建立一个空间数据库是一项耗费大量人力、物力和财力的工作，因此大家都希望它能应用得好，生命周期长。而要做到这一点，就必须不断地对它进行维护，即进行调整、修改和扩充。为做好数据库的维护工作，首先应做好以下几项工作:

①数据库使用单位应建立起数据库系统更新和维护制度。

②应充分考虑数据库系统更新和维护的经费、人员的预算和投入。

③数据库系统运行条件尚不成熟时，可委托建库承担单位在一段时间内进行跟踪运行服务、系统维护及技术培训等工作。

4.3.1 空间数据库维护的内容

系统维护包括以下几个方面的工作:

(1)程序的维护

在系统维护阶段，会有一部分程序需要改动。根据运行记录，发现程序的错误时需要改正; 或者随着用户对系统的熟悉，用户有更高的要求、部分程序需要改进; 或者环境发生变化，部分程序需要修改。

(2)数据文件的维护

业务发生了变化，从而需要建立新文件，或者对现有文件的结构进行修改。

(3)代码的维护

随着环境的变化，旧的代码不能适应新的要求，必须进行改造，制定新的代码或修改旧的代码体系。代码维护的困难主要是新代码的贯彻，因此各个部门要有专人负责代码管理。

(4)数据库的转储和恢复

数据库的转储和恢复是系统正式运行后最重要的维护工作之一。数据库管理员针对不同的应用要求制定不同的转储计划，定期对数据库和日志文件进行备份，以保证一旦发生故障，能利用数据库备份及日志文件备份，尽快将数据库恢复到某种一致性状态，并尽可能减少对数据库的破坏。

(5)数据库性能的监督、分析和改进

在数据库运行过程中，监督系统运行，对监测数据进行分析，找出改进系统性能的方法是数据库管理员的又一重要任务。通过仔细的分析，判断系统是否处于最佳运行状态，如果不是，则需要通过调整某些参数来进一步改善数据库性能。

(6)机器、设备的维护

包括机器、设备的日常维护与管理。一旦发生小故障，要有专人进行修理，保证系统的正常运行。做好计算机病毒的预防与清除工作，有安全组织专门负责对计算机病毒的预防和清除工作。对外来的拷贝软件及软盘一律要在专用设备上进行病毒检测，消除病毒后才能使用，还应做好数据备份。新购机器或经维修后的机器，启用前需经病毒检查，做好数据备份后方可运行。需要定期用病毒检测软件检测计算机病毒，能消除的病毒要立即清除，不能清除的新病毒要报告有关部门，给以清除。

4.3.2 空间数据库维护的类型

依据应用型地理信息系统需要维护的原因不同，系统维护工作可以分为四种类型。

(1)更正性维护

这是指由于发现系统中的错误而引起的维护。工作内容包括诊断问题与修正错误。

(2)适应性维护

这是指为了适应外界环境的变化而增加或修改系统部分功能的维护工作。新的硬件系统问世，操作系统版本更新，应用范围扩大。为适应这些变化，应用型地理信息系统需要进行维护。

(3)完善性维护

这是指为了改善系统功能或应用户的需要而增加新的功能的维护工作。系统经过一个时期的运行之后，某些地方效率需要提高，或者使用的方便性还可以提高，或增加某些安全措施，等等。这类工作占整个维护工作的绝大部分。

(4)预防性维护

这是主动性的预防措施。对一些使用寿命较长，目前尚能正常运行，但可能要发生变化的部分进行维护，以适应将来的修改或调整。例如，将专用报表功能改成通用报表生成功能，以适应将来报表格式的变化。

4.3.3 空间数据库的维护

空间数据库的重组织、重构造和系统的安全性与完整性控制等，就是重要的维护方法。

1. 空间数据库的重组织

指在不改变空间数据库原来的逻辑结构和物理结构的前提下，改变数据的存储位置，将数据予以重新组织和存放。因为一个空间数据库在长期的运行过程中，经常需要对数据记录进行插入、修改和删除操作，这就会降低存储效率，浪费存储空间，从而影响空间数据库系统的性能。所以，在空间数据库运行过程中，要定期地对数据库中的数据重新进行组织。DBMS一般都提供了数据库重组的应用程序。由于空间数据库重组要占用系统资源，故重组工作不能频繁进行。

2. 空间数据库的重构造(www.daowen.com)

指局部改变空间数据库的逻辑结构和物理结构。这是因为系统的应用环境和用户需求的改变，需要对原来的系统进行修正和扩充，有必要部分地改变原来空间数据库的逻辑结构和物理结构，从而满足新的需要。数据库重构通过改写其概念模式(逻辑模式)的内模式(存储模式)进行。具体地说，对于关系型空间数据库系统，通过重新定义或修改表结构，或定义视图来完成重构; 对非关系型空间数据库系统，改写后的逻辑模式和存储模式需重新编译，形成新的目标模式，原有数据要重新装入。空间数据库的重构，对延长应用系统的使用寿命非常重要，但只能对其逻辑结构和物理结构进行局部修改和扩充，如果修改和扩充的内容太多，那就要考虑开发新的应用系统。

