数据库在测绘工程上的应用及实例展示Word格式.docx

1、在实际需求迫切，硬件与软件技术发展日益趋于成熟的条件下，出现了数据库技术和统一管理数据的专门软件系统数据库管理系统。数据库管理系统的发展同时也促进几乎没有发展空间的测绘领域进行了飞跃式的发展，给如今的测绘工程领域带来了质的影响，使得现代测绘领域更加趋向精确化、全面化、自动化。我通过建立一个简单的与测绘工程有关的数据库来体现这一影响。前言在计算机和数据库技术不发达的年代，测绘工程领域几乎达到了无法继续前进的地步，测绘领域更是发展缓慢。但是随着计算机及数据库管理技术的发展，给测绘工程带来了新的希望，造成了前所未有的积极影响，测绘仪器不断的发生质的飞跃，从地面的激光测距仪、水准仪等到高空遥感测绘、扫

2、描仪等，测绘工程接触到了更多以前无法碰到的领域，也越来越多的需要处理和管理更多的天文数据，数据管理技术即为其发展带来了积极地影响。1. 测绘工程的发展1.1 传统的测绘工程测绘学是研究测定、采集和描绘地球及其表面自然与人工形态及变化状况信息的科学, 为人类了解自然、认识自然和能动地改造自然服务。在新石器晚期农业较发达的时期，人们对一年中的节气就有了一定的认识，这是通过对天文长期观测的结果，说明测绘的萌芽已在新石器时期形成。在古代，测绘领域主要是运用一些简单的物理仪器进行测量的，比如早起的水平管、复距等，测量领域也是着手于简单的小区域地形、地貌的测量，或是对天体的观测，那时的测绘数据也是相当的简

3、单，一支笔一张纸即可，测绘的成品最多的就是战争使用的手绘地图 （如图1.1.1）。数据在古代的测绘领域内还是相当的简单的，也是十分容易处理的。图1.1在近代，随着科学技术的不断发展，测量仪器也在不断的更新换代 ，水平仪、经纬仪、各种先进的仪器层出不穷，提高了测绘的精确度，扩大了测绘领域的范围，但是近代的测绘领域仍然停留在机械测量范围内，数据记录和处理能力十分有限，无法打破这个瓶颈。1.2 测绘工程的发展趋势经典航测立体测图仪和测距仪投入使用各自引发了测绘内业和外业的一场革命。全站仪的普及，特别是随着计算机技术的发展及其存储功能的大力提升，几倍地提高了测绘外业工作效率。随着3S技术为代表的高新测

4、绘技术和计算机技术的快速发展，传统的测绘行业正在迅速向地理信息产业转化。传统的测绘生产主体模式已发生根本性变化，产品由模拟形式转为数字形式，大量的外业测量被室内地理信息采集所取代。地理信息的采集、存贮、加工和分发已成为一种全新的概念。作为3S的全球定位系统GPS（Global Positioning System）、遥感RS（Remote Sensing）、地理信息系统GIS（Geographic Inform -ation System） 无一不需要天文数字般的数据来支持其功能的运行，因此测绘工程则需要向信息化和自动化发展。那么在数据保存和处理方面就需要有突破性的发展（如图1.2.1是一个绘

5、制地形图项目的例子）。图1.22. 数据库的发展2.1 早起的数据库数据库发展阶段大致划分为如下几个阶段：人工管理阶段；文件系统阶段；数据库系统阶段2.1.1 人工管理阶段50年代中期之前，计算机的软硬件均不完善。硬件存储设备只有磁带、卡片和纸带，软件方面还没有操作系统，当时的计算机主要用于科学计算。这个阶段由于还没有软件系统对数据进行管理，程序员在程序中不仅要规定数据的逻辑结构，还要设计其物理结构，包括存储结构、存取方法、输入输出方式等。当数据的物理组织或存储设备改变时，用户程序就必须重新编制。由于数据的组织面向应用，不同的计算程序之间不能共享数据，使得不同的应用之间存在大量的重复数据，很难

6、维护应用程序之间数据的一致性。2.1.2 文件系统阶段这一阶段的主要标志是计算机中有了专门管理数据库的软件操作系统（文件管理）。上世纪50年代中期到60年代中期，由于计算机大容量存储设备（如硬盘）的出现，推动了软件技术的发展，而操作系统的出现标志着数据管理步入一个新的阶段。在文件系统阶段，数据以文件为单位存储在外存，且由操作系统统一管理。操作系统为用户使用文件提供了友好界面。文件的逻辑结构与物理结构脱钩，程序和数据分离，使数据与程序有了一定的独立性。用户的程序与数据可分别存放在外存储器上，各个应用程序可以共享一组数据，实现了以文件为单位的数据共享。 但由于数据的组织仍然是面向程序，所以存在大量

7、的数据冗余。而且数据的逻辑结构不能方便地修改和扩充，数据逻辑结构的每一点微小改变都会影响到应用程序。由于文件之间互相独立，因而它们不能反映现实世界中事物之间的联系，操作系统不负责维护文件之间的联系信息。如果文件之间有内容上的联系，那也只能由应用程序去处理。2.2 数据库管理系统的发展60年代后，随着计算机在数据管理领域的普遍应用，人们对数据管理技术提出了更高的要求：希望面向企业或部门，以数据为中心组织数据，减少数据的冗余，提供更高的数据共享能力，同时要求程序和数据具有较高的独立性，当数据的逻辑结构改变时，不涉及数据的物理结构，也不影响应用程序，以降低应用程序研制与维护的费用。数据库技术正是在这

