地理信息系统空间数据库ppt课件.ppt

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1、第四章GIS空间数据库第一节空间数据库概述第二节空间数据库概念模型设计第三节空间数据库逻辑模型设计第四节空间数据库物理设计第五节空间数据查询第六节空间数据库索引第七节空间元数据第八节空间数据库引擎第九节空间时态数据库第五节空间数据查询针对空间关系的查询：如查询一条公路途经的所有城镇；针对属性的查询：如查询一个城市的人口数量；结合空间关系和属性的查询：如查询距某河流的距离大于500m（空间关系），种植玉米（属性）、且面积大于800hm2（既可以是空间计算，也可以是属性）的土地利用单元。一、空间关系查询类型面－面查询：与某个多边形相邻的多边形是哪些；线－面查询：

2、某条线经过（或穿过）哪些多边形，某条链的左、右多边形是哪些；（河流经过哪些行政区）点－面查询：查询某点实体包含在那个面实体的内部。（如查询某城市所在的行政区）面－线查询：查询经过某个面实体的线实体。（如查询经过某行政区的河流）面－点查询：某个多边形内有哪些点状要素；（如查询某行政区内的所有城市、或乡镇）线－线查询：与某条河流相连的支流是哪些，某些道路跨过哪些河流；线－点查询：查询距离某个线实体一定范围内的点实体；或某条道路上有哪些桥梁，某条输电线路上有哪些变电站；点－线查询：查询距离某个点实体一定范围内的线实体（如查询距某城市500m范围内的河流），或某个结

3、点由哪些线（链）相交而成。点-点查询：查询距离某点实体一定范围内的其他点实体。如查询距离水井1km范围内的所有村落。“开窗”查询：在图形显示屏幕上用光标临时划定一个不规则的多边形，好像在背景地图上开了一个“窗”，然后查出和该窗口有关的点、线、面及其属性信息。二、属性数据查询大多数的GIS软件都将属性信息存储在关系数据库中，而几乎所有的关系数据库管理系统都支持结构化查询语言（SQL）。利用SQL可以在属性数据中方便地实现多种条件的组合查询，找出满足条件的空间实体。SQL查询SQL（StructureQueryLanguage）是结构化查询语言，是一套强大的查询

4、系统。语言简单、指令简洁、操作简单、功能强大，被广泛运用在相互关联的数据库中，并能完成十分复杂的查询和选择。“SQL选择”的操作示例例如：查询并显示出人口大于3000万的省份图5-9满足条件的浏览窗口图5-10人口>3000万的省份单独显示图5-11不排序图5-12升序图5-13降序但SQL不能处理空间关系的查询，要实现空间操作，需要对SQL进行空间扩展，即采用SQL的基本语法形式，并在查询条件中加入空间约束条件的算子。空间关系的谓词通常有：相邻：Adjacent或Touch包含：Contain穿过：Cross被包含：Inside或Within缓冲区：Buf

5、fer例子：条件：有两个空间数据，一是各个省份的点要素空间数据City,属性数据里面带有各个城市的名称；另一个是各个省行政区的多边形空间数据Province,属性数据里面带有各个省的名称。查询要求：查询江苏省省会所在地和名称？SQL查询：SELECT*FROMCity,ProvinceWHERECity.objWITHINProvince.objAndProvince.Name=“江苏省”；三、空间属性联合查询可分步骤借助于单独的空间关系查询和属性查询来实现第六节空间数据库索引索引是数据库的一种数据快速查找的机制，通常由关键字和存储地址组成。关键字标识数据记

6、录；地址表示记录在数据库中的存储位置；索引就是一张关键字与地址的对照表，通过索引可以直接到数据库里找到对应关键字的记录。关系数据库通常是一维索引，即根据一个关键字去查询记录的地址。而空间实体的查询通常是通过空间位置来进行的，而空间位置通常是二维的平面位置，需要建立二维的索引。空间索引：是依据空间实体的位置和形状或空间实体之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间实体的概略信息，如标识码、最小外接矩形以及存储地址。作为一种辅助性的空间数据结构，空间索引介于空间操作算法和空间实体之间，它通过筛选把大量与特定空间操作无关的空间实体排除，从而提高

7、空间操作速度和效率。一、范围索引即在记录每个空间实体的坐标时，同时记录每个空间实体的最大和最小坐标。在通过一个查询范围查询包含在其中的空间实体时，根据空间实体的最大和最小范围，预先排除那些没有落入查询范围内的空间实体，只对那些最大和最小范围落在查询范围内的空间实体进行进一步的坐标位置等判断，最后查询出那些真正落入查询范围内的空间实体。范围索引实质是无索引文件的一种图形检索方法。对所击点的图，通过判别是在那个包络线矩形之内，基本决定其位置。一次判别一次判后再进一步一次判别二、格网索引基本思想是将区域划分成大小相等的网格，记录每个网格内所包含的空间实体在数据库中

8、的地址。为了便于建立空间索引的线性表，可以将每个空间