也成为GIS信息源不可缺少的一部分。
⑹各种文字报告和立法文件:对于一个多用途的或综合型的系统，一般都要建立一个大而灵活的数据库，以支持其非常广泛的应用范围。
㈢ 求中科院遥感真题
----------------------- Page 1-----------------------
2003 遥感所硕士试卷GIS
一．名词解释（每题3 分，共15 分）
1. 地理信息系统
2. 空间信息网格
3. 空间数据挖掘
4. 数据互操作性
5. 空间索引
二．填空题（每空答对得2 分，不答或答错不扣分，共40 分）
1、地理信息系统萌芽于（ ）年代。
2、我国的地理信息系统工作起始于（ ）年代，其标志是（ ）。
3、（ ）、（ ）和（ ）是地理空间分析的三大要素。
4、地理信息系统中的数据转换主要包括（ ）和（ ）。
5、地理信息系统的空间分析分为（ ）、（ ）和（ ）三个层次。
6、空间关系通常分为（ ）、（ ）和（ ）三类。
7、手扶跟踪数字化的精度受（ ）、（ ）和（ ）三种条件的影响。
空间信息查询方式主要有（ ）、（ ）和（ ）三种方式。
三．判断题（请根据判断在每题的括号中写入“对”或“错”，每一题答对得4 分，答错不
扣分，共20 分）
1、若某一弧段的左、右多边形分别为A 和B，则A、B 两个多边形相邻。（ ）
2、若弧段A 和多边形P 无交点，则A 和P 是分离关系。（ ）
3、利用游程编码数据结构一定能够减少数据存储空间。（ ）
4、对于等角投影，面积越大，造成的畸变越大，因而大面积的区域制图不适合使用等角投
影。（ ）
5、开放式GIS 的目的是实现异构分布数据的共享和不同系统之间的互操作。（ ）
四．简答题（共三题，每题10 分，共30 分）
1、简述地理空间数据库的特点及发展趋势
2、简述空间数据质量的标准要素
3、简述地理信息系统标准化的内容及意义
五．论述题（共两题，45 分）
1. 长江三峡工程是举世注目的重大水利工程。若根据蓄水前后的水位计算淹没区范围、淹
没耕地面积及淹没区移民数量，你需要哪些基本数据？并结合GIS 的功能给出详细的技术方
案和实现过程。（25 分）
2. 定某一海域的海面观测点分布地图及每个点的海面日平均温度观测数据，现需要计算该
海域内某一天的海面温度等值线分布及温度变化梯度分布，请利用GIS 的功能给出求解方法
和步骤。（20 分）
2005 遥感所硕士试题GIS
一、填空题
1. 数据建模的三个步骤：
2. 空间分析的三种类型：
3. 矢量对象按其维数分为五类： 分别判断集中对象是人为、还是自然空间对象。
----------------------- Page 2-----------------------
4. GIS 的硬件的四个组成部分
5. 地图投影按几何畸变分为三种类型： 高斯投影为 哪种投影。
6. 数据库的类型
填空题就记得这么多了。
二、简答题
1.简述地理信息的组成部分。
2.元数据的概念和作用。
3.关于空间分析
三、论述题
1、为测定区域的水土分布情况，在区域内布设100 个观测点，问如何布设？如何根据这100
个观测值，分析区域的水土分布情况。（大意就是这样）
2、给出遥感数据的行程编码，你能将数据还原为原来的形式。并转换为二维的Morton 码，
然后求第5 行第6 列的Morton 码是多少？
3、数据质量的各个要素和内容？
4、地理信息系统开发的步骤？
2006 遥感所硕士试题GIS
一、名词解释(5 题.共20 分)
1. 虚拟现实.
2. 空间信息格网.
3. 数据互操作性.
4. 数据挖掘.
5. 空间索引
二、填空(共8 题。50 分)
1. 完全栅格数据结构的三种格式。
2. 投影变形的类型，高斯投影的类型。
3. 空间数据的三种类型。
4. GIS 的起始年代(60)。
5. 数据建模的三步骤。
6. 空间分析的三层次。
7. 空间实体的三种表达。
8.
三、简答题(5 题.50 分)
1. 地理信息的构成.
2. GIS 的开发步骤.
3. 元数据的作用.
4. 数据质量标准的内容和要素.
