04新GIS原理第四节.ppt

第四章空间数据管理  · 了解数据的层次单位、常用的数据文件和数据间的逻辑关系 · 掌握数据库的基本概念、特点和系统结构 · 了解数据库管理系统的基本功能 · 了解数据字典和数据安全的含义 · 理解传统数据库的数据模型，说明它们之间的关系 · 说明传统地理空间数据库的局限性，掌握面向对象方法中的基本 概念 · 掌握面向对象的几何抽象类型和属性数据模型 · 了解数据管理的方法和类型 重点：数据库模型的分类和特点 难点：面向对象的数据库模型 第四章 空间数据管理 数据层次与文件组织 空间数据库 传统数据库模型 面向对象数据库系统 数据管理设计 第一节 数据层次与文件组织 数据层次（数据项、记录、文件、数据库） 数据间的逻辑联系（一对一、一对多、多对多） 常用数据文件（顺序、直接、索引、到排文件） 第四节 面向对象数据库系统 传统数据库管理地理空间数据的局限性 面向对象方法中的基本概念 面向对象方法的数据抽象技术和数据抽象工具 面向对象的集合抽象类型 面向对象的属性数据模型 面向对象数据库系统的实现 一、传统数据库管理空间数据局限性 传统数据库系统管理的是不连续的、相关性较小的数字和字符 传统数据库系统管理的实体类型较少，并且实体类型之间通常只有简单、固定的空间关系 传统数据库系统存贮的数据通常为等长记录的原子数据 传统数据库系统只操纵和查询文字和数字信息 二、面向对象数据模型的优点 （1）具有表示和构造复杂对象的能力。 （2）封装性和信息隐蔽技术提供了模块化机制。 （3）继承和类层次技术提供了重用机制。 （4）滞后束定等技术为系统提供了扩充能力。 三、面向对象方法中的基本概念 (1) 对象与封装性 在面向对象的系统中，每个概念实体都可以模型化为对象。一个对象是由描述该对象状态的一组数据和表达它的行为的一组操作(方法)组成的。例如，河流的坐标数据描述了它的位置和形状，而河流的变迁则表达了它的行为。可见，对象是数据和行为的统一体。 一个对象可定义成一个三元组： Object＝(1D，S，M) 其中，ID为对象标识， M为方法集， S为对象的内部状态，它可以直接是一属性值，也可以是另外一组对象的集合，因而它明显地表现出对象的递归。 封装的最基本单位是对象。封装技术提高了面向对象方法开发软件的可重用性，从而大大提高了复杂软件的开发效率、质量和可靠性，更加易于维护。 三、面向对象方法中的基本概念 (2)分类 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称为类。属于同一类的所有对象共享相同的属性项和操作方法，每个对象都是这个类的一个实例，即每个对象可能有不同的属性值。 可以用一个三元组来建立一个类型： Class＝(CID，CS，CM) 其中， CID为类标识或类型名，CS为状态描述部分，CM为应用于该类的操作。显然有：S∈CS和 M∈CM　(当Object∈Class时) 在实际的系统中，仅需对每个类型定义一组操作，供该类中的每个对象应用。由于每个对象的内部状态不完全相同，所以要分别存储每个对象的属性值。 三、面向对象方法中的基本概念 (3)概括 在定义类型时，将几种类型中某些具有公共特征的属性和操作抽象出来，形成一种更一般的超类。例如，将 GIS中的地物抽象为点状对象、线状对象、面状对象以及由这三种对象组成的复杂对象，因而这四种类型可以作为GIS中各种地物类型的超类。 例如，建筑物是饭店的超类，因为饭店也是建筑物。子类还可以进一步分类，如饭店类可以进一步分为小餐馆、普通旅社、宾馆、招待所等类型。所以，一个类可能是某个或某几个超类的子类，同时又可能是几个子类的超类。 建立超类实际上是一种概括，避免了说明和存储上的大量冗余。由于超类和子类的分开表示，所以就需要一种机制，在获取子类对象的状态和操作时，能自动得到它的超类的状态和操作。这就是面向对象方法中的模型工具——继承，它提供了对世界简明而精确的描述，以利于共享说明和应用的实现。 三、面向对象方法中的基本概念 (4) 联合 在定义对象时，将同一类对象中的几个具有相同属性值的对象组合起来，为了避免重复，设立一个更高水平的对象表示那些相同的属性值成为联合。 假设有两个对象 Objectl=(IDl，SA，SB，M)；Object2=(ID2，SA，SC，M) 其中，这两个对象具有一部分相同的属性值，可设立新对象Object3包含Ob