当代GIS理论与方法ppt课件.ppt

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1、当代GIS理论与方法1兰小机简历主要经历19xx年7月毕业于南方冶金学院工程测量专业，获学士学位，并留校任教19xx年6月毕业于武汉测绘科技大学工程测量专业，获硕士学位，回校任教200x年6月毕业于南京师范大学地图学与地理信息系统专业，获理学博士学位，回校任教主要研究方向GML空间数据挖掘GML空间数据库理论与GMLGIS空间数据集成与共享GIS应用开发2在研项目国家自然科学基金项目--面向GML的时空关联规则及序列模式挖掘研究(编号：40971234)，35万元，主持国家自然科学基金项目--本原GML空间数据库理论及GMLGIS与传统GIS集成研究（编号：4

2、0761017），16万元，主持国家自然科学基金项目--GML空间数据存储索引机制研究（编号：40401045），26万元，排名第二地理信息科学江苏省重点实验室开发基金项目--面向对象的GML空间数据库及其应用研究（编号：JK20050302），5万元主持江西省教育厅科技项目—GML空间数据库理论及GMLGIS研究，1万元，主持萍乡市基础地理信息系统研究与开发，22万元，主持城市公众地理信息服务系统研究与开发，10万元，主持3Chap.3空间数据管理传统数据库系统的数据模型空间数据模型的概念面向对象数据模型概述空间数据的存储管理方式Geodatabase数据模

3、型空间索引空间数据模型研究进展4数据管理的发展对象关系数据库管理手工管理文件系统关系数据库管理对象数据库管理5§1传统数据库系统的数据模型数据库（Database--数据基地）：是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。（为了一定的目的，在计算机系统中以特定的结构组织、存储和应用的相关联数据的集合。）空间数据库（SpatialDatabase）：是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量空间数据的集合。（指某区域内以特定的信息结构和数据模型表达、存储和管理的空间数据的集合。）模型是对现实世界的抽象。在数据库领域中，表示实体及实体之间联系的模型称

4、为“数据模型”，它由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。6数据模型三要素数据结构数据结构是所研究的实体类型的集合，指实体和实体间联系的表达和实现，是对系统静态特征的描述，包括两个方面：数据本身：类型、内容、性质。例如关系模型中的域、属性、关系等。数据之间的联系：数据之间是如何相互关联的，例如关系模型中的主码、外码联系等。7数据操作对数据库中数据允许执行的操作集合，主要指检索和更新（插入、删除、修改）两类操作。数据模型必须定义这些操作的确切含义、操作符号、操作规则（如优先级）以及实现操作的语言。数据操作是对系统动态特性的描述。数据完整性约束是一组完整性规则

5、的集合，规定数据库状态及状态变化所应满足的条件，以保证数据的正确性、有效性和相容性。8目前，数据库领域采用的数据模型有层次模型(HierarchicalModel)网状模型(NetworkModel)关系模型(RelationalModel)半结构化模型（Semi-StructuredModel，如XML/GML模型）面向对象模型(ObjectOrientedModel）对象关系模型(ObjectRelationalModel)91.1层次模型层次模型是用树形结构来表示实体及实体间联系的模型，它将数据组织成一对多的联系，即一个父记录对应多个子记录，而一个子记录

6、只对应一个父记录。10层次模型的缺陷层次模型反映了现实世界中实体间的层次关系，层次结构是众多空间对象的自然表达形式，并在一定程度上支持数据的重构。但层次模型存在以下问题：①由于层次结构的严格限制，对任何对象的查询必须始于其所在层次结构的根，使得低层次对象的处理效率较低，并难以进行反向查询。数据的更新涉及许多指针，插入和删除操作也比较复杂。父结点的删除意味着其下属所有子结点均被删除，必须慎用删除操作。②层次模型不能表示多对多的联系。③在GIS中，若采用这种层次模型将难以顾及数据共享和实体间的拓扑关系，导致数据冗余度增加。111.2网状模型网状模型是用网状结构来表

7、示实体及实体间联系的模型，它将数据组织成多对多的联系。在此模型中，一个子记录可以有多个父记录。12网状模型在一定程度上支持数据的重构，具有一定的数据独立性和共享特性，并且运行效率较高。但网状结构的复杂，增加了用户查询和定位的困难，它要求用户熟悉数据的逻辑结构，知道自身所处的位置。在基于矢量的GIS中，图形数据通常采用拓扑数据模型，这种模型非常类似于网络模型，但拓扑模型一般采用目标标识来代替网络联接的指针。131.3关系模型关系模型是用二维关系来表示实体及实体间联系的模型，它将数据组织成规范化的表格。一个实体由若干关系组成，关系表的集合就构成了关系模型。1415

8、16关系模型中实体之间的联系不是用指针