空间数据库PPT课件
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
11
3 数据库管理系统
数据库管理系统是位于用户和操作系统之间 的一层管理软件。
它的主要功能有：数据定义、数据操纵、数 据库运行管理、数据库建立和维护。
12
4 数据库系统
它是在计算机系统中引入数据库后的 系统。它由数据库、数据库管理系统、应 用系统、数据库管理员、用户构成。
13
6.1.2数据管理的发展
2、外存有了大容量磁盘ຫໍສະໝຸດ Baidu光盘。 3、软件价格上升，硬件价格下降，编制和维护软件
及应用程序成本相对增加，其中维护的成本更 高，力求降低。
23
数据库管理阶段－特点
特点：
1、有了数据库管理系统。 2、面向全组织，面向现实世界。 3、独立性较强。 4、由DBMS统一存取，维护数据语义及结构。
数据的冗余度大：
→数据仍然是面向应用的。当不同应用程序所需要的数据有部分相同时，也 必须建立各自的文件，而不能共享相同的数据。数据分散管理。
数据的不一致性：
→由于数据存在很多副本，给数据的修改与维护带来了困难，容易造成数据 的不一致性。
22
3. 数据库管理阶段－背景
背景：
1、计算机管理的数据量大，关系复杂，共享性要求 强（多种应用、不同语言共享数据）。
地理信息系统中的数据库就是一种专门化的数据库，由于这 类数据库具有明显的空间特征，所以有人把它称为空间数据库。
10
二、空间数据库的特点
与一般数据库相比，空间数据库具有以下特征：
数据量特别巨大； 空间数据和属性数据统一，数据种类多； 应用广泛：数据应用面相当广泛。
在建立地理空间数据库时，一方面应遵循和应 用通用的数据库的原理和方法；另一方面又必须采 取一些特殊的技术和方法来解决其他数据库所没有 的问题。
8
6.11 基本概念
1. 数据 2. 数据库 3. 数据库管理系统 4. 数据库系统
9
1、数据库的定义
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、管理和应用的相 关联的数据集合。 2、空间数据库的定义
空间数据库是存取、管理空 间信息的数据库。
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。
5
现实世界－信息世界－计算机世界
现实世
认识
界
抽象
的信息
信息世界 概念模型 (不依赖计算机)
转换
机器世界 DBMS支持的
数据模型
概念化
形式化
现实世界
信息世界
计算机世界
6
计算机世界 数据库
数据化
询问 响应
信息世界 信息规范
现实世界
信息
客观事物
控制决策机 构（用户）
决策
策略措施
观测机构
7
6.1 数据库系统概述 6.2 数据库系统结构 6.3 空间数据管理 6.4 空间数据库的设计
19
文件系统阶段－特点
特点：
1、系统提供存取方法(索引文件、链接文件、直接
存取文件、倒排文件等)，支持对文件的基本操
作(增、删、改、查等)，数据可以长期保存。
2、有软件系统对数据进行管理。
3、数据共享差，冗余度大。
4、数据与程序有一定的独立性，因为文件的逻辑
结构与存储结构由系统进行转换，数据在存储
1、计算机主要用于科学计算(数据量小、结构简单， 如高阶方程、曲线拟和等)。 2、外存只有磁带、卡片、纸带等，没有磁盘等直 接存取设备。 3、没有操作系统，没有数据管理软件(用户用机器 指令编码)。
16
人工管理阶段－特点
特点：
1、数据完全面向特定的应用程序，每个用户使用 自己的数据，数据不保存，用完就撤走；
上的改变不一定反映在程序上。
20
文件系统中程序与文件的对应
21
文件系统带来的后果
数据与程序的独立性差：
→文件系统的出现并没有从根本上改变数据与程序紧密结合的状况。文件系 统只是解脱了程序员对物理设备存取的负担，它并不理解数据的语义，只负 责存储。数据的语义信息只能由程序来解释，也就是说，数据收集以后怎么 组织，以及数据取出来之后按什么含义应用，只有全权管理它的程序知道。 数据的逻辑结构改变则必须修改应用程序。一个应用若想共享另一个应用生 成的数据，必须同另一个应用沟通，了解数据的语义与组织方式。
