地理信息系統(tǒng) 第五章 空間數(shù)據(jù)組織與管理

學習目標：掌握數(shù)據(jù)的層次單位了解數(shù)據(jù)間的邏輯關系了解常用的數(shù)據(jù)文件了解數(shù)據(jù)庫的基本概念理解數(shù)據(jù)庫模型理解數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)更新理解矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)的管理方式

重點：數(shù)據(jù)庫模型的分類和特點難點：面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫模型第五章空間數(shù)據(jù)組織與管理12/30/20221西北大學城市與資源學系第一節(jié)數(shù)據(jù)層次與文件組織數(shù)據(jù)層次（數(shù)據(jù)項、記錄、文件、數(shù)據(jù)庫）數(shù)據(jù)間的邏輯聯(lián)系（一對一、一對多、多對多）用數(shù)據(jù)文件（順序、直接、索引、到排文件）12/30/20222西北大學城市與資源學系文件記錄數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)項組邏輯數(shù)據(jù)單位之間的關系物理單位:位(比特)、字節(jié)、字、塊(物理記錄)、桶和卷邏輯單位:數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)項組、記錄、文件和數(shù)據(jù)庫一、數(shù)據(jù)的層次單位12/30/20223西北大學城市與資源學系數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)項組記錄文件數(shù)據(jù)庫最基本的不可分割的數(shù)據(jù)單位,具有獨立的邏輯意義邏輯上具有某種共同標志的若干數(shù)據(jù)項組成的數(shù)據(jù)項或數(shù)據(jù)項組集合,對文件進行存取操作的基本單位給定類型邏輯記錄的全部具體值的集合文件的集合，文件之間存在某種聯(lián)系，不能孤立存在12/30/20224西北大學城市與資源學系二、常用數(shù)據(jù)文件順序文件隨機文件索引文件倒排文件它是物理順序與邏輯順序一致的文件12/30/20225西北大學城市與資源學系順序文件隨機文件索引文件倒排文件文件中的貯存是根據(jù)記錄關鍵字的值，通過某種轉(zhuǎn)換方法得到一個物理存貯位置，然后把記錄存貯在該位置上。二、常用數(shù)據(jù)文件12/30/20226西北大學城市與資源學系順序文件隨機文件索引文件倒排文件即帶有索引的文件，它只能建立在隨機存取介質(zhì)上。二、常用數(shù)據(jù)文件12/30/20227西北大學城市與資源學系順序文件隨機文件索引文件倒排文件按照一些輔關鍵字來組織索引稱為輔索引，帶有這種輔索引的文件稱為倒排文件。二、常用數(shù)據(jù)文件12/30/20228西北大學城市與資源學系第二節(jié)空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)管理程序庫(數(shù)據(jù)庫軟件)原始信息數(shù)據(jù)庫12/30/20229西北大學城市與資源學系。。二、數(shù)據(jù)庫分類事物管理數(shù)據(jù)庫地理信息數(shù)據(jù)庫存儲信息特征12/30/202210西北大學城市與資源學系概念模型物理數(shù)據(jù)庫外部模型A外部模型B用戶A1用戶A1用戶B1用戶B1數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)外部/概念映射A外部/概念映射B概念/內(nèi)部部映射射數(shù)據(jù)庫庫的系系統(tǒng)結結構外部模式外部模式概念模式內(nèi)模式12/23/202211西北北大大學學城城市市與與資資源源學學系系（1））用用戶戶級級用用戶戶使使用用的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫對對應應于于外外部部模模式式，，它它是是用用戶戶與與數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫的的接接口口，，也也就就是是用用戶戶能能夠夠看看到到的的那那部部分分數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫，，它它是是數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫的的一一個個子子集集。。