空间数据管理.ppt

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1、第六章空间数据管理6.1数据的管理6.2空间数据的管理6.5空间索引6.6元数据6.7栅格与影像数据库6.8时空数据模型第六章空间数据管理6.1数据的管理计算机对数据的管理到目前为止，共经历了四个阶段：程序管理阶段文件管理阶段数据库管理阶段数据仓库阶段数据与程序共存顺序文件索引文件直接文件倒排文件数据经过重构、融合等，面向主题组织，服务于决策系统层次数据库网络数据库关系数据库面向对象数据库1、文件管理方式文件管理是将GIS中所有的数据都存放在自行定义的空间数据结构及其操纵工具的一个或者多个文件中，包括非结构化的空间数据、结构化的属性数据等。空间数据和

2、属性数据两者之间通过标识码建立联系。GIS应用空间数据文件属性数据文件文件管理系统标识码关联空间数据管理方式各个地理信息系统应用程序对应各自的空间和属性数据文件，当两个GIS应用程序需要的数据有相同部分时，可以提出来作为公共数据文件缺点是：1）程序依赖于数据文件的存储结构，数据文件修改时，应用程序也随之需要改变。2）以文件形式共享，当多个程序共享一数据文件时，文件的修改，需得到所有应用的许可，不能达到真正的共享。空间、属性数据文件1GIS应用1空间、属性数据文件2GIS应用2空间、属性数据文件32.文件与关系数据库混合管理方式是目前绝大多数商用GIS

3、软件所采用的数据管理方案，已经得到广泛应用。这种方案用商用DBMS管理属性数据，用文件系统管理空间数据，空间实体位置与其属性通过标识码建立联系。两者几乎独立地组织、管理和检索,由于空间数据与属性数据分开存储，在表现地理空间数据方面缺乏完整的语义表达和存储机制；难以保证数据的存储和操作的统一ArcInfo,MapInfo,MicrostationGIS应用空间数据文件属性数据据文件文件管理系统标识码关联关系型数据库管理系统数据库系统与文件系统比较文件系统数据库系统集中控制分散的、不能多用户共享、不能统一控制、维护和管理多用户共享，统一控制、维护和管理冗

4、余度冗余大，增加存储空间能够消除部分冗余独立性数据和应用程序共存数据独立于应用程序数据模型数据模型简单，顺排文件，随机文件……数据模型复杂：层次模型、网络模型、关系模型、面向对象模型数据保护无完整性控制、并发控制、数据恢复数据库系统的数据模型1层次模型2网络模型3关系模型4面向对象模型数据库文件文件文件。。。。。。记录记录记录记录。。。。。。。。。。。。。。数据项数据项数据项数据项数据项数据组织的层次关系图层次模型表示层次模型反映了实体之间的层次关系，简单、直观，易于理解优点：层次和关系清楚，检索路线明确；缺点：不能表示多对多的关系，对任何对象的查询

5、都必须从层次结构的根结点开始，数据独立性较差，插入和删除操作比较复杂。MⅠⅡabcdcef12233441343554ⅠⅡabcdef12354M网状模型表示网状模型反映地理世界中常见的多对多关系，支持数据重构，优点：适用于数据间相互关系非常复杂的情况，具有一定的数据独立和数据共享特性，且运行效率较高；缺点：由于网状结构的复杂性，增加了用户查询的定位困难，指针的存在使数据量大大增加，尤其是当数据间关系复杂时ⅠⅡabcdef12354MMⅠⅡabcdef12345关系模型表示多边形编号产权人面积地物特征Ⅰ张三125.2林地Ⅱ李四43.5麦地优点：结构灵

6、活，可满足所有用布尔逻辑运算和数学运算规则形成的询问要求，能够搜索、组合和比较不同类型的数据，加入和删除数据都非常方便。缺点：搜索速度随关系的复杂度增加而下降，只能查找和检索满足特定关系的数据。(1)多边形关系表(2)边界－结点关系表(3)结点坐标表ⅠⅡabcdef12354M关系模型例现实世界抽象对象1对象n对象2地理对象属性—数据行为—方法对象的划分：根据对象的共性，及对它的研究目的来划分，与具体的目的、性质相联系，不同的目的就会有不同划分。面向对象数据模型对象的定义：无论怎样复杂的事例都可以准确地由一个对象表示，每个对象都是包含了数据集和操作集

7、的实体。对象与封装类继承多态……GIS中面向对象模型1）空间地物的几何数据模型通常最高等级的类为点、线、面2）拓扑关系与面向对象模型以点或弧段对象的标识号来表示弧段和面域的相互关系3）面向对象的属性数据模型可能与几何对象的划分标准不一致GIS中面向对象的几何数据空间实体复杂实体面域弧段节点面实体线实体点实体体实体简单实体交通线水系人工交通线自然交通线河流湖泊池塘公路运河可航行河流不可航行河流面向对象的属性数据模型耕地园地林地居民地牧草地未用地交通用地水域GIS城镇农村居民点工矿地控制点电力设施公园街道建筑物操作：查询插入删除属性：标识码区号街道号房主

8、等建筑日期：职员库操作属性职员编号工资姓名酒店设施库房间床位操作属性工厂医院学校居民住宅酒店商店邮局银行Ma