空间数据库管理模式
空间数据组织与管理
2) Shape
• Shape文 件 保 存 数 据 中 的 空 间 特 征 信 息 ， 包 括
不具有拓扑关系的几何信息和属性信息
特征的几何信息存贮为一个由一组矢量坐标组成
的Shape。
属性由dBASE（dBASE是一种通用的关系数据库）
格式文件管理，每个属性记录与相关的Shape记录
一一对应。
地层等。
2）时间序列分层
把不同时间或不同时期的数据作为一个数据层。
3）地面垂直高度分层
把不同垂直高度的数据作为一个数据层。
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Z
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2、空间数据分层的目的
便于空间数据的管理、查询、显示、分析等。
1）空间数据分为若干数据层后，对所有空间数据的管理
就简化为对各数据层的管理，而一个数据层的数据结构往
本字符。
FID
Date
Entity
.......
Numofpts
Envelope
x1,y1,x2,y2, ...
...xn,yn
B
A
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BLOB
4.对象—关系的空间数据管理系统
在关系数据库中，除了使
用二进制字段存储非结构
化数据外，还可以对关系
数据库进行扩展，即将复
杂的数据类型作为对象放
依次通过采样算法得到低一层的影像数据。
• 分块是对分层之后的影像数据按照设定好的影像块进行分割存储。分块之后只需要
将需要显示和处理的若干个影像块数据读入内存，而并非未分块前的一整幅影像。
第43页/共51页
影像金字塔构建过程
先将原始影像进行分块，然后对数据块进行重采样生成较低分辨率的影像，依次进行，直到完成预定的分
5地理信息系统的数据模型与空间数据库
关系模型
属性 实体 E1 E2
…
A1
V11 V12
…
A2
V21 V22
…
A3
V31 V32
…
…
… …
An
Vn1 Vn2
…
E3
V13
V23
V33
…
Em
V1m
V2m
V3m
…
…
Vn3
Vnm
30
关系1：边界关系 多边形 边号 (P) Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ 边 号 (E) a b e b c d 边 长 (L) 30 40 30 40 25 28
为“一对一联系”，记为“1:1”。例如省—省会。
一对多联系 如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个（零 个或多个）实体有联系，而E2中每个实体至多和E1 中一个实体有联系，那么称E1和E2的联系为“一对
多联系”，记为“1:N”。例如省和湖泊。
17
多对多联系 如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个（ 零个或多个）实体有联系，反之亦然，那么称E1 和E2的联系为“多对多联系”，记为“M:N”。 例如地块—弧段。 关系数据库很难表达多对多联系，这时候必需进 行分解。
24
1) 层次模型
层次层次模型所表达的基本联系是一对多的关 系，它把数据按其自然的层次关系组织起来，以反 应数据之间的隶属关系。 层次模型的优点是模型层次分明、结构清晰， 较容易实现。尽管每个记录只有一个双亲，当从子 女查找双亲，只有唯一的结果，但查找比较麻烦， 需要大量的索引文件，而且某种属性值可能要重复 多次，导致数据冗余度增加，当对层次模型进行修 改时，只有当新记录有上属记录时才能插入。删除 一个记录其所有下属记录也同时被删除。
数据库空间管理与磁盘容量规划
数据库空间管理与磁盘容量规划在现代信息时代，数据库扮演着重要的角色，它们是组织和企业存储和管理数据的关键工具。
数据库是一个以实现数据访问、增加、删除和修改为目标的组织化文件集合。
为确保数据库的正常运行和高效性，数据库空间管理和磁盘容量规划是至关重要的任务。
1. 数据库空间管理：数据库空间管理指的是管理数据库中的物理空间。
一个数据库可以存储大量的数据，但随着时间的推移，数据库的大小和数据量将不断增长。
因此，有效地管理数据库的空间很重要。
以下是一些数据库空间管理的关键要素：1.1 数据库容量评估：评估数据库容量是空间管理的基本步骤之一。
通过分析数据库的存储需求，可以了解到目前的数据库容量使用情况，并可以预测未来的需求。
这将有助于确定是否需要扩展数据库的空间。
1.2 管理数据库文件：数据库通常由多个文件组成，如数据文件、日志文件等。
