電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的建立目錄CONTENTS二、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)集成一、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)集成方法三、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)集成四、超媒體數(shù)據(jù)庫(kù)集成一、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)集成方法簡(jiǎn)單地說(shuō)，數(shù)據(jù)庫(kù)(database)就是數(shù)據(jù)的有序集合。而數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)就是將數(shù)據(jù)以一定的規(guī)律有序地組織起來(lái)，以方便數(shù)據(jù)的管理、提供快速數(shù)據(jù)檢索功能并保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性的計(jì)算機(jī)技術(shù)。電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)是關(guān)于電子地圖數(shù)據(jù)，包括空間數(shù)據(jù)、非空間數(shù)據(jù)以及它們?cè)跁r(shí)間維上變化的所有數(shù)據(jù)的有效組織形式，可以支持電子地圖的諸多應(yīng)用功能。因此，電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的建立過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是在電子地圖數(shù)據(jù)采集、編輯的基礎(chǔ)上將電子地圖的不同類型數(shù)據(jù)合理有效地集成起來(lái)，形成一個(gè)有機(jī)的整體的過(guò)程。在電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，為了降低系統(tǒng)維護(hù)的開(kāi)銷，增強(qiáng)整個(gè)電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的靈活性，空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)一般采用分離組織存儲(chǔ)的方法進(jìn)行管理；但另一方面，電子數(shù)據(jù)處理并不總是單一圖形或者屬性，在絕大多數(shù)情況下，要求對(duì)區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，其中包括空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)的協(xié)同的綜合性處理，這就意味著必須實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)的集成。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)集成方法1.順序連接順序連接的方式是以圖形記錄為單元記錄，空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)緊密地和合在一起，非空間數(shù)據(jù)懸掛于空間數(shù)據(jù)之后，按照空間數(shù)據(jù)一非空間數(shù)據(jù)一空間數(shù)據(jù)—…順序存儲(chǔ)的。該方案的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是基于制圖優(yōu)化的，能夠快速地根據(jù)圖形信息檢索相應(yīng)的屬性信息。缺點(diǎn)也十分明顯，屬性數(shù)據(jù)的存取必須依賴于圖形記錄，導(dǎo)致系統(tǒng)更新困難，并且當(dāng)大量的屬性數(shù)據(jù)加載于圖形記錄上會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)。因此，該方案只是對(duì)于屬性數(shù)據(jù)量不大的個(gè)別情況下才是有用的。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)集成方法

順序連接方式的一個(gè)記錄單元單項(xiàng)連接方式的一個(gè)記錄單元2.單向連接單向連接的集成方案是對(duì)順序連接方案的一種改進(jìn)，非空間數(shù)據(jù)不再緊隨于空間數(shù)據(jù)之后存儲(chǔ)，而是分配獨(dú)立的區(qū)域進(jìn)行儲(chǔ)存，空間數(shù)據(jù)保留單向的指針指向非空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置。與順序連接相比，該方案的優(yōu)點(diǎn)在于，屬性數(shù)據(jù)的多少不再受到限制，空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)在物理存儲(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了解藕，降低了數(shù)據(jù)維護(hù)的復(fù)雜度。缺點(diǎn)在于，僅有圖形到屬性的單向指針，因此相互參照非常麻煩，并且容易出錯(cuò)。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)集成方法3.雙向連接雙向連接的集成方式要求圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)具有相同的結(jié)構(gòu)，圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)之間通過(guò)彼此的指針互相進(jìn)行連接，由一個(gè)系統(tǒng)來(lái)控制管理。與單向連接相比，雙向連接的方案在靈活性和應(yīng)用范圍方面均大為提高。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)集成方法4.獨(dú)立體系結(jié)構(gòu)獨(dú)立體系結(jié)構(gòu)指的是圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)，分別由圖形數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)和屬性數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)進(jìn)行管理，并且兩個(gè)子系統(tǒng)自成體系。但在兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)之間可以通過(guò)地圖目標(biāo)的唯一標(biāo)識(shí)碼（ObjectID)建立連接關(guān)系為了提高在兩個(gè)庫(kù)之間的信息檢索效率通常都建立了相關(guān)的目標(biāo)索引文件。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)集成方法4.獨(dú)立體系結(jié)構(gòu)這種方法的優(yōu)勢(shì)在于圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理相互獨(dú)立，降低了數(shù)據(jù)更新的成本與風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，也為系統(tǒng)的優(yōu)化提供了充分的可能性，能更好地適用于不同目的的電子地圖數(shù)據(jù)處理要求。目前，很多電子地圖都是采用這種方式，其中電子地圖空間數(shù)據(jù)庫(kù)用于支持電子地國(guó)圖形的顯示，屬性數(shù)據(jù)庫(kù)中存放對(duì)地物數(shù)量、質(zhì)量、名稱和分類等的描述數(shù)據(jù)。在電子地圖中用戶能根據(jù)屬性數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)地查找地圖目標(biāo)，或者根據(jù)空間數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)的屬性信息，從而實(shí)現(xiàn)信息的雙向查詢。