空间数据库-空间数据库-吴信才 PPT课件
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10
一个简单的数据库系统环境
Application programs/queries
Software to process queries Software to access stored data
DBMS
Stored database
Stored database definition metadata
体和管理人员构成的一个运行系统。
13
数据库基础知识
什么是数据库? 数据库系统的构成 数据库系统的发展 数据库中的数据模型 新型数据库系统
14
数据库系统的发展
层次数据库系统 网状数据库系统
层次数据模型 网状数据模型
关系数据库系统
关系数据模型
面向对象数据库 系统
面向对象数据模 型
15
数据库基础知识
Class Ploygon
tuple (name:string, boundary: list(line))
Class Point
tuple (x:real, y:real)
22
约束空间数据模型
P1=<a, b, e> V
P2=<b, c, d> a, b, c, d, e分别可用直线公式表示
23
2 空间数据库
24
内容
Spatial Data Why？ What？
25
空间数据
数据 是指客观事务的属性、数量、位置及其相互 关系等的符号描述。
空间数据 是对现实世界中空间对象（事物）的描述， 其实质是指以地球表面空间位置为参照，用 来描述空间实体的位置、形状、大小及其分 布特征等诸多方面信息的数据。
➢ 内在结构的复杂性特点
30
Why?
地理信息根据不同的应用和获取方式 表现出多样性
➢ 主要数据集
GPS RS Aerial photographs
…
➢ 现存地图，综合已经存在的多种数字数 据源而产生
31
Why？
与一般统计数据相比空间数据更复杂，表现 在：
➢ 数据类型多（几何数据、关系数据、辅助数据） ➢ 数据操纵复杂
此外，空间数据还具有多维、多尺度和海量 等非空间数据所不具备的特征。
28
内容
Spatial Data Why？ What？
29
Why?
传统形式
➢ Paper map ➢ Journal ➢ Explanation
➢…
空间信息的新特点要求新的数字信息表达 形式
➢ 数据量大（如，每天采集的卫星影像在Tbyte范 围）
11
数据库基础知识
什么是数据库? 数据库系统的构成 数据库系统的发展 数据库中的数据模型
12
数据库系统的构成
硬件
操作系统 数据库管理系统 应用软件、管理人员
数据库是存贮在计算机内的有结构的数据集合； 数据库管理系统是一个软件，用以维护数据库、接受并
完成用户对数据库的一切操作； 数据库系统指由硬件设备、软件系统、专业领域的数据
什么是数据库? 数据库系统的构成 数据库系统的发展 数据库中的数据模型 新型数据库系统
16
数据库中的数据模型
数据模型是客观事物及其联系的数据描述 主要的数据模型
➢ 层次 ➢ 网状 ➢ 关系 ➢ 面向对象的数据模型 ➢ 约束数据模型
wk.baidu.com17
数据模型实例
以地图M为例：
地图M中有两个面实体ⅠⅡ Ⅰ多边形由a,b,e组成 Ⅱ多边形由b,c,d组成 a边的两个端点是1，2 b边的两个端点是2，4 c边的两个端点是2，3 d边的两个端点是3，4 e边的两个端点是1，4
8
数据库基础知识
什么是数据库? 数据库系统的构成 数据库系统的发展 数据库中的数据模型
9
什么是数据库?
数据库的英文是DATA BASE，其意义为数 据基地，即统一存贮和集中管理数据的基 地。 存储在计算机环境中的相互关连的数据集 在这样的环境中，数据是永久的，也就是说 它可以幸免于软件和硬件的问题（除非是磁盘 崩溃）。 大数据卷和持久性是数据库最大的两个特点。
26
空间数据特征
空间数据具有三大基本特征：空间、时间和专题 属性。
空间特征 空间特征是指空间地物的位置、形状和大小等几 何特征，以及与相邻地物的空间关系。
时间特征 空间数据总是在某一特定时间或时间段内采集得 到或计算得到的
27
空间数据特征（Cont.）
专题特征 专题特征亦指空间现象或空间目标的属性特 征，它是指除了时间和空间特征以外的空间 现象的其他特征，如地形的坡度、波向、某 地的年降雨量、土地酸碱度、土地覆盖类型、 人口密度、交通流量、空气污染程度等。
空间数据库
1
Summarization of Spatial Database
版权：遥感信息工程学院 地理信息系统教研1室
空间数据库
课程名称：空间数据库 学时： 45 学习方法：理论讲授与上机实践相结合 考核： 平时30-40% 考查70-60% 联系Email： zplcy@263.net 授课教师： 张鹏林
2
教材信息
名称：《空间数据库》 编著： 吴信才 出版：科学出版社
3
参考资料
地理空间数据库原理 崔铁军编著 科学出 版社 空间数据库 (美)Shashi Shekhar等 机 械工业出版社 SPATIAL DATABASES Philippe Rigaux 等 Morgan Kaufmann Publishers 其他有关《地理信息系统》和《数据库》的 著作
M 1a
eⅠ 2 4 bc
dⅡ 3
18
层次模型例
19
网络模型例
20
关系模型例
21
面向对象的几何数据模型
Class M
tuple (name: string, geometry: Region, polygons: set (Ploygon))
Class Line
tuple (name: string, geometry: line, points: set (Point))
一般数据检索、增加、删除等 定位检索、拓扑关系检索等
4
与其他课程的关系
地理信 息系统
空间数 数据库 据库
5
课程大纲
数据库及空间数据库 空间实体的抽象与表达 空间数据模型 空间数据的组织与索引 空间数据查询与访问 商用空间数据库系统
6
Ch1 数据库及空间数据库
数据库系统回顾 空间数据库 新型数据库 空间数据库举例
7
1 数据库管理系统回顾
一个简单的数据库系统环境
Application programs/queries
Software to process queries Software to access stored data
DBMS
Stored database
Stored database definition metadata
体和管理人员构成的一个运行系统。
13
数据库基础知识
什么是数据库? 数据库系统的构成 数据库系统的发展 数据库中的数据模型 新型数据库系统
14
数据库系统的发展
层次数据库系统 网状数据库系统
层次数据模型 网状数据模型
关系数据库系统
关系数据模型
面向对象数据库 系统
面向对象数据模 型
15
数据库基础知识
Class Ploygon
tuple (name:string, boundary: list(line))
Class Point
tuple (x:real, y:real)
22
约束空间数据模型
P1=<a, b, e> V
P2=<b, c, d> a, b, c, d, e分别可用直线公式表示
23
2 空间数据库
24
内容
Spatial Data Why？ What？
25
空间数据
数据 是指客观事务的属性、数量、位置及其相互 关系等的符号描述。
空间数据 是对现实世界中空间对象（事物）的描述， 其实质是指以地球表面空间位置为参照，用 来描述空间实体的位置、形状、大小及其分 布特征等诸多方面信息的数据。
➢ 内在结构的复杂性特点
30
Why?