在数据库设计中，要考虑到这些文件的大小和位置。
了解数据库文件的构成和使用情况可以帮助管理员有效地管理数据库的空间。
1.3 数据库分区：数据库分区是一种将数据库物理空间划分为多个逻辑片段的技术。
分区可以通过逻辑上划分、物理上划分或两者的结合划分来实现。
适当地进行数据库分区将有助于性能的提升和空间的最优利用。
1.4 数据库清理和整理：随着时间的推移，数据库中可能会出现无用的数据、过期的数据和重复的数据。
定期清理和整理数据库是必要的步骤，它可以释放空间、提高数据库的性能和减少备份和恢复的时间。
2. 磁盘容量规划：磁盘容量规划是确定数据库在服务器上所需磁盘空间的过程。
在规划磁盘容量时，需要考虑以下几个因素：2.1 数据库大小：数据库的大小是确定所需磁盘空间的重要因素之一。
根据数据库的存储需求和数据的预测增长率，管理员可以确定数据库所需的磁盘容量。
2.2 数据库备份和恢复：备份和恢复数据库所需的磁盘空间也是磁盘容量规划的一个重要方面。
备份文件需要足够的空间来存储和保护数据，以便在需要时进行恢复。
测绘技术中的空间数据库管理系统介绍
测绘技术中的空间数据库管理系统介绍随着科技的飞速发展，测绘技术在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
无论是地图导航、城市规划还是环境监测，测绘技术都承载着巨大的责任。
而在测绘技术中，空间数据库管理系统则成为了不可或缺的一部分。
本文将向您介绍空间数据库管理系统的基本概念、用途以及相关技术。
一、空间数据库管理系统的概念所谓空间数据库管理系统，简称SDMS（Spatial Database Management System），是一种用于存储、管理和查询空间数据的软件系统。
与传统的关系型数据库管理系统相比，SDMS能够有效地处理和分析地理空间数据，包括地理特征、地理位置和与位置相关的属性信息。
SDMS在许多领域中被广泛应用，例如地理信息系统（GIS）、遥感、测绘等。
二、空间数据库管理系统的用途1. 地图导航与路径规划在如今普及的地图导航软件中，SDMS发挥着不可替代的作用。
通过将地图数据存储在数据库中，SDMS能够高效地存储、索引和查询地理空间信息，从而实现准确的路径规划、实时交通状况分析等功能。
无论是城市导航、旅行规划还是物流运输，SDMS都能提供可靠的地理数据支持。
2. 城市规划与土地管理空间数据库管理系统在城市规划和土地管理中扮演着重要的角色。
通过存储和分析城市的地理空间数据，SDMS能够帮助城市规划师更好地了解城市的发展趋势和潜在问题。
例如，通过分析人口密度、交通流量和土地利用情况，SDMS可以为城市规划部门提供科学的决策支持，促进城市的可持续发展。
3. 环境监测与资源管理保护环境和合理管理资源是当今社会面临的重要挑战。
SDMS在环境监测和资源管理中发挥着关键作用。
通过将遥感数据与地理信息相结合，SDMS能够对环境污染、自然灾害和自然资源进行监测和管理。
例如，SDMS可以帮助科学家分析空间数据，预测地震活动的发生概率，减少灾害对人民生命和财产的影响。
三、空间数据库管理系统的技术1. 空间索引技术空间索引是SDMS中的一项重要技术。
空间数据库复习重点答案(完整)
空间数据库复习重点答案(完整)1、举例说明什么是空间数据、非空间数据？如何理解空间查询和非空间查询的区别？常用的空间数据库管理方式有哪几种及其各自特点。
文件管理阶段缺点：1）程序依赖于数据文件的存储结构，数据文件修改时，应用程序也随之改变。
2）以文件形式共享，当多个程序共享一数据文件时，文件的修改，需得到所有应用的许可。
不能达到真正的共享，即数据项、记录项的共享。
常用：文件与数据库系统混合管理阶段优点：由于一部分建立在标准的RDBMS上，存储和检索数据比较有效、可靠。
缺点：1）由于使用了两个子系统，它们各自有自己的规则，查询操作难以优化，存储在RDBMS外的数据有时会丢失数据项的语义。
2）数据完整性的约束条件可能遭破坏，如在几何空间数据系统中目标实体仍存在，但在RDBMS中却已删除。
3）几何数据采用图形文件管理，功能较弱，特别是在数据的安全性、一致性、完整性、并发控制方面，比商用数据库要逊色得多全关系型空间数据库管理系统◆属性数据、几何数据同时采用关系式数据库进行管理◆空间数据和属性数据不必进行烦琐的连接，数据存取较快◆属性间接存取，效率比DBMS的直接存取慢，特别是涉及空间查询、对象嵌套等复杂的空间操作◆GIS软件：Sytem9，SmallWorld、GeoView等本质：GIS软件商在标准DBMS顶层开发一个能容纳、管理空间数据的系统功能。
对象关系数据库管理系统优点：在核心DBMS中进行数据类型的直接操作很方便、有效，并且用户还可以开发自己的空间存取算法。
