地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)演示教學(xué).ppt

1、第四章 地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù),第1節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述 第2節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 第3節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型 第4節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模型設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì) 第5節(jié) GIS空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù),主要內(nèi)容,第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,1. 數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)概念 數(shù)據(jù)庫(kù)：是指長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)有結(jié)構(gòu)的、大量的、可共享的數(shù)據(jù)集合。 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：是位于用戶(hù)與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件；他的功能包括：數(shù)據(jù)定義，數(shù)據(jù)操作，數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行管理，數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)，它由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)及其開(kāi)發(fā)工具、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員和用戶(hù)構(gòu)成。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理員： 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的

2、建立、使用和維護(hù)的專(zhuān)門(mén)人員。,一、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的概念,第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,2. 空間數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)概念 空間數(shù)據(jù)庫(kù)：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)的總合，以一系列特定結(jié)構(gòu)的文件形式組織后存儲(chǔ)在介質(zhì)上。 空間數(shù)據(jù)庫(kù)（系統(tǒng)）組成： 空間數(shù)據(jù)庫(kù)：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)的總合，一般是以一系列特定結(jié)構(gòu)的文件形式組織后存儲(chǔ)在介質(zhì)上。 空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：是指能夠?qū)ξ锢斫橘|(zhì)上存儲(chǔ)的地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行語(yǔ)義和邏輯上的定義，提供必需的空間數(shù)據(jù)查詢(xún)檢索和存取功能，以及能夠?qū)臻g數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的維護(hù)和更新的一套軟件。 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)：應(yīng)用模塊。,

3、第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,常規(guī)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)擴(kuò)展：直接對(duì)常規(guī)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，加入一定數(shù)量的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理功能。 例如：Oracle 空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎（SDE: Spatial Database Engine）：在常規(guī)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)上加一層空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理。 例如：ESRI的SDE,3、空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法,空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是建立在常規(guī)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的管理功能。,第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,1. 空間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)過(guò)程,這一過(guò)程一般需要兩步 人類(lèi)對(duì)客體的認(rèn)識(shí)、抽象，建立概念模型。 將概念模型轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能夠接受的形式，即數(shù)據(jù)模型。,就是

4、將地理空間客體按一定的組織形式，在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中加以表達(dá)的過(guò)程。,二、 空間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì),第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,地理空間是一個(gè)三維空間，有四個(gè)基本實(shí)體 點(diǎn)實(shí)體 線(xiàn)實(shí)體 面實(shí)體 體實(shí)體,地理空間的認(rèn)知, 地理空間實(shí)體（客體）,第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述, 地理空間實(shí)體間的聯(lián)系,第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,能夠?qū)臻g數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理 幫助用戶(hù)查詢(xún)、檢索、增加刪除和修改數(shù)據(jù) 保障空間數(shù)據(jù)的獨(dú)立性、完整性、和安全性,2. 空間數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)模型建立的目的 揭示空間實(shí)體的本質(zhì)特征，并對(duì)其進(jìn)行抽象化，使之轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠接受和處理的數(shù)據(jù)形式。,第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,實(shí)際上是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中

5、間層。概念模型用于信息世界的建模，是現(xiàn)實(shí)世界到信息世界的第一層抽象，是設(shè)計(jì)人員的有力工具。,（1）概念模型,第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,(1) 實(shí)體(Entity)：客觀存在并可相互區(qū)別的事物 (2) 屬性(Attribute)：實(shí)體所具有的某一特性 (3) 碼(Key)：唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集 (4) 域(Domain)：屬性的取值范圍 (5) 實(shí)體型(Entity Type)：具有相同屬性的實(shí)體必然有共同的特征和性質(zhì) (6) 實(shí)體集(Entity Set)：同型實(shí)體的集合 (7) 聯(lián)系(Relationship)：不同實(shí)體集之間的聯(lián)系,信息世界中的基本概念,第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述, 一對(duì)一聯(lián)系(

6、1:1) 一對(duì)多聯(lián)系(1:n)。 多對(duì)多聯(lián)系(m : n),注意： E-R圖僅僅是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界描述的一種工具，僅能建立概念模型(信息模型)，不能在計(jì)算機(jī)上直接實(shí)現(xiàn)。,兩個(gè)實(shí)體之間的聯(lián)系可分為以下三類(lèi),第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,層 次 模 型 網(wǎng) 狀 模 型 關(guān) 系 模 型 面 向 對(duì) 象 模 型,（2）數(shù)據(jù)模型,常用數(shù)據(jù)模型種類(lèi),第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,設(shè)計(jì)原則： 盡量減少空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)冗余； 提供穩(wěn)定的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在用戶(hù)的需要改變時(shí)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠做出相應(yīng)的變化； 滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)空間數(shù)據(jù)及時(shí)訪(fǎng)問(wèn)的需求，高效提供用戶(hù)所需的空間數(shù)據(jù)查詢(xún)結(jié)果； 在空間元素間維持復(fù)雜的聯(lián)系，反映空間數(shù)據(jù)的復(fù)雜性； 支持多種決

