第四讲空间数据组织与管理.ppt

* 在地理信息系统应用模型的高层建模中、数据结构设计中及地理信息系统应用中，都会遇到这两种模型的集成问题。 * * Rkefhek * （3）复杂对象及其特点 指具有复杂结构和操作的对象。复杂对象可以由多种关系聚合抽象而成，或由不同类型的对象构成，或具有复杂的嵌套关系等。 复杂对象的特点可归结为： ①一个复杂对象由多个成员对象构成，每个成员对象又可参与其它对象的构成； ②具有多种数据结构，如矢量、栅格、关系表等； ③一个复杂对象的不同部分可由不同的数据模型所支持，也就是说，可以分布于不同的数据库中。 复杂对象实例 在GIS中的一个复杂地理实体(如大学)可能含有矢量数据、栅格数据、属性数据，甚至多媒体数据，而且可以认为是由其它较简单的实体(如道路、教学楼、操场等)组成，因此，可以作为一个复杂对象。GIS的地理实体所具有的矢量数据也可以认为是一个复杂对象，因为它包含了几何数据和属性数据，而几何数据又是由点、线、面等简单对象组成。 复杂地物实例 空间地物 点状地物 线状地物 面状地物 复杂地物 电视塔 桥 梁 车 站 道 路 水 管 电力线 建筑物 湖 公 园 矿 山 大 学 县 （4）面向对象的几何数据模型 从几何方面划分，GIS的各种地物对象为点、线、面状地物以及由它们混合组成的复杂地物。每一种几何地物又可能由一些更简单的几何图形元素构成。 空间地物 复杂地物 简单地物 面域 弧段 节点 面状地物 线状地物 点状地物 一个面状地物是由边界弧段和中间面域组成，弧段又涉及到节点和中间点坐标。或者说，节点的坐标传播给弧段，弧段聚集成线状地物或面状地物，简单地物聚集或联合组成复杂地物。 （5）拓扑关系与面向对象模型 将每条弧段的两个端点（通过它们与另外的弧段公用）抽象出来，建立单独的节点对象类型，而在弧段的数据文件中，设立两个节点子对象标识号，即用“传播”的工具提取节点文件的信息。 面标识 弧段标识 … … 弧段标识 起节点 终节点 中间点串 … … … … 节点标识 X Y Z … … … … 面域文件 弧段文件 节点文件 拓扑关系与数据共享 这一模型既解决了数据共享问题，又建立了弧段与节点的拓扑关系。同样，面状地物对弧段的聚集方式与数据共享和几何拓扑关系的建立也达到一致。 （6）面向对象的属性数据模型 面向对象数据模型是在包含RDBMS的功能基础上，增加面向对象数据模型的封装、继承和信息传播等功能。 耕地 园地 林地 居民地 牧草地 未用地 交通用地 水域 GIS 城镇 农村居民点 工矿地 控制点 电力设施 公园 街道 建筑物 操作： 查询 插入 删除 属性：标识码 区号 街道号 房主等 建筑日期 ： 职员库 操作 属性 职员编号 工资 姓名 饭店设施库 房间床位 操作 属性 工厂 医院 学校 居民住宅 饭店 商店 邮局 银行 （7）面向对象的空间数据模型的特点 可充分利用现有数据模型的优点。 具有可扩充性。由于对象是相对独立的，因此可以很自然和容易地增加新的对象，并且对不同类型的对象具有统一的管理机制。 c) 可以模拟和操纵复杂对象。传统的数据模型是面向简单对象的，无法直接模拟和操纵复杂实体，而面向对象的数据模型具备对复杂对象进行模拟和操纵的能力。 在GIS中建立面向对象的数据模型时，对象的确定还没有统一的标准，但是，对象的建立应符合人们对客观世界的理解，并且要完整地表达各种地理对象，及它们之间的相互关系。 （8）面向对象数据库系统的基本概念 “什么是面向对象数据库系统（OODBS-Object Oriented Data Base System）?” Francois Bancilho把OODB定义为：“一个面向对象的数据库系统应该满足两条准则：它应该是一个数据库管理系统，而且还是一个面向对象的系统。第一条准则是说它应该具备六个特征：永久性、外存管理、数据共享（并发）、数据可靠性（事务管理和恢复）、即席查询工具和模式修改。第二条准则是说它应具备八个特征：类/类型、封装性/数据抽象、继承性、多态性/滞后联编、计算完备性、对象标识、复杂对象和可扩充性。” （8）面向对象数据库系统的基本概念 面向对象数据库系统的基本概念 数据库管理系统 面向对象的系统 永久性、外存管理、数据共享（并发）、数据可靠性（事务管理和恢复）、即席查询工具和模式修改 类/类型、封装性/数据抽象、继承性、多态性/滞后联编、计算完备性、对象标识、复杂对象和可扩充性 动态联编:为了实现多态，系统不能在编译时就把操作名联编到程序上，而要等到运行时才进行解释。 面向对象数据库系统的功