面向对象的空间数据组织与管理

《采，ＪＩ １作肚ｌ｝ｊｃ采ｆｉ蒯、 ｌ彩垛件…ｉ留１ 【儿托删） ‘＿ｒ再棼故ｎ崩．ｊ
田４工程目录饽构
３空间数据管理
３．１空间数据管理的组成与功能 空间数据管理主要由对象存储管理器和对象管理器组成，如图６所示
Ｊ叫｝Ｊ摊块
对象管噬；｝｝；
时氆他在特刚般
’１—一 目５ ｃ描ｈ口空闻对象组织
圉６空阐数据库蕾理组成
点群对象 点群对象用来将多个点组成一个整体，赋予统一的属性．点群对象坐标数据相 应地由表示其分布的每个点的三维坐标（ｓ，，，ｚ）组成．
线状对象线对象用来表示现实世界中的线状地物，如：水系、道路、等高线等．它的坐标
数据由两部分组成：二维坐标ｏ，，）和第三维坐标．二维坐标用一系列ｏ，，）来描述｝第三维坐
万方数据
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四川大学学报（自然科学版）
第３７豢
Fra Baidu bibliotek
Ｇｍｓｔａｒ空间对象按照其几何特征可以分为点、线、面等多种几何类型．ｍｏｓｔａｒ支持以下几类 几何对象：点状对象、点群对象、线状对象、面状对象、注记对象．
单点对象单点对象用来描述空间点状地物，如大地水准点，电线杆等被视为点的地物．
单点对象用三维坐标（￡，，，＝）来确定它在三维空间中的位置．
据．
工作是指一定区域范围内地物层集合。工作的区域范围可以根据实际需要来决
区，也可以
万方数据
定．例如我们可以按一个图幅范围定义一个工作区，可以按多个连续的图幅范围定义一个工作
作区来操纵空阋数据．工作区中的信息包括层信息，地物类信息、各种类型的对象以及属性数
２．３工作区 地物类上，可以定义一个水系的屡．对层中的各个地物类的所有对象可以同一实施关闭或显示
对象存储管理器主要负责对空阃各类对象的存取．建立空间索引｝实现对持久对泉的存 储，以及记录空闻操作的事物日志，并且在必要时对空问对象进行恢复．
对象管理器主要负责空间对象的生成，分配对象和工作区的唯一标识，实现对空间对象的 调度；完成各种基本的空间查询；维护空间对象的一致性Ｉ实现在网络环境下多用户控制ｆ并实
函数（ＡＰＩ）来进行二次开发时，必须建立一个ｃＧ∞Ｄｂｓｙｓｔ咖的对象才能够利用Ｇｅｏｓｔａｒ的空
第３期
文艺等：面向对象的空间数据组织与管理 ３７７ 数据进行组织Ｉ而ｃＧ∞Ｄｌ卿ｓｃｅｍ负责空间数据整体管理和协调．因此，用Ｇｅｏｓ诅ｒ的基本开发
间数据管理功能． ３．２空间数据调度 Ｇｅｏｓｔａｒ面向大型空间数据管理，因此－空阃数据调度就显得特别重要．通常，Ｇｅ。ｓｔａｒ并不
标分为几种类型：无高程；单一高程（组成线的所有点的第三维坐标具有单一高程值Ｉ每个点一
个高程（组成线的所有点每个点有一个高程值）． 面状对象面对象用来描述现实世界中的面状地物，如：行政区域、房屋、湖泊等．面对象
的边界描述为圈，翻是一个封闭的多边形，它由一系列（ｚ，，）坐标串构成．面状对象边界的第三
维信息与线对象相同，而面内部的第三维信息则可通过ＤＥＭ来表示．Ｇ∞ｓｔＨ系统中一个面对
关系表格中，通过ｏＤＢｃ来连接．几何对象与属性数据之阃的联系通过系统分配的唯一标识来
建立． 对象标识（ｏｍ）是唯一标识一个对象的记号，每个对象都有一个唯一的ｏｍ，不同的对象，
ｏⅢ不同．系统必须提供对象标识的统一分配机制，用户自己不能对ｏⅢ进行更改．０ｅ０Ｓｔａｒ系 统中用一个３２位的整数来表示对象标识，系统分配的ｏＤ大于０，ｏⅢ小于０时用来表示线
使用上相关的多个地物类定义为一个层．例如：单线河、双湖泊等分别是地物类－在这些 层定义在地物类之上，它是多个地物类的集合．为了操作和工程管理上的方便，将管理和 以实施相同的操作，如：显示或关闭某个地物类；查询某个地物类对象的属性信息Ｉ设定某个地
何对象共享一个属性结构，有一个属性表与之对应．多个地物类可以对应同一个属性表．同一 （ｕ∞ｆｉｄ或Ｆ醯ｎＩｒｅ坷）．每一个地物类编码，可以有一个地物类名与之对应．同一个地物中的几
Ａｂｌ腑ｔ：Ｇ．，ｏＳｔ吐扭ａ ｏｂｊ∞ｔ—ｍｉ洲弘０９ｒａｐ｜ｌｉｃ“ｌｌｌｆｏｒｍａｔｉ∞ｓｙｓ０哪，ｗｌｌｉｃｔｌ ｉｎｔｅ毫障ｔ鹤ｖａｒｉ０璐
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从空间数据库管理系统的发展现状及趋势看,对象关系型数据库管理系统是当前海量空间数据管理的主流载体,论文从海量空间数据管理所涉及到的 对象关系型空间数据模型、空间数据引擎工作原理、扩展的空间查询语言及空间数据索引方面进行了详细的阐述,并在此基础上提出了一个空间数据库管 理系统的框架.该系统有以下主要的特色:空间对象模型对ArcSDE及OpenGIS的几何模型进行了综合和提炼,更适合现实地理实体的描述,层次性更加简化、 清晰;数据库对象模型在OpenGIS的基础之上进行了扩展.该系统原型在商用数据库Oracle 9i实现,可完成海量空间数据的分布式存储与管理、多用户的版 本管理和长事务处理、以及海量图库的管理与操作.同时为了展现所设计的系统的可行性,作者基于Linux环境实现了一个桌面平台.同时该系统可以应用 于地震、气象、海洋等领域.
