空间数据库答案版

空间数据库的作用：1 空间数据处理与更新 2 海量数据存储与管理3空间分析与决策 4 空间信息交换与共享

空间数据特征包括：时空特征、多维特征、多尺度特征、海量数据特征。

空间数据管理有五种方式：文件管理；文件与关系数据库混合管理；全关系型数据库管理；面向对象数据库管理；对象-关系数据库管理.

空间类型的表现形式有：1感知空间 2 认知空间 3 符号空间

根据实现过程，普遍接受和采用的不规则三角网TIN生成算法主要有三种：逐点插入法、分治算法、三角形生长法

目前存在的空间数据索引技术超过50多种，可概括为树结构、线性映射和多维空间区域变换三种类型，典型的空间索引技术有 R树索引、四叉树索引、网格索引等。

不区分准3D和真3D，则可以将现有空间构模方法归纳为基于面模型、基于体模型和基于混合模型的三大类构模体系。根据模型所具有的主要特征大致又可以将其归纳为四类：三维矢量模型、三维体元模型、混合或集成数据模型和面向实体的数据模型。

SQL语言的功能包括查询，操作，定义，控制。

1、空间数据：空间数据是对空间事物的描述，空间数据实质就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、大小及其分布特征诸多方面信息的数据。

2、空间数据元数据：是关于数据集内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集其他特征的数据。

3、空间数据引擎：是用来解决如何在关系数据库中存储空间数据，实现正真的数据库方式管理空间数据，建立空间数据服务器的方法。

4、空间索引：是指在存储空间数据时依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系，按一定顺序排列的一种数据结构。

5、四面体网格：是将目标空间用紧密排列但不重叠的不规则四面体形成的格网来表示，其实质是2D TIN结构在3D 空间上的扩展。

1、什么是空间数据库系统？

不仅包括空间数据库本身，还包括相应的计算机硬件系统、操作系统、计算机网络结构、数据库管理系统、空间数据管理系统、地理空间数据库和空间数据库管理人员等组成的一个运行系统。

2、空间数据库引擎的作用有哪些?

（1）与空间数据库联合，为任何支持的用户提供空间数据服务；（2）提供开放的数据访问，通过TCP/IP横跨任何同构或异构网络，支持分布式的GIS系统；（3）SDE对外提供了空间几何对象模型，用户可以在此模型基础之上建立空间几何对象，并对这些几何对象进行操作；（4）快速的数据提取和分析，SDE提供快速的空间数据提取和分析功能，可进行基于拓扑的查询、缓冲区分析、叠加分析、合并和切分等；（5）SDE提供了连接DBMS数据库的接口，其他的一切涉及与DBMS数据库进行交互的操作都是在此基础上完成；（6）与空间数据库联合可以管理海量空间信息，SDE在用户与物理数据的远程存储之间构建了一个抽象层，允许用户在逻辑层面上与数据库交互，而实际的物理存储则交由数据库来管理；（7）无缝的数据管理，实现空间数据与属性数据统一存储；（8）并发访问，SDE与空间数据库相结合，提供空间数据的并发响应机制。

3、空间查询主要有哪几种类型？试述空间查询处理的两步算法。

答：有点查询，区域查询，最邻近查询等三种类型；两步算法是指：过滤筛选步骤和细化步骤，奇查询的基本思想是：首先用一个不精确的大致范围来进行精确的筛选，产生最终的效果。空间查询的处理步骤图如下：

4、在空间数据库领域，扩展关系模型主要从哪几个方面进行扩展？

（1）突破关系模型中关系必须是第一范式的限制，允许定义层次关系和嵌套关系

（2）增加抽象数据类型（3）增加空间谓词（4）增加适合于空间数据索引的方法

一填空

1，地图数据，影像数据，地形数据，属性数据

2面条结构（spaghetti），拓扑矢量数据结构

3关联，邻接，包含

4文件管理，文件与关系数据库管理，全关系型数据库管理，面向对象数据库管理，对象-关系数据库管理

5概念数据模型，逻辑数据模型和物理数据模型

6中心归属法，长度占优法，面积占优法，重要性法

7空间特征感知，空间对象认知，空间格局认知

8等高线离散法，等高线内插法，等高线构建TIN法

9基于面模型，基于体模型，基于混合模型，三维矢量模型，三维体元模型，混合或集成数据模型，面向实体的数据模型

二名词解释

1空间数据库系统：不仅包括空间数据库本身，还包括相应的计算机硬件系统、操作系统、计算机网络结构、数据库管理系统、空间数据管理系统、地理空间数据库和空间数据库管理人员等组成的一个运行系统

2空间数据元数据：是关于数据集内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集其他特征的数据。

3空间数据引擎：是用来解决如何在关系数据库中存储空间数据，实现正真的数据库方式管理空间数据，建立空间数据服务器的方法。

4空间查询：利用空间索引机制，从数据库中找出符合该条件的空间数据。

5四面体网格：是将目标空间用紧密排列但不重叠的不规则四面体形成的格网来表示，其实质是2D TIN结构在3D空间上的扩展。

三简答题

1答：信息描述差异：空间数据库中不仅有属性数据，还有大量的空间数据，而且还有大量的隐含信息；

数据管理差异：传统数据库管理的是不连续相关性较小，而且实体较少的数字和字符而空间数据是连续的，繁多的，有复杂空间关系的实体；空间数据库有管理技术必须对地理对象进行模拟和推理，空间数据库有有许多与关系数据库不同的显著特征

数据操作差异：地理空间数据管理中需要大量的空间数据操作和查询，而传统数据库系统只操纵文字好和数字信息。

数据更新差异：更新的周期，角色，策略不同，访问的数据量不同，

服务应用差异：空间数据库服务应用范围广，而且是一个共享式的数据库，而传统关系数据库存储和处理的大都是关系数据。

2答:（1）高性能的DBMS通道。ArcSDE是多中DBMS的通道，是一个能够在多种DBMS平台上提供高级，高性能的GIS数据管理接口

（2）开放的DBMS支持，ArcSDE允许在多种DBMS中管理地理信息数据

（3）多用户，支持多用户编辑

（4）GIS工作流和长事务处理GIS的数据管理工作都依赖长事务处理和版本管理

（5）丰富的地理信息数据模型：ArcSDE保证了存储于DBMS中的矢量和栅格几何数据的高度完整性

（6）连续可伸缩的数据库，ArcSDE海量的空间数据库和任意数量的用户直至DBMS的上限

（7）灵活的配置：ArcSDE通道可以让用户在客户端应用程序内部或跨网络，跨计算机的多层结构的配置方案，ArcSDE 支持Windows,Unix等多种操作系统。

3答：（1）突破关系模型中关系必须是第一范式的限制，允许定义层次关系和嵌套关系

（2）增加抽象数据类型（3）增加空间谓词（4）增加适合于空间数据索引的方法

4答：需求分析阶段-通过收集空间数据库设计涉及的用户信心内容和处理要求，加以规格化和分析

概念设计阶段-通过对用户需求进行综合，归纳与抽象形成局部概念模式和全局概念模式