第7讲 GIS空间数据库ppt课件.ppt

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1、第七讲GIS空间数据库中山大学地理科学与规划学院Page1找离火车站最近的汽车站？空间数据库属性为火车站的点所有属性为汽车站的点空间计算距离最近的汽车站检索检索GIS分析内容7.1数据库概述7.2传统数据库系统的数据模型7.3GIS中空间数据库的组织方式7.4面向对象数据库系统7.5数据库设计的原理与方法7.1数据库概述空间数据库的定义空间数据库的的特点数据库类型数据库数据组织方式数据间的逻辑联系空间数据库的定义2、空间数据库的定义空间数据库是存取、管理空间信息的数据库。建立数据库不仅仅是为了保存数据，扩展人的记忆，而

2、主要是为了帮助人们去管理和控制与这些数据相关联的事物。1、数据库的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。地理信息系统中的数据库就是一种专门化的数据库，由于这类数据库具有明显的空间特征，所以有人把它称为空间数据库。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、数据库管理阶段返回空间数据的特征1）空间特征2）非结构化特征3）空间关系特征4）分类编码特征5）海量数据特征一种地物类型对应一个属性数据表文件。多种地物类型共用一个属性数据表文件。组织拓扑数据

3、给空间数据的一致性和完整性维护增加了复杂性。拓扑关系的构建结构化的，即满足第一范式:每条记录定长，且数据项是原子数据.而空间数据数据项变长，对象包含一个或多个对象，需要嵌套记录。一般需要建立空间索引。返回空间数据库的特点与一般数据库相比，空间数据库具有以下特征：数据量特别巨大；空间数据和属性数据统一，数据种类多；应用广泛：数据应用面相当广泛。返回在建立地理空间数据库时，一方面应遵循和应用通用的数据库的原理和方法；另一方面又必须采取一些特殊的技术和方法来解决其他数据库所没有的问题。数据库的组成数据集（库）：按一定结构组织起

4、来的相关数据的集合，既包括数据与数据间的联系。物理存储介质：计算机的外存与内存储器，外存存储数据，内存存储操作系统与数据库管理系统，并有一定数量的缓冲区，用于数据处理。数据库软件：核心是数据库管理系统（DBMS），对数据进行建立、定义、管理与维护，还有数据库应用系统，通过空间分析模型对数据进行分析与决策。数据库类型根据数据库使用的数据模型，可以把数据库分成：层次型数据库网络型数据库关系型数据库数据库数据组织方式数据库中的数据组织一般可以分为四级：数据项、记录、文件和数据库。数据项：是可以定义数据的最小单位，也叫元素、基本

5、项、字段等。数据项与现实世界实体的属性相对应。数据项有一定的取值范围，称为域。域以外的任何值对该数据项都是无意义的。如表示月份的数据项的域是1—12，13就是无意义的值。每个数据项都有一个名称，称为数据项目。记录：由若干相关联的数据项组成。记录是应用程序输入—输出的逻辑单位。对大多数据库系统，记录是处理和存储信息的基本单位。记录是关于一个实体的数据总和，构成该记录的数据项表示实体的若干属性。为了唯一标识每个记录，就必须有记录标识符，也叫关键字。记录标识符一般由记录中的第一个数据项担任，唯一标识记录的关键字称主关键字，其它

6、标识记录的关键字称为辅关键字文件：文件是一给定类型的记录的全部具体值的集合。文件用文件名称标识。文件根据记录的组织方式和存取方法可以分为：顺序文件、索引文件、直接文件和倒排文件等等。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的集合，这些文件之间存在某种联系，不能孤立存在。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。数据之间的逻辑联系主要有三种：一对一的联系（1：1）这是一种比较简单的一种联系方式，是指在集合A中

7、存在一个元素ai，则在集合B中就有一个且仅有一个bj与之联系。在1：1的联系中，一个集合中的元素可以标识另一个集合中的元素。例如，地理名称与对应的空间位置之间的关系就是一种一对一的联系.一对多的联系(1：N)这种联系可以表达为：在集合A中存在一个ai,则在集合B中存在一个子集B′＝(bj1，bj2…bjn)与之联系。通常，B′是B的一个子集。行政区划就具有一对多的联系，一个省对应有多个市，一个市有多个县，一个县又有多个乡。多对多的联系(M：N)即对于集合A中的一个元素ai。在集合B就存在一个子集B′＝(bj1，bj2…b

8、jn)与之相联系。反过来，对于B集合中的一个元素Bj在集合A中就有一个集合A′＝(ai1,ai2,ai3…ain)与之相联系。M：N的联系，在数据库中往往不能直接表示出来，而必须经过某种变换，使其分解成两个1：N的联系来处理。地理实体中的多对多联系是很多的，例如土壤类型与种植的作物之间有多对多联系。同一种土壤类型可以