CH2空间数据结构和空间数据库.ppt

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1、CH2空间数据结构和空间数据库第三节空间数据模型数据库基础知识计算机对数据的管理经过了三个阶段：人工管理阶段在20世纪50年代中期以前，计算机主要用于数值计算，只能使用卡片、纸带、磁带等存储数据。数据的输入、输出和使用应随程序一起调入内存，用完撤出。造成数据冗余度大！而且，数据的存储格式、存取方式、输入输出方式都要由程序员自行设计文件管理阶段数据库管理阶段数据库基础知识计算机对数据的管理经过了三个阶段：人工管理阶段文件管理阶段20世纪60年代中期，大量大容量的存储设备出现，使数据不再是程序的组成部分，它可以直接存储在外存储器上，通过文件名来

2、调入使用。但是除了对数据的存取由文件系统来完成以外，数据的内部结构、数据的维护却仍由程序来定义和完成！因而，数据文件与使用数据的程序之间仍存在很强的依赖关系。数据库管理阶段数据存储的方式文件系统优点：灵活，一致性、关联性差数据库基础知识计算机对数据的管理经过了三个阶段：人工管理阶段文件管理阶段数据库管理阶段20世纪60年代后期，大容量磁盘的使用和数据处理的急剧增长，使联机存储大量数据成为可能，为了解决数据的独立性问题，实现数据的统一管理，达到数据共享的目的，数据库得到了极大的发展，进入数据库系统阶段数据存储的方式数据库系统：地理信息系统海量

3、数据的必然选择用户驱动数据数据库基础知识建立数据库不仅仅是为了保存数据，扩展人的记忆，而主要是为了帮助人们去管理和控制与这些数据相关联的事物。地理信息系统中的数据库就是一种专门化的数据库，由于这类数据库具有明显的空间特征，所以有人把它称为空间数据库。定义：数据库就是为了一定的目的，在计算机系统中以特定的结构组织、存储、管理和应用的相关联的数据集合。数据库可以看作是与现实世界有一定相似性的模型，是认识世界的基础，是集中、统一地存储和管理某个领域信息的系统，它根据数据间的自然联系而构成，数据较少冗余，且具有较高的数据独立性，能为多种应用服务。数

4、据库基础知识信息世界:是现实世界在人们头脑中的反映，人们把现实世界中的客观对象及其特征和状态分层次予以抽象，用文字和符号记录下来，就形成了实体、属性、实体集等。数据库中数据的组织数据项记录文件数据库数据库与图书馆比较数据库图书馆数据图书数据模型书卡编目数据的物理组织图书存放规则、书架数据库管理系统图书管理员外存书库用户读者数据存取图书阅览数据集物理存储介质数据库软件数据库的主要特征数据库方法与文件系统方法相比，具有更强的数据管理能力。数据库具有如下主要特征：1）数据集中控制2）数据独立3）数据共享4）减少数据冗余5）数据结构化6）统一的数据

5、保护功能数据库构成数据库的系统结构1）概念模式，亦称模式。是数据库的总框架。2）外模式，亦称子模式。是数据库用户的数据视图。3）内模式亦称存储模式。是对数据库在物理存储器上具体实现的描述。数据模型数据模型是数据库中对数据的逻辑组织形式的描述。数据库的核心问题是模型问题。数据模型是对现实世界部分现象的抽象，它描述了数据的基本结构及其相互之间的关系和在数据上的各种操作，是数据库系统中关于数据内容和数据间联系的逻辑组织的形式表示，以抽象的形式描述和反映一个部门或系统的业务活动和信息流程。数据模型常用概念1）实体(Entity)：指现实世界中客观存

6、在的，并可相互区别的事物。2）属性(Attribute)：实体所具有的某一特性。3）码(Key)：唯一标识实体的属性集4）域(Domain)：属性的取值范围5）实体型(EntityType)：具有相同属性的实体具有共同的特征和性质，用实体名和属性名集合表示6）实体集(EntitySet):同型实体的集合7）联系：一是实体内部的联系；二是实体型之间的联系a）一对一的联系b）一对多的联系c）多对多的联系E-R模型假设一个学生可选多门课程(假设至多25门，至少20门)，而一门课程又有多个学生选修(假设每门课程至少5人，至多120人)，一个教师至多

7、可讲3门课程，一门课程至多只有一个教师讲授现实世界中的实体之间的各种联系灌溉机井---〉农田河流----〉桥梁农作物---〉地理环境一对一的联系（1:1）一对多的联系（1:N）多对多的联系（M:N）常用数据文件组织形式文件组织:要按照某种逻辑结构（如顺序、树等）把相互关联的数据记录组织成为文件（称为逻辑文件），并解决如何用体现该逻辑结构的物理存储形式在外存设备上安排和组织数据，以及实施对数据的访问方式等问题。目前所采用的文件组织方式:顺序文件索引文件直接文件倒排文件顺序文件顺序文件的存储组织向量方式链方式块链方式顺序文件查找顺序查找分块查找

8、折半查找索引文件索引文件:在数据库中一般要在主文件（存储记录本身）以外建立若干索引表直接文件直接文件:又称为随机文件直接文件存储时，利用某种方法（通常称为哈希算法）对记录的关键字