（2））概概念念級級概概念念數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫對對應應于于概概念念模模式式，，簡簡稱稱模模式式，，是是對對整整個個數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫的的邏邏輯輯描描述述，，也也就就是是數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫管管理理員員看看到到的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫。。（3））物物理理級級物物理理數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫對對應應于于內(nèi)內(nèi)模模式式，，又又稱稱為為存存貯貯模模式式，，內(nèi)內(nèi)模模式式描描述述的的是是數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)在在存存貯貯介介質(zhì)質(zhì)上上的的物物理理配配置置與與組組織織，，是是存存放放數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的實實體體，，也也是是系系統(tǒng)統(tǒng)程程序序員員才才能能看看到到的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫。。12/23/202212西北大學城市市與資源學系系數(shù)據(jù)庫管理系系統(tǒng)是處理數(shù)數(shù)據(jù)庫存取和和各種管理控控制的軟件，，應用程序?qū)?shù)據(jù)庫的操操作全部通過過DBMS進進行。數(shù)據(jù)庫管理系系統(tǒng)12/23/202213西北大學城市市與資源學系系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫定義數(shù)據(jù)庫的裝入數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)庫維護數(shù)據(jù)庫通訊提供書寫各種種模式的語言言及其支撐軟軟件，并把各各種定義信息息也存貯于系系統(tǒng)之中。它它勾畫出數(shù)據(jù)據(jù)庫的框架。。12/23/202214西北大學城市市與資源學系系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫定義數(shù)據(jù)庫的裝入數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)庫維護數(shù)據(jù)庫通訊應用數(shù)據(jù)裝入入數(shù)據(jù)庫a)鍵盤輸入入；b)接受另一一個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)文件12/23/202215西北大學城市市與資源學系系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫定義數(shù)據(jù)庫的裝入數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)庫維護數(shù)據(jù)庫通訊運行控制數(shù)據(jù)存取、更更新數(shù)據(jù)完整性、、有效性數(shù)據(jù)公享12/23/202216西北大學城市市與資源學系系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫定義數(shù)據(jù)庫的裝入數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)庫維護數(shù)據(jù)庫通訊重新定義數(shù)據(jù)重新組織織性能監(jiān)督與分分析數(shù)據(jù)庫整理故障恢復12/23/202217西北大