《空间数据库原理》课程教学大纲.doc

空间数据库原理Ⅰ Principles of Spatial Database SystemsⅠ 一、课程基本情况 课程类别：专业主干课 课程学分： 4 学分 课程总学时：64 学时，其中讲课：48学时，实验（含上机）：16 学时，课外 学时 课程性质：必修 开课学期：第3学期 先修课程： 空间数据结构 适用专业： 地理信息科学 教 材：毕硕本，空间数据库教程，科学出版社，2013年。 开课单位：地理与遥感学院 地理信息科学系 二、课程性质、教学目标和任务 空间数据库原理课程为地理信息科学专业的专业主干课程，为专业必修课。 该课程的教学目标是，以一般数据库系统原理为基础，同时介绍空间数据库的知识，培养综合性交叉学科人才。 该课程的任务是，通过对本课程的学习，使学生能够对数据库的基本概念、关系数据模型、关系数据库的基本理论有一个较好的理解，掌握SQL语言的使用，了解数据库设计与实施；同时，使学生理解空间数据库的基本概念和构建方法，掌握空间数据模型、空间数据查询、空间存储和空间数据索引等主要内容。 该课程的主要内容为，数据库系统概述、空间数据库、数据模型与空间信息模型、关系数据库模型、结构化查询语言、空间查询语言、关系模式的规范化理论、数据库的设计与实施、空间数据存储与索引、数据查询优化、空间查询处理与优化等。 该课程的重点是，一般数据库系统的基本原理；空间数据和空间数据库的特征；基于场的模型、基于对象的模型；空间对象的操作；基于属性与基于空间关系的空间数据查询方法；2种类型的空间数据组织；格数据管理中的2种组织形式和3种存储结构；四组空间操作；空间连接操作算法等。 三、教学内容和要求 第1章 数据库系统概述(4学时) (1)了解数据库技术的基本概念，了解数据库的由来和发展； (2)掌握数据描述，理解实体间的联系； (3)掌握数据模型的定义，了解层次模型和网状模型，深刻理解关系模型； (4)理解和掌握数据库的三级体系结构、二级映象； (5)了解数据库管理系统的功能及组成； (6)了解数据库系统的组成及全局结构； (7)了解单机系统、主从式、分布式和客户/服务器的数据库结构。 重点：关系模型；数据库的三级体系结构、二级映象；据库系统的组成及全局结构； 难点：掌握数据库的三级体系结构、二级映象；主从式、分布式和客户/服务器的数据库结构。 第2章 空间数据库（4学时） （1）了解空间数据类型； （2）掌握空间数据的4个方面的特征； （3）掌握空间数据库存在的问题； （4）掌握空间数据库的特征； （5）掌握空间数据库与传统数据库的差异。 重点：空间数据的4个方面的特征；空间数据库的特征； 难点：空间数据库与传统数据库的差异。 第3章 数据模型与空间信息模型（6学时） （1）理解数据模型、概念模型的概念； （2）熟悉层次模型、网状模型和关系模型； （3）理解空间信息模型的概念； （4）掌握基于场的模型、基于对象的模型； （5）了解空间数据类型； （6）掌握空间对象的操作； （7）理解动态空间操作。 重点：关系模型；基于场的模型、基于对象的模型；空间对象的操作； 难点：基于对象的模型；动态空间操作。 第4章 关系数据库模型(4学时) (1)掌握关系模型的数据结构； （2）理解关系的完整性； (3)熟练掌握关系代数的基本运算； (4)掌握元组关系演算。 重点：关系模型的数据结构；关系代数的基本运算；元组关系演算； 难点：关系代数的基本运算；元组关系演算。 第5章 结构化查询语言SQL(4学时) (1)理解SQL的体系结构； (2)掌握SQL的数据定义； (3)掌握SQL的数据查询； (4)掌握SQL的数据更新； (5)掌握视图的定义和对视图的操作； (6)了解数据控制的方法。 重点：SQL的数据定义；视图的定义和对视图的操作； 难点：SQL的体系结构。 第6章 空间数据查询(2学时) (1)了解GIS的空间查询语言； (2)掌握基于属性与基于空间关系的空间数据查询方法； （3）熟悉使用GIS软件进行空间数据查询。 重点：基于属性与基于空间关系的空间数据查询方法； 难点：基于属性与基于空间关系的空间数据查询方法； 第7章 关系模式的规范化理论(5学时) (1)了解和领会关系模式的设计问题； (2)理解和掌握函数依赖的定义； (4)掌握关系模式的范式（1NF到3NF）； (5)学会进行模式的规范化处理。 重点：函数依赖的定义；关系模式的范式（1NF到3NF） 难点：模式的规范化处理。 第8章 数据库设计与实施(4学时) (1)掌握数据库设计的全过程； (2)了解需求分析的任务与方法； (3)了解概念结构设计的任务，掌握局部E-R图和全局E-R图的设计方法； (4)掌握数据库逻辑结构设计方法； (5)了解数据库物理设计、数据库实施、数据