第四章GIS空间数据库gis重点介绍.ppt

7、面向对象数据库系统的实现方式 扩充面向对象程序设计语言（OOPL），在OOPL中增加DBMS的特性 扩充RDBMS，在RDBMS中增加面向对象的特性 建立全新的支持面向对象数据模型的OODBMS 六、空间数据库管理系统（SDBMS） 文件—关系型数据库管理系统 全关系型数据库管理系统 对象—关系型数据库管理系统 √ 纯对象型数据库管理系统 1、文件和关系数据库管理系统 基本结构图 特点 2、全关系型空间数据管理系统 全关系型空间数据管理系统：将非结构空间图形数据作为二进制对象，存储在关系数据库的二进制块中，将属性数据存储在数据表的列中，由关系型数据库统一管理。 特点 ①对空间数据统一管理； ②将图形数据存储在二进制数据块中； ③描述空间关系涉及一系列关系连接运算，结构且费时； ④实现空间SQL查询要附加接口。（此模式只适用功能简单的GIS） 3、对象—关系型空间数据库管理系统 对象—关系型空间数据库管理系统：是通用RDBMS的扩展，是在RDBMS中增加空间数据管理专用模块，定义了操纵点、线、面、圆等空间对象的API函数，以解决空间数据的变长记录的管理，使空间数据管理的效率明显提高。 基本结构图 特点 ①空间数据和属性数据的联结由空间数据管理模块解决； ②解决了空间数据的变长记录管理； ③空间数据对象不能由用户任意定义。 4、纯对象型数据库管理系统 最适合空间数据的表达与管理，它不仅支持变长记录，而且支持对象嵌套、信息继承与传播。 目前推出的面向对象的数据库管理系统有Jasmine，O2等，也推出了一些基于纯对象型管理的GIS，如GDE等。 网络模型在一定程度上支持数据的重构，具有一定的共享特性，并且运行效率较高。但它应用时存在以下问题： 1、网状结构的复杂，增加了用户查询和定位的困难。 2、网状数据操作命令具有过程式性质。 3、不直接支持对于层次结构的表达，数据修改困难。 网状模型的局限： 1、关系模型的逻辑数据结构： ???? 在关系模型中，数据的逻辑结构为满足一定条件的二维表，表具有固定的列数和任意的行数。 二维表是同类实体的各种属性的集合，每个实体对应于表中的一行，表中的列表示属性。满足一定条件的规范化关系的集合，就构成了关系模型。 三、关系模型： 2、关系数据模型的一些基本概念： （1）关系：一个二维表，行对应一个元组，列对应一个域；每一列取个名字，称为属性。 （2）关键字：某一唯一标识一个元组的属性组，主关键字对应的是主属性； （3）关系模式：关系的描述，包括关系名、属性名、属性向域的映射（属性的类型、长度等）； （4）关系数据库：一系列关系的集合。有型、值之分，型是对数据库的描述，值是关系的集合； （5）关系完整性：关系的正确性、相容性和有效性。包括：实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性。 1）实体完整性：每个表有一个明确 的主关键字，主关键字是一个或者多个属性的集合。 2）参照完整性：要求RDBMS保持其 外来关键字与它相应的主关键字一致，外来关键字是一个表的主关键字但它又嵌入另一个表中。 3）用户定义的完整性：由应用环境决定，并针对某一具体数据库的约束条件必须满足的规则。 表的完整性规则： 3、 表的操作符： SQL（Structured Query Language） 语言提供了表的操作符，它的功能包 括：查询Query、操纵Manipulation、定义Defifition和控制Control四个方面。 SQL是一个综合的、通用的、功能强大的关系数据库语言。 1）视图（View）：一个虚表，即视图所对应的数据并不是存储在视图中，而是存在导出它的一个或多个表中。 2）范式:关系满足某种规范化的形式。用来避免表修改操作的逻辑不一致性的一些规则集，范式有多种层次，高级范式可以对低级范式增加约束条件。 有第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、BC范式（BCNF）. 第一范式（1NF）是一个关系模式所要遵循的最基本的条件，即关系中的每个属性必须是原子的、不可分割的数据项。1NF也是其他范式成立的前提条件。 4 、视图和范式： ５、例3将下图表示的地理实体E及其空间关系用关系模型予以表示。 例三. 例三. 转 换 结 果： (1)关系模型通过规范化的关系为用户提供一种简单的用户逻辑结构；能够以简单、灵活的方式表达现实世界中各种实体及其相互间关系，使用与维护也很方便 。 (2)具有严密的数学基础和操作代数基础，如关系代数、关系演算等，可将关系分开，或将两个关系合并，使数据的操纵具有高度的灵活性。 6、关系模型的特点：