城市地理信息系统数据库设计

依据逻辑设计的结果即可进行物理设计。城市地理信息系统物理设计主要是确定系统的物理结构、使用的技术手段、所需要的条件和资源以及实施的步骤和时间进度等。具体包括数据库实体设计、标准化设计、软硬件配置、系统开发计划、经费预算和组织实施等。与其他地理信息系统一样，数据库是城市地理信息系统重要的核心组成部分。一般来说，数据库设计和建设的工作量及其消耗的经费会占整个系统设计、建设工作量和经费的大部分，甚至能达到60%~70%。数据库设计质量的好坏，不仅影响到系统建设的速度和成本，而且影响到系统的应用、维护管理和数据更新。

城市地理信息系统的数据库依其信息内容可分为两大类： 基础信息数据库和专题信息数据库。基础信息数据库是空间型数据库，它的主要内容是城市大比例尺地形图（1:500,1:1000或1:2000）的数字化数据，辅之以其他基础性的社会经济信息。专题信息数据库可以是空间型数据库，也可以是空间定位型关系数据库，主要是用专题信息数据（图形或/和统计数据）建成的数据库。依其不同专题内容又可进一步细分为若干子库（或分库），如规划管理信息数据子库、市政管线信息数据子库、地籍信息数据子库、房产管理信息数据子库、交通管理信息数据子库和建筑管理信息数据子库等。

城市地理信息系统数据库和数据子库与城市地理信息系统的各个子系统之间有着密切的联系。基础信息数据库除作为基础信息子系统的主要组成部分外，它还要与专题子系统连接，向它们提供有关基础数据。各种专题数据库或数据子库除作为相应子系统的主要组成部分外，也可能被其他子系统调用。因此，应考虑各个子系统的需要，遵循共享数据库原则，对城市地理信息系统的数据库进行统一设计和建设，不应仅按子系统需求分别设计和建设各自的数据库，否则会增加存贮数据的冗余度。

城市地理信息系统数据库设计的基本要求包括：

①应该对大量的数据体用非冗余结构予以定义，并根据需要使其能同时为不同的用户使用（批量处理，交互处理，联机的和面向事务的）。

②在插入、修改和删除数据元素时，数据元素的结构、相互关系和从属性应保持不变。

③应用程序不依赖于数据库中的数据组织方法和存放位置，即数据独立。这通常包括两种含义： 其一是不同的应用程序可按其所需的数据结构去访问库中的数据；其二是当库中的数据组织发生变更时，不需要重新编写或修改已有的应用程序。

④系统对库中数据的存取进行控制，防止无关用户对数据的非法存取以及有意或无意的破坏，以保证数据的安全性。

⑤系统要保证数据在逻辑意义上的正确性、有效性与兼容性。因此，系统要提供各种保护手段（如数据差错的检査与修复等），以防止任何可能危害完整性的情况发生。

⑥要有一些辅助程序，用于定期的数据库维护以及经常性的组织和必要时的数据库恢复操作。

⑦要便于用户对数据进行独立的写入、修改、补充和删除。

⑧要具有不断扩充和更新的能力。