第六章 空间数据库
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
2
课题：空间数据库
目的要求： 1、掌握数据库系统概述； 2、掌握数据库系统结构； 3、理解掌握空间数据管理； 4、掌握空间数据库的设计和空间数据库
的建立和维护； 5、了解空间数据的更新
3
重点：空间数据库设计和建立。 难 点：空间数据库的建立 教学课时:2个 教学方法:多媒体讲授、启发示例
本次课涉及的学术前沿： GIS空间数据 库引擎关键技术研究
教学内容和步骤:
4
信息世界
1、数据库系统是面向计算机的，而应用是面向现实世 界的，两个世界存在着很大差异，要直接将现实世界中 的语义映射到计算机世界是十分困难的，因此引入一个 信息世界作为现实世界通向计算机实现的桥梁。 2、一方面，信息世界是对现实世界的抽象，从纷繁的 现实世界中抽取出能反映现实本质的概念和基本关系; 另一方面，信息世界中的概念和关系，要以一定的方式 映射到计算机世界中去，在计算机系统上最终实现。信 息世界起到了承上启下的作用。
2、没有软件系统对数据进行管理； 3、没有文件的概念，数据的组织方式必须由程序
员自行设计； 4、一组数据对应一组程序，数据是不共享的； 5、数据与程序没有独立性，程序中存取数据的子
程序随着存储结构的改变而改变。
17
应用程序1 应用程序n
数据组1 数据组n
18
2. 文件系统阶段－背景
背景：
1、计算机不但用于科学计算，还用于管理。 2、外存有了磁盘、磁鼓等直接存取设备。 3、软件方面，有了专门管理数据的软件，一 般称为文件系统，包括在操作系统中。 4、处理方式方面，不仅有了文件批处理，而 且能够联机实时处理。
14
一、数据管理的发展阶段
数据处理的中心问题是数据管理。数据管 理指的是对数据的分类、组织、编辑、储存、 检索和维护。
主要经历了如下三个阶段： 人工管理阶段(50年代中期以前) 文件系统阶段(50年代后期—60年代中期 数据库系统阶段(60年代后期开始)
15
1. 人工管理阶段－背景 背景：
3 数据库管理系统
数据库管理系统是位于用户和操作系统之间 的一层管理软件。
它的主要功能有：数据定义、数据操纵、数 据库运行管理、数据库建立和维护。
12
4 数据库系统
它是在计算机系统中引入数据库后的 系统。它由数据库、数据库管理系统、应 用系统、数据库管理员、用户构成。
13
6.1.2数据管理的发展
2、外存有了大容量磁盘ຫໍສະໝຸດ Baidu光盘。 3、软件价格上升，硬件价格下降，编制和维护软件
及应用程序成本相对增加，其中维护的成本更 高，力求降低。
23
数据库管理阶段－特点
特点：
1、有了数据库管理系统。 2、面向全组织，面向现实世界。 3、独立性较强。 4、由DBMS统一存取，维护数据语义及结构。
数据的冗余度大：
→数据仍然是面向应用的。当不同应用程序所需要的数据有部分相同时，也 必须建立各自的文件，而不能共享相同的数据。数据分散管理。
数据的不一致性：
→由于数据存在很多副本，给数据的修改与维护带来了困难，容易造成数据 的不一致性。
22
3. 数据库管理阶段－背景
背景：
1、计算机管理的数据量大，关系复杂，共享性要求 强（多种应用、不同语言共享数据）。
地理信息系统中的数据库就是一种专门化的数据库，由于这 类数据库具有明显的空间特征，所以有人把它称为空间数据库。
10
二、空间数据库的特点
与一般数据库相比，空间数据库具有以下特征：
数据量特别巨大； 空间数据和属性数据统一，数据种类多； 应用广泛：数据应用面相当广泛。
在建立地理空间数据库时，一方面应遵循和应 用通用的数据库的原理和方法；另一方面又必须采 取一些特殊的技术和方法来解决其他数据库所没有 的问题。
8
6.11 基本概念
1. 数据 2. 数据库 3. 数据库管理系统 4. 数据库系统
9
1、数据库的定义
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、管理和应用的相 关联的数据集合。 2、空间数据库的定义