缺点：用户须在DBMS环境中实施自己的数据类型，对有些应用相当困难。
面向对象的数据库系统。
采用面向对象方法建立的数据库系统；GIS是一个利用空间分析功能进行可视化和空间数据分析的软件。
它的主要功能有：搜索、定位分析、地形分析、流分析、分布、空间分析/统计、度量GIS可以利用SDBMS来存储、搜索、查询、分享大量的空间数据集改：地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。
数据库空间管理的方法与技巧
数据库空间管理的方法与技巧数据库在现代信息系统中扮演着重要的角色，它存储、组织和管理着大量的数据。
随着时间的推移和数据的增长，数据库的空间需求也会不断增加。
有效地管理数据库空间对于提高数据库性能和保证系统的稳定运行至关重要。
本文将介绍一些数据库空间管理的方法与技巧，以帮助管理员更好地管理和优化数据库空间。
1.监控数据库空间使用情况首先，管理员需要定期监控数据库空间的使用情况。
通过监控工具可以获取数据库中每个表和索引的大小，以及表的数据增长趋势。
这些监控指标可以帮助管理员了解数据库的空间使用情况，及时发现容量不足的问题。
2.规划适当的数据库空间大小在创建数据库时，管理员可以根据业务需求和数据增长率来规划适当的数据库空间大小。
过小的空间容量可能导致频繁的碎片化和扩容操作，影响数据库性能。
过大的空间容量则会浪费硬盘资源。
管理员需要充分了解业务需求和数据增长趋势，合理规划数据库空间大小。
3.定期清理无效数据和日志数据库中存在一些已过期或无效的数据，及时清理这些数据可以释放空间。
同时，数据库的事务日志也会占据一定的空间，管理员需要定期备份和清理事务日志，以保证数据库的正常运行和释放空间。
4.使用合适的数据类型和字段长度在设计数据库表结构时，管理员需要选择合适的数据类型和字段长度。
合理选择数据类型可以减小数据存储的空间，提高数据库的性能。
例如，对于年龄字段，使用整数类型比字符类型更为合适。
同时，管理员还需要合理设置字段长度，避免过长导致空间浪费。
5.压缩数据库对象对于某些具有较大体积的数据库对象，如表、索引等，管理员可以考虑使用压缩技术来减小它们的物理存储空间。
数据库引擎通常提供了压缩功能，可以根据业务需求选择合适的压缩算法和策略，以减小数据库的存储空间。
6.分区和分表当数据库中包含大量数据时，管理员可以考虑使用分区和分表技术来分解数据集，将数据存储在多个独立的表空间中。
这样可以提高查询性能，同时也可以方便地管理和维护数据库。
如何进行空间数据的管理与共享
如何进行空间数据的管理与共享随着科技的不断进步和地理信息系统的广泛应用，空间数据的管理和共享成为了一个重要的议题。
空间数据的管理和共享旨在整合和管理来自不同来源的空间数据，以便更好地支持决策制定、规划设计和资源管理等工作。
本文将探讨如何进行空间数据的管理与共享。
一、空间数据管理的重要性空间数据管理是指对空间数据的采集、组织、分类、存储、更新和维护等一系列活动。
它不仅可以使空间数据的使用更加高效和便捷，还可以提高数据质量和准确性。
空间数据管理还可以促进不同机构和部门之间的协作和共享，避免数据冗余和重复采集。
空间数据管理的重要性体现在以下几个方面：1.决策支持：空间数据是决策制定的重要依据之一。
通过对空间数据进行及时准确的管理，可以有效地支持决策制定过程，提供分析和可视化工具，帮助决策者更好地了解和分析问题。
2.规划设计：空间数据管理为城市规划、土地利用规划等提供了基础数据支持。
通过对现有空间数据进行管理，可以准确掌握各种地理现象和特征，从而为规划设计提供科学依据。
3.资源管理：空间数据管理可以帮助实现资源的合理配置和利用。
通过对资源分布情况、利用状况等进行管理，可以提高资源利用效率，减少资源浪费。
二、实现空间数据管理的关键技术实现空间数据管理需要依靠一系列关键技术来支持和实现。
以下是几个常用的关键技术：1.数据采集：数据采集是空间数据管理的首要环节。
通过使用地理信息系统和遥感技术等，可以对不同来源的数据进行采集和整合。
例如，利用遥感技术可以获取高分辨率的遥感影像，并通过图像处理技术提取出地物类别和信息。
2.数据存储：空间数据的存储是指将采集到的数据进行合理分类和存储，以供后续使用。
传统的地理信息系统采用关系数据库进行存储，而随着大数据技术的兴起，分布式存储和云计算等技术也得到了广泛应用。
3.数据更新和维护：空间数据是动态变化的，在数据管理过程中需要对数据进行及时更新和维护。
通过建立数据更新机制和维护流程，可以确保数据的准确性和时效性。
空间数据管理-空间数据库
contents
目录