3. 空间数据库的完整性、安全性控制

一个运行良好的空间数据库必须保证数据库的安全性和完整性。空间数据库的完整性，是指数据的正确性、有效性和一致性，主要由后映像日志来完成，它是一个备份程序，当发生系统或介质故障时，利用它对数据库进行恢复。同样，由于应用环境的变化，数据库的完整性约束条件也会变化，所以需要数据库管理员不断修正，以满足用户需要。

安全性指对数据的保护，主要通过以下几个方面实现:

(1)建立技术文档管理制度

为保护数据，必须建立技术文档管理制度，主要包括: 技术资料及文档，都应妥善保存，建立严格的借阅手续; 机房应具备有故障时的替代文本和系统恢复时所需的规定文本; 需要从系统中提取资料时，应有严格的手续和制度作保证; 对打印报废资料应统一销毁。

(2)数据加密处理

数据加密处理主要包括对文件的加密和数据库加密。文件加密是将文件中的数据在文件密钥的控制下，使用某种加密算法，进行加密变换后再进行密文存储，也可用软件加密来实现，文件加密的密钥是重点保护对象。数据库加密保护就是在操作系统(OS)和数据库管理系统DBMS支持下，对数据库的文件或记录进行加密保护。具体有两种方法: ①在数据库中加入加密模块而对库内数据进行加密。②在库外的文件系统内加密，形成存储模块，再交给DBMS进行数据库存储管理。

需要注意的是在数据库运行过程中，应用环境的变化，对安全性的要求也会发生变化，比如有的数据原来是机密，现在是可以公开查询，而新加入的数据可能又是机密的。而系统中用户的密级也会改变。根据实际情况修改原有的安全性控制。

(3)数据存取控制

数据存取控制是对数据存入、取出的方式和权限进行控制，以免遭数据被非法使用和破坏。数据存取控制主要通过设置存取权限和进行数据备份来实现。存取权限是指在数据库系统中必须有对用户的存取资格和权限进行检查的功能。只有检查合格的用户才有权进入数据库系统。在数据库应用中根据用户的实际需要授予不同的操作权限。在实际操作过程中，必须采用用户识别、密钥识别、个人特征标识和用户权限控制等技术措施进行保护，以防止数据的存取破坏和非法复制。

为了有效地保护数据，必须建立起数据备份制度。数据备份可以对于固有故障，建立数据副本，以恢复数据。把数据刻录成光盘再存放在安全的地方或异地备份。

(4)数据的法律保护

为保护数据，法律明确规定建库承担单位不得复制、丢失和涂改原始资料; 不得向任何第三方复制、转让和丢失与数据库建设有关的电子数据、不得擅自使用与数据库建设有关的电子数据; 建库承担单位在数据采集及建库完毕后，应在规定时间将原始资料归档。

【本章小结】

海量空间数据: 空间数据库管理的数据量很大，且比例尺也大，这些系统的空间数据库的数据量级可达吉字节甚至太字节，通常称为海量数据。如何解决海量空间数据管理问题就成为空间数据库技术的关键所在。

在完成空间数据库的设计之后，就可以建立空间数据库。数据库的建立是一个费时间、费人力、成本高的工作，通常会耗费大量的精力。一般要经过资料准备和预处理、数据采集、数据处理、数据库建库等阶段。

建立一个空间数据库是一项耗费大量人力、物力和财力的工作，大家都希望它能应用得好，生命周期长。而要做到这一点，就必须不断地对它进行维护，即进行调整、修改和扩充。

空间数据库维护的内容主要包括以下几个方面: 程序、数据文件和代码的维护; 数据库的转储和恢复; 数据库性能的监督、分析和改进; 机器、设备的维护。

空间数据库系统维护工作可以分为四种类型: 更正性维护、适应性维护、完善性维护及预防性维护。

空间数据库主要的维护方法有重组织、重构造和系统的安全性与完整性控制等。

【练习与思考题】

1. 海量空间数据库为什么要进行分幅组织和管理? 如何进行组织和管理?

2. 简述地图分幅主要有哪几种方法。

3. 图幅间被分割目标的组织方法中，“整个空间目标统一组织和管理方式”和“只建立和组织被分割目标方式”各有什么特点?

4. 简述空间数据库建立的流程。

5. 空间数据获取的主要方法是什么?

6. 空间数据采集的一般原则是什么?

7. 空间数据处理的主要内容是什么?

8. 简述空间数据库维护的内容及其类型。

9. 空间数据库维护的主要方法是什么?