象可以为一个圈，也可以由多个圈组成，其中包括带岛情况．外圈按顺时针方向坐标数据，内圈 按逆时针方向坐标数据．图２是几种不同情况的面．其中图（ａ）是一个圈构成的面｝图（ｂ）是一
个由两个圈构成的面｝图（ｃ）是一个由两个圈构成的带岛的面．
注记对象 注记对象用来表示一些空间几何对象对应的地物的描述性信息．注记对象的
（共享）工作区对象（ｃＧ∞Ｄ州岫ｐａｃｅ）和Ｇｅｏｓｔ置ｒ 工程
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四川大学学报（自然科学版）
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行之有效的方法．但在面向对象的实现上，不能死搬面向对象的概念，按纯面向对象去做，否则 可能会降低系统效率．
ＣＧ∞ＤｂＯｂｉｅｃＩ
Ｌ—二——一 ＣＧｅｏＤｂ ｓｊｎ ｇＩｅＰｏｍＩ（点对蒙类）
下，Ｇｅｏｓｔａｒ以工作区的地物类来进行调度，根据界面的操作信息，系统自行决定何时需要调用
则可以显式调人． ３．３空间数据管理的工作流程如上所述，Ｇ懿诅ｒ空间数据库的管理是通过空 间数据库管理对象ｃ㈣娜ｔ眦来实现的． ｃＧｅｏＤｂｓｙｓ咖对象主要实现对工作区对象和工程
ｃｏ∞Ｄｂｓ弘ｔｅｍ对象以后，ｃＧｅｏＤｂｓｙ８ｔｅｍ对象根据当
ＣＲｅｃｏｒｄｓｅｔ
卜Ｌ—＿一ｃｔｃｅＧｘｅｔｏＲＤｅｂｃｃｏｏｒＩｄｕｓｍ（ｎ结ｓｅｔ果（屈集忡类竹） 息类’
目８空冈教糖库蕾理奏体系
◆考文慧
［１］冯玉才．数据库系统基础（第二版）［Ｍ］．武汉：华中理工大学出版牡，１９９３．
［２］朱欣焰，许云涛等．面向对象的语义数据模型及其在空间数据库中的应用［Ｊ］．武汉测绘科技大学学报 １９９３，１８“）ｔ７６～８１．
万方数据
个地物类中的所有对象共享相同的颜色、符号、线型等特性．对同一个地钧类中的几何对象可 物类可以显示的最大／最小比倒尺等等． ２．２晨
操作．如果关闭一个层，则这个层中的所有地物类都不可视｝如果打开（显示）一个层，则这个层 中的地物类恢复原来的显示状态．
工作区是Ｇ｜’ｏｓ协ｒ完整的数据组织单位．ＧｅｏｓｔＢｒ的数据都存为工作区，用户通Ｊ。吨用工
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第３７卷
田３工作区目录姑构
『称名 Ｍｅｄｌ ａＩ“ ＭｅⅢｎｌ＇ ＰＲｊＰ＾Ｒ＾ Ｔｆｌ小：＾ｒＩ？止 １稍．Ｂ几¨竹乜ｌ 丁们·区Ｂ｝ｌ采 ｆＴｆｌ嚏儿¨“，魁） ｐＲＪ¨ｌＲ （１订橱¨数据）
１．．．．．．．．．．．．．一 Ｉ．．．．．．．．．．．．．．．．一 ＣＧｅｏＤｂＧｒｏｕＤＰｏｉｎｔ（点群对豫类） ｃＧｅｏＤｂＬｉｎｅ（线状对象类） ＣＧｅｏＤｂｓｕｒｌａｃｃ（呵状对敛类） ｃＧｅｏＤｂＡｎｎｏＩａｔｉｏｎ（沣记对象类） ＣＧｅｏＤｂｓｙｓｔｅｍ（数捌管理类） ＣＧｅｏＤｂＰｒｏｉｅｃｔ（Ｔ程类） ｃＧｅｏＤｂ、～ｂｒｋｓ口ａｃｅ（丁作竖类） ｃＧｅｏＤｂＦｅａｔｕｒｃ（地物类类） ＣＧｅｏＤｂＬａｖｃｒ（层类） ＣＧｅｏＰ州ｎｒ０（Ｔ程参数类） ｃＧｅｏｗｓＩｎｌ０（ｒｆｆ【ｘ，参数炎） ｃＧｅｏＤｂｓｅＩｅｃｔｅｄｓｅｔ（选择集类）
ＱＱｂ ＠ （ａ）一十置构成曲脚 （ｂ）多十置构成的面 （ｃ）带岛的面 团２
２空间对象的组织
２．１地物类
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文艺等：面向对象的空间教据组织与管理 ３７５
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工程、工作区、层、地物类以及各空闻对象的关系如图５所示．
