CH5空间数据管理

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1、第五章空间数据管理靖娟利土木工程系主要内容主要内容4、空间数据的组织1、概述3、空间数据库管理系统2、数据库模型6、空间数据库的设计5、空间数据索引§5.1概述一、数据与数据文件数据项记录文件数据库数据库中的数据组织按逻辑单位分级按物理单位分级数据组织层次比特、字节、字、块、桶和卷§5.1概述二、数据间的逻辑联系数据间的逻辑联系主要指记录之间的联系。一对一的联系（1:1）一对多的联系(1：N)多对多的联系(M：N)1:1(1：N)(M：N)§5.1概述三、常用数据文件顺序文件：对记录按主关键字的顺序

2、进行组织。索引文件：除了存储记录本身（主文件）以外，还建立若干索引表。直接文件：也称随机文件，根据记录关键字的值，通过某种转换方法得到一个物理存储位置，然后把记录存储在该位置上。倒排文件：带有辅索引的文件。§5.2DB与DBMS一、数据库（DataBase，DB）概念：是为一定目的服务，以特定的结构存储的相关的数据集合。特点：数据集中控制、冗余度小、数据独立、复杂的数据模型、数据保护。§5.2DB与DBMS二、数据库的系统结构数据库最内的一层；是物理设备上实际存储的数据集合；由物理模式描述。用户所使

3、用的数据库，是一个或几个特定用户所使用的数据集合，是概念模型的逻辑子集；用外模式定义。数据库的逻辑表示，包括每个数据的逻辑定义以及数据间的逻辑联系；由概念模式定义。物理级用户级概念级§5.2DB与DBMS三、数据库管理系统（DataBaseManagementSystem，DBMS）DBMS：是处理数据库存取和各种管理控制的软件；是DB的中心枢纽，与各部分有密切联系。DBMS的功能：数据库定义、管理、维护、通讯DBMS的组成：语言处理程序、系统运行控制程序、建立和维护程序DBA：掌握数据库全面情况并

4、作为数据库设计和管理骨干的人；主要功能是建立和维护数据§5.3数据库模型数据模型：描述数据内容和数据之间联系的工具，是衡量数据库能力强弱的主要标志之一。传统数据模型：层次模型、网络模型、关系模型面向对象模型：§5.3数据库模型一、传统数据模型（1）层次模型：是一种树结构模型，把数据按自然的层次关系组织起来，以反映数据之间的隶属关系。优点：简单、直观，易于理解，并在一定程度上支持数据重构。层次模型e原始地图E§5.3数据库模型（2）网络模型：将数据组织成有向图结构，结点代表数据记录，连线描述不同结点数

5、据间的关系。优点：在一定程度上支持数据重构，具有一定的数据独立和数据共享特性，且运行效率较高。网络模型e原始地图E§5.3数据库模型（3）关系模型将数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表，亦称关系。表的行叫元组，相当于一个记录，表的列叫属性。所有的元组都是同质的，即有相同的属性项。优点：方式简单、灵活，支持数据重构；具有严格的数学基础，具有一定的演绎功能；关系操作和演算具有非过程式特点。多边形关系边界－结点关系边界关系§5.3数据库模型传统数据模型存在的主要问题层次模型关系模型网状模型局限性：很难

6、描绘复杂地理实体之间的联系；查询必须从层次结构的根结点开始，很难进行反向查询；数据独立性较差；命令具有过程式性质；基本不具备演绎功能和操作代数基础。局限性：无法用递归和嵌套方式描述复杂关系的层次和网状结构，模拟和操作复杂地理对象能力较弱；描述具有复杂结构和涵义的地理对象时，语义不堪合理；运行效率不够高。局限性：查询定位困难；命令具有过程式性质；不直接支持对于层次结构的表达；基本不具备演绎功能和操作代数基础。§5.3数据库模型二、面向对象模型（1）基本概念对象：含有数据和操作方法的独立模块，可以认为是

7、数据和行为的统一体。（如一个城市、一棵树均可作为地理对象。）具有一个唯一的标识，以表明其存在的独立性；具有一组描述特征的属性，以表明其在某一时刻的状态；具有一组表示行为的操作方法，用以改变对象的状态。§5.3数据库模型类：共享同一属性和方法集的所有对象的集合。（如河流均具有共性，如名称、长度、流域面积等，以及相同的操作方法，如查询、计算长度、求流域面积等，因而可抽象为河流类。）实例：被抽象的对象，类的一个具体对象。如长江、黄河等。（真正抽象的河流不存在，只存在河流的例子。）类是抽象的对象，是实例的组

8、合，类、实例是相对的，类和实例的关系为上下层关系。类---申请实例---成为具体对象。方法：对一个类定义的所有操作。消息：对象之间的请求和协作。（并不独立存在）对象之间的关系，如点某按纽，就是对按纽提出请求。§5.3数据库模型（2）面向对象的特性是对现实世界的简明表示。形成对象的关键是抽象，对象是抽象思维的结果。是指同一消息被不同对象接收时，可解释为不同的含义。同一消息，对不同对象，功能不同。将方法与数据放于一对象中，以使对数据的操作只可通过该对象本身的方法来进行（指