學城市市與資源學系系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫定義數(shù)據(jù)庫的裝入數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)庫維護數(shù)據(jù)庫通訊操作系統(tǒng)接口口處理各種語言接口口遠程操做接口口處理12/23/202218西北大學學城市與與資源學學系DBMS組成語言處理理程序運行控制制程序建立與維維護程序序數(shù)據(jù)描述述語言（（DDL）數(shù)據(jù)操作作語言（（DML）終端命令令解譯系統(tǒng)控制制數(shù)據(jù)存取取數(shù)據(jù)更新新并發(fā)控制制數(shù)據(jù)完整整性數(shù)據(jù)裝入入性能監(jiān)控控工作日志志重新組織織數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲儲系統(tǒng)恢復復SQL語語言：數(shù)據(jù)查詢詢DataQuery數(shù)據(jù)定義義DataDefinition數(shù)據(jù)操縱縱DataManipulation數(shù)據(jù)控制制DataControl12/23/202219西北北大大學學城城市市與與資資源源學學系系OSDBMS應用程序工作區(qū)系統(tǒng)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)庫應用程序的外部模型模式存儲模式(1)(8)(7)(6)(3)(4)(5)(2)應用用程程序序?qū)?shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫的的訪訪問問12/23/202220西北北大大學學城城市市與與資資源源學學系系數(shù)據(jù)據(jù)組組織織層層次次數(shù)據(jù)據(jù)庫庫中中的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)組組織織一一般般可可以以分分為為四四級級：：數(shù)據(jù)據(jù)項項、、記記錄錄、、文文件件和和數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫。1數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)項項：：是是可可以以定定義義數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的最最小小單單位位，，也也叫叫元元素素、、基基本本項項、、字字段段等等。。2記記錄錄：：由由若若干干相相關關聯(lián)聯(lián)的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)項項組組成成。。3文文件件：：文文件件是是一一給給定定類類型型的的(邏邏輯輯)記記錄錄的的全全部部具具體體值值的的集集合合。。4數(shù)據(jù)據(jù)庫庫：：是比比文文件件更更大大的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)組組織織。。數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫是是具具有有特特定定聯(lián)聯(lián)系系的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的集集合合，，也也可可以以看看成成是是具具有有特特定定聯(lián)聯(lián)系系的的多多種種類類型型的的記記錄錄的的集集合合。。數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫的的內(nèi)內(nèi)部部構構造造是是文文件件的的集集合合，，這這些些文文件件之之間間存存在在某某種種聯(lián)聯(lián)系系，，不不能能孤孤立立存存在在。。12/23/202221西北北大大學學城城市市與與資資源源學學系系數(shù)據(jù)據(jù)間間的的邏邏輯輯聯(lián)聯(lián)系系數(shù)據(jù)據(jù)間間的的邏邏輯輯聯(lián)聯(lián)系系主主要要是是指指記記錄錄與與記記錄錄之之間間的的聯(lián)聯(lián)系系。。