• 空间数据库概述 • 空间数据库的核心技术 • 空间数据库的应用领域 • 空间数据库面临的挑战与解决方案 • 空间数据库的未来发展趋势
空间数据库概述
01
定义与特点
定义
空间数据库是一种用于存储和管理空 间数据的数据库系统，它能够存储、 检索、更新和管理空间数据，包括地 理信息、地图数据、遥感数据等。
空间数据查询语言
空间数据查询语言是用于查询和管理 空间数据库的标准语言，它提供了丰 富的空间函数和操作符，用于对空间 数据进行各种复杂的查询和操作。
常见的空间数据查询语言包括SQL、 PostGIS等。
空间数据模型与结构
空间数据模型与结构是描述空间数据的组织和表达方式，它决定了空间数据的表示、存储和查询方式 。
环境监测与保护是空间数据库的重要应用领域之一。 环境监测部门需要利用空间数据库来分析环境质量、 生态状况等信息，为环境保护提供决策支持。
环境监测与保护还包括污染治理、生态修复等领域。
空间数据库面临的挑
04
战与解决方案
数据安全与隐私保护
数据加密
采用先进的加密算法对空间数据进行加密， 确保数据在存储和传输过程中的安全性。
访问控制
实施严格的访问控制策略，对不同用户设定不同的 权限级别，防止未经授权的访问和数据泄露。
隐私保护
在数据采集、处理和使用过程中，采取匿名 化、去标识化等技术手段保护用户隐私。
高性能查询优化
索引技术
利用空间索引技术提高查询效率，如 R-tree、Quadtree等。
查询策略优化
根据查询需求和数据特点，优化查询 路径和算法，减少计算量和I/O负载。
空间数据库学习报告
国外空间数据库技术现状、存在问题与发展趋势学号：：逸摘要：随着计算机技术日益成熟，以及“数字城市”理念逐步深入人心，空间数据库技术在20世纪60年代后迅速发展。
本文论述了国外空间数据库技术的发展现状，罗列了一些尚存问题，展望了空间数据库的发展方向，希望能对笔者的空间数据库课程的学习打下认知基石。
关键词：空间数据库技术一、国外空间数据库现状1.1空间数据库管理模式发展历程管理模式经历了纯文件模式、文件结合关系型数据库的管理模式、全关系型数据库管理模式和面向对象的数据库管理模式四个阶段。
1.2当下空间数据库主流类型1.2.1混合模型数据库所谓混合模型数据库其基本思想是将地理空间信息按照专题特性进行分层,每个图层由一类相同或相似的空间实体构成,如在一个城市中,道路、旅游景点、大专院校等不同特性的空间实体构成不同专题的图层,然后对这些图层进行分层存储和处理。
对于图层中的每个空间实体,其属性数据被分为两部分: 空间属性和非空间属性,空间属性存储在文件系统中,非空间属性则存储在关系数据库中,两者通过一个全局唯一的标识符进行关联。
其示意图如下图所示。
图11.2.2 对象-关系型数据库近年来,结合关系数据库和面向对象思想的对象—关系数据模型渐渐成为GIS应用中构建数据库系统的主流技术。
由于这种技术更为逼真地模拟了现实世界中空间实体的结构和相互关系,并且采用单一系统进行存储, 因而消除了传统混合模型的缺点, 更有利于对空间数据进行管理和维护。
该类型数据库有如下优点：①采用对象-关系数据模型的商业化数据库产品技术上已经比较成熟,这就使得采用对象-关系模型构造的数据模型可以直接在一个对象-关系数据库中进行存储、管理,并且由于采用了符合行业标准的开放式数据接口,使得数据的共享更加方便有效；②由于采用了单独的数据库进行数据管理, 使得对空间数据进行操作更加简单和方便,效率也大大提高；③通过采用开放式的SQL平台以及大量空间操作函数的使用,能够开发出功能更加强大的应用系统,扩展了GIS 应用的围[1]。
空间数据组织与管理概述
空间数据组织与管理概述1. 引言空间数据指的是地理位置信息与属性信息结合的数据。
在现代化社会中，空间数据的组织与管理对于各种领域的决策和规划至关重要。
空间数据组织与管理的目的是有效地存储、查询、分析和可视化空间数据，以支持地理信息系统（Geographic Information System, GIS）的应用。
2. 空间数据组织在进行空间数据组织之前，我们首先需要了解空间数据的特征。
空间数据通常由几何数据与属性数据组成。
几何数据描述了地理实体的位置、形状和大小，而属性数据描述了与地理实体相关的数量、品质和状态等信息。
2.1 点、线和面几何数据的基本形式包括点、线和面。
点表示一个具体的地理位置，线表示连接两个或多个点的路径，面表示一个封闭的区域。
通过将这些基本形式组合，可以描述复杂的地理现象。
2.2 地理参照系地理参照系是空间数据组织的基础。
它定义了空间数据的坐标系统和地理投影方式，以确保不同数据源之间的一致性和对齐性。
2.3 空间索引为了提高空间数据的查询效率，通常需要使用空间索引来组织和管理数据。
