GIS數(shù)據(jù)庫答案[驕陽教育]

1、X41614027 余云鵬一、什么是空間數(shù)據(jù)庫，具有什么特點(diǎn)？答：1、空間數(shù)據(jù)庫是某一區(qū)域內(nèi)關(guān)于一定地理要素特征的數(shù)據(jù)集合，是地理信息系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)物理存儲介質(zhì)存儲的與應(yīng)用相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)的總和，一般是以一系列特定結(jié)構(gòu)的文件的形式組織在存儲介質(zhì)之上的。2、特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)量特別大。地理信息系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合體，要用數(shù)據(jù)來描述各種地理要素，尤其是要素的空間位置和空間關(guān)系等，其數(shù)據(jù)量往往很大。 （2）不僅有地理要素的屬性數(shù)據(jù)，還有大量的空間數(shù)據(jù)，即描述地理要素空間分布位置的數(shù)據(jù)，并且這兩種數(shù)據(jù)之間具有不可分割的聯(lián)系。 （3）數(shù)據(jù)應(yīng)用廣泛。例如地理研究、環(huán)境保護(hù)、土地利用和規(guī)劃、資源開發(fā)、生態(tài)環(huán)境

2、、市政管理、道路建設(shè)等。二、矢量數(shù)據(jù)的管理方式有哪些，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：1、文件關(guān)系數(shù)據(jù)庫混合管理。優(yōu)點(diǎn)：除通過OID連接之外，圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)幾乎是完全獨(dú)立組織、管理與檢索的。其中圖形系統(tǒng)采用高級語言編程管理，可以直接操縱數(shù)據(jù)文件，因而圖形用戶界面與圖形文件處理是一體的，兩者中間沒有邏輯裂縫。缺點(diǎn)：（1）需要同時(shí)啟動圖形文件系統(tǒng)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，甚至兩個(gè)系統(tǒng)來回切換，使用起來不方便。（2）屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)通過ID聯(lián)系起來，使查詢運(yùn)算、模型操作運(yùn)算速度慢。（3）數(shù)據(jù)發(fā)布和共享困難。（4）屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)分開儲存，數(shù)據(jù)的安全性、一致性、完整性、并發(fā)控制以及數(shù)據(jù)損壞后的恢復(fù)方面缺少基本的功

3、能。（5）缺乏表示空間對象及其關(guān)系的能力。2、全關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理。（1）對變長的幾個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)系范式分解，分解成定長記錄的數(shù)據(jù)表進(jìn)行存儲。（2）將圖形數(shù)據(jù)的變長部分處理成Binary二進(jìn)制Block塊字段。優(yōu)點(diǎn)：圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)都采用現(xiàn)有的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲，使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制來進(jìn)行空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的連接。缺點(diǎn)：（1）處理一個(gè)空間對象時(shí)，需要進(jìn)行大量的連接操作，非常費(fèi)時(shí)，并影響效率。 （2）雖省去大量關(guān)系連接操作，但是二進(jìn)制塊的讀寫效率要比定長的屬性字段慢的多，特別是涉及對象的嵌套，速度更慢。3、對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理優(yōu)點(diǎn)：主要解決了空間數(shù)據(jù)的變長記錄的管理，由數(shù)據(jù)庫軟件商進(jìn)行擴(kuò)展，效率要比前

4、面的二進(jìn)制塊的管理高的多。缺點(diǎn)：仍然沒有解決對象的嵌套問題，空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也不能由用戶任意定義，使用上仍受到一定限制。三、柵格數(shù)據(jù)的管理有哪些方式，各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：1、文件管理方式優(yōu)點(diǎn)：大部分GIS軟件和遙感圖像處理軟件都采用文件方式來管理遙感影像數(shù)據(jù)，是基礎(chǔ)。缺點(diǎn)：遙感影像數(shù)據(jù)庫不僅僅包含圖像數(shù)據(jù)本身，還有大量圖像元數(shù)據(jù)信息，本身還具有多數(shù)據(jù)源、多時(shí)相等特點(diǎn)。另外數(shù)據(jù)的安全性、并發(fā)控制和數(shù)據(jù)共享等都將使文件管理無法應(yīng)付。2、文件數(shù)據(jù)庫管理方式優(yōu)點(diǎn)：在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，每個(gè)文件都有唯一的標(biāo)識號對應(yīng)影像信息。由于影像數(shù)據(jù)存在，使影像數(shù)據(jù)的檢索效率得到提高缺點(diǎn)：不是真正的數(shù)據(jù)庫管理方式，影像數(shù)據(jù)并沒

