《GIS数据库设计》PPT课件

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1、第5章GIS数据库设计5.1GIS数据库设计概述5.2GIS数据库设计5.3空间数据组织和管理5.4栅格数据存储和管理5.5MapGIS7.0地理数据库设计第1节GIS数据库设计概述5.1.1GIS数据库设计概念5.1.2GIS数据库设计目标5.1.3GIS数据库设计原则5.1.4GIS数据库设计过程第1节GIS数据库设计概述5.1.1GIS数据库设计概念数据的定义是GIS的“血液”。数据的存储模式、管理方式直接影响GIS系统执行效率和系统安全等方面。GIS的空间数据库设计是GIS软件设计的核心内容。数据库设计是把现实世界中一定范围内存在的应用处

2、理和数据抽象成一个数据库的具体结构的过程。第1节GIS数据库设计概述5.1.2GIS数据库设计目标主要目标设计具有安全性、可靠性、正确性、完整性、独立性、共享性、低冗余度、可扩展的空间数据库，实现空间数据高效存储管理，支撑GIS软件的设计与应用。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受主要任务确定空间数据库的数据模型以及数据结构。提出空间数据库相关功能的实现方案。将设计的空间数据库系统的结构体系进行编码实现。将收集来的空间数据入库，建立空间数据库管理信息系统。第1节GIS数据库设计概述5.1.3GIS数据库设

3、计原则GIS数据库设计是系统设计的核心，是GIS系统实现的前提，也是衡量GIS系统品质的一个重要因素。设计数据库时应遵循以下原则：组织有序、层次分明最小冗余度原则具有足够的数据吞吐量数据独立性原则标准化、规范化原则可扩展原则系统可靠性、安全性与完整性原则第1节GIS数据库设计概述5.1.4GIS数据库设计过程以用户的需求为先，兼顾数据的特点，才会设计出成功的数据库。设计过程需求分析概念设计逻辑设计物理设计数据库实施第1节GIS数据库设计概述空间数据库需求分析包括三个步骤：用户需求调查分析空间数据现状系统分析第2节GIS数据库设计5.2.1概念模型

4、设计5.2.2逻辑模型设计5.2.3物理模型设计第2节GIS数据库设计

5、1.概念模型设计——数据库概念化设计

6、5.2.1概念模型设计数据库概念化设计是从抽象的角度来设计数据库，这种信息结构设计是从用户的角度对现实世界的一种信息描述，它独立于任何DBMS软件和硬件。概念设计的结果是对现实世界或地理实体的信息化概念模型，它由构造实体的基本元素以及反映这些基本元素之间联系的信息所组成。数据库概念化设计主要任务概念数据库模式设计和事务设计。模式设计以需求分析阶段所提出的数据要求为基础，对用户需求描述的现实世界通过对其中信息的分类、聚集和概括，建立抽象的高

7、级数据模型(如E-R模型)，形成概念数据库模式。事务设计考察需求分析阶段提出的数据库操作任务，形成数据库事务的高级说明。第2节GIS数据库设计

8、1.概念模型设计——方法和步骤

9、设计概念结构的方法：自顶向下自底向上逐步扩张混合策略其中最常采用的策略是自底向上方法。即自底向上地进行需求分析，然后再自底向上地设计概念结构。但无论采用哪种设计方法，一般都以E-R模型为工具来描述概念结构。自底向上设计概念结构步骤：抽象数据并设计局部视图集成局部视图第2节GIS数据库设计

10、1.概念模型设计——方法和步骤

11、第2节GIS数据库设计

12、1.概念模型设计——E-R模型

13、设计

14、E-R模型设计定义：构建信息系统或数据库概念模型的一种有效工具或有效方法（也称为E-R方法）。由PeterChen于1976年提出，强调实体间的关系，而非实体的属性。该方法用实体、属性、关系/联系来描述现实世界，并在此基础之上转换为数据模型。E-R模型组成实体、关系和属性。E-R模型设计目的试图建立统一的数据模型，以概括层次、网状和关系三个传统数据模型。作为三种传统数据模型相互转换的中间数据模型。以比较自然的方式描述现实世界。第2节GIS数据库设计

15、1.概念模型设计——E-R模型设计

16、实体（Entity）客观事物的抽象，可以被唯一地标识。这

17、些客观事物可以是任何一类的人、物或概念，是信息系统管理、操作的对象。属性（Attributes）实体的特征。一个实体总是通过其属性来描述的，对实体的管理和分析的操作是通过对属性的操作来实现的。识别实体与属性的原则：如果数据类相对独立，并可唯一标识，且具有自己的属性，则该数据类可能是一类实体。如果它仅是某类实体的特征，则它是一类属性。如果数据类与已识别的实体间存在关系/联系，则该数据类（已是一类实体的属性除外）可能是一类实体。第2节GIS数据库设计

18、1.概念模型设计——E-R模型设计

19、关系/联系（Relationship）实体之间的联结称之为关系或

20、联系。实体和属性是数据库的存储对象。关系是数据库所要进行的查询操作。因为现实世界中的客体是彼此联系的，因此信息世界中的实体间也是有联系的