空间索引是一种数据结构，能够快速定位空间数据的位置。
常用的空间索引包括网格索引、四叉树和R树等。
3. 空间数据管理空间数据管理是指对空间数据进行存储、查询、更新和删除等操作的过程。
在空间数据管理中，需要考虑数据的完整性、一致性和安全性。
3.1 数据存储空间数据存储可以采用关系型数据库、文件系统或分布式存储等方式。
关系型数据库通常使用空间扩展模块来支持空间数据的存储和查询。
文件系统可以直接存储空间数据的文件，而分布式存储则将数据分布在多个计算节点上，以提高数据的可扩展性和容错性。
3.2 数据查询空间数据查询是通过查询语言（如SQL）来获取满足特定条件的空间数据。
查询语言通常包括空间操作符（如相交、包含等）和空间函数（如计算距离、面积等）来处理空间数据。
3.3 数据更新和删除空间数据的更新和删除需要考虑数据完整性和一致性。
空间数据库管理模式
空间数据管理模式1．文件管理——ArcInfo中Coverage文件管理ARC/INFO7.X以前版本以Coverage作为矢量数据的基本存储单元。
一个Coverage存储指定区域内地理要素的位置、拓扑关系及其专题属性。
每个Coverage一般只描述一种类型的地理要素（一个专题Theme）。
位置信息用X,Y表示，相互关系用拓扑结构表示，属性信息用二维关系表存储。
❑Coverage的优点空间数据与属性数据关联空间数据放在建立了索引的二进制文件中，属性数据则放在DBMS表（TABLES）里面，二者以公共的标识编码关连。
矢量数据间的拓扑关系得以保存由此拓扑关系信息，我们可以得知多边形是哪些弧段（线）组成、弧段（线）由哪些点组成、两条弧段（线）是否相连以及一条弧段（线）的左或右多边形是谁？这就是通常所说的“平面拓扑”。
❑新技术条件下Coverage的缺陷Coverage模型可取的方面，有的已经可以不再继续作为强调的因素；拓扑关系的建立可以由面向对象技术解决（记录在对象中）硬件的发展，不再将存储空间的节省与否作为考虑问题的重心计算机运算能力的提高，已经可以实时地通过计算直接获得分析结果。
空间数据不能很好地与其行为相对应；以文件方式保存空间数据，而将属性数据放在另外的DBMS系统中。
这种方式对于日益趋向企业级和社会级的GIS应用而言，已很难适应（如海量数据、并发等）Coverage模型拓扑结构不够灵活，局部的变动必须对全局的拓扑关系重新建立（Build）“牵一发而动全身”，且费时在不同的Coverage之间无法建立拓扑关系；河流与国界人井与管道2．文件-关系数据库混合型管理——ArcInfo、ArcView GIS的Shape文件和Mapinfo中的Tab文件管理用文件系统管理几何图形数据，用商用关系型数据库管理属性数据，两者之间通过目标标识或内部连接码进行连接。
在这一管理模式中，除通过OID(object，ID)连接之外，图形数据和属性数据几乎是完全独立组织、管理与检索的。
测绘技术中的地理空间数据管理方法
测绘技术中的地理空间数据管理方法随着科技的不断发展，测绘技术在地理信息系统中的应用越来越广泛。
地理空间数据是测绘技术的核心，它包含了丰富的地理信息。
如何高效地管理地理空间数据成为了测绘技术中的重要问题。
本文将介绍一些常用的地理空间数据管理方法。
一、空间数据模型空间数据模型是地理空间数据管理的核心概念之一。
它定义了地理空间数据对象在计算机中的表达方法。
常见的空间数据模型有基于要素（Feature-based）和基于栅格（Raster-based）两种。
基于要素的空间数据模型将地理空间数据表示为不同类型的要素，如点、线、面等。
这种模型适用于具有连续或离散几何形状的地理对象，能够准确表示地理实体的位置和形状。
基于要素的空间数据模型通常采用矢量数据表示，比如Shapefile格式、GeoJSON格式等。
基于栅格的空间数据模型将地理空间数据表示为规则的像元网格，每个像元包含一个值来表示某种属性。
这种模型适用于连续的、均匀分布的地理现象，如高程数据、遥感影像等。
基于栅格的空间数据模型通常采用栅格数据表示，比如GeoTIFF格式、GRID格式等。
二、地理数据库管理系统地理数据库管理系统（Geographic Database Management System，简称GDBMS）是专门用于管理地理空间数据的数据库管理系统。
它提供了强大的数据组织、查询、分析和可视化功能，能够满足复杂的地理空间数据管理需求。
GDBMS具有以下特点：首先，它采用了空间数据模型来存储和处理地理空间数据，可以实现对地理对象的准确、高效的操作。
其次，它支持地理空间数据与属性数据的集成管理，提供了全面的数据关联和查询功能。
再次，它具备多用户操作和并发控制能力，支持多个用户同时对地理数据库进行操作。
