空间数据库及其管理.ppt

内容简介 空间数据库与一般数据库相比，具有以下特点： 数据量特别大。 不仅有地理要素的属性数据，还有大量的空间数据。 数据应用广泛。例如地理研究、环境保护、土地利用与规划、资源开发、生态环境、市政管理、道路建设等。 地理空间数据库的内容 以地形内容为代表的地理基础数据库 以统计数据为代表的专题数据库 以遥感图像数据为代表的栅格数据库 以DTM、环境监测数据为代表的网格数据库 空间数据模型有四种：层次模型、网络模型、关系模型和面向对象模型。 层次数据库模型 优点： 存取方便且速度快 结构清晰，容易理解 数据修改和数据库扩展容易实现 检索关键属性十分方便 缺陷： 结构呆板，缺乏灵活性 同一属性数据要存储多次，数据冗余大（如公共边） 不适合于拓扑空间数据的组织 5.2.2 网络模型 在网状模型中，允许： ①一个坐标结点可以有多个双亲结点，因为一个结点可能属于多条弧段，而一个双亲结点有两个子女结点，即一条弧段总有两个结点； ②一个图斑双亲结点有多个弧段子女结点，而一个弧段子女结点同时又属于两个图斑双亲结点。 网络数据库模型 关系数据库模型 优点： 结构特别灵活，满足所有布尔逻辑运算和数学运算规则形成的查询要求 能有哪些信誉好的足球投注网站、组合和比较不同类型的数据 增加和删除数据非常方便 缺陷： 数据库大时，查找满足特定关系的数据费时 对空间关系无法满足 空间数据记录是变长的（如点数的可变性），而一般的数据库都只允许把记录的长度设定为固定 在存储和维护空间数据拓扑关系方面存在着严重缺陷 一般都难以实现对空间数据的关联、连通、包含、叠加等基本操作 不能支持复杂的图形功能 单个地理实体的表达需要多个文件、多条记录，一般的DBMS也难以支持 难以保证具有高度内部联系的GIS数据记录需要的复杂的安全维护 5.2.4 面向对象模型 对象是客观事物实体的部分或整体的数字表达。每个对象都有自己的特征和行为，对象的特征用数据来表示，称作对象的属性；对象的行为用对象中的代码来实现，称作对象的方法。 吉奥之星 中的空间对象模型 (2) 需求分析 ②用Ｅ－Ｒ图描述概念模型 ②用Ｅ－Ｒ图描述概念模型（续） ②用Ｅ－Ｒ图描述概念模型(续) (4) 逻辑设计 (5) 物理设计 (5) 物理设计（续） (6) 数据字典设计 §5.4 空间数据库的建立与维护 5.4.2 空间数据库的维护 1. 解释字段、记录和数据库三个概念及其相互关系？ 2. 空间 数据库的概念及特点是什么？ 3.举例用层次、网络、关系和面向对象模型描述同一空间问题。 4. 举例说明建立空间数据库的步骤？ 需求分析是整个空间数据库设计与建立的基础，主要进行以下工作： 1、调查用户需求：了解用户特点和要求，取得设计者与用户对需求的一致看法。 2、需求数据的收集和分析：包括信息需求(信息内容、特征、需要存储的数据)、信息加工处理要求(如响应时间)、完整性与安全性要求等。 3、编制用户需求说明书：包括需求分析的目标、任务、具体需求说明、系统功能与性能、运行环境等，是需求分析的最终成果。 在需求分析阶段完成： 数据源的选择和对各种数据集的评价（空间、属性评价）。 （3）概念设计 将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程就是概念设计。 概念设计是整个数据库设计的关键。而描述概念模型的有力工具是E-R模型。下面以建立城市地下管线信息系统为例介绍。 E—R模型，即实体—联系模型，包括实体、联系和属性三个基本成分。 ER模型 实体　即现实世界中存在的“人”或“物”。城市地下管线虽然种类较多，但其空间结构基本一致。一般都由管线点、管线段及其附属设施构成。 ①Ｅ－Ｒ图的基本成分 联系　表示实体之间存在的关系。例如：管线点组成管线段。联系可分为一对一（１：１）、一对多（１：Ｍ）、多对多（Ｍ：Ｎ）等类型。 ①Ｅ－Ｒ图的基本成分 用E—R法表示实体的属性和联系 管线点 点号 X坐标 Y坐标 地面高 （a）实体的属性 （b）联系 组成 管线段 管线点 属性　表示实体或联系的某种特征。例如，管线点有点号、X坐标、 Y坐标和地面高等。 ①Ｅ－Ｒ图的基本成份(续) 　　下面以城市地下管线管理信息系统为例，说明用Ｅ－Ｒ方法来建立概念模型的具体步骤。 第一步：确定Ｅ－Ｒ模型应含的实体。如前面所指出的，每一实体可用来代表一类数据的集合。所以在本例中，实体应包括管线点、管线段、道路和附属物。 　　这一步的目标是在实体之间建立所需的联系。通常的作法是，根据对系统的功能分析首先选出一至数项有代表性的单项应用，建立起相应的局部Ｅ－Ｒ模型。然后在此基础上逐渐扩充，所有实体之间均建立起应有的联系。 第二步：建立系统单项应用的局部Ｅ－Ｒ模型 第三步：将局部Ｅ－Ｒ模型综合为系统的总体Ｅ－Ｒ模型。