5. 空间信息分析的基本方法
四、GIS 在航天载人工程中的应用。
2007 遥感所硕士试题GIS
一、名词解释：（20PTS）
----------------------- Page 3-----------------------
1、空间信息网格
2、空间关系
3、空间数据质量
4、空间索引
5、开放式地理信息系统
二、填空：（50PTS 每空2 分，答错扣一分）
1、空间分析三层次
2、地图投影三类型、及适用情况（大面积点分布、大面积区域制图），高斯投影类型、
特点（中央经线与纬线）
3、矢量数据三种存储结构及那种具有真正GIS 功能
4、地理建摸三步骤
5、空间信息三种查询方式
6、空间实体的三种信息
7、GIS 萌芽年代，第一个运行型GIS 系统出现的国家
三、简答：（50PTS）
1、遥感影像的常用组织和存储方式
2、地理数据库特点
3、数据质量控制常用方法
4、空间信息分类中的数学方法
5、GIS 开发步骤
四、论述：（30PTS）
GIS 在《十一五规划》四类主体功能区划中的应用前景，并举例说明技术流程。
2008 年遥感所硕士试题GIS
一、名词解释：（20PTS）
1、空间数据质量
2、空间信息查询
3、DEM
4、5、
二、填空：（50PTS 每空2 分，答错扣一分）
1、地图投影三种类型及适用情况，高斯投影属于哪种类型
2、地理空间的表达方法
3、地理信息服务
4、开放式地理数据交换规程（OGIS）框架包括
5、
三、简答：（50PTS）
1、格网生成方法
2、在GIS 中使用元数据的原因
3、空间统计分析方法
4、网络地理信息系统组合方式
5、
四、论述：（30PTS）
GIS 在土地规划中的应用，并举例说明技术流程。
----------------------- Page 4-----------------------
2009 遥感所硕士试题GIS
一、名词解释（5*4）
1、地球信息科学
2、地学信息图谱
3、空间信息模型
4、OpenGIS
二、简答题（15*4）
1、简述空间数据元数据的概念及应用。
2、简述生成网格（Grid）的主要方法及插值思想。
3、简述地理信息系统标准化的主要内容。
4、简述空间信息分析的基本方法。
三、论述题（35*2）
1、2008 年，我国南方低温冰雪，四川汶川特大地震等灾害对社会发展和人民生命财产安全
等带来重大损失。利用遥感和 GIS 等技术，对重大自然灾害进行预警、监测和评价，可以
为政府和有关专业部门提供及时、动态的灾情信息，使防灾救灾决策有充分的科学依据。
2、论述我国GIS 科学的发展历史、作用和未来使命。
2010 遥感所硕士试题
一、名词解释：（20 分）
1. 网络地理信息系统
2. 空间数据挖掘
3. 数字地球
4. 空间索引
二、简述题（50 分）
1. 栅格数据的常用组织和存储方式
2. 地理空间数据库的特点
3. 空间数据的不确定性的主要来源
4. GIS 常用地图投影类型
5. GIS 的开发步骤
三、论述题
1. 分析某区域任一点气温与土壤温度的关系，计算区域年平均气温等值线，需要哪些数据
准备和处理工作？写出具体实现过程。（（30 分）
2. 某区域1：100 万土地利用矢量数据，有三种土地利用类型：耕地、居民地、其他用地，
转换为1km*1km 的网格数据，写出主要实现步骤，网格内不同土地利用类型信息如何尽量
保存？（30 分）
3. GIS 的发展趋势。（20 分）
2011 遥感所硕士试题
一、术语解释。（30）
----------------------- Page 5-----------------------
1. 拓扑关系
2. Mobile GIS
3. 虚拟现实
4. 地理要素
5. 元数据
6. 四叉树
二、简答题。（50）
1. 简述地理数据类型及特点。
2. 简述我国常用的地图投影类型及特点。
3. 简述地理信息系统开发流程。
4. 简述地理信息系统常用的地图要素及作用。
5. 简述地理信息系统的主要组成。
三、综述题。（70）
1. 结合一实例，分析地理信息系统和遥感的相互关系。