1、一一對一一的聯(lián)聯(lián)系(1：：1)2、一一對多多的聯(lián)聯(lián)系(1：：N)3、多多對多多的聯(lián)聯(lián)系(M：：N)ABAB12/23/202222西北大大學城城市與與資源源學系系數(shù)據(jù)模模型數(shù)據(jù)模模型是數(shù)據(jù)據(jù)庫系系統(tǒng)中中實體體與實實體之之間的的聯(lián)系系方式式，是是衡量量數(shù)據(jù)據(jù)庫能能力強強弱的的主要要形式式之一一。每一種種數(shù)據(jù)據(jù)模型型都以以不同同的數(shù)數(shù)據(jù)抽抽象與與表示示能力力來反反映客客觀事事物，，有其其不同同的處處理數(shù)數(shù)據(jù)聯(lián)聯(lián)系的的方式式。數(shù)據(jù)庫庫領域域采用用的數(shù)數(shù)據(jù)模模型有有層次模模型、、網(wǎng)狀狀模型型和關關系模模型，，面向向?qū)ο笙竽Ｐ托汀?2/23/202223西北大大學城城市與與資源源學系系層次數(shù)數(shù)據(jù)庫庫模型型它的特點是是將數(shù)據(jù)組組織成一對對多關系的的結構。層次結構采采用關鍵字字來訪問其其中每一層層次的每一一部分。層次數(shù)據(jù)庫庫結構特別別適用于文文獻目錄、、土壤分類類、部門機機構等分級級數(shù)據(jù)的組組織。12/23/202224西北大學城城市與資源源學系層次數(shù)據(jù)庫庫模型優(yōu)點：存取方便且且速度快結構清晰，，容易理解解數(shù)據(jù)修改和和數(shù)據(jù)庫擴擴展容易實實現(xiàn)檢索關鍵屬屬性十分方方便缺陷：結構呆板，，缺乏靈活活性同一屬性數(shù)數(shù)據(jù)要存儲儲多次，數(shù)數(shù)據(jù)冗余大大（如公共共邊）不適合于拓拓撲空間數(shù)數(shù)據(jù)的組織織12/23/202225西北大學城城市與資源源學系網(wǎng)絡數(shù)據(jù)模模型網(wǎng)絡模型用用連接指令令或指針來來確定數(shù)據(jù)據(jù)間的顯式式連接關系系，是具有有多對多類類型的數(shù)據(jù)據(jù)組織方式式。系名化學系教師數(shù)學生數(shù)研究生系名數(shù)學系教師數(shù)49學生數(shù)257研究生71學校名稱徐州師大系名城環(huán)系教師數(shù)52學生數(shù)300研究生70系名教師數(shù)學生數(shù)研究生系名教師數(shù)學生數(shù)學號002312姓名張三年級3籍貫廣東系名教師數(shù)學生數(shù)研究生系名教師數(shù)學生數(shù)教師號66姓名王一年齡30職稱教授系名教師數(shù)學生數(shù)研究生系名教師數(shù)學生數(shù)課程號A01課程名GIS周學時4學分5系名教師數(shù)系名學號002312課程號A0112/23/202226西北大學城城市與資源源學系網(wǎng)絡數(shù)據(jù)模模型優(yōu)點：能明確而方方便地表示示數(shù)據(jù)間的的復雜關系系數(shù)據(jù)冗余小小缺陷：網(wǎng)狀結構的的復雜，增增加了用戶戶查詢和定定位的困難難。需要存儲數(shù)數(shù)據(jù)間聯(lián)系系的指針，，使得數(shù)據(jù)據(jù)量增大數(shù)據(jù)的修改改不方便（（指針必須須修改）12/23/202227西北大學城城市與資源源學系關系數(shù)據(jù)庫庫模型1x1y12x2y23x3y34x4y45x5t56x6y6關系數(shù)據(jù)庫庫模型是以以記錄組或或數(shù)據(jù)表的的形式組織織數(shù)據(jù)，以以便于利用用各種地理理實體與屬屬性之間的的關系進行行存儲和變變換，不分分層也無指指針，是建建立空間數(shù)數(shù)據(jù)和屬性性數(shù)據(jù)之間間關系的一一種非常有有效的數(shù)據(jù)據(jù)組織方法法。