最后，它支持数据版本控制和数据共享，可以方便地进行数据更新、共享和发布。
三、地理信息系统地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是基于地理空间数据的信息系统。
空间数据库系统与空间数据库管理系统(优质PPT文档)
➢ 规划管理
数字正射影象（DOG） ArcInfo数据交换格式
数据库管理系统（➢DBMS）：
分布式空间数据库管理系统
➢ 道路数据
数字栅格地图（DR➢G）数字栅格地图（DRG） ➢ …
➢ 元数据库（MD）
数字栅格地图数据库（DRG）
数字高程模型数据库（DEM）
等高线
空 间
数字正射影像数据库（DOM）
高档微机 专门的图形工作站专用服务器
图形工作站：
➢ 图形显示器 ➢ 高速CPU ➢ 硬件图形加速器 ➢ 快速存储系统
UNIX的SGI、SUN、IBM、HP等
微机： 线-多边形拓扑关系生成
数字正射影象（DOG）
线-多边形拓扑关系生成 空间数据访问对象（GDAO）：由一组能够完成数据库访问功能的C++对象组成，封装空间数据库的访问。 用来存储磁盘块的副本的主存的一部分 最流行，最有效，增长最快； ArcInfo数据交换格式 内容：关于数据类型的工具表，给出数据的名字、定义、组成和属性 程序需要磁盘上的块，向缓冲区管理器发出请求； 数据库管理系统集成环境 矢量地形要素数据库（DLG） 空间数据库管理系统（SDBMS） 关闭数据块：内存到硬盘 应用程序分割为用户服务层，业务处理层，数据服务层 点-线拓扑关系生成——结点匹配算法
数据分发 与服务
数据定义功能——定义数据 空间数据获取与处理 空间数据运行管理 空间数据操纵功能 数据处理与空间关系建立 空间数据的检索 数据输出与符号化 数据维护功能
6、空间数据库管理员
负责全面地管理和控制空间数据库系统 决定数据库中的信息内容和结构 决定数据库的存储结构和存取策略 定义数据的安全性要求和完整性约束条件 监控数据库的使用和运行 数据库的改进和重组 数据访问授权 数据库的日常维护
如何进行空间数据管理和共享
如何进行空间数据管理和共享空间数据管理和共享在当今信息化时代具有重要意义。
随着科技的快速发展和大数据的广泛应用，空间数据成为各行各业不可或缺的资源。
然而，要实现空间数据的高效管理和有效共享并非易事。
本文将围绕如何进行空间数据管理和共享展开探讨，旨在提供一些思路和方法来解决这一挑战。
一、空间数据管理空间数据管理是指对所有与地理空间有关的数据进行集中存储、处理和管理的过程。
它涉及数据的整合、清洗、存储、更新和查询等内容，目的是提高数据的质量和可用性。
空间数据管理需要考虑以下几个方面。
1.数据整合与清洗首先，空间数据管理需要将来自不同来源的数据进行整合。
这些数据可能来自各个部门、不同类型的传感器或人工采集渠道。
因此，对数据进行清洗和去重是必要的，在此过程中，可以使用一些开源数据清洗工具来帮助识别和修复数据中的错误和缺失。
2.数据存储与处理对于大规模的空间数据集，如何高效地存储和处理是一个关键问题。
传统的关系型数据库可能不足以应对大规模数据的存储和处理需求，因此，一些新兴的大数据技术如分布式文件系统和列式存储系统可以被应用于空间数据管理中，以提高性能和可伸缩性。
3.数据更新与维护空间数据管理需要保证数据的准确性和时效性。
因此，需要建立一套完善的数据更新与维护机制，包括定期的数据更新、错误修复和数据质量监控等。
此外，还应建立数据版本管理系统，以追踪不同时间点的数据变化，并确保数据的一致性和可追溯性。
二、空间数据共享空间数据共享是指在数据管理的基础上，将数据分享给相关利益相关方和公众。
空间数据共享的目的是促进信息共享和合作，推动创新和决策制定。
以下是一些关于空间数据共享的思考。
1.共享政策与法规为了促进空间数据共享，需要建立相关的政策和法规。
政府在制定和落实相关政策时应考虑公众的需求和利益，同时平衡数据开放和隐私保护之间的关系。
此外，政府还应该明确相关的数据共享标准和规范，以确保数据的质量和可信度。
2.共享平台与技术空间数据的共享需要建立相应的共享平台和技术。
数据库管理中的存储空间分配与管理方法
数据库管理中的存储空间分配与管理方法随着信息技术的发展，数据库管理成为管理企业数据的关键。
存储空间管理是数据库管理中重要的一部分，它涉及存储空间的分配、优化以及扩展等方面。
本文将介绍数据库管理中的存储空间分配与管理方法，包括合理的存储空间分配策略、空间优化技术和空间扩展策略等内容，旨在帮助数据库管理员更好地管理数据库的存储空间。
一、存储空间分配策略存储空间分配策略是数据库管理中的关键环节。
合理的存储空间分配可以避免空间的浪费和碎片化，提高数据库的性能。
