地理信息系统 第五章 空间数据组织与管理.ppt

1、学习目标：了解数据之间的逻辑关系了解通用数据档案了解数据库基本概念了解数据库模型了解数据库管理系统、数据安全性和数据更新了解矢量和网格数据管理方法重点：了解数据库模型的分类和特性困难：对象数据库模型，第5章空间数据组织和管理，第1节数据层次结构和档案配置，数据层次结构(数据项、记录、文件和数据库)数据之间的逻辑连接数据项组，逻辑数据单元之间的第一个，数据的层次单元，数据项组唱片档案数据库，最基本的不可分割数据单元，独立逻辑语义，配置多个具有公共标志的数据项，数据项或数据项组集，对文件的访问操作的基本单元，给定类型的逻辑记录的所有具体值集，档案集，档案之间的连接，第二个经常使用的数据档案、第二，

2、经常使用的数据档案、2、经常使用的数据档案、双节空间数据库、数据存储、数据库、数据管理、库(数据库软件)、远视信息数据库、2，数据库分类，概念/内部映射，数据库系统结构，(1)与外部模型对应的用户级别用户使用的数据库，用户和数据库之间的介面，即用户可见的数据库部分，数据库子集。(2)概念层次概念数据库是概念模型、简称模式、对整个数据库的逻辑说明，即在数据库管理员中看到的数据库。(3)对应于物理级别的物理数据库，即内部模式，也称为存储模式，内部模式是描述存储介质上数据的物理组织和组织，是存储数据的实体，是系统程序员(系统)中可见的数据库()。处理数据库管理系统数据库访问和各种管理控制的软件、应用

3、程序都通过DBMS执行数据库任务。数据库管理系统、编写各种模式的语言和支持软件，各种定义信息也存储在系统中。它画了一个数据库框架。应用节目数据加载数据库a)键盘输入；b)接受其他系统的数据档案，运行控制数据访问，更新数据完整性，有效性数据孔刘，数据优化性能监视和分析数据库清理故障恢复，操作系统介面处理各种语言介面处理远程操作界面处理，DBMS配置，语言处理程序，运行控制程序，构建和维护程序，数据描述(DDL) 数据加载性能监视活动日志重新配置数据转储系统恢复，SQL语言：数据查询Data Query数据定义Data Definition数据操作Data Manipulation数据控制Data

4、 Control，应用程序的数据库访问，数据配置层，数据库中的数据配置通常包括数据项、唱片、档案和数据库1数据项：定义数据的最小单位。也称为元素、基本条目、字段等。2唱片：由多个相关数据项组成。3档案：文件是指定类型(逻辑)记录的所有引用的集合。4数据库：比文件大的数据组织。数据库可以看作是具有特定联系牙齿的数据集，也可以看作是具有特定联系牙齿的多种类型的唱片集。数据库内部结构是档案的集合，这种档案之间有某种联系，被孤立就渡边杏了。数据之间的逻辑连接，数据之间的逻辑连接主要表示记录和唱片之间的连接。1、一对一联系(1: 1) 2、一对多联系(1: n) 3、多对多联系(m: n)、a、b、a、

5、b、数据库领域中使用的数据模型类型包括层次模型、网格模型和关系模型，以及面向对象的模型。是以将数据组织成一对多关系的结构为特征的分层数据库模型。层次使用关键字访问其中每个层次的各个部分。层次数据库结构特别适合对文献目录、土壤分类、部门机构等等级数据进行分类的组织。分层数据库模型，优点：访问方便、快速、结构明确、易于理解数据修改和数据库扩展、易于检索关键属性。缺陷：结构迟钝，缺乏灵活性，需要多次存储相同的属性数据。数据冗馀大(例如，公共边)。不适合拓扑空间数据的组织。网络数据模型、网络模型使用连接说明或指针确定数据之间的显式连接关系。网络数据模型，优点：清晰、容易地表示数据之间复杂关系数据冗馀的

6、小缺陷。网格结构的复杂性增加了用户查询和定位的难度。必须存储数据之间关联的指针，如果数据杨怡增加，数据修改会很不方便(指针需要修改)。关系数据库模型、关系数据库模型将数据组织到唱片组或数据表中。利用各种地理实体和属性之间的关系，轻松进行存储和转换。没有分层，没有指针。一种非常有效的数据组织方法，用于建立空间数据和属性数据之间的关系。点、关系数据模型，优点：结构非常灵活，可以搜索、合并和比较各种类型的数据，以满足所有布尔逻辑运算符和数学运算规则形成的查询要求。添加和删除数据非常方便。缺陷：数据库较大时，查找满足特定关系的数据需要很长时间，对空间关系不满意。对象数据库系统、面向对象Oo的概念源于编

