GIS数据库设计与建立

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1、第3章GIS数据库设计与建立主要内容3.1GIS数据库设计概述3.2GIS数据库的概念设计3.3关系型数据库设计3.4面向对象的数据库设计3.5地理信息元数据的设计3.6基于Geodatabase的数据库设计3.7空间数据采集建库数据库设计的特点数据库建设是硬件、软件和干件的结合三分技术，七分管理，十二分基础数据技术与管理的界面称之为“干件”数据库设计应该与应用系统设计相结合结构（数据）设计：设计数据库框架或数据库结构行为（处理）设计：设计应用程序、事务处理等结构和行为分离的设计传统的软件工程忽视对应用中数据语义的分析和抽象，

2、只要有可能就尽量推迟数据结构设计的决策早期的数据库设计致力于数据模型和建模方法研究，忽视了对行为的设计3.1GIS数据库设计概述3.1.1GIS数据库设计的内容3.1.2数据库设计目标3.1.1GIS数据库设计的内容数据库设计过程及其文档系统需求分析概念设计实现设计物理设计需求说明书E—R模型逻辑数据库结构物理数据库结构现实世界概念模型设计子模式设计物理数据库设计逻辑数据库设计建立数据库数据分析功能分析功能模型功能说明事务设计程序说明应用程序设计程序编码调试设计阶段设计描述数据处理需求分析数据字典、全系统中数据项、数据流、数据

3、存储的描述数据流图和判定表（判定树）、数据字典中处理过程的描述概念模型（E-R图）数据字典系统说明书包括：①新系统要求、方案和概图②反映新系统信息流的数据流图某种数据模型关系非关系系统结构图（模块结构）存储安排方法选择存取路径建立模块设计IPO表实施阶段编写模式装入数据数据库试运行程序编码、编译联结、测试运行、维护性能监测、转储/恢复数据库重组和重构新旧系统转换、运行、维护（修正性、适应性、改善性维护）概念结构设计逻辑结构设计物理设计3.1.2数据库设计目标满足用户需求良好的数据库性能准确模拟现实世界能够被某个数据库管理系统接

4、受3.2GIS数据库的概念设计3.2.1概念设计的一般步骤与方法3.2.2实体-联系模型（E-R）3.2.3实体-联系扩展模型（EER）3.2.4E-R模型设计步骤与方法3.2.5E-R模型的操作3.2.6空间数据分层什么是概念结构？面向用户的模型，按照用户的观点，对数据和信息进行抽象建模。什么是概念结构设计需求分析阶段描述的用户应用需求是现实世界的具体需求将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程就是概念结构设计概念结构是各种数据模型的共同基础，它比数据模型更独立于机器、更抽象，从而更加稳定。概念结构设计是整个数

5、据库设计的关键概念结构设计的特点（1）能真实、充分地反映现实世界，包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求。是对现实世界的一个真实模型。（2）易于理解，从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见，用户的积极参与是数据库的设计成功的关键。（3）易于更改，当应用环境和应用要求改变时，容易对概念模型修改和扩充。（4）易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。3.2.1概念设计的一般步骤与方法方法：自顶向下自底向上逐步扩张混合策略步骤：抽象数据并设计局部视图，集成局部视图，得到全局的概念结构3.2.2实体-联系模型（E-R）

6、实体-联系模型（简称E-R模型）是由P.P.Chen于1976年首先提出的。它提供不受任何DBMS约束的面向用户的表达方法，在数据库设计中被广泛用作数据建模的工具。E-R数据模型问世后，经历了许多修改和扩充，这里仅介绍基本的E-R数据模型。E-R模型的结构E-R模型的构成成分是实体集、属性和联系集，其表示方法如下：　　（1）实体集用矩形框表示，矩形框内写上实体名。　　（2）实体的属性用椭圆框表示，框内写上属性名，并用无向边与其实体集相连。　　（3）实体间的联系用菱形框表示，联系以适当的含义命名，名字写在菱形框中，用无向连

7、线将参加联系的实体矩形框分别与菱形框相连，并在连线上标明联系的类型，即1—1、1—M或M—M。控制图斑行政单位块面积面积联系的属性图斑图斑号地类号毛面积净面积线状地物零星地类实体的属性3.2.3实体-联系扩展模型（EER）EER模型是在标准E-R模型的基础上增加了一些新的要素，这些扩展包括子类、超类等新的构造。姓名编号职称地址员工秘书业务员研究人员打字速度业绩研究项目d父类子类3.2.4E-R模型设计步骤与方法设计局部的E-R模型设计全局的E-R模型全局E-R模型的优化设计局部的E-R模型数据抽象局部视图设计选择局部应用逐一设

8、计分E-R模型设计全局的E-R模型概述：视图集成的方式视图集成的步骤集成的概念与方法：等同、聚合、抽取设计全局的E-R模型---合并分E-R图，生成初步的E-R图消除冲突：属性冲突命名冲突结构冲突设计全局的E-R模型---消除不必要的冗余，设计基本的E-R图，分析方法规范化理