5、有放入數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫的管理的只是其索引。3、關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理優(yōu)點(diǎn)：（1）所有數(shù)據(jù)集中存儲，數(shù)據(jù)安全，易于共享。 （2）較方便管理多數(shù)據(jù)源和多時(shí)態(tài)的數(shù)據(jù)。（3）支持事務(wù)處理和并發(fā)控制，有利于多用戶的訪問與共享。（4）影像數(shù)據(jù)和元數(shù)集成到一起，能方便的進(jìn)行交互式查詢。（5）對Client/Server的分布式應(yīng)用支持較好，網(wǎng)絡(luò)性能和數(shù)據(jù)傳輸速度都有很大提高。（6）有利于數(shù)據(jù)的一致性和完整性控制，數(shù)據(jù)不會被隨意移動、修改和刪除。（7）支持異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)模式。缺點(diǎn)：正在發(fā)展階段，可能不夠成熟四、數(shù)據(jù)庫中空間數(shù)據(jù)是如何進(jìn)行分幅分層組織的？答：工作層被定義為空間數(shù)據(jù)處理的一個(gè)工作單元，工作區(qū)由若干工作層組成。

6、工作區(qū)中除了包含相應(yīng)圖幅的各層空間數(shù)據(jù)之外還包含對數(shù)據(jù)庫的連接和操作。5、 空間數(shù)據(jù)的索引方式有哪些，比較各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。答：（1）對象范圍索引缺點(diǎn)：沒有真正的創(chuàng)建空間索引文件，而是在空間的空間對象的數(shù)據(jù)文件中增加了最大最小范圍（2） 格網(wǎng)索引優(yōu)點(diǎn)：思路簡單，容易理解和實(shí)現(xiàn)缺點(diǎn)：所劃分的格網(wǎng)數(shù)不能太多，否則，索引表本身太大而不利于數(shù)據(jù)的索引和檢索（3） 四叉樹空間索引優(yōu)點(diǎn)：不僅可以用來對柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行組織，還可以用于建立空間數(shù)據(jù)的索引缺點(diǎn)：建立索引和維護(hù)都比較困難（4） R樹和R+樹空間索引優(yōu)點(diǎn)：允許矩形相互重疊；不僅利用單個(gè)實(shí)體的外接矩形，還將空間位置相近的實(shí)體外接矩形重新組織為更大的的虛擬

7、矩形。拓展題ArcSDE（空間數(shù)據(jù)庫引擎）將圖形和屬性都存入RDBMS中，適用于超大數(shù)據(jù)量和并發(fā)用戶很多時(shí)的快速應(yīng)用。ArcSDE是專為GIS應(yīng)用開發(fā)的地理數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，而Oracle Spatial是對數(shù)據(jù)庫存儲空間數(shù)據(jù)的一個(gè)補(bǔ)充。兩者的產(chǎn)品定位不同，具體區(qū)別如下：1、數(shù)據(jù)存儲的形式不同Oracle Spatial存儲的是簡單的空間要素，ArcSDE存儲的是空間對象，引入了面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型Geodatabase，在存放空間幾何特征的同時(shí)，又增加了對數(shù)據(jù)對象及對象之間的關(guān)系、操作規(guī)則的描述，因而，用戶面對的數(shù)據(jù)不再是抽象的點(diǎn)、線、面，而是實(shí)際應(yīng)用中的熟悉的對象：光纜、電纜、地井、管線、基站等

8、。2、ArcSDE具有長事務(wù)處理和版本管理功能通常DBMS中采用“鎖定-修改-釋放”的策略以實(shí)現(xiàn)其對多用戶并發(fā)操作數(shù)據(jù)庫的控制。但這種策略不很適合用于處理地理數(shù)據(jù)的DBMS。對地理數(shù)據(jù)的編輯工作，可以幾分鐘做完，也可能要拖上幾個(gè)月。這種情形即是所謂“長事務(wù)處理”。ArcSDE對長事務(wù)處理提供了底層的支持。當(dāng)ArcSDE服務(wù)器的一個(gè)實(shí)例（instance）第一次啟動時(shí)，就建立了數(shù)據(jù)庫缺省的狀態(tài)和版本。用戶可在此基礎(chǔ)上建立公共的或私有的數(shù)據(jù)版本。用戶各自在自己的數(shù)據(jù)版本上工作，因而無須對多個(gè)用戶同時(shí)訪問的數(shù)據(jù)對象進(jìn)行鎖定。每個(gè)用戶都是在直接對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作（編輯、修改），但是ArcSDE為其建立了記錄所有修改“痕跡”的增量記錄，即版本。用戶在這個(gè)數(shù)據(jù)版本進(jìn)行編輯修改時(shí)，并不用關(guān)心其他用戶是不是也在對同一數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。只有當(dāng)用戶完成了他的（長）事務(wù)處理工作時(shí)，系統(tǒng)才將其當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)版本“合并”到原來的數(shù)據(jù)版本中去，“沖突”也是在此時(shí)再加以處理。系統(tǒng)為用戶提供了解決沖突的三種選擇：維持原狀、否決自己的修改或否決別人的修改。3、空間索引的建立Oracle Spatial提供的是一個(gè)通用的數(shù)據(jù)存儲平臺，所建立的空間索引是基于簡單要素的索引。ArcSDE是專用地理信息數(shù)據(jù)庫引擎，是面向?qū)ο蟮?，建立的空間索引是適合GIS應(yīng)用的。因?yàn)锳rcSDE采用的是Client/Se