地理信息系统空间数据库课件.pptxVIP

地理信息系统空间数据库;§4.1空间数据库概述;空间数据库管理系统的实现

（1）常规DBMS进行扩展，使有空间数据存储、管理功能；（Oracle）

（2）常规DBMS基础上加一层空间数据库引擎。（ESRI的SDE（SpatialDatabaseEngine））;二、空间数据库设计

实质：如何将地理实体以一定组织形式在数据库中表达。即空间实体数据的模型化问题。

空间数据库设计过程;2.概念模型（空间特征，关系描述）

（1）空间特征：点、线、面、体四种基本类型；

（2）实体在空间、时间、属性三方面存在联系：

空间联系：空间位置、分布、关系、运动等；

时间联系：客体随时间变化，可构成时态数据库；

属性关系：属性多级分类中的从属关系、聚类关系、相关关系。

3.空间数据库的数据模型设计

空间数据模型：对空间客体进行描述和表达的数学手段，使之能反应客观实体及其关系。

常用数据模型：层次模型；网状模型；关系模型；语义模型；面向对象模型。;3.空间数据库设计的原则、步骤

*原则

尽量减小存储冗余

可变的数据结构

对数据及时访问,高效查询

能维持空间数据的复杂联系

支持多种决策的需要，适应性强;**步骤

（1）需求分析

（2）概念设计

建立数据库的概念模型；

（3）逻辑设计

把概念模型映射为数据库管理系统所支持的数据模型。

（4）物理设计

将数据库的逻辑模型在存储设备上实现。;三、空间数据库的实现与维护

1.空间数据库的实现

（1）建立实际的空间数据库结构；

（2）装入试验性数据测试应用程序；

（3）装入实际空间数据，运行。

2.空间数据库的运行与维护

（1）维护安全性与完整性；

（2）监测并改善数据库性能；

（3）增加新的功能；

（4）修改错误。;§4.2空间数据库概念设计

－传统数据模型;一、层次模型

用树状结构描述实体之间联系的模型。;二、网状模型

用网络结构来表示实体间的联系。;三、关系模型

用二维表来表达实体和实体之间的联系。使得设计、操纵较为容易。;四、三种传统数据模型的比较;§4.3空间数据库概念模型设计

—语义模型和面向对象模型;一、语义数据模型

－实体联系模型（E–R??型）

提供三种语义概念：

（1）实体：客观存在的起独立作用的客体。

（2）联系：实体间的相互作用或对应关系:1:1,1:N,M:N,

（3）属性：对实体和联系特征的描述。

;用E-R模型进行概念设计：

（1）局部E-R模型

（2）全局E-R模型

（3）优化;E－R模型的特点及作用

（1）接近人的思维，易于理解，与计算机的具体实现无关；

（2）现有DBMS不能直接支持E－R模型

（3）只用于概念模型设计。在逻辑设计时再转化为计算机能接受的数据模型。;二、面向对象模型

1、基本思想

按人们通常的思维方式，将各种实体抽象为各类“对象”，并将数据和操作（方法）封装在一起。整个系统只由对象组成，对象之间通过“消息”进行联系。使系统很容易重组和扩充。

2、相关概念

对象（Object)：实体的抽象（基本元素），封装了数据和操作集的实体。

消息（Message）：请求

对象执行某一操作或回答

某些信息的要求。;类：描述一组对象的共同特征。类和实体是抽象与具体的关系。

3.对象的性质

封装：;继承：某类对象可以自然地拥有另一类对象的某些特征和功能。不必重复实现，减少代码。;§4.4空间数据库逻辑设计与物理设计;二、物理设计

从逻辑模型出发，研制出一个有效的可实现的物理结构。

步骤：

（1）存储记录的格式设计

（2）存储方法设计

（3）访问方法设计

（4）完整性、安全性考虑

（5）应用设计

（6）形成物理设计说明书;§4.5GIS空间时态数据库;2.底图叠加模型

类似于地图修订方式。;3.时空合成模型

思路：将每次独立的叠加操作转换为一次性的合成叠加。变化的累积形成最小变化单元，记录其图形和属性。;4.全信息对象模型

全信息对象：包含空间、时态和属性信息的地理对象。

全信息对象模型：运用面向对象设计技术，将对象的空间、属性随时间变化的信息封装。每个全信息对象有多个时态版本。