3．4．2数据库的分类和数据编码。数据库建库是参照国标《1∶5千、1∶1万、1∶2．5万、1∶5万、1∶10万地形图要素分类与代码》(GB/T15660－95)，并根据建库的需要进行相应的扩充。

　　3．4．3数据矢量化、编辑。数据采集使用MGE软件的数字化模块对地形图和专题图进行分幅半自动化扫描矢量化，然后进行图幅接边、数据清理、合理性编辑等数据编辑、检查和修改。

　　3．4．4数据的无缝转换并建库。在完成图形数据的检查和修改后，需进行MGE与ArcGIS软件间的数据转换，以便建立数据库。数据的无缝转换是采用间接转换法，首先把dgn文件转换为shape文件格式，然后再把shape文件格式无缝转换为ArcGIS软件的Coverage文件格式，转换后建立拓朴关系，然后把数据按照图层的属性进行编辑整合，按照数据库的数据分类组织数据，通过ArcCatalog导入ArcSDE中，以要素分类来细化分成各特征类，最终生成北江水利信息空间数据库。

　　3．5属性数据库内容属性数据库是对北江相关水利信息的收集、整合、加工和管理，是北江水利信息数据库的主要数据源，数据主要包括北江的水情、工情和灾情方面的数据，水情数据包括实时水情数据、历史水情数据等，工情信息包括河道、水闸、泵站、排水管线、水文测站、险工险段分布等，灾情数据包括市区易积水点、近年来历次暴雨积水情况、重要台风灾情等。属性数据库是采用Access关系数据库。

　　3．6空间数据库与属性数据库的连接属性数据是以文本的形式来表示研究对象的属性特征，图形数据表示了研究对象的几何特征，属性数据库和图形数据库是通过关键字联系在一起的。因此，需在相关数据的属性表中添加一个关键字字段，该字段内容为连接数据的唯一标识码，通过该标识码来完成数据库之间的连接。

　　3．7数据库的空间索引与查询北江水利信息数据库是个海量数据库，存放了近100幅地形图矢量数据、各类的水利专题矢量数据和水利属性数据，为了提高检索、查询数据的能力，数据库引入了索引机制。该数据库采用了基于空间填充曲线的空间索引，基本思想是利用Hilbert曲线描述的多维空间与一维空间映射的方法，使用一维的数值对多维的空间目标进行排序。由于该数据库采用了Geodatabase的ArcSDE关系数据库模型，ArcSDE可在要素类上创建空间索引，目的就是减少磁盘的I/O，从而提高空间查询速度。因此需要利用空间类系约束条件和空间索引配合起来，避免对数据库表的完全扫描。

　　3．7．1格网空间索引基本元素。ArcSDE自身提供二进制格式的存储模式，可以在SQLServer和Oracle中实现。在这种存储模式中，要素类在DBMS用一组表来存储，属性存储于业务表中，而要素的几何坐标存储在要素表中的一个二进制列中，要素表和业务表通过空间列中的唯一标识码一一对应。ArcSDE将层从逻辑上分成一个个小块，称为“cell”，层中的要素则分解到各cell中加以描述，并将该描述信息写到索引表中。落到多个cell上的要素，将在每个cell对应的索引记录中加以描述。没有数据的cell不包括在索引表中。

　　格网空间索引基本元素包括格网单元、要素封装边界和要素ID。格网单元是覆盖在图层空间范围上的一个个正方形，主要是用来初始化要素的选取。在图层中的每个要素都有一个封装边界，由最小外包矩形(MBR)的左下角坐标和右上角坐标确定。要素的封装边界要根据其边界所跨的格网单元组织到空间索引表中。要素ID是和格网单元以及要素边界一起存储的。因为每个空间查询最终将执行二进制的几何比较运算;而实际上要素的几何信息是存储在一个二进制列中，是一个BLOB(大型二进制对象)，它并不是空间索引的一部分，所以要素ID的作用在相关表中快速找到该要素的几何信息。

　　3．7．2空间索引表。实现索引主要是利用空间索引表(SpatialIndextable)，简称s表，主要用于存储要素类的索引格网(GridTiles)代码、要素的封装边界(Enve1ope)以及要素的标识码。ArcSDE确定空间过滤器所跨格网单元，DBMS利用s表可以确定这些格网单元，以及格网单元所索引的要素和它的封装边界。主要步骤:①DBMS接收ArcSDE提交的SQL语句，从WHERE从句中获得所跨的格网单元以及该过滤器的封装边界(左下点和右上点坐标)及所跨格网单元，然后到空间索引表中检索出相应的格网单元以及这些网格单元所索引的要素;②利用空间过滤器的封装边界与上一步检索出的要素的封装边界进行重叠(Overlap)比较，只要有重叠，DBMS便可以确定其进入初始的要素结合;③利用空间过滤器的几何坐标与要素的封装边界进行几何比较运算，如果两者没有重叠，则要素被排除，否则要素进入下一阶段继续进行比较运算;④利用空间过滤器的几何坐标和要素的几何坐标进行二进制的比较运算，只有两者坐标存在真正的重叠，才满足空间查询要求的结果。格网单元的大小是影响格网空间索引效率的重要因素，与空间要素的MBR大小相比，网格单元很大时，会导致每个网格单元内包含有很多空间要素。第一阶段选择的网格虽少，但导致第二阶段将不得不处理大量网格内的空间要素的边界比较，增加了查询的时间。

　　如果网格单元太小，小于空间要素外包络矩形的平均大小，将会导致空间索引表产生大量的网格单元，并且很多网格单元都索引出相同的空间要素。当大量的空间要素外包络矩形被网格单元切割时，空间索引表变大，因而查询网格单元时间增长。

　　通常而言，网格单元的大小取空间要素外包络矩形平均大小的3倍时，可极大地减少每个网格单元包含多个空间要素外包络矩形的可能性，获得较好的查询效率。

　　4、结语

　　水利管理实现信息化就要充分利用现代信息技术，建立水利信息数据库，以信息与知识为基础、以先进的数据获取和处理高新技术为手段，建立三维电子江河，把流域地形地貌、河流情况和防洪工程体系直观展示在眼前，对目标地域的水情、工情进行综合分析，有利于提高政府和水利部门决策的科学化、规范化和民主化水平，对于水利信息化有积极的意义。北江作为广东省北部重要河流，建立北江水利信息数据库为北江防汛指挥、水资源管理调度、水土保持、规划设计、科学研究等工作提供基础信息支持。随着北江水利信息数据库的不断完善及在北江水利部门中的应用，它将会在广东省水利信息化管理中发挥重要的作用。

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