2. 论述空间数据质量问题的来源和控制方法。
㈣ 什么是空间数据的查询对空间数据的查询有哪些形式和手段
1、空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据，它可以用来描述来自现实世界的目标，它具有定位、定性、时间和空间关系等特性。空间数据是一种用点、线、面以及实体等基本空间数据结构来表示人们赖以生存的自然世界的数据。
2、空间数据结构是空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构，是空间数据在计算机内的组织和编码形式，是地理实体的空间排列和相互关系的抽象描述。它是对空间数据的一种理解和解释。
3、空间数据结构又是指空间数据的编排方式和组织关系。空间数据编码是指空间数据结构的具体实现，是将图形数据、影像数据、统计数据等资料按一定的数据结构转换为适合计算机存储和处理的形式。不同数据源采用不同的数据结构处理，内容相差极大，计算机处理数据的效率很大程度取决于数据结构。
㈤ GIS空间数据类型有哪些
1、矢量数据结构，包括：简单数据结构、拓扑数据结构、曲面数据结构。
栅格数据结构，包括：栅格矩阵结构、游程编码结构、四叉树数据结构、八叉树和十六叉树结构。
2、（1）空间聚类方法在高速公路病害密集区分析中的应用。
高速公路路面的病害总是在某些地段较为密集，在某些地段较为疏散．找出病害密集的区域，对于养护决策有着重要的意义．空间聚类可对空间物体的集群性进行分析，应用聚类分析，探寻高速公路的病害密集区，制定养护对策，节省人力、物力、财力。
（2）聚类分析法在城市经济空间分区中的应用
城市经济分区涉及多个要素,靠仅有的经验和专业知识做定性分类是远远不够的,往往带有主观性和随意性。为找出多个城市之间的比较优势和差距,为有关政策机构在制定政策时提供参考,针对城市综合竞争力的8大要素,采用Q型聚类分析法进行最优分割,按评价系数进行分类。1Q型聚类分析法聚类分析(Cluster Analysis)是研究“物以类聚”的一种方法,国内有人称它为群分析、点群分析、簇群分析等,其基本思想是从一批样本的多个观测指标中,找出度量样本之间或指标之间相似程度(亲疏关系)的统计量,构成一个对称的相似性矩阵,在此基础上进一步找寻各样本。
㈥ 空间数据库的组成部分
空间数据库指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。《空间数据库》范围及重点 1. 第一章：绪论 1) 空间数据库基本概念、组成部分、名称简写之间的联系与区别与联系； 答；利用当代的系统方法，在地理学、地图学原理的指导下，对地理空间进行科学的认识与抽象，将地理数据库化为计算机处理时所需的形式与结构，形成综合性的信息系统技术——空间数据库 或者SDBMS是海量SD的存储场所、提供SD处理与更新、交换与共享，实现空间分析与决策的综合系统。 组成：存储系统、管理系统、应用系统 是SDBS的简称 2) 目前空间数据库实现方案； 答：ORDBMS 3) GIS，RS与空间数据库之间的联系； 4) 常见的空间数据库产品 答：轻量级： MS的Access、FoxPro、 SUN的MySQL 中等：MS的SQL Server系列 重量级：Oracle的Oracle 不太熟悉的有： Sybase、Informix、DB2 、Ingress、 PostgreSQL（PG）等 5) 产生空间数据库的原因； 答：直接利用？ SD特征 ：空间特性 非结构化特征 空间关系特征 多尺度与多态性 海量数据特性 存在的问题：复杂图形功能：空间对象 复杂的空间关系 数据变长记录 6）空间数据库与普通关系数据库的主要区别。 答：关系数据库管理属性数据，空间数据采用文件库或图库形式；增加大二进制数据类型(BLOB)，解决变长数据存储问题；将空间数据/属性数据全部存放在数据库中；但空间特性由程序处理 2. 第二章：空间数据库模型 1) 如何理解空间数据库模型； 2) 空间数据及空间关系； „ (1) 空间数据类型 几何图形数据 影像数据 属性数据 地形数据 元数据：对空间数据进行推理、分析和总结得到的关于数据的数据， 数据来源、数据权属、数据产生的时间 数据精度、数据分辨率、元数据比例尺 地理空间参考基准、数据转换方法… (2) 空间关系 指地理空间实体之间相互作用的关系： 拓扑关系：形状、大小随投影改变。在拓扑变换下不变的拓扑变量，如相邻、包含、相交等，