點12/23/202228西北大學學城市與與資源學學系關系數(shù)據(jù)據(jù)模型優(yōu)點：結構特別別靈活，，滿足所所有布爾爾邏輯運運算和數(shù)數(shù)學運算算規(guī)則形形成的查查詢要求求能搜索、、組合和和比較不不同類型型的數(shù)據(jù)據(jù)增加和刪刪除數(shù)據(jù)據(jù)非常方方便缺陷：數(shù)據(jù)庫大大時，查查找滿足足特定關關系的數(shù)數(shù)據(jù)費時時對空間關關系無法法滿足12/23/202229西北北大大學學城城市市與與資資源源學學系系面向向?qū)ο笙髷?shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫系系統(tǒng)統(tǒng)面向向?qū)ο笙螅ǎ╫bject-oriented，，oo））的的概概念念起起源源于于程程序序設設計計語語言言————面面向向?qū)ο笙蟮牡木幘幊坛陶Z語言言(簡簡稱稱OOPL)，，強強調(diào)調(diào)對對象象概概念念的的統(tǒng)統(tǒng)——，，引引入入對對象象、、對對象象類類、、方方法法、、實實例例等等概概念念和和術術語語，，采采用用動動態(tài)態(tài)聯(lián)聯(lián)編編和和單單繼繼承承性性機機制制。。它它以以OOPL為為核核心心，，集集各各種種軟軟件件開開發(fā)發(fā)工工具具為為一一體體，，建建立立OO計計算算環(huán)環(huán)境境，，配配有有很很強強的的圖圖形形功功能能和和多多窗窗口口用用戶戶界界面面。?；颈境龀霭l(fā)發(fā)點點就就是是以以對對象象作作為為最最基基本本的的元元素素，，盡盡可可能能按按照照人人類類認認識識世世界界的的方方法法和和思思維維方方式式來來分分析析和和解解決決問問題題。。12/23/202230西北北大大學學城城市市與與資資源源學學系系對象象：：是對對客客觀觀世世界界實實體體的的抽抽象象描描述述，，由由信信息息（（數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)））和和對對數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的操操作作組組合合而而成成。。類：：是對對多多個個相相似似對對象象共共同同特特性性的的描描述述。。消息息：：是對對象象之之間間通通信信的的手手段段，，用用來來指指示示對對象象的的操操作作。。分分公公有有消消息息和和私私有有消消息息。。方法法：：是對對象象接接收收到到消消息息后后應應采采取取的的動動作作序序列列的的描描述述。。實例例：：是由由一一特特定定類類描描述述的的具具體體對對象象。。元類類：：是相相似似的的類類的的共共同同屬屬性性的的抽抽象象，，元元類類的的實實例例是是類類，，類類的的實實例例是是對對象象。。對象象具具有有封封裝裝性性和和繼繼承承性性，，涉涉及及到到分分類類（（classification））、、概概括括（（generalization））、、聚聚集集（（aggregation））、、聯(lián)聯(lián)合合（（association））、、繼繼承承（（inheritance））和和傳傳播播（（propagation））等等概概念念。?；靖鸥拍?2/23/202231西北大大學城城市與與資源源學系系基本概概念協(xié)議：：是一個個對象象對外外服務務的說說明。。封裝：：是將某某件實實物包包圍起起來，，使外外界不不必知知道其其實際際內(nèi)容容。繼承：：從某類類對象象得到到另一一類對對象的的特征征和能能力。。如飯飯店子子類從從建筑筑物類類繼承承地址址、建建筑日日期等等屬性性。引引入類類的繼繼承，，就出現(xiàn)了了類的的層次次結構構，也就就有了了超類類（基基類））、子子類（（派生生類））的概概念。。12/23/202232西北大大學城城市與與資源源學系系基本概概念概括：：是把一一組具具有相相同特特征和和操作作的對對象歸歸納在在一個個更一一般的的超類類中。。聯(lián)合：：是相似似對象象的抽抽象組組合，，可看看作是是更高高層次次的集集合對對象。。如西西安市市是新新城區(qū)區(qū)、雁雁塔區(qū)區(qū)、碑碑林區(qū)區(qū)等區(qū)區(qū)的聯(lián)聯(lián)合。。又聯(lián)聯(lián)合關關系的的對象象叫成成員。。聚集：：是類似似于聯(lián)聯(lián)合的的抽象象化概概念，，不強強調(diào)整整個對對象的的具體體細節(jié)節(jié)，例例如建建筑物物是墻墻、窗窗、門門、房房頂和和樓板板幾部部分的的聚集集。傳播：：作為聯(lián)聯(lián)合和和聚集集的一一種工工具，，通過過一種種強制制性的的手段段將子子對象象的屬屬性信信息傳傳遞給給復雜雜對象象。例例如西西安市市大學學生數(shù)數(shù)量可可以由由各個個大學學的學學生數(shù)數(shù)求和和派生生得到到。