应用型gis数据库详细设计

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1、应用地理信息系统第五章应用型GIS数据库详细设计邓吉秋中南大学GIS研究中心GIS数据库设计的概念应用型GIS数据库设计目标应用型GIS数据库设计空间数据与非空间数据连接空间数据库的管理应用型GIS数据库详细设计一个数据库组织的有效程度将对整个GIS系统运作的成功与否起决定性作用。GIS数据库一般既要存储和管理属性数据和空间数据，又要存储和管理空间拓扑关系数据。在进行应用型GIS数据库详细设计时，不仅要考虑特定工具型GIS软件对设计的要求，同时也应考虑特定信息种类的内容、产品的标准和技术规范的限制以及硬件的限制条件等。应用型GIS的数据库详细设计是在系统总体设计的基础上，将数据库概念

2、设计转换成详尽具体的数据库设计。1.GIS数据库设计的概念数据库设计就是把现实世界中一定范围内存在着的应用处理和数据抽象成一个数据库的具体结构的过程。数据库设计通常要求包括：制定整个数据库的使用目的和目标，分析和评价各种设计方案和雏形试验。GIS数据库设计比一般数据库设计有更多的考虑，因为地理数据有矢量和栅格之分，各种数据又同时具有空间和属性的特征，有的还有时间上的信息特征，各种特征的信息可能要用不同的结构来表达。GIS数据库的设计应该既考虑数据的特征，又兼顾应用目的。2.应用型GIS数据库设计目标满足用户要求良好的数据库性能对现实世界模拟的精确程度能被某个数据库管理系统接收3.应用

3、型GIS数据库设计概念化设计逻辑设计物理设计空间数据结构是地理信息系统的基础，应用型GIS数据库设计是在概念设计的基础上进行逻辑结构和物理结构两个方面的设计，逻辑结构（抽象数据结构）选择是从地理表示的角度决定地理数据之间的关系，是程序设计人员与系统使用者之间交流的基础；物理结构（内部存储结构）选择则要决定采取何种文件结构和存取方式，为程序设计和模块接口服务。3.1概念化设计方法与步骤：自顶向下、自底向上、逐步扩张、混合策略实体-关系模型：用实体关系表示数据数据库地理实体类型确定：分类体系的确定地理实体属性范围：几何类型、分类分级、图形、数量特征、质量描述、名称实体间的基本关系：定性、

4、定位、拓扑3.2逻辑设计逻辑设计应该达到的要求：在共享数据资源方面，在降低数据采集、存储和使用成本方面以及在数据维护的事务处理方面达到最大的效率。在数据质量方面要达到防止（尽量减少）数据冗余，保持数据内容与格式的一致。要能最大限度地发挥系统的性能。维护数据的独立性。空间数据逻辑设计空间数据逻辑划分：图块结构设计：限制因素、划分原则图层信息组织：分层原则空间数据逻辑数据结构：栅格结构矢量结构图块结构设计：限制因素磁盘容量查询分析效率数据库维护图块结构设计：划分原则按存取频率较高的空间分布单元划分图块，以提高数据库的存取效率。图块的划分应使基本存储单元具有较为合理的数据量。在定义图块分区

5、时，应充分考虑未来地图数据更新的图形属性信息源及空间分布，以利于更新和维护。图块结构设计：索引问题图幅总索引表：记录各图幅在整个区域的位置空间实体索引表：记录每个空间实体在各图幅上的分布基本单元索引表：记录每一基本单元与邻近8个图幅所连接的图幅号及基本单元序号图层信息组织：分层原则数据具有同样的特性，也就是数据具有相同的属性信息按要素类型分类，性质相同或相近的要素应放在同一层同一类型的数据属性特征不相同时，也应分层存储分层时要考虑数据与数据之间的关系分层时要考虑数据与功能的关系分层时要考虑更新的问题比例尺的一致性同一层数据会有同样的使用目的和方式不同部门的数据应放入不同的层数据库中需

6、要不同级别安全处理的数据也应单独存储分层时应顾及数据量的大小，各层最好比较均衡尽量减少冗余数据属性数据逻辑设计一般步骤将概念结构转化为一般的关系、网状、层次模型将转化来的关系、网状、层次模型向特定DBMS支持下的数据模型转换对数据模型进行优化3.2物理设计恰当地分配存储空间决定数据的物理表示确定存储结构数据库物理设计的任务是使数据库的逻辑结构能在实际的物理存储设备上得以实现，建立一个具有较好性能的物理数据库。主要解决以下问题：确定数据库的物理结构确定数据的存储结构：时间、利用率、维护代价设计数据的存取路径：建立索引确定数据的存放位置：适当地分开存放确定系统配置：物理优化数据库的物理设

7、计构造空间数据模型：空间物理数据库采用层次模型空间数据文件格式：矢量格式、栅格格式属性关系数据库文件：结构表、关系表、数据表4.空间数据与非空间数据连接一个大的空间数据库通常将空间数据与属性数据分别存储。空间数据通常由各种GIS软件提供的数据模型方式存储，而属性数据则使用RDBMS存储，两者通过关键项进行连接，或通过指针连接。一个好的关键项有以下特征：唯一性不变性纯粹性不重复性可获得性5.空间数据库的管理数据使用权限的设置数据库更新过程中的质量控制和安全性