空间数据组织与管理

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1、第四讲空间数据组织与管理地理信息系统南京晓庄学院生物化工与环境工程学院9/18/20211第四讲空间数据组织与管理空间信息技术包括空间数据获取、空间数据处理和空间数据应用技术三个部分，而空间数据管理必将成为上述三种技术的基础和核心。在数据获取过程中，空间数据库用于存贮和管理空间信息及非空间信息；在数据处理系统中，它既是资料的提供者，也可以是处理结果的归宿处；在检索和输出过程中，它是形成绘图文件或各类地理数据的数据源。然而，空间数据以其惊人的数据量及其空间上的复杂性，使得空间数据的组织与管理给传统数据库系统带来

2、巨大挑战。本章主要介绍空间数据库在数据管理组织方式、空间索引、空间查询语言等方面的技术和特点。9/18/20212第一节空间数据库概述4.1数据库基础4.2空间数据库9/18/202134.1数据库基础数据库的概念数据库是随着计算机的迅速发展而兴起的一门新学科。通俗的讲，数据库是以一定的组织形式存贮在一起的互相有关联的数据的集合。但这种数据集合不是数据的简单相加，而是对数据信息进行重新组织，最大限度的减少数据冗余，增强数据间关系的描述，使数据资源能以多种方式为尽可能多的用户提供服务，实现数据信息资源共享。随着

3、数据信息资源的多用户服务，以及用户对信息数据多种方式（如检索、分类、排序等）访问的需求，人们又研制了数据库管理系统（管理和控制程序软件）第一节空间数据库概述9/18/202144.1数据库基础数据库的概念数据库是由两个最基本的部分所组成：一是原始信息数据库，即描述全部原始要素信息的原始数据，也是数据库系统加工处理的对象；二是程序库，即数据库软件，它存放着管理和控制数据的各种程序，是数据库系统加工处理的手段。第一节空间数据库概述数据存储数据库数据管理程序库(数据库软件)原始信息数据库9/18/20215数据库的

4、特点与文件管理相比，空间数据库有如下特点：1.实现数据集中管理和共享2.减小了数据冗余3.数据的独立性4.复杂的数据模型5.数据保护特性4.1数据库基础第一节空间数据库概述9/18/20216两种不同类型的数据库事务管理数据库数据描述的是人、事、物一类的社会信息，由此类数据建成的数据库反映的是事物属性之间的抽象逻辑关系，它们的记录方式主要是文本和数表文件，在内容和形式上有较强的通用性，所以也把这种侧重于事务管理的数据库称为通用数据库。空间数据库它描述的是地理要素的属性关系和空间位置关系。在空间数据库中，数据之

5、间除了抽象的逻辑关系外，还建立了严谨的空间几何关系。4.1数据库基础第一节空间数据库概述9/18/20217两种不同类型的数据库总之，事务管理数据库是通用性较强的数据库，可以把它看作数据库技术入门的基础；空间数据库是具有空间定位特点的数据库，是地理信息系统的重要组成部分，也是我们研究的主要对象。4.1数据库基础第一节空间数据库概述9/18/20218数据模型主要是指用来管理和存贮空间数据的数据库模型。常用的数据模型有：层次模型网络模型关系模型面向目标模型4.1数据库基础第一节空间数据库概述9/18/20219

6、数据模型—层次模型学校学生系老师课程4.1数据库基础第一节空间数据库概述9/18/202110数据模型—层次模型124356abcdefgⅠⅡ地图MMⅠⅡabcdcefg12233441343556644.1数据库基础第一节空间数据库概述9/18/202111数据模型—层次模型优点存取方便、容易理解等。缺点结构呆板、要保留大量的索引文件、数据冗余。4.1数据库基础第一节空间数据库概述9/18/202112数据模型—网络模型用连接指令或指针来确定数据间的显式连接关系，且具有多对多类型的数据组织方法。4.1数据库

7、基础第一节空间数据库概述9/18/202113数据模型—网络模型124356abcdefgⅠⅡ地图MMⅠⅡabcdefg1234564.1数据库基础第一节空间数据库概述9/18/202114数据模型—网络模型优点明确而方便的表示数据间的复杂关系，数据冗余小。缺点指针数据增加数据量，指针的建立和维护是非常大的任务。4.1数据库基础第一节空间数据库概述9/18/202115数据模型—关系模型以记录组或数据表的形式组织数据，不分层也无指针。4.1数据库基础第一节空间数据库概述9/18/202116124356abc

8、defgⅠⅡ地图M地图MⅡⅠ多边形gdfcebcⅡaⅠ线Ⅰa12Ⅰb23Ⅰc34Ⅰd41Ⅱe35Ⅱf56Ⅱc34Ⅱg64点1x1y12x2y23x3y34x4y45x5y56x6y64.1数据库基础（数据模型—关系模型）第一节空间数据库概述9/18/202117数据模型—关系模型优点结构特别灵活，可以满足所有用布尔运算和数学运算规则形成的询问要求；能搜索、组合、比较不同类型的数据。缺点许多操作都要求