地理空间数据库(改)

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1、地理信息系统长安大学地测学院第四章GIS空间数据库与数据库管理系统概述数据模型空间数据库管理系统4.1概述（1）定义：数据库就是为了一定的目的，在计算机系统中以特定的结构组织、存储、管理和应用的相关联的数据集合。（2）计算机对数据的管理经过了三个阶段：程序管理阶段文件管理阶段数据库管理阶段（3）数据库中数据组织方式数据项：是可以定义数据的最小单位，也叫元素、基本项、字段等。记录：由若干相关联的数据项组成。文件：文件是一给定类型的(逻辑)记录的全部具体值的集合。数据库：是比文件更大的数据组织。数据库是具有特定联系的数据的集合，也可以看成是具有特定联系的多种类型的记录的集合。数据库的内部构造是文件

2、的集合，这些文件之间存在某种联系，不能孤立存在。4.1概述（4）数据间的逻辑联系数据间的逻辑联系主要是指记录与记录之间的联系。1、一对一的联系(1：1)2、一对多的联系(1：N)3、多对多的联系(M：N)AB4.2数据模型数据模型是描述数据内容和数据之间联系的工具，它是衡量数据库能力强弱的主要标志。每一种数据模型都以不同的数据抽象与表示能力来反映客观事物，有其不同的处理数据联系的方式。数据库领域采用的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型，其中应用最广泛的是关系模型。（1）层次数据库模型它的特点是将数据组织成一对多关系的结构。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

3、用于文献目录、土壤分类、部门机构等分级数据的组织。层次数据库模型优点：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点：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（2）网络数据库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。系名化学系教师数学生数研究生系名地质系教师数49学生数257研究生71学校名称长安大学系名测绘系教师数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

4、号66姓名李林年龄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（2）网络数据库模型优点：能明确而方便地表示数据间的复杂关系数据冗余小缺点：网状结构的复杂，增加了用户查询和定位的困难。需要存储数据间联系的指针，使得数据量增大数据的修改不方便（指针必须修改）（3）关系数据库模型1x1y12x2y23x3y34x4y45x5t56x6y6关系数据库模型是以记录组或数据表的形式组织数据，以便于利用各种地理实体与属性之间的关系进行存储和变换，不分层也无指针，是建立空间数据和属性数据之间关系的一种非常有效的数据组织方法。

5、点关系数据库模型优点：结构特别灵活，满足所有布尔逻辑运算和数学运算规则形成的查询要求能搜索、组合和比较不同类型的数据增加和删除数据非常方便缺点：数据库大时，查找满足特定关系的数据费时对空间关系无法满足4.3空间数据库管理系统2、空间数据与一般数据相比所具有的特点：数据量大；不仅拥有地理要素的属性数据，且拥有大量的空间数据，且这两种数据具有不可分割的联系；数据应用面广1、空间数据的特征空间特征非结构化特征空间关系特征分类编码特征海量数据特征3、传统数据库系统管理地理空间数据的局限性1、传统数据库系统管理的是不连续的、相关性较小的数字和字符，而地理信息数据是连续的，并且具有很强的空间相关性。2、传

6、统的数据库管理的实体类型较少，并且实体类型之间通常只有简单的、固定的空间关系，而地理空间数据的实体类型繁多，实体类型之间存在着复杂的空间关系，并且还能产生新的关系。3、传统数据库存储的数据通常为等长记录的数据，而地理空间数据通常用于不同目标的坐标串长度的不定，具有变长记录，且数据想可能很大、很复杂。4、传统数据库系统只操纵和查询文字和数字信息，而空间数据库中需要大量的空间数据操作和查询，如邻域、连同、包含和叠加等。4、目前商用GIS软件空间数据所采用的数据模型文件关系数据库混合管理全关系数据库管理扩展关系数据库管理面向对象数据库系统文件关系数据库混合管理方案属性数据建立在RDBMS上，数据存储

7、和检索比较可靠、有效；几何数据采用图形文件管理，功能较弱，特别是在数据的安全性、一致性、完整性、并发控制方面，比商用数据库要逊色得多。空间数据分开存储，数据的完整性有可能遭到破坏。GIS软件：Arc/Info，MGE，SICARD、GENEMAP等。几何数据属性数据ID数据文件数据库早期图形用户界面图形处理DBMS属性用户界面图形文件库属性数据库GIS用户界面图形处理DBMS图形文件库属性数据库高