引用：
空間資料庫指的是地理資訊系統在計算機物理儲存介質上儲存的與應用相關的地理空間資料的總和，一般是以一系列特定結構的檔案的形式組織在儲存介質之上的。空間資料庫的研究始於20 世紀 70年代的地圖製圖與遙感影象處理領域,其目的是為了有效地利用衛星遙感資源迅速繪製出各種經濟專題地圖。由於傳統的關聯式資料庫在空間資料的表示、儲存、管理、檢索上存在許多缺陷，從而形成了空間資料庫這一資料庫研究領域。而傳統資料庫系統只針對簡單物件，無法有效的支援複雜物件（如圖形、影象）。
1、資料量龐大。
空間資料庫面向的是地學及其相關物件，而在客觀世界中它們所涉及的往往都是地球表面資訊、地質資訊、大氣資訊等及其複雜的現象和資訊，所以描述這些資訊的資料容量很大，容量通常達到 gb級。
2、具有高可訪問性 。
空間資訊系統要求具有強大的資訊檢索和分析能力， 這是建立在空間資料庫基礎上的，需要高效訪問大量資料。
3、空間資料模型複雜
（1）屬性資料：與通用資料庫基本一致，主要用來描述地學現象的各種屬性，一般包括數字、文字、日期型別。
（2）圖形影象資料：與通用資料庫不同，空間資料庫系統中大量的資料借助於圖形影象來描述。
（3）空間關係資料：儲存拓撲關係的資料，通常與圖形資料是合二為一的。
4、屬性資料和空間資料聯合管理。
5、應用範圍廣泛。
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空間資料庫的設計資料庫因不同的應用要求會有各種各樣的組織形式。資料庫的設計就是根據不同的應用目的和使用者要求，在乙個給定的應用環境中，確定最優的資料模型、處理模式、存貯結構、訪問方法，建立能反映現實世界的地理實體間資訊之間的聯絡，滿足使用者要求，又能被一定的dbms接受，同時能實現系統目標並有效地訪問、管理資料的資料庫。簡言之，資料庫設計就是把現實世界中一定範圍內存在著的應用資料抽象成乙個資料庫的具體結構的過程。
空間資料庫的設計是指在現在資料庫管理系統的基礎上建立空間資料庫的整個過程。主要包括需求分析、結構設計、和資料層設計三部分。
1、需求分析
需求分析是整個空間資料庫設計與建立的基礎，主要進行以下工作：
1）調查使用者需求：
了解使用者特點和要求，取得設計者與使用者對需求的一致看法。
2）需求資料的收集和分析：
包括資訊需求(資訊內容、特徵、需要儲存的資料)、資訊加工處理要求(如響應時間)、完整性與安全性要求等。
3）編制使用者需求說明書：
包括需求分析的目標、任務、具體需求說明、系統功能與效能、執行環境等，是需求分析的最終成果。
需求分析是一項技術性很強的工作，應該由有經驗的專業技術人員完成，同時使用者的積極參與也是十分重要的。
在需求分析階段完成資料來源的選擇和對各種資料集的評價
2、結構設計
指空間資料結構設計，結果是得到乙個合理的空間資料模型，是空間資料庫設計的關鍵。空間資料模型越能反映現實世界，在此基礎上生成的應用系統就越能較好地滿足使用者對資料處理的要求。
空間資料庫設計的實質是將地理空間實體以一定的組織形式在資料庫系統中加以表達的過程，也就是地理資訊系統中空間實體的模型化問題。主要過程是見圖2-7-1。
1）概念設計
概念設計是通過對錯綜複雜的現實世界的認識與抽象，最終形成空間資料庫系統及其應用系統所需的模型。
具體是對需求分析階段所收集的資訊和資料進行分析、整理，確定地理實體、屬性及它們之間的聯絡，將各使用者的區域性檢視合併成乙個總的全域性檢視，形成獨立於計算機的反映使用者觀點的概念模式。概念模式與具體的dbms無關，結構穩定，能較好地反映使用者的資訊需求。