反映空间连续变化的不变性 方位关系：地理空间上的排列顺序，如前后、上下、左右和东、南、西、北等方位 度量关系：距离远近等 3) 空间数据库如何建模； DB设计三步骤 ‹ Conceptual Data Model：与应用有关的可用信息组织、数据类型、联系及约束、不考虑细节、E-R模型 Logic Data Model 层次、网状、关系，都归为关系，SQL的关系代数(relational algebra, RA) Physical Data Model：解决应用在计算机中具体实现的各种细节，计算机存储、数据结构等 4) 模型之间如何转换？ 5) 可行的空间数据库建模方案。 面向对象的空间数据库模型GeoDatabase 3. 第三章：空间数据库存储与索引 1) 空间数据如何组织、存储的，采用什么技术或者方法； 为有效表达空间信息内容，空间数据必须按照一定的方式进行组织与存储：适合外存操作的数据结构、记录和文件的多种组织方式 SDB空间数据组织：数据项、记录、文件、数据库 SDB空间数据存储：二级存储器、缓冲区管理器、空间聚类(clustering)、空间索引 2) 空间近似与空间聚类； 目的：降低响应大查询的寻道时间和等待时间，在二级存储中空间上相邻的/查询上有关联的空间对象在物理上存放在一起， 内部聚类(internal clustering)：加快单个对象的访问，一个对象都存放在一个磁盘块（页面）；如超出则存放在连续扇区，本地聚类(local clustering)：加快多个对象访问。一组空间相邻对象存放在一个页面 空间聚类比传统聚类技术复杂。多维空间对象无天然的顺序 磁盘：一维存取，高维：将高维映射到一维， 一一对应，保持距离(distance preserving)：一一对应，容易；距离不变，近似，映射技术、Z序(z-order)、Hilbert曲线 3) 空间数据库性能提升的关键问题是什么？如何提升； 数据库索引，基于树：ISAM、B树、B 树等，基于Hash：静态、可扩展、线性等 4) 空间索引技术是什么？为什么产生？有哪些常见的空间索引；各有何特点及适用范围？ 依据空间对象的位置和形状或者空间对象之间的空间关系，按一定顺序排列的一种数据结构，介于空间操作算法和空间对象之间，通过筛选，大量与特定空间操作无关的空间对象被排除，提高效率，空间数据库关键的技术 空间索引产生的原因:空间数据的特点：空间定位、空间关系、多维、多尺度、海量、复杂，传统数据库索引处理的一维的字符、数字，对多维处理采用组合字段 1、基于二叉树的索引技术：二分索引树结构主要用于索引多维数据点；对复杂空间目标（线、面、体等）的索引却必须采用近似索引方法和空间映射技术 2、 基于B树的索引技术 ‹B树的变体如R树系列，外包矩形；对大型数据库具有出色表现；需要解决：减少区域重叠，提高搜索效率 3、基于哈希的网格技术
㈦ 空间数据模型概念和主要类型有哪些
空间数据模型概念和主要类型：
空间数据模型是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的描述。空间数据模型的主要类型：基于对象（要素）的模型；网络模型；场模型。
要素模型：
点对象，由特定位置、维数为零的物体；线对象，维度为一的空间组成部分；多边形对象，即面状实体，通常用封闭曲线加内点来表示。矢量模型即是基于要素的，将现象看成原型实体的集合，矢量模型的表达源于空间实体的本身，通常以坐标来定义。
网络模型：地物被抽象为链、节点等对象，同时要注意其连通关系。
场模型：
用于模拟一定空间内连续分布的现象，常用栅格数据模型描述。栅格数据模型是基于连续铺盖的，它是将连续空间离散化，以规则或不规则的铺盖覆盖整个空间。
