第四章地理信息系统空间数据库解读.ppt

第四章 地理信息系统 空间数据库 目 录 一、数据库概述 二、传统数据库系统的数据模型 三、GIS空间数据库的组织方式 四、面向对象空间数据库管理系统 一、 数据库概述 数据库的定义 数据管理技术的发展 数据库系统 空间数据库 数据库系统的地位 数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的必威体育精装版技术，是计算机科学的重要分支。 数据库技术是信息系统的核心和基础，它的出现极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透。 数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志。 数据库系统的地位 一、 数据库概述 数据库的定义 长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的、互相关联的数据集合。 一、 数据库概述 数据管理技术的发展 人工管理阶段 数据不保存 没有管理数据的软件 没有文件的概念 程序依赖于数据的表示 数据面向应用 一、 数据库概述 数据管理技术的发展 文件管理阶段 数据可以长期保存 文件形式多样化 数据的共享以文件为单位 对数据的存取以记录为单位 数据冗余，不一致，数据联系差 一、 数据库概述 数据管理技术的发展 数据库管理阶段 复杂的数据模型，存取路径?数据可以共享 SQL语言，用户接口?数据有效性 数据管理功能?数据完整性和安全性 一、 数据库概述 3、数据库系统 在计算机系统中引入数据库后的系统 DataBase Management System 数据库管理系统 一组用以管理、维护、访问数据库的程序； 目标：提供一个可以方便地、有效地存取数据库信息的环境。 一、 数据库概述 4、空间数据库 应用于地理空间数据处理与分析领域；管理的对象为地理空间数据。 一、 数据库概述 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； 有属性数据和大量空间数据； 数据应用面很广。 二、传统数据库系统的数据模型 数据模型 是数据库系统中关于数据和联系的逻辑组织的形式表示。 层次模型 网状模型 关系模型 二、传统数据库系统的数据模型 层次模型 记录 树 二、传统数据库系统的数据模型 二、传统数据库系统的数据模型 2、网状模型 数据：记录 联系：链接 二、传统数据库系统的数据模型 二、传统数据库系统的数据模型 二、传统数据库系统的数据模型 3、关系模型 传统数据库系统管理地理空间数据的局限性： 建立在关系数据库管理系统（RDBMS）基础上的综合数据模型 主要有三种： （1）混合结构模型（hybrid model） （2）扩展结构模型（extended model） （3）统一数据模型（integrated model） （1）混合结构模型（hybrid model） 基本思想：分别用两个子系统管理空间数据和属性数据。通 常在两个系统中采用标识码或指针连结。 优缺点：建立在标准RDBMS之上，故存储和检索数据比较有效、可靠；但两个子系统有各自的规则，互相难以保证数据存储、操作的统一。 （1）混合结构模型（hybrid model） （2）扩展结构模型（extended model） 基本思想：在标准的RDBMS上增加空间数据管理层，即利用该层将地理结构查询语言(GeoSQL)转化成标准的SQL查询。 优缺点：省去了空间数据库和属性数据库之间的繁琐联结；但由于是间接存取，查询过程复杂，效率较低。 （2）扩展结构模型（extended model） 标准RDBMS GeoSQL 空间数据 属性数据 （3）统一数据模型（integrated model） 基本思想：不是基于标准的RDBMS，而是在开放型DBMS基础上扩充空间数据表达功能。空间扩展完全包含在DBMS中。 （3）统一数据模型（integrated model） 优缺点：在核心DBMS中进行数据类型的直接操作很方便、有效，并且用户还可以开发自己的空间存取算法；但用户必须在DBMS环境中实施自己的数据类型，对有些应用将相当复杂。 面向对象数据模型 对象：我们将任何感兴趣或要加以研究的事物概念都统称为“对象” 。 对象类：简称类，是关于同类对象的集合，具有相同属性和操作的对象组合在一起形成“类”。属于同一类的所有对象共享相同的属性项和方法 。 三、GIS空间数据库的组织方式 地理信息系统中数据库管理方法 三、GIS空间数据库的组织方式 更适合地理信息系统的空间数据库管理系统 正在探索开发之中…… 近十几年来，一种新颖，具有独特优越性的新方法，正引起全世界越来越强烈的关注和高