以下是几种常见的存储空间分配策略：1. 预分配策略：预分配存储空间可以避免频繁的扩展操作，提高数据库的性能。
预分配策略可以根据数据的增长情况和业务需求设置合理的值，确保数据库有足够的存储空间。
2. 动态分配策略：动态存储空间分配可以根据实际需求动态调整存储空间的大小，避免浪费和碎片化。
常见的动态分配策略包括自动增长和自动收缩两种方式。
自动增长可以根据需求自动扩展存储空间，避免因空间不足而导致的数据丢失。
自动收缩可以自动释放未使用的存储空间，提高存储空间的利用率。
3. 分区策略：分区是一种将表或索引划分成多个小块并分别存储的策略。
分区可以根据业务需求和查询性能的要求设置不同的存储空间大小和存储位置。
分区策略可以提高数据库的吞吐量和查询性能，减少数据迁移成本。
二、空间优化技术空间优化是数据库管理中的重要环节，它可以优化存储空间，提高数据库的性能。
以下是几种常见的空间优化技术：1. 压缩技术：压缩技术是一种将数据库中的数据进行压缩存储的方法。
压缩可以减少存储空间的占用，提高数据库的存储容量和访问速度。
常见的压缩技术包括行压缩和列压缩两种方式。
2. 分区与索引：通过将表或索引划分成多个小块并分别存储，可以提高存储空间和查询性能。
分区和索引可以使查询效率更高，减少I/O负载，提高数据库的性能。
3. 数据丢弃与归档：根据数据的重要性和访问频率，对数据库中的数据进行丢弃和归档。
什么是空间数据库及其特点
引言：空间数据库是一种具有特殊功能的数据库系统，它可以存储、管理和查询空间相关的数据，并为用户提供空间数据分析和空间关系处理的功能。
本文将进一步探讨什么是空间数据库及其特点。
概述：空间数据库是一种专门用于处理与空间位置有关的数据的数据库系统。
与传统的关系数据库不同，空间数据库能够存储和处理具有空间属性的数据，例如地理位置、地形等。
它提供了一种强大的数据管理和空间分析工具，可以用于各种领域，如地理信息系统、遥感技术和环境研究。
正文内容：1. 空间数据模型空间数据库采用了特定的数据模型来表示空间数据。
最常用的空间数据模型是对象-关系数据模型，它将地理对象（如点、线、面）表示为数据库中的表格，并使用关系型数据库管理系统进行存储和查询。
其他常用的模型包括层次模型和网状模型。
这些模型提供了对空间数据的强大支持，使用户能够进行高效的空间数据操作。
2. 空间索引技术空间数据库使用索引技术来提高对空间数据的查询效率。
传统的索引结构无法有效地处理空间数据的查询，因为它们只能处理一维数据。
为了解决这个问题，空间数据库采用了特殊的索引结构，如R树和四叉树。
这些索引结构将空间数据分割成多个小区域，并为每个区域分配一个唯一的标识符。
这样一来，用户在查询空间数据时只需要遍历相关的区域，而无需扫描整个数据库。
3. 空间关系查询空间数据库提供了丰富的空间关系查询功能，用户可以通过空间关系来检索和分析空间数据。
常见的空间关系查询操作包括相交、包含和相邻等。
这些查询能够帮助用户快速获取特定关系的空间数据，从而满足各种应用需求，如城市规划、环境保护和路线规划等。
4. 空间数据分析空间数据库具有强大的空间数据分析功能，用户可以利用这些功能来进行空间数据的统计和分析。
例如，用户可以对城市的人口分布进行统计分析，找出人口密度较高的区域。
同时，空间数据库还支持空间数据的可视化，用户可以通过地图和图表等方式直观地展现空间数据的特征和变化。
5. 空间数据一致性与完整性空间数据库对空间数据的一致性和完整性有严格要求。
空间数据库体系结构
数据库管理系 统集成环境
应用程序API
空 间 数 据 库 引 擎
空 间 数 据 访 问 对 象
操作 系统
据空 库间 数
4、空间数据库系统的集中式体系结构
空间数据库
存储器
磁盘控制器
外设控制器
存储控制器
CPU
系统总线
5、数据库系统的客户/服务器体系结构 （1）主机－终端式网络
使用大型主机作为服务器，通过终端来访问数 据。
（2）子模式 它是用户与数据库的接口，是用户看到的并获准 使用的那部分数据的逻辑结构，借此来操作数据库中 的数据。 它接口简单，使用方便；提供数据共享性；孤立 数据，安全保密。 （3）模式 它是对整个数据库的全局逻辑描述，是对数据模 型的一种等价处理或具体实现。模式的主体是数据模 型，模式只能描述数据库的逻辑结构，而不涉及具体 存取细节。
空间数据库
空间数据库
空间数据库
分布式多空间数据库的关键技术：
① 集成技术 ② 全局空间索引 ③ 事务管理
④ 并发控制
思考题
1、什么是数据字典？什么是聚类？ 2、空间数据库系统由哪几部分组成？ 3、空间数据库系统的体系结构主要有哪些？
（4）模式与子模式之间的关系 所有用户子模式的最小并集是模式，从模式中可 以导出各种子模式。 （5）存储模式 用来描述数据在存储装置上的物理配置和组织问 题。又称为内模式。