基于对象的模型强调了离散对象，网络模型表示了特殊对象之间的交互，场模型表示了二维或三维空间中连续变化的数据。
要素模型和场模型的不同在于一个是先选择要素，再回答它在哪里的问题；场模型实现选择一个位置，在回答哪里怎么样的问题，最后都得到数据。网络模型的基本特征是：节点数据之间没有明确的从属关系，一个节点可以与其他多个节点建立联系，将数据组织成有向图结构，它反映了现实世界中常见的多对多关系，在一定程度上支持数据的重构。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
㈧ 地理信息系统中常用的空间数据模型有哪些类型
1、概念模型（场模型：用于描述空间中连续分布的现象；对象模型：用于描述各种空间地物；网路模型：可以模拟现实世界中的各种网络）
2、逻辑数据模型（矢量数据模型，栅格数据模型和面向对象数据模型等）
3、物理数据模型（概念数据模型在计算机内部具体的存储形式和操作机制，即在物理磁盘上如何存放和存取，是系统抽象的最底层。）
㈨ 基础数据库
(一)数据内容
基础数据库包括系统运行前所采集到的所有支撑数据，数据的具体内容在数据分类与数据源章节中已描述，概括可分为以下几类。
(1)遥感影像数据:包括历史图像数据，以及按照一定监测周期更新的遥感图像数据。
(2)数字线划图数据:矢量数据(现状专题图和历史专题图数据)、栅格数据、元数据等。入库前数据以ArcInfoCoverage格式分幅或整体存储，采用地理坐标系统。
(3)数字栅格图数据:包括1∶5万和1∶10万基础地理图形数据的扫描栅格数据。
(4)数字高程模型数据:塔里木河干流河道1∶1万和“四源一干”区域1∶10万数字高程模型。
(5)多媒体数据:考察照片、录像、录音和虚拟演示成果等多媒体资料。
(6)属性数据:社会经济与水资源数据、水利工程数据、生态环境数据等。
(二)数据存储结构
1.栅格数据
栅格数据包括遥感影像、数字栅格图、数字正射影像图、数字高程模型等，这些数据的存储结构基本类似，因此可进行统一设计。遥感图像数据库与普通的图像数据库在存储上有些差别，遥感图像作为传感器对地理、空间环境在不同条件下的测量结果(如光谱辐射特性、微波辐射特性)，必须结合同时得到的几个图像才可以认为是对环境在一定的时间条件下的完整的描述，也即是说，可能需要一个图像集合才能构成一个图像的完整的概念，并使之与语义信息产生联系(罗睿等，2000)。因此，遥感图像数据存储结构模型必须能够描述几个图像(波段)之间的逻辑关系。利用ArcSDE进行数据入库时，系统可自动建立各图像(波段)之间的关系，并按一定规则存储在数据库系统中。
对栅格数据在后台将采用Oracle数据库管理系统进行存储。Oracle系统可直接存储影像信息，并具有较强的数据管理能力，可以实现栅格数据信息的快速检索和提取。数据引擎采用ArcSDE，实现各类影像数据的入库。数据存储的关键是建立图幅索引，本系统数据的存储按图幅号、图名、采集时间等内容建立索引。
栅格数据依据图形属性一体化的存储思想，采用大二进制格式直接存储数据，这种方式的存储可实现内容的快速检索查询，按索引表检索出相关项后可直接打开栅格数据，提高栅格数据的管理效率。
2.矢量数据
本系统采用图属一体化思想即将空间数据和属性数据合二为一，全部存在一个记录集中的思想存储空间数据，是目前GIS数据非常流行的存储方法。考虑到数据的具体情况，决定采用数据库存储空间数据和属性数据，部分具有少量、定型几何信息的地理要素如水文测站、河流、湖泊等，采用图属一体化思想存储其信息，而与其有关联关系的大量、多边化的属性信息如水文信息，则存储在属性数据表中，利用唯一标识符信息建立两表的关联。
针对本系统空间数据的特点，系统按照“数据库—子库—专题(基础数据)—层—要素—属性”的层次框架来构筑空间数据库，按照统一的地理坐标系统来存储空间数据，以实现对地理实体/专题要素进行分层叠加显示。
3.多媒体数据
