GIS數(shù)據(jù)庫(kù)答案

1、X41614027余云鵬一、什么是空間數(shù)據(jù)庫(kù)，具有什么特點(diǎn)？答：1、空間數(shù)據(jù)庫(kù)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(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)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(chǔ)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(lái)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(kāi)

2、發(fā)、生態(tài)環(huán)境、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、文件一關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)混合管理。優(yōu)點(diǎn)：除通過(guò) 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(jí) 語(yǔ)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(méi)有邏輯裂縫。缺點(diǎn)：（ 1 ）需要同時(shí)啟動(dòng)圖形文件系統(tǒng)和關(guān)系數(shù)據(jù) 庫(kù)系統(tǒng)，甚至兩個(gè)系統(tǒng)來(lái)回切換，使用起來(lái)不方便。（ 2）屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)通過(guò) ID 聯(lián)系起來(lái)， 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(kāi)儲(chǔ)存，數(shù)據(jù)的 安全性、一致性、

3、完整性、并發(fā)控制以及數(shù)據(jù)損壞后的恢復(fù) 方面缺少基本的功能。（5）缺乏表示空間對(duì)象及其關(guān)系的能力。 2、全關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理。（1）對(duì)變長(zhǎng)的幾個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)系范式分解，分解成 定長(zhǎng)記錄的數(shù)據(jù)表進(jìn)行存儲(chǔ)。（2 ）將圖形數(shù)據(jù)的變長(zhǎng)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(kù)存儲(chǔ)，使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制來(lái)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(duì)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(xiě)效率要比定長(zhǎng)的屬性字段慢的多，特別是涉及對(duì)象 的嵌套，速度更慢。3、對(duì)象一關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管

4、理優(yōu)點(diǎn)：主要解決了空間數(shù)據(jù)的變長(zhǎng)記錄的管理，由 數(shù)據(jù)庫(kù)軟件商進(jìn)行擴(kuò)展，效率要比前面的二進(jìn)制塊的管理高 的多。缺點(diǎn)：仍然沒(méi)有解決對(duì)象的嵌套問(wèn)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(lái)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(kù)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(wú)法應(yīng)付。2、文件一數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式優(yōu)點(diǎn)：在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，每個(gè)文件都有唯一的標(biāo)識(shí)號(hào)

5、對(duì)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(kù)管理方式，影像數(shù)據(jù)并沒(méi)有 放入數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)庫(kù)的管理的只是其索引。 3、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理優(yōu)點(diǎn)：（ 1 ）所有數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)，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(wèn)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(duì) 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(huì)被隨意移動(dòng)、修改和刪除。（ 7 ）支持異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)模式。 缺點(diǎn)：

6、正在發(fā)展階段，可能不夠成熟四、數(shù)據(jù)庫(kù)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。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(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的連接和操作。五、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(duì)象范圍索引缺點(diǎn)：沒(méi)有真正的創(chuàng)建空間索引文件，而是在空間的空間對(duì) 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(jiǎn)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(shù)空間索引 優(yōu)點(diǎn)：不僅可以用來(lái)對(duì)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

7、缺點(diǎn)：建立索引和維護(hù)都比較困難（4）R樹(shù)和R+樹(shù)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 擬矩形。拓展題ArcSDE （空間數(shù)據(jù)庫(kù)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(kāi)發(fā)的地理數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，而Oracle Spatial 是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)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(chǔ)的形式不同 Oracle Spatial 存儲(chǔ)的是簡(jiǎn)單的空間要素， ArcSDE 存儲(chǔ)的是空間對(duì) 象，引入了面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型 Geodat

8、abase ，在存放空間幾何特 征的同時(shí)，又增加了對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象及對(duì)象之間的關(guān)系、 操作規(guī)則的描述， 因而，用戶面對(duì)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(duì)象：光纜、電纜、地井、管線、基站等。2、 ArcSDE 具有長(zhǎng)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(duì)多用戶并 發(fā)操作數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)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(zhǎng)事務(wù)處理”。 ArcSDE 對(duì)長(zhǎng)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

9、 啟動(dòng)時(shí)， 就建立了數(shù)據(jù)庫(kù)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(wú)須對(duì)多個(gè)用戶同時(shí)訪問(wèn)的數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行鎖定。 每個(gè)用戶都是在直接 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)同一數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。 只有 當(dāng)用戶完成了他的（長(zhǎng)）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(lái)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(chǔ)平臺(tái)， 所建立的空間索 引是基于簡(jiǎn)單要素的索引。 ArcSDE 是專用地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)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/Server 體系結(jié)構(gòu)，有專用的客