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)集成方法二、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)集成一、項(xiàng)目概況全關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)是指采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)(RDBMS)同時(shí)對(duì)地理空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)管理的一種數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。全關(guān)系數(shù)據(jù)系統(tǒng)以地理目標(biāo)為記錄單元，所有數(shù)據(jù)包括空間數(shù)據(jù)(矢量、柵格、地址、測(cè)量數(shù)據(jù)、CAD等）和非空間數(shù)據(jù)(流量、人口、產(chǎn)值、交通狀況等)一起存儲(chǔ)在商業(yè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中。過(guò)去的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一直不能對(duì)不定長(zhǎng)的空間數(shù)據(jù)提供足夠的支持，原因在于它要求數(shù)據(jù)庫(kù)中所有字段在聲明時(shí)必須給定確定的長(zhǎng)度。隨著數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展，目前很多數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)都提供了變長(zhǎng)數(shù)據(jù)管理的解決方案，如備注字段等。全關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)集成與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成方式相比，優(yōu)點(diǎn)非常明顯，即所有數(shù)據(jù)包括空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)同時(shí)存儲(chǔ)在統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中。這就意味著可以有一個(gè)完整的數(shù)據(jù)管理策略，極大地簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)、研制、支持和維護(hù)過(guò)程，并減少了費(fèi)用，允許多用戶通過(guò)使用版本管理和長(zhǎng)事務(wù)處理訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，多個(gè)用戶可以讀寫(xiě)同一個(gè)共享的數(shù)據(jù)庫(kù)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)集成三、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)集成一、項(xiàng)目概況面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型通過(guò)一系列面向?qū)ο蟮臋C(jī)制把數(shù)據(jù)和操作封裝起來(lái)。將地圖目標(biāo)抽象成同時(shí)具有空間特征和屬性特征的實(shí)體對(duì)象，用唯一的ID號(hào)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并利用面向?qū)ο笏枷雽⒌貓D目標(biāo)的特征和操作封裝起來(lái)。該模型不但能解決不定長(zhǎng)字段帶來(lái)的數(shù)據(jù)冗余問(wèn)題，而且支持復(fù)雜對(duì)象、對(duì)象的嵌套和信息的繼承，適合對(duì)復(fù)雜的地理世界進(jìn)行更有效的描述。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)集成一、項(xiàng)目概況將面向?qū)ο髷U(kuò)展到單幅地圖的尺度，有利于表現(xiàn)電子地圖獨(dú)特的制圖綜合作用。地圖縮放帶來(lái)的地圖信息容量的改變，意味著所顯示的地圖對(duì)象的數(shù)目隨之減少或增加。利用面向?qū)ο蟮慕M織方式，將每一級(jí)比例尺看作一個(gè)獨(dú)立的類，比例尺比它大的級(jí)別是它的子類，繼承父類的同時(shí)可以擁有更多數(shù)量的地圖對(duì)象；比例尺比它小的級(jí)別是它的父類，必須進(jìn)一步概括和綜合。該模型也存在不足，如缺乏數(shù)據(jù)庫(kù)基本特性，尤其是缺乏與結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言(structuredquerylanguage,SQL)兼容的查詢功能。在安全性、完整性、并發(fā)控制、開(kāi)發(fā)工具等方面也遠(yuǎn)不及關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)完善。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)集成四、超媒體數(shù)據(jù)庫(kù)集成一個(gè)優(yōu)秀的電子地圖應(yīng)該以地圖表達(dá)為核心，它的運(yùn)作過(guò)程則主要圍繞地圖與地圖目標(biāo)展開(kāi)。地圖瀏覽是一種交互式的活動(dòng)，瀏覽效率高低與否的關(guān)鍵在于能不能及時(shí)從起始節(jié)點(diǎn)按用戶的意圖鏈接到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，并且自由地在許多荷點(diǎn)間跳轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)模型關(guān)聯(lián)屬性信息的結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)單的鏈狀結(jié)構(gòu)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全面而自由的關(guān)聯(lián)，并且不可避免地產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余。超媒體是一種按多媒體信息之間的關(guān)系，通過(guò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)、組織、管理和瀏覽信息的計(jì)算機(jī)技術(shù)。實(shí)踐證明，在電子地圖模型的基礎(chǔ)上借鑒超媒體技術(shù)能有效解決信息關(guān)聯(lián)上的難題，這樣的模型一般稱作超媒體數(shù)據(jù)模型，它由節(jié)點(diǎn)、鏈和網(wǎng)絡(luò)3個(gè)基本要素組成。節(jié)點(diǎn)是表達(dá)信息的基本單位，可以是一般屬性信息和質(zhì)量信息，也可以是多媒體信息，甚至是一段計(jì)算機(jī)程序。鏈?zhǔn)悄骋还?jié)點(diǎn)指向其他節(jié)點(diǎn)的指針，鏈的結(jié)構(gòu)包括鏈源、鏈宿和鏈屬性，其結(jié)構(gòu)同時(shí)定義了邏輯關(guān)系和語(yǔ)義關(guān)系，因而鏈?zhǔn)浅襟w模型的本質(zhì)。節(jié)點(diǎn)和鏈共同構(gòu)成了一個(gè)有向信息網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)中的信息塊排列沒(méi)有單一、固定的順序，每一節(jié)點(diǎn)可以包含多個(gè)不同鏈的選擇，選擇本身可由用戶制定。由于這些特點(diǎn)，信息網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建不但提供了信息本身，還隱含了對(duì)知識(shí)信息的分析和推理