第七章 空间数的组织与管理(同名).doc

PAGE PAGE 35第七章 空间数的组织与管理一、数据的组织1、数据组织的分级数据组织的层次有两类分级方法：逻辑分级：从人的观测角度及描述对象之间的关系，有数据项、记录、文件和数据库。物理分级：在存储介质上的存储单位，有比特、字节、字、块、桶和卷。数据项：可以定义数据的最小单位，也叫基本项、字段等。数据项与实体的属性相对应，有一定的取值范围，称为域。域外的任何值视为无意义的取值。记录：由若干相关联的数据项组成。是应用程序输入/输出的逻辑单位。对数据库系统来说，是信息处理和存储的基本单位，是对一个实体信息描述的数据总和。特点：由型和值的区别。型为定义的记录的框架，值为记录的内容。为了唯一标识每个记录，必须有记录标识符，也称关键字。一般由记录的第一个关键字担任。有主关键字、次关键字之分。有逻辑记录和物理记录。逻辑记录按信息逻辑在逻辑上的的独立意义划分数据单位，物理记录按数据存储单位划分。两者之间的关系为：一个物理记录对应一个逻辑记录；一个物理记录对应若干个逻辑记录；一个逻辑记录对应若干个物理记录。文件：是一给定类型的（逻辑）记录的全部具体值的集合。根据记录的组织方式分为：顺序文件、索引文件、直接文件、和倒排文件。数据库：具有特定联系的数据集合。也可以看成是多类型记录的集合。其内部构造是文件的集合。文件之间存在某种联系，不能孤立存在。2、图幅内的空间数据组织（1）工作区通常将一幅图或几幅图的范围当作一个工作单元，或工作区。工作区包含了所有各层的空间数据。工作区通常按范围定义。 例1：6-5-1。 例2：水平（2）工作层工作是空间数据处理的一个工作单位。可包含若干逻辑层。（3）逻辑层具有多个地物类组成。（4）地物类（专题层）具有相同属性和意义的地物组合。 3、图库的管理划分工作区。数据除了按上述纵向划分为层管理外，有时还需要在水平方向划分若干工作区（如ARC/INFO 的TILE）。 工作区索引：建立工作区索引，再在此基础上建立以图幅为单位的二级图幅索引或物理无缝连接的地图。 4、空间索引 空间索引：为快速查找地物建立的计算机屏幕坐标位置与地物记录之间的索引表文件。一般是在工作区范围内建立空间索引。层次为：图幅索引对象索引：p219.格网索引：p220。 二、数据的管理1、数据库的概念数据库的定义：为了一定的目的，在计算机系统中以特定的结构组织、存储和应用的相关联的数据集合。计算机对数据的管理到目前为止，共经历了四个阶段：(1) 程序管理阶段，数据和应用程序一同存在。(2) 文件管理阶段，数据和应用程序独立。（数据间无明显关系）(3) 数据库管理阶段，数据和应用独立（逻辑独立），数据库和存储设备独立（物理独立）。数据库数据之间建立了联系。数据面向操作组织。(4) 数据仓库阶段，数据经过重构、融合等，面向主题组织。服务于决策系统。数据库可以看作是与现实世界有一定相似性的模型，是认识世界的基础，是集中、统一地存储和管理某个领域信息的系统，它根据数举荐的自然联系而构成，数据较少冗余，且具有较高的数据独立性，能为多种应用服务。数据库作为一个复杂的系统，由以下三个基本部分构成：1°、数据集。一个结构化的相关数据的集合体，包括数据本身和数据间的联系。数据集独立于应用程序而存在，是数据库的核心和管理对象。2°、物理存储介质。指计算机的外存储器和内存储器。前者存储数据；后者存储操作系统和数据库管理系统，并有一定数量的缓冲区，用于数据处理，以减少内外存交换次数，提高数据存取效率。3°、数据库软件。其核心是数据库管理系统(DBMS)。主要任务是对数据库进行管理和维护。具有对数据进行定义、描述、操作和维护等功能，接受并完成用户程序和终端命令对数据库的请求，负责数据库的安全。地理空间数据库定义：是某区域关于一定地理要素特征的数据集合。与一般数据库相比，具有以下特点：数据量特别大具有地理空间数据和属性数据；数据应用面相当广2、数据库的主要特征 与文件管理系统相比：(1) 数据集中控制特征，提高了数据共享性和数据的并发访问控制(2) 数据冗余度小的特征，（冗余带来两个问题，增加存储空间，数据不一致）(3) 数据独立性特征（是数据库的关键要求，数据独立是指数据库中的数据与应用程序的相互独立。即应用程序不因数据性质的改变而改变，数据性质也不因应用程序的改变而改变。分为物理和逻辑两种级别：物理独立是指数据的物理结构变化不影响数据的逻辑结构；逻辑独立是指数据的逻辑结构改变不影响应用程序，但逻辑结构的改变会影响数据的物理结构）。(4) 复杂的数据模型，因要表示数据间复杂的关系，使数据结构复杂。可分为:网络数据模型层次模型关系模型空间数据模型(5) 数据保护特征，具有安全性控制、完整性控制、并发控制、故障的发现和恢复等功能。3、数据库的系统