大地测量数据库
1)项目背景
随着现代科学技术的发展，测量手段越来越自动化，数据采集（获取）方式向数字化方向发展，测量数据急剧增加，数据处理也更加科学与复杂，对测量成果的存储管理、供应模式提出了更高的要求，传统的以纸为载体的文本保存成果模式，对成果的充分利用及加工极为不便，并且难以长期有效存放这些成果，基础测绘成果更新也对这些资料的管理、提供与使用模式提出了新的要求。建立功能齐全、性能良好、界面友好、使用方便的大地测量数据库系统，不仅能实现对成果的长期、安全、可靠地保存与管理，而且以先进的手段全面替代旧的文本资料查阅与使用方式，更好地满足经济建设、科学研究等不同用户对资料的使用要求。为此××省测绘局决定立项研究开发××省大地测量数据库系统。
2)目标和主要功能
针对大地测量数据管理和应用分发需要，完成大地测量数据库建设，系统要做到数据齐全、功能完备、安全可靠、性能优良、使用方便、界面美观、响应速度快，随着技术的发展利于更新维护。
系统应具备以下主要功能：成果检索功能，数据处理功能，统计、报表及绘图的输出功能，数据库的管理、更新及维护功能。
3)资料收集
(1)三角点资料
各一、二等三角点绝大部分参加了全国天文大地网整体平差，其他各有关测绘部门为了各自的使用目的，依据当时细则，在本区境内进行了局部区域的三角测量，并由国家测绘局大地测量数据处理中心进行了严密平差计算，求得1 9 80西安坐标系的精确坐标。
(2)水准点资料
自1 9 7 6年以来，国家测绘局、总参测绘局、国家地震局和水利部等多家单位经过十多年的努力，完成了全国一、二等水准网的布测工作。国家一、二等水准网数据处理工作分别于1 9 8 5年和1 9 9 0年完成。通过全国一、二等水准网布测和整体平差，建立了新的高程基准——1 98 5国家高程基准。××省一、二等水准路线长度为×××公里，路线条数为×××条，点数为×××点；三、四等水准路线长度为×××公里，水准路线条数为×××条，点数为×××点。
4)问题
(1)本案例收集的大地测量数据资料是否充分？
(2)设计大地测量数据库时各类数据如何存储？如何建立各类数据之间的逻辑关系？
(3)简述数据库管理系统的主要功能和支撑环境。
(4)简述大地测量数据库的设计流程，绘制设计流程图（技术路线图）。
(5)逻辑模型设计是由实体联系模型向关系模型转换。表1-15给出了GNSS点位的逻辑模式，有何不妥之处？
①本案例收集的大地测量数据资料并不充分。大地测量数据是大地测量数据库的核心，一般应包括参考基准数据、空间定位数据、高程测量数据、重力测量数据、深度基准数据及其元数据，每类数据主要包括观测数据、成果数据及文档资料。
②大地测量数据内容。
a．参考基准数据：包括大地基准、高程基准、重力基准、深度基准等数据。
b．空间定位数据：按数据不同阶段分为观测数据、成果数据及文档数据；观测数据主要包括仪器检验资料、外业观测数据；成果数据主要包括三维坐标成果、GNSS点之记（属性）、GNSS测量基线成果、天线高信息、参考框架转换参数、GNSS网概要信息；其文档资料主要是指各阶段形成的各种技术文档资料。
c．高程测量数据：观测数据主要包括原始观测数据、观测手簿、外业计算资料和仪器检验资料等；成果数据主要包括水准点成果、水准点点之记、水准路线信息和测段信息。
d．重力测量数据：观测数据包括绝对重力测量观测数据和相对重力测量观测数据；成果数据包括绝对重力点成果、相对重力点成果及重力点点之记等。
e．深度基准数据：沿岸海域的理论最低潮位数据，深度基准与高程基准之间通过验潮站的水准联测数据。
f．元数据：是大地测量数据内容、质量、状况和其他特征的描述性数据，主要包括识别信息、参考基准信息和质量信息。
①按数据不同阶段大地测量数据分为观测数据、成果数据及文档数据。
a．观测数据根据实际情况选用合理的组织方式，一般按控制网、数据内容进行分类组织，以数据文件为基本单位进行存储。
b．成果数据按成果类型进行分类，按控制网进行组织，以点为基本单元存储。
c．文档资料按控制网、文档技术类型进行分类组织，以文件为基本单位进行存储。
②各类数据之间的逻辑关系的建立。
a．通过控制网、控制点等作为关键字建立观测数据、成果数据、文档之间的逻辑关系。
b．成果数据以点为基础，按照网、线建立控制点之间的逻辑关系。同一成果的不同内容之间应建立逻辑关系，如控制点成果与点之记之间应通过点的唯一标志建立逻辑关系。
c．大地控制网、高程控制网和重力控制网之间存在重合点时，应以控制点为关键字建立重合点之间的逻辑关系。对于同一控制点具有多期成果时，应建立多期成果之间的逻辑关系。
①主要功能。主要功能包括数据输入、数据输出、查询统计、数据维护、安全管理。
②支撑环境。包括服务器设备、存储备份设备、外围设备、网络环境。
数据库的设计过程可分为需求分析、概念模型设计、逻辑模型设计、物理模型设计、数据库安全设计。
设计流程图见图1-3 。
该关系模式缺乏规范化，存在冗余问题、修改困难、插入问题和删除问题。
①冗余问题：一个控制点可能有多次观测，其点位信息（点名）只有一个，在该模式中会不断重复，而厂家信息也同时有大量重复。
②修改困难：由于表格中有大量的重复，某个属性变化，就要修改所有对应元组；忘记或漏改一项会导致数据的不一致性，如点的坐标出现更新，必须更新对应元组（行）所有内容。
③插入问题：插入一个元组必须全部属性都有确定值。如果某厂家还没有提供接收机参与，则不能将厂商的有关信息如编号、名称和地址放入数据库。
④删除问题：是插入的逆问题。由于存在多余的数据依赖，或者说不够规范，删除某个元组的信息时，结果失去了关于某个属性的所有信息，而这些信息又是系统希望保留的。如删除一个接收机，会把厂家信息、点位信息也删除了。