12/23/202233西北大學城市市與資源學系系面向?qū)ο蟮膸讕缀纬橄箢愋托虶IS中的各各種地物，在在幾何性質(zhì)方方面不外乎表表現(xiàn)為四種類類型，即點狀狀地物、線狀狀處物、面狀狀地物以及由由它們混合組組成的復雜地地物，因而這這四種類型可可以作為GIS中各種地地物類型的超超類。12/23/202234西北大學城市市與資源學系系面向?qū)ο蟮膶賹傩詳?shù)據(jù)模型型GIS中的地地物可根據(jù)國國家分類標準準或?qū)嶋H情況況劃分類型。。如一個大學學GIS的對對象可分為建建筑物、道路路、綠化、管管線等幾大類類，地物類型型的每一大類類又可以進一一步分類，如如建筑物可再再分成教學樓樓、科研實驗驗樓、行政辦辦公樓、教工工住宅、學生生宿舍、后勤勤服務建筑、、體育樓等子子類，管線可可再分為給水水管道、污水水管道、電信信管道、供熱熱管道、供氣氣管道等，另另一方面，幾幾種具有相同同屬性和操作作的類型可綜綜合成一個超超類。12/23/202235西北大學學城市與與資源學學系面向?qū)ο笙髷?shù)據(jù)庫庫系統(tǒng)的的實現(xiàn)方方式面向?qū)ο笙蟮臄?shù)據(jù)據(jù)模型從從概念上上將人們們對GIS的理理解提高高到了一一個新的的高度。。一方方面，它它巧妙地地容納了了GIS中拓撲撲數(shù)據(jù)結結構的思思想，能能有效地地表達空空間數(shù)據(jù)據(jù)的拓撲撲關系。。另一方方面，面面向?qū)ο笙髷?shù)據(jù)模模型在表表達和處處理屬性性數(shù)據(jù)時時，又具具有許多多獨特的的優(yōu)越性性。目前，采采用面向向?qū)ο髷?shù)數(shù)據(jù)模型型，建立立面向?qū)ο髷?shù)據(jù)據(jù)庫系統(tǒng)統(tǒng)，主要要有三種種實現(xiàn)方方式：擴充面向向?qū)ο蟪坛绦蛟O計計語言(OOPL)，，在OOPL中中增加DBMS的特性性擴充RDBMS，在RDBMS中增增加面向向?qū)ο蟮牡奶匦越⑷滦碌闹С殖置嫦驅(qū)ο髷?shù)據(jù)據(jù)模型的的OODBMS12/23/202236西北大學學城市與與資源學學系吉奧之星星中的的空間對對象模型型12/23/202237西北大學學城市與與資源學學系空間數(shù)據(jù)據(jù)庫概述述空間數(shù)據(jù)據(jù)庫定義：空空間數(shù)據(jù)據(jù)庫是某某一區(qū)域域內(nèi)關于于一定地地理要素素特征的的數(shù)據(jù)集集合特點：數(shù)據(jù)量特特別大屬性數(shù)據(jù)據(jù)和空間間數(shù)據(jù)聯(lián)聯(lián)合管理理數(shù)據(jù)應用用范圍廣廣泛空間數(shù)據(jù)據(jù)庫的數(shù)數(shù)據(jù)特征征1空間間特征2非結結構化特特征3空間間關系特特征4多尺度度與多態(tài)性性5分類編編碼特征6海量數(shù)數(shù)據(jù)特征12/23/202238西北大學城城市與資源源學系傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫庫與空間數(shù)數(shù)據(jù)庫的比比較傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)連續(xù)性/相關性不連續(xù)相關性小連續(xù)較強空間相關性實體類型/空間關系少簡單固定多復雜且不固定記錄長度結構化等長非結構化不等長查詢與操作文字、數(shù)字文字數(shù)字空間圖形12/23/202239西北大學城城市與資源源學系矢量數(shù)據(jù)管管理方案基于文件與與關系式數(shù)數(shù)據(jù)庫的空空間數(shù)據(jù)混混合管理方方案基于關系式式數(shù)據(jù)庫的的空間數(shù)據(jù)據(jù)管理方案案基于對象—關系式數(shù)據(jù)據(jù)庫的空間間數(shù)據(jù)管理理方案。12/23/202240西北大學城城市與資源源學系文件關系系數(shù)據(jù)庫混混合管理方方案幾何數(shù)據(jù)采采用圖形文文件管理，，功能較弱弱，特別是是在數(shù)據(jù)的的安全性、、一致性、、完整性、、并發(fā)控制制方面，比比商用數(shù)據(jù)據(jù)庫要遜色色得多?？臻g數(shù)據(jù)分分開存儲，，數(shù)據(jù)的完完整性有可可能遭到破破壞。