《空间数据库》PPT课件

关系数据库模型

关系数据库模型是以记录组或数据表的形式组织数据，以便于利
地图
M
Ⅰ
Ⅱ
2 a 1 d
b Ⅰ c 4
3
e Ⅱ g
5 f 6
M
Ⅰ 多边形 Ⅱ a c b e c f d g
点 1 x1 x2 x3 x4 x5 x6 y1 y2 y3 y4 t5 y6
Ⅰ 线 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ
a b c d e f g
3
数据库中数据组织方式

数据库中的数据组织一般可以分为四级：数据项、 记录、文件和数据库。




1、数据项：是可以定义数据的最小单位，也叫元素、 基本项、字段等。数据项的取值范围，称为域。 2、记录：由若干相关联的数据项组成。 3、文件：文件是一给定类型的(逻辑)记录的全部具体 值的集合。 4、数据库：是比文件更大的数据组织。数据库是具有 特定联系的数据的集合，也可以看成是具有特定联系 的多种类型的记录的集合。数据库的内部构造是文件 的集合，这些文件之间存在某种联系，不能孤立存在。
学校名称
西科大
学院 教师数 学生数 研究生 系名 教师数 学生数 研究生 环资 系名 52 教师数 300 学生数 70 研究生 49 257 71 土木 信控
教师号 姓名 年龄 职称 系名 教师数 学生数 66 系名谢元礼 教师数 50 学生数教授 研究生
学号 姓名 年级 籍贯 系名 教师数 学生数 002312 系名 张三 教师数 3学生数广东 研究生
层次数据库模型



它的特点是将数据组 织成一对多关系的结 构。 层次结构采用关键字 来访问其中每一层次 的每一部分。 层次数据库结构特别 适用于文献目录、土 壤分类、部门机构等 分级数据的组织。
2 a 1 d
b Ⅰ c 4
3
e Ⅱ gபைடு நூலகம்
5 f 6
M
M
Ⅰ
Ⅱ
a 1 2 2
b 3 3
c 4 4
d 1 3

非结构化特征：在当前通用的关系数据库管理系统中，数据记录 分类编码特征：一般而言，每一个空间对象都有一个分类编码， 海量数据特征：空间数据库的数据量比一般的通用数据库要大得 应用面广的特征：GIS数据应用于地理研究、环境保护、土地利
标准DBMS存储空间数据的局限性





空间数据记录是变长的，而一般的数据库都只允许把记 在存储和维护空间数据拓扑关系方面存在着严重缺陷。 一般都难以实现对空间数据的关联、连通、包含、叠加 不能支持复杂的图形功能。 单个地理实体的表达需要多个文件、多条记录，一般的 难以保证具有高度内部联系的GIS数据记录需要的复杂
本节结束
§3 空间数据库



地理信息系统中的数据库是一种专门化的数据库 空间数据库的作用 GIS数据库的特征 标准DBMS存储空间数据的局限性 GIS中空间数据库的组织形式 目前空间数据库存在的问题
空间数据库的作用

对海量数据的管理能力：GIS数据库解决了数据库的冗 空间分析功能：GIS实现了对空间数据进行属性数据查 设计方式灵活，满足用户需求。 支持网络功能。
1 2 3 4 3 5 6
2 3 4 1 5 6 4
2 3 4 5 6
关系数据库模型的优、缺点
优点： 结构特别灵活，具有严密的数学基础和操作代数基础 能搜索、组合和比较不同类型的数据。 增加和删除数据非常方便。 缺陷： 数据库大时，查找满足特定关系的数据费时 。 对空间关系无法满足，模拟和操作复杂对象的能力较
息系统基础
2018/11/24
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第四章 空间数据库


数据库概述 传统数据库系统的数学模型 空间数据库 SuperMap GIS空间数据解决方案 思考与练习
2
§1 数据库概述


建立数据库不仅仅是为了保存数据，扩展人的记忆，而主 要是为了帮助人们去管理和控制与这些数据相关联的事物。 定义：数据库就是为了一定的目的，在计算机系统中以特 定的结构组织、存储、和应用的相关联的数据集合。 计算机对数据的管理经过了三个阶段 ：程序管理阶段 、 文件管理阶段 、数据库管理阶段 数据库管理数据的优点：数据独立于应用程序而集中管理， 实现了数据共享、减少了数据冗余，提高了效益；在数据 间建立了联系，从而使数据库能反映出现实世界中信息的 联系。 数据库系统的出现是计算机应用的里程碑，它使得计算机 应用从科学计算为主转向以数据处理为主，从而使计算机 得以在各行各业乃至家庭普遍使用。
学号 课程号 系名 002312 系名 A01 教师数
课程号 课程名 周学时 学分 系名 教师数 学生数 A01系名 GIS 教师数 4 学生数 5 研究生
网络数据库模型的优、缺点

优点：
能明确而方便地表示数据间的复杂关系。 数据冗余小。


缺陷：
网状结构的复杂，增加了用户查询和定位的困难。 需要存储数据间联系的指针，使得数据量增大。 数据的修改不方便（指针必须修改）。
c 4 3
e 5 5
f 6 6
g 4
层次数据库模型的优、缺点
优点： 存取方便且速度快 结构清晰，容易理解 检索关键属性十分方便 缺陷： 结构呆板，缺乏灵活性 同一属性数据要存储多次，数据冗余大（如公共边） 不适合于拓扑空间数据的组织
网络数据库模型
网络模型用连接指令或指针来确定数据间的显式连 接关系，是具有多对多类型的数据组织方式 。
GIS数据库的特征（1）



空间特征：是空间数据最主要的特征，它描述空间物体的位置、 抽象特征：空间数据描述的是真实世界所具有的综合特征，非常 空间关系特征：空间数据除了空间坐标隐含了空间分布关系外， 多尺度与多态性：不同观察尺度具有不同的比例尺和精度，同一
GIS数据库的特征（2）

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2018/11/24
数据间的逻辑联系
数据间的逻辑联系主要 是指记录与记录之间的 联系。
A B
A
B
1、一对一的联系(1:1)
2、一对多的联系(1:N) 3、多对多的联系(M:N)
A
B
A
B
A
B
A
B
本节结束
§2 传统数据库系统的数据模型



数据模型是数据库系统中关于数据和联系 的逻辑组织的形式表示。 每一种数据模型都以不同的数据抽象与表 示能力来反映客观事物，有其不同的处理 数据联系的方式。 数据库领域采用的数据模型有层次模型、 网状模型和关系模型，其中应用最广泛的 是关系模型。