第四章空间数据库解读.ppt

空间元数据的主要作用 帮助数据生产单位有效地管理和维护空间数据，建立数据文档 ； 提供有关数据生产单位数据存储、数据分类、数据内容、数据质量、数据交换网络及数据销售等方面的信息，便于用户查询检索地理空间数据 ； 提供通过网络对数据进行查询检索的方法或途径，以及与数据交换和传输有关的辅助信息 ； 帮助用户了解数据，以便就数据是否能满足其需求作出正确的判断； 提供有关信息，以便用户处理和转换有用的数据。 帮助空间数据的使用者查询所需的空间信息，进行空间数据的共享，并进一步处理空间数据。 二、元数据实例 第八节 空间数据库引擎 一、概述 将GIS的空间数据存储在关系数据库中是当前主要的空间数据库解决方案，但常规的RDMBS都不直接提供GIS的空间数据类型的存储功能。如何使常规的关系数据库支持GIS空间数据类型的存储和空间操作功能？ 空间数据库引擎（SDE）是在GIS应用软件和关系型空间数据库之间建立的一个中间层，由它为GIS应用软件提供在关系数据库里存储、存取、查询和分析空间数据的相应功能。 二、空间数据库引擎的工作原理 （一）SDE的体系结构 GIS应用 GIS数据API SDE RDMS 用户界面 应用逻辑 数据访问 API 空间数据类型 空间数据检索 SQL交互 空间数据存储 SQL处理 （二）SDE的访问模式 GIS用户的应用程序通过SDE的应用编程接口（API）向SDE服务器提出空间数据访问请求，SDE服务器依据空间对象的特点在存储空间数据的关系数据库中完成空间数据的有哪些信誉好的足球投注网站，通常采用SQL方式进行，并将有哪些信誉好的足球投注网站结果向GIS用户的应用程序返回。SDE可以提供对空间、非空间数据进行高效率操作的数据库服务。 （三）SDE支持的空间数据类型 矢量数据：点、线、多边形等 栅格数据（包括DEM） 通常一个空间数据对象可以分别存储在三个关系表中，同一空间对象在三个表里的记录用一个共同的要素ID编码联系。 要素表：存储空间对象的坐标数据 索引表：存储空间对象的空间索引 属性表：存储空间对象的属性数据 第九节 空间时态数据库 一、概述 从GIS的角度观察，时间在逻辑上可以是一条没有端点、向过去和未来无限延伸的坐标轴——时间轴，在每一设定的时间分辨率的坐标点上都可以扩展其三维空间的数据。 时间是现实世界的第四维，除了具有与三维空间一样具有通用性、连续性和可量测性外，还具有运动的不可逆性（单向性） 时间和空间不可分割地联系在一起，在一些与时间关系极其密切的应用中，时间应是不可缺少的一维。 相关概念 有效时间（生命周期）：实体在现实世界中存在的时间区间 执行时间（事务时间/系统时间）：实体数据输入系统的时间 用户定义时间：用户根据需要为实体标注的时间 时空GIS是一种四维（X,Y,Z,T）的信息系统，是一种具有时空复合分析功能的多维可视化的系统。时空数据库系统是时空GIS的主要组成部分。其主要内容表现为： 空间时态数据的表达：目的在于建立时空一体化数据模型 空间时态数据的更新 空间时态数据的查询 TGIS 目前基本还处在实验研究阶段，国内外均未见成型的TGIS 应用系统，其理论研究主要集中在时空数据模型研究方面 二、时空一体化数据模型 （一）时间片快照模型/连续快照模型 概念：它用一系列状态对应的地理数据来反映地理现象的时空演化过程。分为矢量快照模型和栅格快照模型两类。 优点： 可以直接在当前的GIS软件中实现； 当前的数据库总是处于有效状态。 缺点： 缺乏对现象所包含的对象变化的明确表现，因此不能确定地理现象所包含的对象之间在时间上的拓扑联系，无法实施按时间联系而确立的查询跟踪； 由于它是对状态数据的完整存储，造成数据冗余度很大。 （二）底图叠加模型/基态修正模型 基本思路：首先确定空间数据的初始状态（底图数据），然后按照适宜的时间间隔记录数据随时间发生的变化，再通过空间叠加操作，利用记录的变化数据恢复各个时间片的状态数据，每一次叠加则表示状态的一次变化。 优点：每个对象只需存储一次， 每变化一次只需较少的数据需要记录； 同时，只有在事件发生或对象发生变 化时才存入系统中，时态分辨率刻度 值与事件发生的时刻完全对应。它具有较少的数据冗余，对它辅以一定的索引机制或其它时空分析办法，它将是一种较理想的时空数据模型。 （三）时空合成模型 基本思想：时空合成模型是在底图叠加模型的基础上发展起来的，它将每一次独立的叠加操作转换为一次性的合成叠加。这样，变化的积累即形成最小变化单元，由这些变化单元构成的图形文件和记录变化历史的属性文件联系在一起，则可以较完整地表达数据的时空特征。 优点：既保持了底图叠加模型的优点，又与GIS数据库表达空间、属性数据的手段相似，因而便于以矢量为基础的GIS软件的实现。 GIS专业基础课 * * *