空间数据库设计PPT课件

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ER模型（ Entity Relationship Model）
ER模型即实体联系模型，它是概念设计的主要方法 和最常用的表达形式。
ER模型可以形象地用图表表示，称为ER图。 在ER图中，以矩形框表示实体类型，用椭圆表示实 体类型和联系类型的属性，所有类型和属性都以相应 的名称记入框内。联系类型和相关实体类型间以直线 相连，并在直线的两端标明联系的种类（?）。
在这个阶段要分析基于数据库系统的基本功能，再确定数据库的 支持范围时，最好实现建立若干个范围不同的公用或专用数据库， 然后逐步完成整个大型信息系统的建设。
另外，还要对数据库与模型库、方法库或信息系统中其它成分的 关系进行明确的规定。
在数据库规划工作完成后，应编制详尽的可行性分析报告及数据 库规划纲要，内容包括信息范围、信息来源、人力资源、设备资源 、软件及支持工具、开发成本及进度安排等。
子类的一个很重要的特征是继承，子类继承超类的所有抽象 。
从一个类产生其子类的操作称为特化，反过来，从类产生超 类的操作成泛化。特化和泛化互为反操作。
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– (3)逐步扩张。即首先确定核心业务的概念结构 ， 然后以此为中向外扩张，最终实现全局概念结构。
– (4)混合策略。即将自顶向下和自底向下两种策略 结合使用，首先确定全局的框架，划分为若干个 局部概念模型，再采取自底向上的策略实现各局 部的概念模型，加以合并实现全局概念模型。
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– 2）需求数据的收集和分析：包括信息需求(信息内 容、特征、需要存储的数据)、信息加工处理要求 (如响应时间)、完整性与安全性要求等。
• 需求分析的整理一般采用数据流分析法，分析结果以数 据流图DFD（Data Flow Diagram）表示。DFD同时也 可以作为自顶向下逐步细化的描述工具。
– 3）编制用户需求说明书：包括需求分析的目标、 任务、具体需求说明、系统功能与性能、运行环境 等，是需求分析的最终成果。
• 仿照软件生存期的定义，一般将数据库系统生存期划 分为七个阶段：
– 规划
– 需求分析
– 概念设计 分析和设计阶段
– 逻辑设计
– 物理设计
– 实现 – 运行维护
实现和运行阶段
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数据库设计的基本步骤
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1．规划
该阶段主要进行建立数据库的必要性和可行性分析，确定数据库 系统在组织和管理信息中的地位，以及各个数据库之间的关系。
一、空间数据库设计概念
• 数据库设计：
– 数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最 优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之 能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求 （信息要求和处理要求）
• 空间数据库设计：
– 空间数据库的设计是指在现在数据库管理系统的基 础上建立空间数据库的整个过程
1：1，1：M或M：N
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建立ER模型的基本步骤： 1）确定实体类型：如城镇和道路 2）确定联系类型：如城镇位于某条道路边 3）确定实体类型和联系类型画出ER图 4）确定实体类型与联系类型的属性
名称
编号
城镇
几何中心
人口数
长度 位于 空间属性
名称
编号
类型
道路
道路中心线
终点
长度 起点
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ER模型的基本成分是实体、联系和属性。在准确模 拟现实时，还应对基本的ER模型进行扩展。对ER模型 的扩展主要包括以下几方面内容：
1）弱实体的划分与依赖联系：有些实体本身不能依据 其属性值唯一的被识别，而必须依赖于它所联系的其 他实体（父实体）才能被识别。这种实体称为依赖性 实体或弱实体。
例如道路数据库中的路段，307国道湖北段。
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2．需求分析
这是整个数据库设计过程中比较费时、复杂同时也是很 重要的一步，是整个空间数据库设计与建立的基础。
主要收集数据库所有用户的信息内容和处理要求，并加 以规格化和分析。在分析用户需求时，要确保用户目标的 一致性。
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• 需求分析阶段主要进行以下工作：
– 1）调查用户需求：了解用户特点和要求，取得设 计者与用户对需求的一致看法。
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• 依赖性实体和识别联系用双线矩形框和双线菱形框表 示。
• 依赖性实体总是强制性参与到识别联系中，否则其实 例无法识别。
• 依赖实体与父实体之间的联系是1:1或M:1的关系。
编号
中心线 路段
…… M
组成
编号 名称
类型
道路 1
长度 起点
……
终点
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2）子类和超类：某个实体类型E1中所有实体同时也是另一 实体类型E2中的实体，如中间销售商和销售商。称E1是E2的子 类，E2称为超类。
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3．概念设计
概念设计以需求分析为基础，将需求转换成通用的信息 结构模型。这个抽象的信息系统模型被称为概念数据模型 。概念模型不依赖于计算机系统和具体DBMS。
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• 概念结构设计策略与方法(四种)
– (1)自顶向下。即首先定义全局概念结构的框架， 然后逐步细化。
– (2)自底向上。即首先定义各局部应用的概念结 构，然后将它们集成起来，得到全局概念结构。
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二、数据设计的目标
• 1、满足用户要求 2、准确模拟现实世界（现实世界信息世界） 3、能被DBMS所接受 4、具有良好的性能、较高的质量
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• 数据库设计的核心（建立什么样的模型） 1、如何保持数据的特性（结构准则）
2、如何合理使用资源和提高存取效率（性 能准则）
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三、空间数据库设计的内容
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• 表示概念模型最有力的工具是 E-R模型
• 即实体-联系模型，包括 实体、联系三和个属基性本成 分。
• 用它来描述现实地理世界，不必考虑信息的存 储结构、存取路径及存取效率等与计算机有关 的问题，比一般的数据模型更接近于现实地理 世界，具有直观、自然、语义较丰富等特点， 在地理数据库设计中得到了广泛应用。
第八章 空间数据库设计
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本章内容
• 空间数据库设计概述 • 面向对象的数据库设计 • 地理信息元数据设计 • 基于Geodatabase的数据库设计 • 空间数据采集建库
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第一节 空间数据库设计概述
• 空间数据库设计概念 • 空间数据设计的目标 • 空间数据库设计的内容
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