空间数据库 ppt课件.ppt

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1、空间数据库中国地质大学（武汉）信息工程学院郭际元空间数据库1.绪论2.空间现象抽象表达3.空间数据模型4.空间数据组织与管理5.空间索引技术6.空间数据查询、访问7.时态空间数据库8.空间数据元数据与空间数据共享9.空间数据库设计10.空间数据库新发展4.空间数据组织与管理4.1文件组织与数据库4.2空间数据管理方式4.3空间数据引擎4.4空间数据与属性数据的连接4.5空间数据组织4.6栅格数据存储和管理4.1文件组织与数据库4.1.1数据文件4.1.2数据库管理系统4.1.3空间数据库系统4.1.1数据文件4.1.2数据库管理系统4.1.3空间数据库系统4.2空间数据管理

2、方式4.2.1文件管理4.2.2文件与关系数据库混合管理4.2.3全关系型数据库管理4.2.4面向对象数据库管理4.2.5对象-关系数据库管理4.2.6ORACLESPATIAL空间数据存储解决方案4.2.1文件管理文件管理是将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。空间数据和属性数据两者之间通过标识码建立联系。采用文件管理的优点是结构灵活、操作简便、地图显示速度快，即每个软件厂商可以任意定义自己的文件格式以及操纵工具，管理各种数据。而这种管理的缺点也是显而易见的，难以适应大批量数据处理，

3、属性数据管理功能较弱，需要开发者自行设计和实现对属性数据的更新、查询、检索等操作，而这些功能，可以利用关系型数据库来完成，换言之，利用文件管理增加了属性数据管理的开发量，并且不利于数据共享。目前这种管理方式已经逐步被其它管理方式所取代。4.2.2文件与关系数据库混合管理文件结合关系型数据库管理（混合型管理）空间数据是目前绝大多数商用GIS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。这种管理方法的优点是可以充分利用关系型数据库管理系统提供的强大的属性数据管理功能，属性数据管理能

4、力大为提高，特别是为建立空间数据库的工作提供了许多方便，大大提高了建库能力。涉及空间数据的管理和操纵由GIS软件来实现，可以充分发挥GIS软件的空间数据管理与分析功能。4.2.3全关系型数据库管理随着大型关系数据库的发展和日臻完善，利用大型关系数据库去管理海量的GIS数据成为可能。在全关系型数据库管理方式中，使用统一的关系型数据库管理空间数据和属性数据，空间数据以二进制数据块的形式存储在关系型数据库中，形成全关系型的空间数据库。GIS应用程序通过空间数据访问接口访问空间数据库中的空间数据，通过标准的数据库访问接口访问属性数据目前，关系型数据库无论是在理论上还是工具，都已经成

5、熟，它们提供了一致的访问接口（SQL）以操作分布的海量数据，并且支持多用户的并发访问、安全性控制和一致性检查。这些正好是构造企业级地理信息系统所需要的（邬伦等，2001）。此外，通用的接口也便于实现属性数据的共享。但是，由于现有的SQL不支持空间数据的检索操作，需要软件厂商自行开发空间数据访问接口，通过空间数据访问接口访问存储在关系型数据库中的空间数据。4.2.4面向对象数据库管理应用面向对象数据库管理空间数据，可以通过在面向对象数据库中增加处理和管理空间数据功能的数据类型以支持空间数据，包括点、线、面等几何体，并且允许定义对于这些几何体的基本操作，包括计算距离、检测空间关

6、系、甚至稍微复杂的运算，如缓冲区分析、叠加分析等，也可以由对象数据库管理系统“无缝”地支持。对象数据库管理系统提供了对于各种数据的一致的访问接口以及部分空间服务模型，不仅实现了数据共享，而且空间模型服务也可以共享，使GIS软件可以将重点放在数据表现以及开发复杂的专业模型上。4.2.5对象-关系数据库管理许多数据库管理系统的软件商纷纷在关系数据库管理系统中进行扩展，使之能直接存贮和管理非结构化的空间数据，如Ingres、Informix和Oracle等都推出了空间数据管理的专用模块，定义了操纵点、线、面、圆、长方形等空间对象的API函数。这些函数，将各种空间对象的数据结构进行

7、了预先的定义，用户使用时必须满足它的数据结构要求，用户不能根据GIS要求（即使是GIS软件商）再定义。例如，这种函数涉及的空间对象一般不带拓扑关系，多边形的数据是直接跟随边界的空间坐标，那么GIS用户就不能将设计的拓扑数据结构采用这种对象-关系模型进行存贮。这种扩展的空间对象管理模块主要解决了空间数据变长记录的管理，由于由数据库软件商进行扩展，效率要比前面所述的二进制块的管理高得多。但是它仍然没有解决对象的嵌套问题，空间数据结构也不能由用户任意定义，使用上仍然受到一定限制。4.2.6ORACLESPATIAL空间数