文档介绍：第四章地理信息系统空间数据库
本章主要内容:
空间数据库概述
空间数据库概念模型设计
空间数据库逻辑设计与物理设计
空间时态数据库
§ 空间数据库概述
一、空间数据库概念
是GIS中存储的与应用相关的地理空间数据的总和。(是GIS基本且重要的组成部分)
数据库=数据库系统
数据库系统
空间数据库管理系统的实现
(1)常规DBMS进行扩展,使有空间数据存储、管理功能;(Oracle)
(2)常规DBMS基础上加一层空间数据库引擎。(ESRI的SDE(Spatial Database Engine))
二、空间数据库设计
实质:如何将地理实体以一定组织形式在数据库中表达。即空间实体数据的模型化问题。
空间数据库设计过程
客观世界-(认识、抽象)->概念模型
概念模型-(选定数据模型、DBMS)->逻辑模型
逻辑模型-(确定数据组织方式)->存储模型
2. 概念模型(空间特征,关系描述)
(1)空间特征:点、线、面、体四种基本类型;
(2)实体在空间、时间、属性三方面存在联系:
空间联系:空间位置、分布、关系、运动等;
时间联系:客体随时间变化,可构成时态数据库;
属性关系:属性多级分类中的从属关系、聚类关系、相关关系。
3. 空间数据库的数据模型设计
空间数据模型:对空间客体进行描述和表达的数学手段,使之能反应客观实体及其关系。
常用数据模型:层次模型;网状模型;关系模型;语义模型;面向对象模型。
3. 空间数据库设计的原则、步骤
*原则
尽量减小存储冗余
可变的数据结构
对数据及时访问,高效查询
能维持空间数据的复杂联系
支持多种决策的需要,适应性强
**步骤
(1)需求分析
(2)概念设计
建立数据库的概念模型;
(3)逻辑设计
把概念模型映射为数据库管理系统所支持的数据模型。
(4)物理设计
将数据库的逻辑模型在存储设备上实现。
三、空间数据库的实现与维护
1. 空间数据库的实现
(1)建立实际的空间数据库结构;
(2)装入试验性数据测试应用程序;
(3)装入实际空间数据,运行。
(1)维护安全性与完整性;
(2)监测并改善数据库性能;
(3)增加新的功能;
(4)修改错误。
§ 空间数据库概念设计 -传统数据模型
数据模型是表达现实世界的规格化说明,在数据库中用形式化的方法描述数据的逻辑结构和操作。
传统数据模型有:层次、网状、关系模型。文件系统的继承和延伸。正逐渐被复杂的数据库所取代。
一、层次模型
用树状结构描述实体之间联系的模型。