空间数据库课件.ppt

西北大学城市与资源学系CompanyLOGO*空間資料庫建立資料庫不僅僅是為了保存數據，擴展人的記憶，而主要是為了幫助人們去管理和控制與這些數據相關聯的事物。地理資訊系統中的資料庫就是一種專門化的資料庫，由於這類資料庫具有明顯的空間特徵，所以有人把它稱為空間資料庫。定義：資料庫就是為了一定的目的，在電腦系統中以特定的結構組織、存儲、管理和應用的相關聯的數據集合。電腦對數據的管理經過了三個階段：程式管理階段、檔管理階段、資料庫管理階段4.1資料庫概述資料庫中數據組織方式資料庫中的數據組織一般可以分為四級：資料項目、記錄、檔和數據庫。1、資料項目：是可以定義數據的最小單位，也叫元素、基本項、字段等。2、記錄：由若干相關聯的資料項目組成。檔：檔是一給定類型的(邏輯)記錄的全部具體值的集合。4、資料庫：是比檔更大的數據組織。資料庫是具有特定聯繫的數據的集合，也可以看成是具有特定聯繫的多種類型的記錄的集合。資料庫的內部構造是檔的集合，這些檔之間存在某種聯繫，不能孤立存在。數據間的邏輯聯繫數據間的邏輯聯繫主要是指記錄與記錄之間的聯繫。1、一對一的聯繫(1：1)2、一對多的聯繫(1：N)3、多對多的聯繫(M：N)ABAB4.2傳統資料庫系統的數據模型數據模型是資料庫系統中關於數據和聯繫的邏輯組織的形式表示。每一種數據模型都以不同的數據抽象與表示能力來反映客觀事物，有其不同的處理數據聯繫的方式。資料庫領域採用的數據模型有層次模型、網狀模型和關係模型，其中應用最廣泛的是關係模型。層次資料庫模型它的特點是將數據組織成一對多關係的結構。層次結構採用關鍵字來訪問其中每一層次的每一部分。層次資料庫結構特別適用於文獻目錄、土壤分類、部門機構等分級數據的組織。層次資料庫模型優點：存取方便且速度快結構清晰，容易理解數據修改和數據庫擴展容易實現檢索關鍵屬性十分方便缺陷：結構呆板，缺乏靈活性同一屬性數據要存儲多次，數據冗餘大（如公共邊）不適合於拓撲空間數據的組織網路資料庫模型網路模型用連接指令或指針來確定數據間的顯式連接關係，是具有多對多類型的數據組織方式。系名化學系教師數學生數研究生系名地質系教師數49學生數257研究生71學校名稱許昌學院系名城環院教師數34學生數300函授生70系名教師數學生數研究生系名教師數學生數學號002312姓名張三年級3籍貫廣東系名教師數學生數研究生系名教師數學生數教師號66姓名張本昀年齡46職稱教授系名教師數學生數研究生系名教師數學生數課程號A01課程名GIS周學時4學分5系名教師數系名學號002312課程號A01網路資料庫模型優點：能明確而方便地表示數據間的複雜關係數據冗餘小缺陷：網狀結構的複雜，增加了用戶查詢和定位的困難。需要存儲數據間聯繫的指針，使得數據量增大數據的修改不方便（指針必須修改）關係資料庫模型1x1y12x2y23x3y34x4y45x5t56x6y6關係資料庫模型是以記錄組或數據表的形式組織數據，以便於利用各種地理實體與屬性之間的關係進行存儲和變換，不分層也無指針，是建立空間數據和屬性數據之間關係的一種非常有效的數據組織方法。點關係資料庫模型優點：結構特別靈活，滿足所有布爾邏輯運算和數學運算規則形成的查詢要求能搜索、組合和比較不同類型的數據增加和刪除數據非常方便缺陷：資料庫大時，查找滿足特定關係的數據費時對空間關係無法滿足標準DBMS存儲空間數據的局限性空間數據記錄是變長的（如點數的可變性），而一般的資料庫都只允許把記錄的長度設定為固定在存儲和維護空間數據拓撲關係方面存在著嚴重缺陷一般都難以實現對空間數據的關聯、連通、包含、疊加等基本操作不能支持複雜的圖形功能單個地理實體的表達需要多個檔、多條記錄，一般的DBMS也難以支持難以保證具有高度內部聯繫的GIS數據記錄需要的複雜的安全維護4.3GIS中空間數據的管理方法GIS中的數據都是地理數據（空間數據），各類型實體間關係複雜，數據量巨大。目前流行的數據框系統不能滿足管理地理空間數據。GIS必須有自己的資料庫系統——空間資料庫空間資料庫必須具備對地理對象進行模擬好推理的功能，一方面可以將空間資料庫技術視為傳統資料庫技術的擴展；另一方面，空間資料庫突破了傳統資料庫理論。GIS中空間數據的管理方法目前大多數商品化的GIS軟體都不是採用傳統的某