空间数据库是存取、管理空 间信息的数据库。
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。
5
现实世界－信息世界－计算机世界
现实世
认识
界
抽象
的信息
信息世界 概念模型 (不依赖计算机)
转换
机器世界 DBMS支持的
数据模型
概念化
形式化
现实世界
信息世界
计算机世界
6
计算机世界 数据库
数据化
询问 响应
信息世界 信息规范
现实世界
信息
客观事物
控制决策机 构（用户）
决策
策略措施
观测机构
7
6.1 数据库系统概述 6.2 数据库系统结构 6.3 空间数据管理 6.4 空间数据库的设计
19
文件系统阶段－特点
特点：
1、系统提供存取方法(索引文件、链接文件、直接
存取文件、倒排文件等)，支持对文件的基本操
作(增、删、改、查等)，数据可以长期保存。
2、有软件系统对数据进行管理。
3、数据共享差，冗余度大。
4、数据与程序有一定的独立性，因为文件的逻辑
结构与存储结构由系统进行转换，数据在存储
1、计算机主要用于科学计算(数据量小、结构简单， 如高阶方程、曲线拟和等)。 2、外存只有磁带、卡片、纸带等，没有磁盘等直 接存取设备。 3、没有操作系统，没有数据管理软件(用户用机器 指令编码)。
16
人工管理阶段－特点
特点：
1、数据完全面向特定的应用程序，每个用户使用 自己的数据，数据不保存，用完就撤走；
上的改变不一定反映在程序上。
20
文件系统中程序与文件的对应
21
文件系统带来的后果
数据与程序的独立性差：
→文件系统的出现并没有从根本上改变数据与程序紧密结合的状况。文件系 统只是解脱了程序员对物理设备存取的负担，它并不理解数据的语义，只负 责存储。数据的语义信息只能由程序来解释，也就是说，数据收集以后怎么 组织，以及数据取出来之后按什么含义应用，只有全权管理它的程序知道。 数据的逻辑结构改变则必须修改应用程序。一个应用若想共享另一个应用生 成的数据，必须同另一个应用沟通，了解数据的语义与组织方式。
第六章 空间数据库
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
2
课题：空间数据库
目的要求： 1、掌握数据库系统概述； 2、掌握数据库系统结构； 3、理解掌握空间数据管理； 4、掌握空间数据库的设计和空间数据库
的建立和维护； 5、了解空间数据的更新
3
重点：空间数据库设计和建立。 难 点：空间数据库的建立 教学课时:2个 教学方法:多媒体讲授、启发示例
本次课涉及的学术前沿： GIS空间数据 库引擎关键技术研究
教学内容和步骤:
4
信息世界
1、数据库系统是面向计算机的，而应用是面向现实世 界的，两个世界存在着很大差异，要直接将现实世界中 的语义映射到计算机世界是十分困难的，因此引入一个 信息世界作为现实世界通向计算机实现的桥梁。 2、一方面，信息世界是对现实世界的抽象，从纷繁的 现实世界中抽取出能反映现实本质的概念和基本关系; 另一方面，信息世界中的概念和关系，要以一定的方式 映射到计算机世界中去，在计算机系统上最终实现。信 息世界起到了承上启下的作用。
2、没有软件系统对数据进行管理； 3、没有文件的概念，数据的组织方式必须由程序
员自行设计； 4、一组数据对应一组程序，数据是不共享的； 5、数据与程序没有独立性，程序中存取数据的子
程序随着存储结构的改变而改变。
17
应用程序1 应用程序n
数据组1 数据组n
18
2. 文件系统阶段－背景
背景：
1、计算机不但用于科学计算，还用于管理。 2、外存有了磁盘、磁鼓等直接存取设备。 3、软件方面，有了专门管理数据的软件，一 般称为文件系统，包括在操作系统中。 4、处理方式方面，不仅有了文件批处理，而 且能够联机实时处理。
14
一、数据管理的发展阶段
数据处理的中心问题是数据管理。数据管 理指的是对数据的分类、组织、编辑、储存、 检索和维护。
主要经历了如下三个阶段： 人工管理阶段(50年代中期以前) 文件系统阶段(50年代后期—60年代中期 数据库系统阶段(60年代后期开始)
15
1. 人工管理阶段－背景 背景：