空间数据库ppt课件.ppt

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1、第四章地理信息系统空间数据库第1节空间数据库概述第2节传统的数据模型第3节语义和面向对象数据模型第4节空间数据库逻辑模型设计和物理设计第5节GIS空间时态数据库主要内容第一节空间数据库概述1.数据库的相关概念①数据库：是指长期储存在计算机内有结构的、大量的、可共享的数据集合。②数据库管理系统：是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件；他的功能包括：数据定义，数据操作，数据库的运行管理，数据库的建立和维护。③数据库系统：指在计算机系统中引入数据库后的系统，它由数据库、数据库管理系统及其开发工具、应

2、用系统、数据库管理员和用户构成。④数据库系统管理员：负责数据库的建立、使用和维护的专门人员。一、空间数据库的概念第一节空间数据库概述2.空间数据库的相关概念空间数据库：是地理信息系统在计算机物理存储介质存储的与应用相关的地理空间数据的总合，以一系列特定结构的文件形式组织后存储在介质上。空间数据库（系统）组成：空间数据库：是地理信息系统在计算机物理存储介质存储的与应用相关的地理空间数据的总合，一般是以一系列特定结构的文件形式组织后存储在介质上。空间数据库管理系统：是指能够对物理介质上存储的地理空间数

3、据进行语义和逻辑上的定义，提供必需的空间数据查询检索和存取功能，以及能够对空间数据进行有效的维护和更新的一套软件。数据库应用系统：应用模块。第一节空间数据库概述常规数据库管理系统扩展：直接对常规数据库管理系统进行扩展，加入一定数量的空间数据存储与管理功能。例如：Oracle空间数据库引擎（SDE:SpatialDatabaseEngine）：在常规数据库管理系统上加一层空间数据库引擎，实现空间数据的存储与管理。例如：ESRI的SDE3、空间数据库管理系统的实现方法空间数据库管理系统是建立在常规数据

4、库管理系统的基础上，实现对空间数据的管理功能。第一节空间数据库概述转换现实世界人类的认识、抽象机器世界DBMS支持的数据模型现实世界中客观实体的抽象过程信息世界的概念模型1.空间数据库的设计过程这一过程一般需要两步①人类对客体的认识、抽象，建立概念模型。②将概念模型转换为计算机能够接受的形式，即数据模型。就是将地理空间客体按一定的组织形式，在数据库系统中加以表达的过程。二、空间数据库的设计第一节空间数据库概述地理空间是一个三维空间，有四个基本实体点实体线实体面实体体实体地理空间的认知①地理空间实体

5、（客体）第一节空间数据库概述②地理空间实体间的联系空间联系属性联系时间联系空间位置，空间分布，空间形态、空间相关等空间信息反映了空间分析所能揭示的信息，彼此互有联系通过实体变化过程来反映。实体间的属性主要体现为属性多级分类体系中的从属关系、聚类关系和相关关系第一节空间数据库概述能够对空间数据进行统一管理帮助用户查询、检索、增加删除和修改数据保障空间数据的独立性、完整性、和安全性2.空间数据库的数据模型设计数据模型建立的目的揭示空间实体的本质特征，并对其进行抽象化，使之转化为计算机能够接受和处理的数

6、据形式。第一节空间数据库概述实际上是现实世界到机器世界的一个中间层。概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是设计人员的有力工具。（1）概念模型概念结构设计过程用户需求需求分析抽象信息结构概念模型概念结构能够真实、处分的反映现实世界易于理解用户与设计人员易于更改需求改变模型改变易于转换关系、网状、层次特点E-R图第一节空间数据库概述(1)实体(Entity)：客观存在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

7、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必然有共同的特征和性质(6)实体集(EntitySet)：同型实体的集合(7)联系(Relationship)：不同实体集之间的联系信息世界中的基本概念第一节空间数据库概述①一对一联系(1:1)②一对多联系(1:n)。③多对多联系(m:n)注意：E-R图仅仅是对现实世界描述的一种工具，仅能建立概念模型(信息模型)，不能在计算机上直接实现。两个实体之间的联系可分为以下三类第一节空间数据库概述层次模型网状

8、模型关系模型面向对象模型（2）数据模型常用数据模型种类第一节空间数据库概述设计原则：①尽量减少空间数据存储冗余；②提供稳定的空间数据结构，在用户的需要改变时，数据结构能够做出相应的变化；③满足用户对空间数据及时访问的需求，高效提供用户所需的空间数据查询结果；④在空间元素间维持复杂的联系，反映空间数据的复杂性；⑤支持多种决策需要，具有较强的应用适应性。3.空间数据库设计的原则、步骤和技术方法第一节空间数据库概述第一步需求分析第二步概念设计第三步逻辑设计第四步物理设计第五步数据库的实施