Oracle系统可直接存储图片和视频信息，并具有较强的数据管理能力，可以实现多媒体信息的快速检索和提取。多媒体数据存储的关键是建立索引表，本系统多媒体数据的存储按类型、时间、内容等项目建立索引，直接存储于Oracle数据库中。
多媒体数据存储时，可以将多媒体内容与索引表结构合为一体，采用大二进制格式直接存储，这种存储方式可实现内容的快速检索和查询，按索引表检索出相关项后可直接打开多媒体内容，而且多媒体数据库也便于维护管理。
(三)空间索引设计
1.矢量空间索引
确定合适的格网级数、单元大小是建立空间格网索引的关键。格网太大，在一个格网内有多个空间实体，查询检索的准确度就低。格网太小，则索引数据量成倍增长和冗余，检索的速度和效率低。每一个数据层可采用不同大小、不同级别的空间索引格网单元，但每层级数最多不能超过三级。索引方式设置遵循以下基本原则:
(1)对于简单要素的数据层，尽可能选择单级索引格网，减少RDBMS搜索格网单元索引的级数，缩短空间索引搜索的过程;
(2)如果数据层中的要素封装边界大小变化比较大，应选择2或3级索引格网;
(3)如果用户经常对图层执行相同的查询，最佳格网的大小应是平均查询范围的1.5倍;
(4)格网的大小不能小于要素封装边界的平均大小。为了减少每个格网单元有多个要素封装边界的可能性，格网单元的大小应取要素封装边界平均大小的3倍;
(5)格网单元的大小不是一个确定性的问题，需要多次尝试和努力才会得到好的结果。有一些确定格网初始值的原则，用它们可以进一步确定最佳的格网大小。
SDE(Spatial Data Engine，即空间数据引擎)，从空间管理的角度看，是一个连续的空间数据模型，可将地理特征的空间数据和属性数据统一集成在关系型数据库管理系统中。关系型数据库系统支持对海量数据的存储，从而也可实现对空间数据的海量存储。空间数据可通过层来进行数据的划分，将具有共同属性的一类要素放到一层中，每个数据库记录对应一层中一个实际要素，这样避免了检索整个数据表，减少了检索的数据记录数量，从而减少磁盘输入/输出的操作，加快了对空间数据查询的速度。
ArcSDE采用格网索引方式，将空间区域划分成合适大小的正方形格网，记录每一个格网内所包含的空间实体(对象)，以及每一个实体的封装边界范围，即包围空间实体的左下角和右上角坐标。当用户进行空间查询时，首先计算出用户查询对象所在格网，然后通过格网号，就可以快速检索到所需的空间实体。因此确定合适的格网级数、单元大小是建立空间格网索引的关键，太大或太小均不合适，这就需要进行多次尝试，确定合适的网格大小，以保证各单元能均匀落在网格内。利用ArcSDE的索引表创建功能，记录每一网格单元的实体分布情况，形成图层空间索引表。根据空间索引表，ArcSDE实现了对空间数据的快速查询。
2.栅格数据空间索引
栅格数据的空间索引通过建立多级金字塔结构来实现。以高分辨率栅格数据为底层，逐级抽取数据，建立不同分辨率的数据金字塔结构，逐级形成较低分辨率的栅格数据。该方法通常会增加20%左右的存储空间，但却可以提高栅格数据的显示速度。在数据库查询检索时，调用合适级别的栅格数据，可提高浏览和显示速度。
(四)入库数据校验
入库数据的质量关系到系统评价分析结果的准确性。数据在生产中就需要严格进行质量控制。依据数据生产流程，将数据质量控制分成生产过程控制和结果控制。生产过程控制包括数据生产前期的质量控制、数据生产过程中的实时质量控制，结果质量控制为数据生产完成后的质量控制(裴亚波等，2003)。对入库数据的校验主要是进行数据生产完成后的质量控制和检查。
1.规范化检查
(1)代码规范化:所有地理代码尽量采用国家标准和行业标准，例如，行政代码采用中华人民共和国行政区划代码国标。
(2)数据格式规范化:所有数据采用标准交换数据格式，例如，矢量数据采用标准输出Coverage格式和E00格式。
(3)属性数据和关系数据字段规范化:所有属性数据和关系数据提前分门别类地设计字段的内容、长短和格式，操作过程中严格执行。
(4)坐标系统规范化:本系统所有与空间有关的数据采用统一的空间坐标系统，即地理坐标系统。
(5)精度规范化:所有数据按照数据精度与质量控制中所要求的精度进行采集和处理。