表示概念模型最有力的工具是e-r模型，即實體-聯絡模型，包括實體、聯絡和屬性三個基本成分。用它來描述現實地理世界，不必考慮資訊的儲存結構、訪問路徑及訪問效率等與計算機有關的問題，比一般的資料模型更接近於現實地理世界，具有直觀、自然、語義較豐富等特點，在地理資料庫設計中得到了廣泛應用。
2）邏輯設計
在概念設計的基礎上，按照不同的轉換規則將概念模型轉換為具體dbms支援的資料模型的過程，即匯出具體dbms可處理的地理資料庫的邏輯結構(或外模式)，包括確定資料項、記錄及記錄間的聯絡、安全性、完整性和一致性約束等。匯出的邏輯結構是否與概念模式一致，能否滿足使用者要求，還要對其功能和效能進行評價，並予以優化。
從e—r模型向關係模型轉換的主要過程為：
①確定各實體的主關鍵字；
②確定並寫出實體內部屬性之間的資料關係表示式，即某一資料項決定另外的資料項；
③把經過消冗處理的資料關係表示式中的實體作為相應的主關鍵字
④根據②、③形成新的關係。
⑤完成轉換後，進行分析、評價和優化。
3)物理設計
物理設計是指有效地將空間資料庫的邏輯結構在物理儲存器上實現，確定資料在介質上的物理儲存結構，其結果是匯出地理資料庫的儲存模式(內模式)。主要內容包括確定記錄儲存格式，選擇檔案儲存結構，決定訪問路徑，分配儲存空間。
物理設計的好壞將對地理資料庫的效能影響很大，乙個好的物理儲存結構必須滿足兩個條件：一是地理資料占有較小的儲存空間；二是對資料庫的操作具有盡可能高的處理速度。在完成物理設計後，要進行效能分析和測試。
資料的物理表示分兩類：數值資料和字元資料。數值資料可用十進位制或二進位制形式表示。通常二進位制形式所占用的存貯空間較少。字元資料可以用字串的方式表示，有時也可利用**值的存貯代替字串的儲存。為了節約存貯空間，常常採用資料壓縮技術。
物理設計在很大程度上與選用的資料庫管理系統有關。設計中應根據需要，選用系統所提供的功能。
4)資料層設計
大多數gis都將資料按邏輯型別分成不同的資料層進行組織。資料層是gis中的乙個重要概念。gis的資料可以按照空間資料的邏輯關係或專業屬性分為各種邏輯資料層或專業資料層，原理上類似於的疊置。例如，地形圖資料可分為地貌、水系、道路、植被、控制點、居民地等諸層分別存貯。將各層疊加起來就合成了地形圖的資料。在進行空間分析、資料處理、圖形顯示時，往往只需要若干相應圖層的資料。
資料層的設計一般是按照資料的專業內容和型別進行的。資料的專業內容的型別通常是資料分層的主要依據，同時也要考慮資料之間的關係。如需考慮兩類物體共享邊界(道路與行政邊界重合、河流與地塊邊界的重合)等，這些資料間的關係在資料分層設計時應體現出來。
不同型別的資料由於其應用功能相同，在分析和應用時往往會同時用到，因此在設計時應反映出這樣的需求，即可將這些資料作為一層。例如，多邊形的湖泊、水庫，線狀的河流、溝渠，點狀的井、泉等，在gis的運用中往往同時用到，因此，可作為乙個資料層。
5)資料字典設計
資料字典用於描述資料庫的整體結構、資料內容和定義等。 資料字典的內容包括： 1）資料庫的總體組織結構、 資料庫總體設計的框架 。 2）各資料層詳細內容的定義及結構、 資料命名的定義 。 3）元資料（有關資料的資料，是對乙個資料集的內容、質量條件及操作過程等的描述） 。
參考資料
開放分類：
地理資訊系統
地理空間資料庫
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