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第六章 空间数据库 信息世界 现实世界－信息世界－计算机世界 6.1 数据库系统概述 6.2 数据库系统结构 6.3 空间数据管理 6.4 空间数据库的设计 6.11 基本概念 1. 数据 2. 数据库 3. 数据库管理系统 4. 数据库系统 2、数据库一、定义 二、空间数据库的特点 3 数据库管理系统 4 数据库系统 6.1.2数据管理的发展 一、数据管理的发展阶段 数据处理的中心问题是数据管理。数据管理指的是对数据的分类、组织、编辑、储存、检索和维护。 主要经历了如下三个阶段： 人工管理阶段(50年代中期以前) 文件系统阶段(50年代后期—60年代中期 数据库系统阶段(60年代后期开始) 1. 人工管理阶段－背景 人工管理阶段－特点 2. 文件系统阶段－背景 文件系统阶段－特点 文件系统中程序与文件的对应 文件系统带来的后果 3. 数据库管理阶段－背景 数据库管理阶段－特点 二、文件系统与数据库系统的对比 数据库系统的优点 6.1 数据库系统概述 6.2 数据库系统结构 6.3 空间数据管理 6.4 空间数据库的设计 数据抽象—物理层 数据抽象—逻辑层 数据抽象—视图层(概念层) 数据抽象的三个层次 同样的数据库，不同的视觉 二、数据库系统中模式的分级 数据库的三级模式体系 1、模式：模式是数据库数据在逻辑级上的视图。一个数据库只有一个模式，数据库模式以某一数据模型为基础，统一综合的考虑了所有用户的需求，并将这些需求有机的结合成一个逻辑整体。 模式必须具备三个特征： （1）必须和企业的基本结构一致； （2）必须具有可扩展性； （3）必须可以转化为用户所需要的视图和多种 数据存储及存储架构。 2、外模式：也称子模式或用户模式， 它是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据用户的数据视图，是与某一应用程序有关的数据的逻辑表示。 （3）内模式：也叫存储模式或物理模式，它定义了数据库中全部数据的物理结构、存储方法和存取策略等。 三、数据库的二级映像功能 四、数据库系统的体系结构： 1. 单用户数据库系统 2. 主从式结构的数据库系统 3. 分布式结构的数据库系统 4. 客户/服务器结构的数据库系统 6.1 数据库系统概述 6.2 数据库系统结构 6.3 空间数据管理 6.4 空间数据库的设计 一、地理信息系统与一般管理信息系统的比较： 1. 两者的区别： 硬件上 软件上 信息处理的内容和采用目的方面 2.共同之处 都以计算机为核心 都具有数据量大和数据之间关系复杂的特点 不断改进和完善 6.1 数据库系统概述 6.2 数据库系统结构 6.3 空间数据管理 6.4 空间数据库的设计 一、数据库中的数据组织方式 附：关系DB中数据组织实例 二、数据模型的练习 层次模型 网络模型 关系模型 面向对象的数据模型 三、空间数据库的设计 设计原则： ①尽量减少空间数据存储冗余； ②提供稳定的空间数据结构，在用户的需要改变时，数据结构能够做出相应的变化； ③满足用户对空间数据及时访问的需求，高效提供用户所需的空间数据查询结果； ④在空间元素间维持复杂的联系，反映空间数据的复杂性； ⑤支持多种决策需要，具有较强的应用适应性。 2. 结构设计 数据库的物理设计特点 设计人员必须充分了解所用DBMS的内部特征，特别是存储结构和存取方法； 充分了解应用环境，特别是应用的处理频率和响应时间要求； 充分了解外存设备的特性。 3 数据层设计 4 数据字典设计 6.5 空间数据库的建立和维护 一、空间数据库的建立 二、 空间数据库的维护 6.6 空间数据库的发展趋势 一、数据仓库 二、数据挖掘 数据仓库具有以下特点： 1）数据仓库非常庞大，包括不同历史时期 的数据； 2）数据仓库的组织是面向主题的； 3）数据是相对稳定的； 4）元数据是结构化的，其结构化程度要比 源数据的平均结构化水平高。 数据字典用于描述数据库的整体结构、数据内容和定义等。一个好的数据字典可以说是一个数据的标准规范，它可使数据库的开发者依此来实施数据库的建立、维护和更新。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 数据字典的内容包括： 数据库的总体组织结构、数据