GIS軟件：Arc/Info，MGE，GenMap等幾何數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)ID數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)庫早期圖形用戶界面圖形處理DBMS屬性用戶界面圖形文件庫屬性數(shù)據(jù)庫GIS用戶界面圖形處理DBMS圖形文件庫屬性數(shù)據(jù)庫高級語言ODBC協(xié)議GIS用戶界面圖形處理DBMS圖形文件庫屬性數(shù)據(jù)庫高級語言數(shù)據(jù)庫開發(fā)發(fā)語言數(shù)據(jù)庫開發(fā)發(fā)數(shù)據(jù)庫開發(fā)發(fā)12/23/202241西北大學城城市與資源源學系全關系式數(shù)數(shù)據(jù)庫管理理方案屬性數(shù)據(jù)、、幾何數(shù)據(jù)據(jù)同時采用用關系式數(shù)數(shù)據(jù)庫進行行管理空間數(shù)據(jù)和和屬性數(shù)據(jù)據(jù)不必進行行煩瑣的連連接，數(shù)據(jù)據(jù)存取較快快屬間接存取取，效率比比DBMS的直接存取取慢，特別別是涉及空空間查詢、、對象嵌套套等復雜的的空間操作作GIS軟件：System9，SmallWorld、Geovision等GIS界面屬性數(shù)據(jù)（定長記錄）空間數(shù)據(jù)（變長記錄）DBMS空間數(shù)據(jù)庫關系表二進制塊12/23/202242西北大學城城市與資源源學系對象關系數(shù)數(shù)據(jù)庫管理理方案對現(xiàn)有的關關系數(shù)據(jù)庫庫進行擴展展，增加空空間數(shù)據(jù)類類型解決了空間間數(shù)據(jù)變長長記錄的存存儲問題，，由數(shù)據(jù)庫庫軟件商開開發(fā)，效率率較高用用戶不能根根據(jù)GIS要求進行空間間對象的再定定義，因而不不能將設計的的拓撲結構進進行存儲，沒沒有解決數(shù)據(jù)據(jù)的嵌套紀錄錄問題GIS軟件：TIGER，Geo++、GeoTropics等GIS界面空間數(shù)據(jù)處理DBMS空間數(shù)據(jù)庫擴充實體類型（點、線、面、圓等）12/23/202243西北大學城市市與資源學系系柵格數(shù)據(jù)的管管理基于文件的影影像數(shù)據(jù)庫管管理文件結合數(shù)據(jù)據(jù)庫影像管理理基于關系數(shù)據(jù)據(jù)庫管理12/23/202244西北大學城市市與資源學系系目前大部分GIS軟件和和遙感圖像處處理軟件都是是采用文件管管理方式來管管理遙感影像像數(shù)據(jù)缺點：無法應應付數(shù)據(jù)的安安全性、并發(fā)發(fā)控制和數(shù)據(jù)據(jù)共享文件管理形式的影像數(shù)據(jù)影像數(shù)據(jù)001影像數(shù)據(jù)002影像數(shù)據(jù)003影像數(shù)據(jù)004影像數(shù)據(jù)005文件管理方式式12/23/202245西北大學城市市與資源學系系影像數(shù)據(jù)按照照文件方式組組織管理在關系數(shù)據(jù)庫庫中，每個文文件都有唯一一的標識號對對應影像信息息文件-數(shù)據(jù)庫庫管理方式文件管理形式的影像數(shù)據(jù)影像數(shù)據(jù)001影像數(shù)據(jù)002影像數(shù)據(jù)003影像數(shù)據(jù)004影像數(shù)據(jù)005011002Image005011001Image004011003Image003…………011002Image002011001Image001塊號影像名稱影像信息數(shù)據(jù)庫表影像數(shù)據(jù)的文件管理12/23/202246西北大大學城城市與與資源源學系系關系數(shù)數(shù)據(jù)庫庫管理理基于擴擴展關關系數(shù)數(shù)據(jù)庫庫的影影像數(shù)數(shù)據(jù)管管理是是將影影像數(shù)數(shù)據(jù)存存儲在在二進進制變變長字字段中中，然然后應應用程程序通通過數(shù)數(shù)據(jù)訪訪問接接口來來訪問問數(shù)據(jù)據(jù)庫中中的影影像數(shù)數(shù)據(jù)，，同時時影像像數(shù)據(jù)據(jù)的元元數(shù)據(jù)據(jù)信息息存放放在關關系數(shù)數(shù)據(jù)庫庫的表表中，，二者者可以以進行行無縫縫管理理。