地理信息系统第九讲：空间数据库技术(下)课件.ppt

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1、第九讲:空间数据库技术(下)传统数据库管理空间数据的局限地理空间数据存储操作的对象可能是一维、二次、三维甚至更高维。一方面我们可以把地理空间数据库看成是传统数据库的扩充，另一方面，地理空间数据库突破了传统的数据库理论，如将规范关系推向非规范关系。而传统数据库系统只要针对简单对象，无法有效的支持复杂对象（如图形、图像）。传统数据库管理空间数据的局限传统数据库系统管理地理空间数据的局限性：1、传统数据库管理的是不连续的、相关性较小的数字和字符；而地理数据是连续的，具有很强的空间相关性。2、传统数据库管理的

2、实体类型少，并且实体类型之间通常只有简单固定的空间关系；而地理空间数据库的实体类型繁多，实体类型之间存在着复杂的空间关系，并且能产生新的关系(P318)。传统数据库管理空间数据的局限3、传统数据库存贮的数据通常为等长记录的原子数据；而地理空间数据通常是结构化的，其数据项可能很大，很复杂，并且变长记录。4、传统数据库只操纵和查询文字和数字信息；而地理空间数据库中需要有大量的空间操作和查询，如特征提取、影像分割、影像代数运算、拓扑和相似性查询等。面向对象模型基本思想：对问题领域进行自然的分割，以更接近人类

3、通常思维的方式建立问题领域模型，以便对客观的信息实体进行结构模拟和行为模拟，从而使设计出的系统尽可能直接的表现问题求解的过程。面向对象的数据库系统就是采用面向对象方法建立的数据库系统。面向对象数据库系统的特性基本特性：1、数据模型。它提供一组模拟信息实体的数据结构，一组操纵信息实体的方法和一组定义数据一致性状态的约束条件。2、永久性。数据应当长久存贮，并且能为应用程序交叉使用。3、并发性。多个用户可以同时访问和使用同一个数据库，并且能进行交互。面向对象数据库系统的特性5、恢复功能。当系统发生故障或损坏

4、时，它应当能将系统恢复到以前的某种特定状态。6、查询语言。它应使用一种易用的高级语言访问和查询实体信息。4、事物管理。它应能监视数据库的交互过程，确保数据的一致性、正确性和稳定性。7、辅存管理。它应提供一组用于改善访问性能的高效结构和算法，包括索引管理、数据聚集、数据缓冲区、查询路径选择以及查询优化等。8、安全管理。具有保护信息的措施，提供权限检查的功能。面向对象数据库系统的特性9、数据抽象。它应能开发和使用灵活的、逻辑上复杂的抽象数据类型。10、较强的信息模拟能力。现实世界中实体的结构和行为在计算机

5、环境当中被描述为类和对象，非常适合于模拟的用途。11、对象标识。系统为对象定义并维护唯一的标识符，这一对象独立于对象本身的内容和地址，并支持对象的共享。面向对象数据库系统的特性12、封装性与数据隐藏。对象由类型定义的方法操纵，其内部结构对于外部是隐藏的。13、主动（智能）数据。过程与数据的封装式系统具有推理能力，并具有一致性和有效性，这也能增强数据库定义智能操作触发器的能力。14、继承性。由类的抽象可以构成类层次，类层次中的子类可以集成父类的数据与行为。超类的特殊化为子类，子类的概括化形成超类。继承性

6、自动维护类层次中的关系。面向对象数据库系统的特性15、多态性。数据和成员函数都可以在运行时刻动态的理解成不同含义。这是用重载和动态联编实现的。16、复合性。一组对象可以是另一个对象的一部分。17、消息传递。对象之间的交互是通过消息激活对象中的方法来实现的。它增强了系统的模拟能力。18、计算完整性。19、可扩充性。系统提供的操作、结构和约束不是固定的，用户可以在应用中增量的定义新的操作和类型。面向对象数据库系统的实现方式1、扩展面向对象程序设计语言（OOPL）,在OOPL中增加DBMS的特性2、扩展RD

7、BMS，在其中增加面向对象的特性3、建立全新的支持面向对象数据模型的OODBMS面向对象数据库系统的实现方式1、扩展面向对象程序设计语言（OOPL）,在OOPL中增加DBMS的特性典型的OOPL有Smalltalk和C++。GmStone就是通过扩展Smalltalk形成的一种OODBMS。ONTOS则是通过扩展C++形成的一种OODBMS，它用标准的C++代码定义类和函数并主动提供数据字典的概念，使数据能动态定义。在OODBM中增加处理和管理地理信息数据的功能，则可以形成地理信息数据系统。在这种系统

8、中，对象标识符为指向各种对象的指针，地理信息对象的查询通过指针依次进行。这种系统具有计算完整性。面向对象数据库系统的实现方式优点：1、能充分利用OOPL的强大功能，相对减少开发工作量。2、容易结合现有的C++语言应用软件，使系统的应用范围更广泛。缺点：没有充分利用现有的DBMS所具有的功能。面向对象数据库系统的实现方式2、扩展RDBMS，在其中增加面向对象的特性RDBMS是目前应用最广的数据库管理系统。我们可用OOPL来扩展RDBMS。IRIS就是用C语