空间数据库课件详解.ppt

时态数据库 时态数据库基本概念 时态数据库数据模型 时态数据库基本概念 在实际应用中，数据往往随时间而变化。我们称随时间而变化的数据为时态数据。很多数据库应用都涉及到的时态数据。这些应用不仅需要存取数据库的当前状态，也需要存取数据库随时间变化的情况 管理时态数据的数据库系统需要对时间语义提供三方面的支持：时间点、时间间隔、与时间有关的关系 传统数据库管理系统在时态数据的表示上有两种局限性： 不保存数据库改变的历史，每一个数据更新操作都删除了更新前的事实 ； 数据一进入数据库就立即生效。在很多应用中，数据的录入时间（即数据进入数据库的时间）和数据可以被利用的时间是不同的。 时态数据库数据模型 为了克服传统数据库的这两种局限性，我们需要新的数据模型。这种数据模型必须具有如下能力： 能够准确地表示时态数据的时间语义； 能够区分随时间变化的信息和与时间无关信息并分别表示之； 除了数据模型方面的要求以外，时间数据库应用在查询语言、存取方法、物理组织等数据库管理系统的各个方面都需要新的技术 。 实时数据库 实时数据库是用于实时应用的数据库； 实时应用的实时性使得实时数据库系统中的事务具有严格的时间约束，如起始运行时间、结束时间等； 实时数据库系统的正确性不仅依赖于数据处理的结果，而且还依赖于结果产生的时间。 实时数据库、传统数据库、实时系统 实时数据库的核心 实时数据库系统并不是数据库系统和实时系统的简单合并。实时数据库系统的核心问题是如何把事务的时间约束处理和数据库完整性处理有机地结合为一体。 需要深入地研究实时数据库系统的一系列新问题： 实时数据库的物理组织； 实时事务的模型； 实时事务的调度策略； 并发控制和恢复的协议与算法； 查询处理算法等。所有这些问题的核心是保证最小化违背时间约束事务的数量 4 空间数据库举例 例如： （1）有一个具有name，capital，population，和geo结果的country主题，希望用一个名为country的关系来存储这个主题。 （2）查询，返回法国的边界线 DBMS对空间数据支持的应用实例 DBMS对空间数据支持的应用实例 DBMS对空间数据支持的应用实例 select Boundary.id-contour, x,y from Country, Boundary, Contour, Point where name = ‘France’ and Country.id-boundary = Boundary.id-boundary and Boundary.id-contour = Contour. id-contour and Contour. id-point = Point. id-point order by Boundary.id-contour, point-order DBMS对空间数据支持的应用实例 Thank you! 全关系型空间数据库管理系统 20世纪70年代后期 图形和属性数据都用现有的关系数据库管理系统管理 全关系型空间数据库管理系统(Cont.) 采用同一DBMS存储空间数据和属性数据，即在标准的关系数据库上增加空间数据管理层; 利用该层将结构查询语言（GeoSQL）转化成标准的SQL查询，借助索引数据的辅助关系实施空间索引操作。 全关系型空间数据管理模式的特点 优点：省去了空间数据库和属性数据库间的繁琐连接，空间数据存取速度快。 缺点：由于是存取、效率上总是低于DBMS中所用的直接操作过程，且查询过程复杂。 空间数据管理的发展过程 人工管理阶段 文件管理阶段 文件与数据库系统混合管理阶段 全关系型空间数据库管理系统 对象关系数据库管理系统 面向对象的数据库系统 对象关系数据库管理系统 对关系数据库管理系统进行扩展，使之能管理非结构化的空间数据 GIS厂商开发的空间数据管理模块 ESRI : SDE MapInfo: Spatialware 关系数据库管理系统厂商直接开发的空间数据管理模块 Oracle Spatial Informix Ingres DB2 对象关系数据库管理系统（cont.） 特点 优点：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。 缺点：用户须在DBMS环境中实施自己的数据类型，对有些应用相当困难。 空间数据管理的发展过程 人工管理阶段 文件管理阶段 文件与数据库系统混合管理阶段 全关系型空间数据库管理系统 对象关系数据库管理系统 面向对象的数据库系统 面向对象的数据库系统 采用面向对象方法建立的数据库系统； 对问题领域进行自然的分割，以更接近人类通常思维的方式建立问题领域的模型。 面向对象的数据库系统 目前面向对象数据库管理系统还不