7、程语言面向对象程序设计语言(OOPL)，强调对象概念的系统，并引入对象、对象类、方法、实例等概念以及术语、动态绑定和单个继承机制。以OOPL为中心，构建各种软件开发工具集成、OO计算环境、强大的图形功能和多窗口用户界面基本出发点是将对象作为最基本的元素，尽可能根据人类认识世界的方式和思维方式进行分析和问题解决。对象：客观世界实体的抽象说明，由信息(数据)和对数据的操作组合而成。类别：多个类似物件的一般性质的描述。消息：对象之间的通信手段，表示对象的操作。分享公开消息和个人消息。方法：对对象收到消息后必须执行的操作序列的说明。实例：是由特定类描述的特定对象。元类：类似类的公共属性的抽象。元类的实

8、例是类，类的实例是对象。物件是分类(classification)、摘要(generalization)、聚合(propagation)、整合(association)、继承(extended)、基本概念、继承包裹：包裹实物，这样就不必知道实际内容。继承：从一个类对象获取另一个类对象的特性和功能。酒店子类继承了建筑类中的属性，例如地址和建筑日期。引入类继承时，将显示类层次结构。也就是说，有超类(基类)、子类(派生类)的概念。基本概念，概要：将具有相同特性和操作的一组对象汇总到更通用的超类中。合并：相似对象的抽象组合，可以看作是更高级别的集合对象。例如，西安市新城区、yanta地球、beilin

9、地球和其他地区的组合。此外，联合铜管界的对象称为成员。集合：类似于联合的抽象概念，其中建筑是墙、窗、门、屋顶、楼板部分的集合，不强调整个对象的具体细节。传播：集成和聚集的工具，是将子对象的属性信息传递给复杂对象的必要手段。例如，西安市大学生的数量可以从每个大学学生数量的总和中导出。面向对象的几何抽象类型，GIS中的各种插图，以及几何特性上表示为四种茄子类型(点、线性、面和包含这些组合的复杂插图)。因此，四种牙齿茄子类型可以用作GIS中各种插图类型的超类。GIS中的图片可以根据国家分类标准或实际情况划分类型的面向对象的属性数据模型。大学GIS的对象可分为建筑物、公路、绿化、管道等几个类别，图类型

10、的每个主要类别可分为建筑物、科研实验建筑物、行政办公楼、教学楼、学生宿舍、物流服务大楼、体育建筑物等子类别，管线可分为供水管道、污水管道等，对象数据库系统的实施方式一方面可以巧妙地接受GIS的拓扑数据结构思想，有效地表达空间数据的拓扑关系。另一方面，面向对象的数据模型在表示和处理属性数据时有很多独特的优越性。当前，面向对象的数据模型，构建面向对象数据库的系统，三种茄子主要实现方法：扩展面向对象程序设计语言(OOPL)，将DBMS的特性扩展到OOPL RDBMS，将面向对象的特性添加到RDBMS构建新的支持面向对象的数据模型OODBMS，geostar的空间对象模型， 空间数据库定义：空间数据库

11、是关于一个区域内特定地理要素特征的数据集特征：数据量特别大的属性数据和空间数据联合管理数据应用范围广泛的空间数据库的数据特征1空间特征2非结构化特征3空间关系特征4多尺度和多态5分类编码特征6批量数据特征，传统数据库和空间数据库比较，矢量数据管理方案，档案和基于关系数据库的空间数据混合管理方案关系数据库的空间数据管理方案对象关系数据库型空间数据管理方案，与档案关系数据库混合管理体系、几何数据使用图形档案管理、功能减弱等方面相比，尤其是数据安全性、一致性、完整性、并发控制方面，比商用数据库逊色得多。空间数据单独存储，数据的完整性也可以破坏。GIS软件：Arc/Info、MGE、GenMap等，初

12、始，GIS用户界面，图形处理，DBMS，图形档案库，属性数据库，高级语言，ODBC协议数据访问速度是间接访问，效率比DBMS的直接访问慢。尤其是空间祖怀、对象嵌套等复杂空间操作GIS软件：System9、Small World、Geovision对象关系数据库管理方案、现有关系数据库扩展、空间数据类型增长空间数据长度唱片存储问题解决、数据库软件供应商开发、效率高的用户无法根据GIS要求重新定义空间对象，因此无法存储设计的拓扑结构。数据的嵌套记录问题解决渡边杏GIS软件：栅格数据管理(如TIGER、Geo、Geo Tropics)、基于档案的图像数据库管理档案和数据库图像管理基于关系数据库的管理

13、、当前大多数GIS软件和遥感图像处理软件文件管理机制的遥感图像数据缺点：数据安全性、并发控制和数据共享、文件管理方法、图像数据是基于文件的在关系数据库中，每个文件都有唯一的标识号。图像信息、档案-数据库管理方法、关系数据库管理、基于扩展关系数据库的图像数据管理是将图像数据存储在二进制可变长度字段中。然后，应用程序通过数据访问接口访问数据库中的图像数据。映像数据的元数据信息存储在关系数据库表中，可以对其进行无缝管理。特性：所有数据集中存储，数据安全性，简化的孔刘多数据源和多时态数据支持事务处理和并发控制，多用户访问和孔刘图像数据和元数据集成，简化的交互式可查询C/S分布式应用程序支持增强的网络性能和数据传输速率增强的图像数据访问功能，只有通过数据库驱动界面才能访问，有助于控制数据一致性和完整性，数据不会自由移动、修改