(6)命名规范化:所有数据按照命名要求统一命名，便于系统的查询。
(7)元数据规范化:依照元数据标准要求，进行元数据检查。
2.质量控制
数据质量是GIS成败的关键。对于关系型数据库设计，只要能保证表的实体完整性和参照完整性，并使之符合关系数据库的三个范式即可。对于空间数据库设计，则不仅要考虑数据采样、数据处理流程、空间配准、投影变换等问题，还应对数据质量做出定量分析。
数据质量一般可以通过以下几个方面来描述(吴芳华等，2001):
(1)准确度(Accuracy):即测量值与真值之间的接近程度，可用误差来衡量;
(2)精度(Precision):即对现象描述得详细程度;
(3)不确定性(Uncertainty):指某现象不能精确测得，当真值不可测或无法知道时，就无法确定误差，因而用不确定性取代误差;
(4)相容性(Compatibility):指两个来源不同的数据在同一个应用中使用的难易程度;
(5)一致性(Consistency):指对同一现象或同类现象表达的一致程度;
(6)完整性(Completeness):指具有同一准确度和精度的数据在类型上和特定空间范围内完整的程度;
(7)可得性(Accessibility):指获取或使用数据的容易程度;
(8)现势性(Timeliness):指数据反映客观现象目前状况的程度。
塔里木河流域生态环境动态监测系统的所有数据在数据质量评价后，还需要从数据格式、坐标一致性等方面进行入库质量检验，只有通过质量检验的数据才可以入库。
3.数据检验
空间数据质量检验包括以下步骤:
(1)数据命名是否规范，是否按设计要求命名;
(2)数据是否能够正常打开;
(3)投影方式是否正确;
(4)坐标系统是否正确;
(5)改错是否完成，拓扑关系是否建立;
(6)属性数据是否正确，包括字段设置是否依据设计进行、是否有空属性记录、是否有属性错误记录等。
关系数据质量检验包括以下步骤:
(1)数据命名是否规范，是否按设计要求命名;
(2)数据是否能够正常打开;
(3)数据字段是否按设计要求设置;
(4)是否有空属性记录;
(5)是否有属性错误记录。
属性数据的校验，主要采用以下三种方式:
(1)两次录入校验:对一些相互之间毫无关联的数据，进行两次的录入，编写程序对两次录入的结果进行比较，找出两次录入结果不一样的数据，查看正确值，进行改正。
(2)折线图检验:对一些相互之间有关联的序列数据，如人口统计数据，对这一类数据，编写程序把数据以折线图的形式显示在显示器上，数据的序列一般都有一定规律，如果出现较大的波动，则需对此点的数据进行检查修改。
(3)计算校验:对一些按一定公式计算后所得结果与其他数据有关联的数据，如某些数据的合计等于另一数据，编写程序对这类数据进行计算，计算结果与有关联的数据进行比较，找出结果不一样的数据，查看正确值，进行改正。
图形数据的校验，主要包括以下步骤(陈俊杰等，2005):
(1)图层校验:图形要素的放置图层是唯一的。对于入库的Coverage数据，系统将根据图层代码进行检查，确保图形要素对层入座。
(2)代码检查:图形要素的代码是唯一的。对于入库的Coverage数据，系统将根据入库要素代码与特征表中的代码进行比较，确保入库数据代码存在，杜绝非法代码入库。
(3)类型检查:对入库的数据，检查该要素的类型与特征表中的类型是否一致，确保图形要素对表入座。如点要素、线要素、面要素仅能赋相应的点、线、面代码，且该代码必须与特征表中的数据类型代码相同。
(4)范围检查:根据入库的数据，确定该类要素的大体范围(如X、Y坐标等)，在数据入库前，比较入库数据与范围数据的大小，若入库数据在该范围内，则入库，否则给出提示检查信息。
(五)数据入库
1.遥感影像数据
利用空间数据引擎———ArcSDE可实现遥感影像数据在Oracle数据库中的存储和管理，在影像数据进行入库时，应加入相应的索引和影像描述字段。
遥感影像入库步骤:
(1)影像数据预处理:要将塔里木河遥感影像数据库建成一个多分辨率无缝影像数据库系统，客观上要求数据库中的影像数据在几何空间、灰度空间连续一致。因此，在数据采集阶段就需要对影像数据进行预处理，包括图像几何校正、灰度拼接(无缝镶嵌)、正射处理、投影变换等。
