第四章 GIS空间数据库ppt课件.ppt

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1、第四章GIS空间数据库空间数据库也叫地图数据库。空间数据库的理论与方法是地理信息系统的核心问题之一。在数据获取过程中，空间数据库用于存储和管理地理信息；在数据处理、分析和数据输出阶段，它是地理信息的提供者。数据库设计的合理性关系到整个地理信息系统工程的成败。第一节空间数据库概述一、空间数据库的概念GIS存储空间和属性数据的数据库。二、空间数据库的设计空间数据模型设计三、空间数据库的实现和维护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。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。1.数据库的概念:数据库的

2、特点：数据集中控制数据较少冗余具有较高的数据独立性复杂的数据模型数据共享能为多种应用服务统一的数据保护数据库的组成：数据集物理存储介质数据库软件数据组织方式数据库中的数据组织一般可以分为四级：数据项、记录、文件和数据库。1、数据项：是可以定义数据的最小单位，也叫元素、基本项、字段等。数据项的取值范围，称为域。2、记录：由若干相关联的数据项组成。3、文件：文件是一给定类型的（逻辑）记录的全部具体值的集合。4、数据库：是比文件更大的数据组织。数据库是具有特定联系的数据的集合，也可以看成是具有特定联系的多种类型的记录的集合。数据库的内部构造是文件的集合，这些文件之间存在某种联系，不能孤立存在

3、。定义：GIS空间数据库---GSDB是一种应用于地理空间数据处理与信息分析领域的具有工程性质的数据库，是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储和应用的相关的地理空间数据的总和。它所管理的对象主要是地理空间数据。2、GIS空间数据库图空间数据库的组织结构道路图空间数据库的特点：1）数据量特别大2）属性数据和空间数据并存，联系紧密3）数据应用面相当广空间数据库的组成：1）空间数据库存储系统2）空间数据库管理系统3）空间数据库应用系统实质就是将地理空间实体以一定的组织形式在数据库中加以表达的过程，也就是GIS中空间实体建立数据模型的过程。1.空间数据库的设计:需求分析概念设计逻辑设计物理设

4、计数据层设计2.空间数据库的设计过程:图P114结构设计原则技术方法3.空间数据库的原则和技术方法:（P115）第二节空间数据库概念模型设计:语义模型与对象模型语义数据模型E-R模型。实体、联系、属性等概念面向对象的数据模型面向对象的基本概念：对象、类；继承；重载；概括与聚集。数据间的逻辑联系数据间的逻辑联系主要是指记录与记录之间的联系。1、一对一的联系（1：1）2、一对多的联系（1：N）3、多对多的联系（M：N）ABAB我们通过对问题领域进行自然分割，用更接近人类通常思维的方式建立问题领域的模型，从而将客观世界的一切实体模型化为对象。每一种对象都有各自的内部状态（结构模拟）和运动规律

5、（行为模拟）；不同对象之间的相互联系和相互作用就构成了各种不同的系统，并使系统尽可能地直接表现出问题的求解过程。1、面向对象方法的基本思想：2、面向对象方法中的一些基本概念：（1）对象：Object含有数据和操作方法的独立模块,是数据和行为的统一体。如一个城市、一棵树都可作为一个对象。GIS中的地理对象：描述一个地理实体的空间和属性数据以及定义一系列对实体有意义的操作函数的统一体。-------对象，类，消息，方法，协议，封装对象的数学本质及其特征：一个对象object是一个三元组：object＝(ID，S，M)ID为对象标识，以表明其存在的独立性；S为对象的内部状态，它是一组描述对象

6、特征的属性，以表明其在某一时刻的状态它可以直接是—属性值，也可以是另外一组对象的集合；M为方法集，由多个操作组成，用以改变对象的状态。（2）对象类：Class共享同一属性和方法集的所有对象的集合，简称类。从一组对象中抽象出公共的方法和属性，并将它们保存在同一个类中，这是面向对象方法的核心内容。如河流均具有共性，如名称、长度、河流面积等，以及相同的操作方法，如查询、计算长度、求流域面积等，因而可抽象为河流类。（3）实例被抽象的对象，类的一个具体对象，如长江、黄河等。真正抽象的河流不存在，只存在河流的例子。类描述了实例的共有形式(属性等)以及作用于类中对象上的操作(方法)。每个对象都是这个

7、类的一个实例，对象与类的关系是instance—of的关系。类——申请实例——成为具体对象。（4）方法和消息：对同一个类所定义的所有操作称为方法，对类的操作是由方法来具体实现的。消息是对象之间的请求与协作。如鼠标点就是消息；点某按钮，就是对按钮提出请求。另外，消息还分公有消息和私有消息，对象之间发送的消息，叫公有消息，对象自己向本身发送的消息，叫私有消息。（4）协议：协议是一个对象对外服务的说明，它告知一个对象可以为外界做什么；它是由一个对象能