Ｗ（）ＲＫ圳Ｒ１１ Ｍ。ｄｌａｌ ｎｌ Ｍｅｔａｌｎｆ １作嚏 Ｗ（）ＲＫＡ¨Ｒ
现对地０ｅ物ｏｓ类ｔ、ａｒ层空、间工数作区据、管工理程由等ｃ内Ｇ容ｅ０的Ｄ脚管理咖．ｍ，ｃＧ∞Ｄ乇脚ｔ以及ｃ０∞Ｄ峭Ｖｏ咄ｓｐ勰等类相互
配合共同来完成．ｃ（№Ｄｂｗｏ畦掣哆负责对工作区内部的数据组织；ａ如吐啷嘲负责对工程
万方数据
前的状态，将命令进一步下达给涉及到的Ｇｅ０Ｓｔ＂
对象的维护与管理．当用户的命令下达给
地物类是指具有相同空阃几何特征和属性特征的空厨对象的集合，如河流、公路、行政区
在空间对象的基础上，ｏｍｓｔ”将数据组织为地物类、层、工作区和工程。 Ｇ∞ｓｔａｒ系统中几种不同情巩的面
接对象中的坐标顺序与被引用的线对象坐标顺序相反．
域、居民地等郝可作为地物类．每个地物类必须给定一个系统中唯一的编码，称为地物类码
四川大学学报(自然科学版) JOURNAL OF SICHUAN UNIVERSITY 2000，37(3) 12次
参考文献(2条) 1.冯玉才 数据库系统基础 1993 2.朱欣焰.许云涛 面向对象的语义数据模型及其在空间数据库中的应用 1993(04)
相似文献(10条)
1.学位论文 吴杰 空间数据库管理系统及其Oracle实现 2003
空间位置由～系列ｏ，ｒ，ｄ）来决定，其中ｏ，，）为注记左下角位置｝ｄ为注记的方向（用弧度表
示）．因此，Ｇｅ０ＳｔＢｒ可以将多个分散的注记点作为一个整体来处理．由于注记对象并不对应现
实世界中的地物，所以它是这几种空间几何对象中唯一没有属性的对象类型． １．２对象的属性
点状对粜、点群对象、线状对象、面状对象可以有与之相对应的属性数据，屑性数据存储于
段的方向，ｏＤ等于０无效．０Ⅲ是几何对象与属性数据之间联系的桥粱，与几何对象对应的
属性表中都建立一个ｏＩＤ字段（如下表所示）．通过ｏＤ可以找到相应对象的屑性信息Ｉ同样，
通过属性值可以得到相应的ｏⅢ，从而得到几何对象．
［二二二二七二二］ １
ｏ∞
Ｉ 其它字段 Ｉ
１．３直接对象和间接对象 线对象和面对象的位置信息可以直接用一系列（ｚ，，）坐标表示，也可以引用其它已定义的
线对象，前者称为直接对象；后者成为间接对象．间接对象的引入可以减少公共边的重复存储． 间接对象的位置信息用一系列被引用的线对象的对象标识ｏｍ来表示．由于ｏⅢ大于０，所以 记录被引用的线对象时，在ｏＩＤ前加负号来表示坐标序列的顺序，如果ｏｍ前无负号，卿表示 在间接对象中的坐标顺序与被引用的线对象坐标顺序相同Ｉ如果０Ⅲ前有负号，则表示在阃
用程序开发函数（ＡＰＩ）开发或开发运行动态扩展模块的用户）如果发现某一地物类不在内存，
发用户来设计，因此，二次开发用户对空间数据调度也应有一定的介人．二次开发用户（利用应 那些地物类、何时淘汰哪些地物类．在用户进行二次开发时，由于界面的操作信息要由二次开
把所有空间数据调剜内存，而是在实际用到时，根据需要来决定调入调出哪些数据．一般情况
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ｗｏｒｋ ｓｐａｃｅ
万方数据
面向对象的空间数据组织与管理
作者： 作者单位：
刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
文艺， 朱欣焰， 袁道华， WEN Yi， ZHU Xin-yan， YUAN Dao-hua 文艺,袁道华,WEN Yi,YUAN Dao-hua(四川大学计算机系，成都610064)， 朱欣焰,ZHU Xinyan(武汉测绘科技大学，武汉430070)