《空间数据模型》PPT课件

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1、第二章空间数据模型第二章空间数据模型第一节数据模型第二节空间数据模型3数据（data）是描述事物的符号记录。模型（Model)是现实世界的抽象。数据模型（DataModel）是数据特征的抽象，是数据库管理的数学形式框架。第一节数据模型4第一节数据模型数据模型建立的目的：揭示空间实体的本质特征，并对其进行抽象化，使之转化为计算机能够接受和处理的数据形式。能够对空间数据进行统一管理帮助用户查询、检索、增加、删除和修改数据保障空间数据的独立性、完整性和安全性5数据模型所描述的内容包括三个部分：第一节数据模型数据结构数据操作数据约束61）数据结构:描述数据的类型、内容、性质

2、以及数据间的联系等。数据结构是数据模型的基础，数据操作和约束都建立在数据结构上。不同的数据结构具有不同的操作和约束。第一节数据模型72）数据操作:描述在相应的数据结构上的操作类型和操作方式。如关系数据模型中关系代数运算包括四类：集合运算、专门的关系运算、算术比较运算和逻辑运算。第一节数据模型83）数据约束：数据模型中的数据约束主要描述数据结构内数据间的语法、词义联系、相互制约和依存关系，以及数据动态变化的规则，以保证数据的正确、有效和相容。第一节数据模型数据模型按不同的应用层次分成三种类型：分别是概念数据模型逻辑数据模型物理数据模型9第一节数据模型1、概念数据模型（

3、ConceptualDataModel）：简称概念模型，是面向数据库用户的现实世界的模型，主要用来描述世界的概念化结构它使数据库的设计人员在设计的初始阶段，摆脱计算机系统及的具体技术问题，集中精力分析数据以及数据之间的联系等，与具体的数据管理系统无关。概念数据模型必须换成逻辑数据模型，才能在计算机中实现。10第一节数据模型112、逻辑数据模型（LogicalDataModel）:简称数据模型，这是用户从数据库所看到的模型，是具体的DBMS所支持的逻辑模型，如网状数据模型、层次数据模型等等。此模型既要面向用户，又要面向系统，主要用于数据库管理系统的实现。第一节数据模型

4、123、物理数据模型（PhysicalDataModel）:简称物理模型，是面向计算机物理表示的模型，描述了数据在储存介质上的组织结构，它不但与具体的DBMS有关，而且还与操作系统和硬件有关。每一种逻辑数据模型在实现时都有起对应的物理数据模型。DBMS为了保证其独立性与可移植性，大部分物理数据模型的实现工作由系统自动完成，而设计者只设计索引、聚集等特殊结构。第一节数据模型第二节空间数据模型定义：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（逻辑数据模型）：层次模型；网状模型；关系模型；面向对象模型等。它的特点是将数据组织成一对多关系的

5、结构。层次结构采用关键字来访问其中每一层次的每一部分。层次数据库结构特别适用于文献目录、土壤分类、部门机构等分级数据的组织。14一、层次模型层次模型的数据存储层次数据库中不仅要存储数据本身，还要存储数据之间的层次关系，应将两者的存储结合在一起。存储方法：邻接法（树遍历法）通用选择法一、层次模型A1B1B4B6C3C7C14C2C5C9C4C6C8A1C14B1C3C5C7B4C2C9B6C4C6C8...邻接法层次数据库及其实例邻接法（树遍历法）按照层次树前序穿越的顺序，把所有记录值依次邻接存放，即通过物理空间的位置相邻来体现（或隐含）层次顺序。数据检索首先搜索双亲

6、结点，然后搜索其子女结点。通用选择法通用选择法不依赖于客体在树状结构中的顺序，而是根据所确定的选择条件，在结构中选择某特定的客体。DRAWcoordinatesWHEREarcs=‘arc1’例如：从数据库中提取弧段arc1的坐标并显示优点：存取方便且速度快结构清晰，容易理解数据修改和数据库扩展容易实现检索关键属性十分方便缺陷：结构呆板，缺乏灵活性同一属性数据要存储多次，数据冗余大（如公共边）不适合于拓扑空间数据的组织18一、层次模型网络模型用连接指令或指针来确定数据间的显式连接关系，是具有多对多类型的数据组织方式。19系名化学系教师数学生数研究生系名地质系教师数4

7、9学生数257研究生71学校名称西北大学系名城资系教师数52学生数300研究生70系名教师数学生数研究生系名教师数学生数学号002312姓名张三年级3籍贯广东系名教师数学生数研究生系名教师数学生数教师号66姓名谢元礼年龄30职称教授系名教师数学生数研究生系名教师数学生数课程号A01课程名GIS周学时4学分5系名教师数系名学号002312课程号A01二、网络模型网状模型的数据结构网状数据库的存储结构中关键是如何实现记录之间的联系。常用的方法是链接法，包括单向链接、双向链接、向首链接等，此外还有其它实现方法，如引元阵列法、二进制阵列法、索引法等依据具体系统不同而不同