2、映射与数据独立 映射实质上是两个事物之间的对应关系，它包括 两种不同的映射。 子模式/模式映射：定义概念记录与用户逻辑记 录之间的对应关系。逻辑独立性
第六章 空间数据库体系结构
一、空间数据库系统 二、数据库系统的体系结构
三、空间数据库系统的体系结构
四、分布式空间数据库系统
地理空间数据库管理
地理空间数据库管理在当今数字化的时代，地理空间数据正以前所未有的速度增长和积累。
从城市规划到环境监测，从交通运输到农业发展，各个领域都依赖于准确、及时和丰富的地理空间信息。
而地理空间数据库管理，作为有效组织、存储和利用这些数据的关键手段，其重要性日益凸显。
地理空间数据，简单来说，是与地理位置相关的数据。
它可以包括地图、卫星图像、地形数据、土地利用信息等等。
这些数据具有独特的特征，比如空间相关性、多维度性和海量性。
与传统的数据不同，地理空间数据不仅包含属性信息，如某个地点的名称、类型等，还包含了空间位置信息，即坐标、形状和拓扑关系。
地理空间数据库，就是专门用于存储和管理这类数据的系统。
它需要能够高效地处理大量复杂的空间数据结构，支持各种空间查询和分析操作。
一个良好的地理空间数据库管理系统应当具备强大的数据存储能力、快速的数据检索能力、精确的数据更新机制以及可靠的数据安全性。
在数据存储方面，地理空间数据库采用了多种技术和策略。
例如，使用栅格数据结构来存储连续的地理空间信息，如卫星图像；使用矢量数据结构来表示离散的地理对象，如道路、建筑物等。
同时，为了提高存储效率，还会采用数据压缩技术，减少数据的存储空间。
数据检索是地理空间数据库管理的核心功能之一。
用户可能需要根据地理位置、形状、距离等条件来查找特定的数据。
这就要求数据库系统具备高效的空间索引机制，如 R 树、四叉树等，能够快速定位和检索符合条件的数据。
此外，还需要支持复杂的空间查询语言，以便用户能够准确地表达查询需求。
数据更新也是一项重要的任务。
随着时间的推移，地理空间数据可能会发生变化，比如新建的道路、建筑物的拆除等。
地理空间数据库管理系统需要提供便捷的更新手段，确保数据的及时性和准确性。
同时，在更新过程中，还需要处理好数据的一致性和完整性问题，避免出现错误和冲突。
数据安全性是不容忽视的一个方面。
地理空间数据往往涉及国家安全、商业机密和个人隐私等重要信息。
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空间数据管理模式
1．文件管理——ArcInfo中Coverage文件管理
ARC/INFO7.X以前版本以Coverage作为矢量数据的基本存储单元。
一个Coverage存储指定区域内地理要素的位置、拓扑关系及其专题属性。
每个Coverage一般只描述一种类型的地理要素（一个专题Theme）。
位置信息用X,Y表示，相互关系用拓扑结构表示，属性信息用二维关系表存储。
❑Coverage的优点
空间数据与属性数据关联
空间数据放在建立了索引的二进制文件中，属性数据则放在DBMS表（TABLES）里面，二者以公共的标识编码关连。
矢量数据间的拓扑关系得以保存
由此拓扑关系信息，我们可以得知多边形是哪些弧段（线）组成、弧段（线）由哪些点组成、两条弧段（线）是否相连以及一条弧段（线）的左
或右多边形是谁？这就是通常所说的“平面拓扑”。
❑新技术条件下Coverage的缺陷
Coverage模型可取的方面，有的已经可以不再继续作为强调的因素；
拓扑关系的建立可以由面向对象技术解决（记录在对象中）
硬件的发展，不再将存储空间的节省与否作为考虑问题的重心
计算机运算能力的提高，已经可以实时地通过计算直接获得分析结果。
空间数据不能很好地与其行为相对应；
以文件方式保存空间数据，而将属性数据放在另外的DBMS系统中。
这种方式对于日益趋向企业级和社会级的GIS应用而言，已很难适应（如海量数据、
并发等）
Coverage模型拓扑结构不够灵活，局部的变动必须对全局的拓扑关系重新建立（Build）
“牵一发而动全身”，且费时
在不同的Coverage之间无法建立拓扑关系；
河流与国界
人井与管道
2．文件-关系数据库混合型管理——ArcInfo、ArcView GIS的Shape文件和Mapinfo中的Tab文件管理
用文件系统管理几何图形数据，用商用关系型数据库管理属性数据，两者之间通过目标标识或内部连接码进行连接。
在这一管理模式中，除通过OID(object，ID)连接之外，图形数据和属性数据几乎是完全独立组织、管理与检索的。
当前GIS ODBC(Open Database Consortium，开放性数据库连接协议)。