空间数据库 复习题.doc

1空间数据库空间性 专题性 时间性空间数据库管理系统：主要功能是提供对空间数据和空间关系的定义和描述，提供对空间数据的查询语言，实现对空间数据的高效查询和操作，提供对空间数据的存储和组织，提供对空间数据的直观显示等1空间数据库是存放空间数据的数据库，更确切的说是描述空间物体的位置数据、位置数据元素之间的拓扑关系及描述这些物体的属性数据的数据库2空间数据库的特点：空间数据库管理是现实世界中相关性大的连续数据，要求进行综合管理；描述的数据实体类型多关系复杂，使数据模型复杂；存储的空间数据具有非结构化特征，不满足数据模型的范式要求3基于OR-DEMS ODBMS的SDEMS： (1)一个SDEMS是一个软件模块，它利用一个底层数据管理系统如OR-DEMS ODBMS;(2)SDEMS支持多种空间数据模型，相应的空间抽象数据类型（ADT）以及一种能够调用这些ADT的查询语言；(3)SDEMS支持空间索引，高效的空间操作算法以及用于查询优化的特定领域规则4三层体系结构 在OR-DBMS上搭建SDBMS的体系结构示意图（即三层体系结构）顶层为空间应用，如gis MMIS CAD，该应用层并不直接与OR-DBMS打交道，而需要经过一个中间层与OR-DBMS交互，而这个中间层称之为空间数据库SDB，中间层是封装大多数空间领域知识的地方并被“插入”到OR-DBMS中5矢量数据交换格式（CNSDTF-VCT）：文件头 要素类型参数 属性数据结构 几何图形数据 注记 属性数据6Arciew的shapefile文件格式：shapefile是arcview的原生数据格式，属于简单要素类，用点线多边形的形式存储要素的形状，却不能存储拓扑关系，具有简单、快速显示的优点。在shapefile中的信息可分为两种：一种与数据有关如主文件的记录信息 一种与数据的组织管理有关，如文件和记录的长度。Shapefile由固定的3个文件：主文件.shp 二进制，索引文件.shx二进制，dbase表文件.dbf数据库文件7空间数据库引擎是空间数据组织管理的重要基础技术，从用户的角度：是用户与异构空间数据库之间的接口 软件的角度：是应用程序和RDBMS之间的中间件，用来管理空间数据库 系统的角度：是利用RDBMS和其扩展功能，实现空间数据在数据库中的物理存储用户通过空间数据库引擎将各种形式的空间数据提交给RDBMS。由RDBMS进行统一管理，同样用户通过空间数据库引擎可以从RDBMS中获得各种各样的空间类型数据并将其转换成用户所用的格式，所以RDBMS实质上成为形式各异的空间数据容器，而空间数据引擎是空间数据出入该容器的通道8空间数据库引擎的特点：采用RDBMS高效组织和管理海量的空间数据 采用高度结构化的关系表存储 实现真正的client|server计算，并在系统级数据库级实现信息的共享 还没有实现不同的gis平台之间的数据互操作9 GDB类型介绍：地理数据库是用于保存数据集集合的容器有一下三种类型：文件地理数据库个人地理数据库ArcSDE地理数据库地理数据库对象类-表格 要素类-要素 要素数据集-要素类-几何网络-关系类 关系类-关系10标准建模语言UML UML模型图：用例图 静态图（类图 对象图 包图）行为图（状态图 活动图）交互图（顺序图 合作图）实现图（构件图 配置图）1112空间索引的基本思想：（空间查询过程的基本思想）对近似的使用，可以让索引结构按照一个或多个空间码来管理对象、这些空间码是比对象本身更简单的几何对象，对于网格的近似是用规则的网格将空间划分为单元格，对象由一系列与之相交的单元格表示，使用金斯可以产生一种用于过滤和精炼查询过程的策略，首先在近似的基础上执行一个过滤的步骤，它返回一个候选集，作为完全满足某个谓词的所有对象的超集；其次在精炼步骤中对于每个候选对象用精确的几何信息进行检查，由于使用了外包框，所以大多空间数据结构都被设计或可存储的一组点（点值）或一组矩形（线或区域值）13 Z曲线（1）读入X和Y坐标的二进制表示（2）隔行扫描二进制数字的比特到同一字符串(3)计算出结果二进制串的十进制值14 Hilbert曲线(1)读入x和y坐标的n比特二进制表示(2)隔行扫描二进制比特到一个字符串(3)将字符串有自左至右分为2比特长的串Si i=1(4)规定每个2比特长的串的十进制值d例如00等于0 01等于1 10等于3 11等于2 (5)对于数组中的每个数字j如j=0 把后面数组中出现的所有1变成3所有3变成1, j=3 把后面数组中出现的所有0变成2 所有2变成0 (6)将数组中每个值按步骤五转换成二进制表示（2比特长的串）自左至右的连接所有的串，并计算所有的十进制值15聚类的目的：降低响应常见的大查