第四章-空间数据组织与管理.pptx

第四章 空间数据组织与管理4.1 文件组织与数据库1. 数据文件：文件系统中，数据按照其组织分为三个级别：数据项：文件中存取数据的基本单位，用于描述物体的属性。记录：由一个或多个数据项或数据项组组成，是关于一个实体的数据总和。文件：大量性质相同的记录组成的集合。2.数据库管理系统（DBMS）在文件系统基础上发展而来位于用户和操作系统之间进行数据库存取和各种管理控制，对数据库所有操作通过DBMS进行。优点：保持应用程序与数据之间的独立性。3.空间数据库系统 空间数据库系统：空间数据库、计算机硬件系统、操作系统、DBMS、空间DBMS、操作员等。4.2 空间数据的管理方式基于文件管理的方式文件与关系数据库混合管理模式全关系型空间数据库管理模式对象—关系的空间数据管理系统面向对象数据库管理系统1.基于文件管理的方式 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。2.文件与关系数据库混合管理模式 用文件系统管理几何图形数据，用商用关系数据库管理系统管理属性数据，它们之间的联系通过目标标识或者内部连接码进行连接。1)MapInfo的数据组织2) ShapeShape文件保存数据中的空间特征信息，包括不具有拓扑关系的几何信息和属性信息特征的几何信息存贮为一个由一组矢量坐标组成的Shape。属性由dBASE（dBASE是一种通用的关系数据库）格式文件管理，每个属性记录与相关的Shape记录一一对应。由于Shape文件不处理拓扑数据结构，因此有快速绘图和编辑能力等优点，其显著特点还在于所需的磁盘空间更少和更易于读写。Shape文件包括一个主文件、一个索引文件和一个dBASE表文件。主文件是一个直接存取的变长记录的文件，其一条记录描述了一个用一系列点表示的Shape；索引文件的每条记录存贮与之相应的主文件记录从文件头开始的偏移量；dBASE文件的每条记录包含一个特征的属性，基于记录号的几何信息和属性信息一一对应，dBASE文件的记录必须与主文件的记录顺序一致。 Shape所有文件均使用“8.3”命名规则，主文件、索引文件和dBASE文件具有相同的前缀，其后缀分别为“.shp”、“.shx”和“.dbf”。例如：主文件：counties.shp索引文件：counties.shxdBASE文件：counties.dbf特定Shape图形文件图形和属性索引文件dBase III数据库文件Shapefile和CAD图形的Catalog视图3)地理相关模型(Coverage)在Arc/Info 7.X及更早期的版本中使用；是混合数据模型强调空间要素的拓扑关系几何与拓扑存储在二进制文件中，而与之相关的属性数据位于关系数据库中。3.全关系型空间数据库管理模式 全关系型空间数据库管理系统是指图形和属性数据都用现有的关系数据库管理系统管理。 用RDBMS管理图形数据有两种模式1、基于关系模型的方式??图形数据按关系数据模型组织。由于涉及一系列关系连接运算、费时。 2、将图形数据处理成二进制字段（如BLOB）的图形数据管理。目前大部分关系数据库管理系统都提供了二进制块的字段域，以适应管理多媒体数据或可变长文本字符。.......NumofptsEnvelopeFIDDateEntityBLOBx1,y1,x2,y2, ... ...xn,ynBA4.对象—关系的空间数据管理系统 在关系数据库中，除了使用二进制字段存储非结构化数据外，还可以对关系数据库进行扩展，即将复杂的数据类型作为对象放入关系数据库中,并提供索引机制和简单的操作。这种扩展后的数据库称为对象—关系数据库。这也是目前较为流行的一种扩展方式。 在传统关系数据库管理系统之上进行扩展，使之能够同时管理矢量图形数据和属性数据。扩展的方式有两种：一种是GIS软件商在传统关系数据库管理系统之上进行扩展，外加一个空间数据管理引擎，如ERSI公司的ArcSDE、MapInfo公司的Spatialware等。?? 1）ArcSDE—空间数据库引擎用RDBMS管理空间数据开放的应用程序接口(API)Client/Server 工作模式海量空间数据管理扩展的RDBMS客户端API工 具空间数据RDBMS服务器SDE 与应用的关系数据浏览/发布ArcExplorerARC / INFOArcViewMapObjects自开发应用CAD应用GIS Server高级应用SDESpatialDatabase数据管理 2）Geodatabase? ArcGIS的核心数据模型面向对象表达和管理GIS数据●● 属性表? 地理数据统一存储的仓库要素类、栅格数据关系类、拓扑、网络支持不同平台可伸缩性●●●●分享地理价值Geodatabase的优势 （1）具有面向