空间数据管理（152页精品课件）.ppt

空间数据管理 数据库系统阶段 各阶段的比较 阶段 人工管理阶段 文件处理阶段 数据库系统 时间 50年代 60年代 70年代 数据共享性 无共享 共享差 共享好 数据独立性 无独立性 独立性差 物理独立性高 一定逻辑独立性 数据结构化 无结构化 纪录内有结构 整体结构化 整体结构化差 用数据摸型描述 2. 数据文件 2)索引文件（Index File） 存储内容包括： 1.记录本身（主文件） 2.若干索引表 这种带有索引表的文件叫索引文件。 索引表中列出： 1.记录的关键字 2.记录在文件中的位置（地址）。 读取记录时，只要提供记录的关键字值，系统通过查找索引表获得记录的位置，然后取出该记录。 索引表一般都是经过排序的，也可以是非顺序的；可以是单级索引，也可以是多级索引，多级索引可以提高查找速度，但占用的存储空间较大. 3）、随机文件（Direct Access File） 倒排文件是带有辅索引的文件，其中辅索引是按照一些辅关键字来组织索引的（注意：索引文件是按照记录的主关键字来构造索引的，也叫主索引）。 倒排文件是一种多关键字的索引文件，其中的索引不能唯一标识记录，往往同一索引指向若干记录。通过辅索引不能直接读取记录，而要通过主关键字才能查到记录的位置。 倒排文件的主要优点： 在处理多索引检索时，可以在辅检索中先完成查询的‘交’、‘并’等逻辑运算，得到结果后再对记录进行存取，从而提高查找速度. 小知识点：文件处理系统和数据库管理系统 数据定义使用特定的数据结构定义，利用文件形式存储，称之为文件处理系统。 文件处理系统缺点： 首先每个应用程序都必须直接访问所使用的数据文件，应用程序完全依赖于数据文件的存储结构，数据文件修改时应用程序也随之修改； 其次的是数据文件的共享程度差； 另外缺乏集中控制也会带来一系列数据库的安全问题。 数据库管理系统（Database Management System，DBMS）是在文件处理系统的基础上进一步发展的系统。 DBMS优点： DBMS优点是提供了数据独立性，即应用程序访问数据文件时，不必知道数据文件的物理存储结构。当数据文件的存储结构改变时，不必改变应用程序 。 空间数据库指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和，一般以特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。 空间数据库管理系统则是指对物理介质上存储的地理空间数据进行语义和逻辑上的定义，提供必需的空间数据查询检索和存取功能，以及能够对空间数据进行有效的维护和更新的一套软件系统。 二、空间数据模型 传统的地理数据模型 1）层次模型 树数据结构 描述了各类客体及客体之间的联系。然而，层次模型限制每个客体类最多只能有一个双亲客体类，而一个双亲客体则可有多个子女客体类。 双亲和子女客体类之间即形成了所谓的层次关系。 关系模型中的有关概念 关系：关系是一个二维表，表的每行对应一个元组，表的每一列对应一个域。 关键字：关系中的某一属性组，若它的值唯一地标识了一个元组，则称该属性组为候选关键字。若一个关系中有多个候选关键字，则选定一个为主关键字。 关系数据库：一系列关系的集合构成一个关系数据库。关系数据库有型、值之分。 关系完整性：即指关系的正确性、相容性和有效性。它是给定的关系模型中数据及其联系的所有制约和依存规则，用以限定数据库状态及状态变化，从而保证数据的正确、相容和有效。 关系模型的完整性有三类：实体的完整性、参照完整性和用户定义的完整性 范式：关系满足某种规范化的形式称为范式。从一个低一级范式的关系模式，通过模式分解转换为若干个高一级关系模式集合的过程，叫做规范化。 第一范式：关系中的每个属性是原子的、不可分割的数据项。在关系数据库中，若一个关系模式满足1NF，它就是合法的。 非第一范式关系表 第一范式关系表 第二范式：是指关系在满足1NF的基础上，每一个非主属性完全函数依赖于该关系的关键字。即当一个非关键字字段部分地函数依赖于关键字时，就违反了2NF。 分解为第二范式的关系表 第三范式：指关系在满足第二范式的基础上，