地理信息根据不同的应用和获取方式 表现出多样性
➢ 主要数据集
GPS RS Aerial photographs
…
➢ 现存地图，综合已经存在的多种数字数 据源而产生
31
Why？
与一般统计数据相比空间数据更复杂，表现 在：
➢ 数据类型多（几何数据、关系数据、辅助数据） ➢ 数据操纵复杂
此外，空间数据还具有多维、多尺度和海量 等非空间数据所不具备的特征。
28
内容
Spatial Data Why？ What？
29
Why?
传统形式
➢ Paper map ➢ Journal ➢ Explanation
➢…
空间信息的新特点要求新的数字信息表达 形式
➢ 数据量大（如，每天采集的卫星影像在Tbyte范 围）
11
数据库基础知识
什么是数据库? 数据库系统的构成 数据库系统的发展 数据库中的数据模型
12
数据库系统的构成
硬件
操作系统 数据库管理系统 应用软件、管理人员
数据库是存贮在计算机内的有结构的数据集合； 数据库管理系统是一个软件，用以维护数据库、接受并
完成用户对数据库的一切操作； 数据库系统指由硬件设备、软件系统、专业领域的数据
什么是数据库? 数据库系统的构成 数据库系统的发展 数据库中的数据模型 新型数据库系统
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数据库中的数据模型
数据模型是客观事物及其联系的数据描述 主要的数据模型
➢ 层次 ➢ 网状 ➢ 关系 ➢ 面向对象的数据模型 ➢ 约束数据模型
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数据模型实例
以地图M为例：
地图M中有两个面实体ⅠⅡ Ⅰ多边形由a,b,e组成 Ⅱ多边形由b,c,d组成 a边的两个端点是1，2 b边的两个端点是2，4 c边的两个端点是2，3 d边的两个端点是3，4 e边的两个端点是1，4
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数据库基础知识
什么是数据库? 数据库系统的构成 数据库系统的发展 数据库中的数据模型
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什么是数据库?
数据库的英文是DATA BASE，其意义为数 据基地，即统一存贮和集中管理数据的基 地。 存储在计算机环境中的相互关连的数据集 在这样的环境中，数据是永久的，也就是说 它可以幸免于软件和硬件的问题（除非是磁盘 崩溃）。 大数据卷和持久性是数据库最大的两个特点。
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空间数据特征
空间数据具有三大基本特征：空间、时间和专题 属性。
空间特征 空间特征是指空间地物的位置、形状和大小等几 何特征，以及与相邻地物的空间关系。
时间特征 空间数据总是在某一特定时间或时间段内采集得 到或计算得到的
27
空间数据特征（Cont.）
专题特征 专题特征亦指空间现象或空间目标的属性特 征，它是指除了时间和空间特征以外的空间 现象的其他特征，如地形的坡度、波向、某 地的年降雨量、土地酸碱度、土地覆盖类型、 人口密度、交通流量、空气污染程度等。
空间数据库
1
Summarization of Spatial Database
版权：遥感信息工程学院 地理信息系统教研1室
空间数据库
课程名称：空间数据库 学时： 45 学习方法：理论讲授与上机实践相结合 考核： 平时30-40% 考查70-60% 联系Email： zplcy@263.net 授课教师： 张鹏林
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教材信息
名称：《空间数据库》 编著： 吴信才 出版：科学出版社
3
参考资料
地理空间数据库原理 崔铁军编著 科学出 版社 空间数据库 (美)Shashi Shekhar等 机 械工业出版社 SPATIAL DATABASES Philippe Rigaux 等 Morgan Kaufmann Publishers 其他有关《地理信息系统》和《数据库》的 著作
M 1a
eⅠ 2 4 bc
dⅡ 3
18
层次模型例
19
网络模型例
20
关系模型例
21
面向对象的几何数据模型
Class M
tuple (name: string, geometry: Region, polygons: set (Ploygon))
Class Line
tuple (name: string, geometry: line, points: set (Point))
一般数据检索、增加、删除等 定位检索、拓扑关系检索等
4
与其他课程的关系
地理信 息系统
空间数 数据库 据库
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课程大纲
数据库及空间数据库 空间实体的抽象与表达 空间数据模型 空间数据的组织与索引 空间数据查询与访问 商用空间数据库系统
6
Ch1 数据库及空间数据库
数据库系统回顾 空间数据库 新型数据库 空间数据库举例
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1 数据库管理系统回顾