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数据库（Database）是存贮在计算机内的有结构的数据集合。
数据库管理系统(DBMS)是一个软件，用以维护数据库，接受并完成用户对数据库的一切操作。
数据库系统是指由硬件设备、软件系统、专业领域的数据体和管理人员构成的一个运行系统。
数据模型
数据模型是数据库系统中关于数据内容和数据之间联系的逻辑组织的形式表示。每一个具体的数据库都由一个相应的数据模型来定义。数据模型最终成为一组被命名的逻辑数据单位（数据项、记录等）以及它们之间的逻辑联系所组成的全体。
目前在数据库领域，常用的数据模型有：层次模型、网络模型、关系模型以及最近兴起的面向对象模型。
层次模型
层次数据库模型是将数据组织成一对多关系的结构。
如图：
优点：层次关系清楚，检索路线明确。
缺点：难以顾及公共点、线数据共享和实体元素间的拓朴关系，导致数据冗余度增加，而且给拓朴查询带来困难。
网络模型
在网络模型中，各记录类型间可具有任意多连接的联系。一个子结点可有多个父结点；可有一个以上的结点无父结点；父结点与某个子结点记录之间可以有多种联系（一对多、多对一、多对多）。如图：
优点：特别适用于数据间相互关系非常复杂的情况。
缺点：
由于数据间联系要通过指针表示，指针数据项的存在使数据量大大增加，当数据间关系复杂时指针部分会占大量数据库存贮空间。
修改数据库中的数据，指针也必须随着变化。因此，网络数据库中指针的建立和维护可能成为相当大的额外负担。
关系模型
关系模型的基本思想是用二维表形式表示实体及其联系。
如图：
优点：
结构特别灵活，可满足所有布尔逻辑运算和数字运算规则形成的询问要求；
关系数据还能搜索组合和比较不同类型的数据；
加入和删除数据都非常方便。
缺点：搜索速度慢。
面向对象模型
面向对象（Object-Oriented）的定义是指无论怎样复杂的事例都可以准确地由一个对象表示。
面向对象模型：
对象（Object）与封装性（Encapsulation）
面向对象的系统中，每个概念实体都可以模型化为对象。对于多边形地图上的一个结点、一条弧段、一条河流、一个区域或一个省都可看成对象。一个对象是由描述该对象状态的一组数据（属性）和表达它的行为的一组操作（方法）组成。
面向对象模型
面向对象模型：
类（Class）
类是关于同类对象的集合，具有相同属性和操作的对象组合在一起。属于同一类的所有对象共享相同的属性项和操作方法，每个对象都是这个类的一个实例（Instance），即每个对象可能有不同的属性值。
面向对象模型
概括（Generalization）
在定义类型时，将几种类型中某些具有公共特征的属性和操作抽象出来，形成一种更一般的超类（Hyper Class，Super Class）。
联合（Association）
在定义对象时，将同一类对象中的几个具有相同属性值的对象组合起来，为了避免重复，设立一个更高水平的对象表示那些相同的属性值。联合的实质为同类对象的集合。
聚集（Aggregation）
是将几个不同特征的对象组合成一个更高水平的对象。每个不同特征的对象是该复合对象的一部分，它们有自己的属性描述数据和操作，这些是不能为复合对象所公用的，但复合对象可以从它们那里派生得到一些信息。聚集的实质是不同类对象的集合。
面向对象模型
GIS中的面向对象模型：
空间地物的几何数模型
从几何方面划分GIS的各种地物可抽象为：点状地物、线状地物、面状地物以及由它们混合组成的复杂地物。每一种几何地物又可能由一些更简单的几何图形元素构成。 如图：
面向对象模型
GIS中的面向对象模型：
拓朴关系与面向对象模型
通常地物之间的相邻和关联关系可通过公共结点、公共弧段的数据共享来隐含表达。如图：