高级数据库应用.ppt

time: 小时——两位数字 分钟——两位数字 秒——两位数字+可选的小数位
timestamp: 包含 date 和 time字段，秒字段有六位小数。 时间为全球协调时间（Universal Coordinated Time, abbreviated UTC ），支持时间区段（ time zone）。 interval: 指时间段 (例如， 2 天 5小时)，无须指定时间段开始的 具体时间，用时间跨度（span）来定义更确切。
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几何信息的表示
不同的几何结构可以在数据库中用规范化的形式表示 出来。 线段可以用其端点的坐标表示。 曲线，可以将其划分成一个线段序列来近似表示
创建一个有序的节点列表，或者 将每段表示为一个独立的元组，每个元组仍作为 一 个圆弧处理 （2维特征，如道路）。 闭合多边形 有序的顶点列表，起始的顶点和结束的顶点相同。 将边界表示成独立的线段，或者 用三角割分（ triangulation） — 将多边形用三角 形剖分，每个三角形都具有该多边形的标识符。 9
道路可以由二维的线段和曲线表示 河流，可以用复杂曲线或者复杂多边形（ 河流的宽带也在考虑范围）表示 地区和湖泊可以用多边形来表示
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地理数据的应用
地理数据的例子 交通导航系统
公共服务设施的分布网络信息（如电力、电信、供水系 统等）
交通导航系统是装在车辆上的提供道路地图和旅行计划服务 的系统
数据中的时间
许多数据库系统对客观世界的当前状态建模，时态数据 库对现实世界的时间经历状态信息建模 时态数据库分为三种：
历史数据库。被管理对象生命周期 称有效时间(Valid Time)， 对象历史由DBMS内部机制处理。 事务数据库。数据库本身被查删改的时间称为事务时 间(Transaction Time)， 其历史由DBMS内部机制处 理。 双时态数据库。既能管理对象历史，又能管理数据库 本身的历史。
几何结构的表示
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几何信息的表示(Cont.)
三维图形的点、线表示与二维图形类似， 只不过在点上增加了z轴的坐标。 任意多面体可以通过将其分割成若干四面 体来表示，类似于对多边形的三角剖分。 另外： 可以列出多面体的所有面来表示 多面体，每个面本身是一个多边形，使用 这种方法需要指出该面的哪一侧是多面体 的内侧。
空间和地理信息数据库
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空间和地理信息数据库
空间数据库存储的是基于空间位置的信息，并支持对空 间数据的高效存储、索引和查询。 对空间数据的访问、查询处理需要专门的索引结构。 有两种类型的空间数据特别重要：
计算机辅助设计（Computer Aided Design (CAD) ），包括物体（如建筑、汽车或飞机）如何构造的 一些空间信息，还有集成电路和电子设备设计。 地理信息系统（ geographic information systems or GIS），例如道路地图、土地利用地图 、地形海拔地图、显示边界的政治用地图等等。
其他维度可能包含了不同地区不同 海拔的温度，或者不同时间点的表 面温度。 设计数据库一般不存储光栅数据。
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地理数据 (Cont.)
矢量数据（Vector data） 由基本的几何对象 构成：点、线段、三角形和其他二维多边形 ，以及圆柱体、球体、立方体和其他三维多 面体。 地图数据常以矢量形式表示。
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时态查询语言
谓词 precedes, overlaps, 和 contains 可以用在时间段上； 交（Intersect）操作可以用在两个时间段上，得到一个（可能为 空）的时间段 并（union ）操作可能是一个时间段，也可能不是。 时态关系在时间点t的快照（ snapshot ）是关系中在t时有效的 元组通过投影去除时间段属性后的集合。 时态选择（Temporal selection）: 涉及时间属性的选择 时态投影（Temporal projection）: 元组继承了原始关系中元 组的时间 时态连接（Temporal join）: 连接结果中元组的时间是产生该元 组的两个元组的时间的交。如果时间不相交，则该元组从结果中 去除。
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数据库中的时间
一个时态关系account
在一个时态关系（ temporal relation）中，每个元组具有一个该元组为真时 的相关时间，这个时间可以是有效时间或事务时间。 时态查询语言简化了时间建模和与时间相关的查询
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SQL-92中的时间定义
date: 年——四位数字 (1--9999) 月——两位数字 (1--12) 日——两位数字 (1--31)
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几何构件的表示
(a) 圆柱的差
(b) 圆柱的并
设计数据库也存储有关对象的非空间信息，如构造对象 的材料， 颜色等等
空间集成约束很重要：
如：管道不能相交，电线不能靠得太近，等等
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地理数据
光栅数据（Raster data） 由二维或更 高维的位图或像素组成。
典型的二维光栅图像例子：云层的 卫星图像，其中每个像素存储了特 定地区的云层可见度。
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设计数据库
设计数据库中，设计组件被表示为对象（通 常为几何对象），对象间的联系指明了设计 的构造方式。
简单的二维对象：点、线、三角、矩形、多 边形
复杂的二维对象：通过简单对象的并、交、 差操作得到
复杂三维对象：用简单对象（如球、圆柱和 立方体）的并、交、差操作得到
线框模型（Wireframe models）用于将三维 额 表面表示成简单对象的集合
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时态查询语言
时态关系中使用函数依赖必须小心：添加的时间域可 能导致函数依赖失效。例如：余额，帐号。 时态函数依赖 temporal functional dependency ： 如果对R的所有合法实例r而言，r的所有快照都满足函 数依赖x Y，则说时态函数依赖 X Y在关系模式R 上成立。
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第8章: 高级数据库应用
时间数据（Temporal Data） 空间和地理信息数据库（Spatial and Geographic Databases） 多媒体数据库（Multimedia Databases） 移动计算和个人数据库（Mobility and Personal Databases）
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