8、样一个应用需求的基础上发展起来的。从文件系统发展到数据库系统，这在信息领域中具有里程碑的意义。在文件系统阶段，人们在信息处理中关注的中心问题是系统功能的设计，因此程序设计占主导地位；而在数据库方式下，数据开始占据了中心位置，数据的结构设计成为信息系统首先关心的问题，而应用程序则以既定的书结构为基础进行设计。也为测绘等领域的发展创造了良好的环境。3. 数据库管理系统带给测绘领域的影响3.1 满足了测绘数据记录随着现代化测绘仪器的发展，特别是空间测量技术额发展，数据的记录就显得更加的重要；数据库管理系统，可以使得更多的天文般的数据得到有序的记录和处理，并且通过计算机软件，实现数据的自动记录，极大地

9、提高了测量数据的丰富性和全面性，如现代的高空成像，遥感技术等通过计算机都可以实现数据的自动记录。3.2 为测绘领域软件发展提供基础 数据库管理系统的发展，同样也带动了软件业的发展，许许多多的测绘领域专用的软件都在数据库的基础上应运而生，如ImageXuite RS、MAPGIS、PhotoMapper等等。这些软件运行的前提就是必须拥有大量的有实际意义的测绘数据，数据是可以大量得到的，但是在数据的管理上就离不开现在的数据库管理系统，它是所有软件有运行价值的基础。3.3 促使测绘领域趋向自动化、精确化、全面化在早期，测绘领域由于数据的缺乏和无法大量的管理，测绘领域局限于小型化和不细致化，比如在对

10、地测量方面，由于测绘数据完全来自于地面的人工测量，不能保证得到地面的全面数据，也不能实现大面积区域的测量。但是随着计算机技术和数据库管理系统的发展，测绘仪器也在不断的发展，通过卫星遥感测量，可以很容易得到大量的全面的，超大区域的地面数据，再通过软件对地面数据的处理，便可以生成所需要的、直观地形等信息。实现了测绘领域的全面化和精确化。数据库管理系统的数据自动输入也实现了现在测绘的自动化。总而言之，随着数据库管理技术的发展，测绘领域更是得到飞跃式的发展，扩宽了测绘领域的发展空间，使现代测绘领域小到微观粒子，达到宇宙天体，都有所研究，数据库的发展给测绘工程带来的深远的影响。4. 数据库在测绘工程上的

11、应用实例我们在此设计一个简单的实例，为开挖河道的前期测量管理系统，系统中包含参与测量人员的基本信息，以及地面测量的相关数据和钻井测量的相关数据。 4.1数据库系统的设计阶段4.1.1需求分析（如图所示）图4.14.1.2概念结构设计图4.2 E-R图4.1.3设计所需创建的表表4.1河道开挖前期测量工作人员字段名称数据类型字段大小主键编号数字整型是姓名文本8-性别1出生年月日期/时间默认职称4所属单位15毕业院校表4.2河道开挖前期地面测量区域编号测量时间负责人编号地质类型地貌类型中心海拔双精度人口密集度中心线长度表4.3河道开挖前期钻井测量钻井编号地下水深土层厚度石层厚度岩层厚度 4.1.4

12、创建表之间的关系图4.34.1.5输入数据图4.4“河道开挖前期测量工作人员”记录图4.5“河道开挖前期地面测量”记录图4.6“河道开挖前期钻井测量”记录4.2数据库系统的实施阶段 在此阶段我们要对已经初步建立的数据库进行进一步的修饰，已达到我们预期的目的。 4.2.1创建数据维护窗体 在这些窗体中，我们必须能够对表中的数据进行查看，还能够对表中的数据进行编辑，如添加记录或者删除记录。 图4.7图4.8图4.9 4.2.2创建功能窗体 这里我们要对这个数据库系统的功能进行一定的完善，达到我们前期的理论需求，这里主要以建立查询窗体，创建浏览报表，以及制作登陆窗体和主视窗体等来举例说明。 4.2.

13、2.1创建三个查询窗体 建立“按特定海拔查询区域编号”、“按特定人口密度查询区域编号”、“按区域编号查询区域基本信息”三个窗体，图为一个窗体的例子。图4.10 4.2.2.2创建主视窗体在建立此窗体前，要首先做好功能里面的浏览报表,即“浏览工作人员基本信息”、“浏览地面测量数据”、“浏览钻井测量数据”三个报表，此处不再详细说明操作步骤。图4.11为设计好的主视窗体。图4.11 4.2.2.3创建登陆窗体 为这个系统建立一个登陆密码，登陆账号为“2010012”，密码为“123456”，当输入密码错误时提示“账号或密码错误！”（如图4.12），当输入账号密码正确时，显示“欢迎使用河道开挖前期管理系统!”对话框（如图4.13）并进入主视窗体。图4.12图4.13 4.3数据库系统的调试及运行阶段当这个系统完全建立好时，拥有如图4.15所示的所有表、窗体、报表和宏，最后系统基本定型为图示的样子，对系统进行调试，以报其达到所预期的目的。当单击主视窗体上面的“浏览地面测量数据”时，显示如图4.14所示报表。图4.14图4.15参考文献：1、 XX文库测绘软件大全测绘专业的就业现状和发展趋势2、黑龙江科技信息报 我国测绘科学发展史概况尤洪才 祁玉成3、Access数据库技术及应用教材4、图片来源：XX图片