几何校正的目的是使校正后的图像重新定位到某种地图投影方式，以适用于各种定位、量测、多源影像的复合及与矢量地图、DTM等的套合显示与处理。几何校正多采用二次多项式算法和图像双线性内插重采样法进行图像校正。将纠正后具有规定地理编码的图像按多边形圈定需要拼接的子区，逐一镶嵌到指定模版，同时进行必要的色彩匹配，使整体图像色调一致，完成图像的几何拼接，再采用金字塔影像数据结构和“从粗到精”的分层控制策略实现逐级拼接。
数字正射影像具有统一的大地坐标系、丰富的信息量和真实的景观表达，易于制作具有“独立于比例尺”的多级金字塔结构影像。可以采用DTM和外方位元素经过数字微分纠正方法，获得数字正射影像，它的基本参数包括原始影像与正射影像的比例尺、采样分辨率等(方涛等，1997)。
投影变换需根据数据库系统定义的标准转换到统一的投影体系下。
(2)影像数据压缩:随着传感器空间分辨率的提高和对遥感信息需求的日益增长，获取的影像数据量成几何级数增大，如此庞大的数据将占用较大的存储空间，给影像的存储和传输带来不便(葛咏等，2000)。目前，系统处理的遥感影像数据已达数百千兆，单个文件的影像数据最大达到了2G，这样的数据量在调用显示时速度很慢，对影像数据进行压缩存储，将大大提高影像访问效率。本系统采用ArcSDE软件提供的无损压缩模式对入库影像进行压缩。
(3)影像导入:遥感影像的入库可通过ArcSDE或入库程序进行导入，并填写相关的索引信息，在入库时对大型的遥感影像数据进行自动分割，分为若干的块(tiles)进行存储。
(4)图像金字塔构建:采用ArcSDE提供的金字塔构建工具在入库时自动生成图像金字塔，用户只需要选择相应的参数设置即可。图像金字塔及其层级图像按分辨率分级存储与管理。最底层的分辨率最高，并且数据量最大，分辨率越低，其数据量越小，这样，不同的分辨率遥感图像形成了塔式结构。采用这种图像金字塔结构建立的遥感影像数据库，便于组织、存储与管理多尺度、多数据源遥感影像数据，实现了跨分辨率的索引与浏览，极大地提高了影像数据的浏览显示速度。
2.数字线划图
对纸图数字化、配准、校正、分层及拼接等处理后，生成标准分幅和拼接存储的数字矢量图，就可以进行图形数据入库。
(1)分幅矢量图形数据、图幅接合表:按图形比例尺、图幅号、制作时间、图层等方式，通过入库程序导入到数据库中，同时导入与该地理信息相对应的属性信息，建立空间信息与属性信息的关联。
(2)拼接矢量图形数据:按图形比例尺、制作时间、图层等方式，通过入库程序导入到数据库中，同时导入与该地理信息相对应的属性信息，建立空间信息与属性信息的关联。
3.栅格数据
对纸图数字化、配准、校正、分层及拼接等处理后，生成标准分幅和整体存储的数字栅格图，然后进行图形数据入库。
(1)分幅栅格图形数据、图幅接合表:按图形比例尺、图幅号、制作时间等方式，通过入库程序导入到数据库中。
(2)整幅栅格图形数据:按比例尺、制作时间等方式，通过入库程序导入到数据库中。
4.数字高程模型
(1)分幅数字高程模型数据、图幅接合表:按图形比例尺、图幅号、制作时间等方式，通过入库程序导入到数据库中。
(2)拼接数字高程模型数据:按比例尺、制作时间等方式通过入库程序导入到数据库中。
5.多媒体数据
多媒体数据入库可根据多媒体数据库内容的需要对入库数据进行预处理，包括音频、视频信息录制剪接、文字编辑、色彩选配等。对多媒体信息的加工处理需要使用特定的工具软件进行编辑。由于音频信息和视频信息数据量巨大，因此，对多媒体数据存储时需采用数据压缩技术，现在的许多商用软件已能够直接存储或播放压缩后的多媒体数据文件，这里主要考虑根据数据显示质量要求选择采用不同的存储格式。图4－2为各类多媒体数据的加工处理流程。
图4－2 多媒体数据加工处理流程图
6.属性数据
将收集的社会经济、水利工程、生态环境等属性资料，进行分析整理，输入计算机，最后经过程序的计算处理，存储到数据库中，具体流程如图4－3所示。
图4－3 属性数据入库流程图