特點：：所有數(shù)數(shù)據(jù)集集中存存儲，，數(shù)據(jù)據(jù)安全全，易易于共共享較方便便管理理多數(shù)數(shù)據(jù)源源和多多時態(tài)態(tài)的數(shù)數(shù)據(jù)支持事事務處處理和和并發(fā)發(fā)控制制，有有利于于多用用戶的的訪問問與共共享影像數(shù)數(shù)據(jù)和和元數(shù)數(shù)據(jù)集集成到到一起起，能能方便便的進進行交交互式式查詢詢對C/S的的分布布式應應用支支持較較好，，網(wǎng)絡絡性能能和數(shù)數(shù)據(jù)傳傳輸速速度都都有很很大提提高影像數(shù)數(shù)據(jù)訪訪問只只能通通過數(shù)數(shù)據(jù)庫庫驅(qū)動動接口口訪問問，有有利于于數(shù)據(jù)據(jù)的一一致性性和完完整性性控制制，數(shù)數(shù)據(jù)不不會被被隨意意移動動、修修改和和刪除除支持異異構的的網(wǎng)絡絡模式式，即即應用用程序序和后后臺數(shù)數(shù)據(jù)庫庫服務務器可可以在在不同同操作作系統(tǒng)統(tǒng)平臺臺下運運行12/23/202247西北大學城城市與資源源學系48空間數(shù)據(jù)索索引空間索引概概念根據(jù)空間對對象位置和和形狀或空空間對象的的某種空間間關系，按按一定順序序排列的數(shù)數(shù)據(jù)結構，，包含空間間對象的概概要信息，，以提高空空間操作的的效率GIS中引引入空間索索引的必要要性工作區(qū)建立立查詢、顯示示數(shù)據(jù)提取常見空間索索引方法對象范圍索索引格網(wǎng)索引四叉樹索引引R樹和R+樹索引12/23/202248西北大學城城市與資源源學系49空間索引：對象范圍索索引IDXmaxXminYmaxYmin1…………2…………3………………………4YmaxYminXminXmax空間對象集合123456檢索窗口XNYWYEXSXmax≥XNORXmin≤XSORYmax≥YEORYmin≤YW空間對象不被檢索XE≤Xmax，Xmin≤XNANDYW≤Ymax，Ymin≤YE空間對象被檢索XNYWYEXS23612/23/202249西北大學城市市與資源學系系50空間索引：格網(wǎng)索引P(3,3)=6P(3,1)=4P(3,2)=103412P(2,3=1P(2,1)=7P(2,2)=83142頭指針I(yè)DP10

20304052607334123142375210489168590109鏈指針12/23/202250西北大學城市市與資源學系系9、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Friday,December23,202210、雨中黃黃葉樹，，燈下白白頭人。。。02:38:5002:38:5002:3812/23/20222:38:50AM11、以我獨獨沈久，，愧君相相見頻。。。12月-2202:38:5002:38Dec-2223-Dec-2212、故人江江海別，，幾度隔隔山川。。。02:38:5002:38:5002:38Friday,December23,202213、乍乍見見翻翻疑疑夢夢，，相相悲悲各各問問年年。。。。12月月-2212月月-2202:38:5002:38:50December23,202214、他鄉(xiāng)生生白發(fā)，，舊國見見青山。。。23十十二月20222:38:50上午午02:38:5012月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月222:38上上午12月-2202:38December23,202216、行動出成果果，工作出財財富。。2022/12/232:38:5002:38:5023December202217、做前，能夠夠環(huán)視四周；；做時，你只只能或者最好好沿著以腳為為起點的射線線向前。。2:38:50上午2:38上上午02:38:5012月-229、沒有失敗敗，只有暫暫時停止成成功！。12月-2212月-22Friday,December23,202210、很很多多事事情情努努力力了了未未必必有有結結果果，，但但是是不不努努力力卻卻什什么么改改變變也也沒沒有有。。。。02:38:5002:38:5002:3812/23/20222:38:50AM11、成成功功就就是是日日復復一一日日那那一一點點點點小小小小努努力力的的積積累