7、策需要，具有較強(qiáng)的應(yīng)用適應(yīng)性。,3. 空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的原則、步驟和技術(shù)方法,第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,第一步 需求分析 第二步 概念設(shè)計(jì) 第三步 邏輯設(shè)計(jì) 第四步 物理設(shè)計(jì) 第五步 數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施和維護(hù),設(shè)計(jì)步驟,第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,明白即將開(kāi)發(fā)的GIS所支持的各種功能； 了解系統(tǒng)要求的數(shù)據(jù)內(nèi)容和行為； 了解數(shù)據(jù)之間的關(guān)系和優(yōu)先次序，這些信息有利于制定數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)實(shí)施計(jì)劃。 了解數(shù)據(jù)庫(kù)和GIS的整體要求和藍(lán)圖。,現(xiàn)狀調(diào)查 調(diào)查內(nèi)容的組織的分析,第一步 用戶(hù)需求分析,GIS數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)應(yīng)該主要了解下面的內(nèi)容,用戶(hù)需求分析方法：,第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,用戶(hù)需求分析過(guò)程,現(xiàn)狀調(diào)查：通過(guò)實(shí)際調(diào)查了解用

8、戶(hù)的現(xiàn)狀及要求 調(diào)查內(nèi)容的組織的分析：對(duì)調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行整理、分析和組織，并提交報(bào)告及圖件。包括： 現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的組織結(jié)構(gòu)圖 軟件、硬件資源表 專(zhuān)業(yè)人員清單 部門(mén)功能清單 數(shù)據(jù)來(lái)源清單,第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,把用戶(hù)的需求加以解釋?zhuān)酶拍钅Ｐ捅磉_(dá)出來(lái)，具體任務(wù)包括： 1)數(shù)據(jù)庫(kù)的宏觀定義 指對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)比例尺、地圖投影和坐標(biāo)系統(tǒng)的定義。 2)數(shù)據(jù)庫(kù)的特征設(shè)計(jì) 對(duì)于各種地理特征有關(guān)的屬性數(shù)據(jù)中以什么幾何形式表達(dá)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 3)數(shù)據(jù)庫(kù)表格及其關(guān)系的設(shè)計(jì)表達(dá) 對(duì)與地理特征有關(guān)的屬性數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中表達(dá)方式的設(shè)計(jì)。,第二步 概念化設(shè)計(jì),第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,4）數(shù)據(jù)庫(kù)總體設(shè)計(jì)的評(píng)定 根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用目的和數(shù)據(jù)內(nèi)

9、容及使用方式來(lái)評(píng)價(jià)前面三步的設(shè)計(jì)結(jié)果。 5）數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型的起草 將GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的概念設(shè)計(jì)起草成正式的文件，作為后面詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)參考。,第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,第三步 邏輯設(shè)計(jì) 邏輯設(shè)計(jì)應(yīng)該選擇最適于描述與表達(dá)相應(yīng)概念結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型，然后選擇最合適的空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)時(shí)一般要分三步進(jìn)行： 將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型 將轉(zhuǎn)化來(lái)的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型向特定空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)支持下的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。 對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化。,第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)特點(diǎn) 設(shè)計(jì)人員必須充分了解所用DBMS的內(nèi)部特征，特別是存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法； 充分了解應(yīng)用環(huán)境，特別是應(yīng)用的處理頻率和

10、響應(yīng)時(shí)間要求； 充分了解外存設(shè)備的特性。,第四步 物理設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)最終是要存儲(chǔ)在物理設(shè)備上的。為一個(gè)給定的邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)（存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存取方法）的過(guò)程，就是數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)。,第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,根據(jù)邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的結(jié)果，在計(jì)算機(jī)上建立實(shí)際的空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，裝入空間數(shù)據(jù)，并調(diào)試和運(yùn)行。 建立實(shí)際的空間數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu) 裝入試驗(yàn)性的空間數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行測(cè)試，以確認(rèn)其功能和性能是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求 裝入實(shí)際的空間數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)庫(kù)加載，建立起實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫(kù)。 數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行,1、數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn),三、 空間數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施和維護(hù),第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,2、相關(guān)的其它設(shè)計(jì),在數(shù)據(jù)庫(kù)

11、試運(yùn)行期間，應(yīng)進(jìn)一步完善數(shù)據(jù)庫(kù)的功能和性能。 （1）空間數(shù)據(jù)庫(kù)再組織：調(diào)整或者改變空間數(shù)據(jù)庫(kù)的概念、邏輯和物理結(jié)構(gòu)的。 （2）安全性考慮：規(guī)定相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)使用權(quán)限，保證數(shù)據(jù)庫(kù)的安全運(yùn)行。主要方法是授權(quán)。 （3）故障恢復(fù)處理：數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)就是把數(shù)據(jù)庫(kù)從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)（亦稱(chēng)為一致?tīng)顟B(tài)或完整狀態(tài)）的功能。 （4）事務(wù)控制：事務(wù)控制的目的就是保證多用戶(hù)環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性和一致性。,第一節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述,(1)維護(hù)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性和完整性：需要及時(shí)調(diào)整授權(quán)和密碼，轉(zhuǎn)儲(chǔ)及恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù) (2)監(jiān)測(cè)并改善數(shù)據(jù)庫(kù)性能：分析評(píng)估存儲(chǔ)空間和響應(yīng)時(shí)間。 (3)增加新功能：按用戶(hù)的需要及時(shí)擴(kuò)充功能

12、，滿(mǎn)足用戶(hù)的新需要。 (4)修改錯(cuò)誤：包括程序和數(shù)據(jù)。,3、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行與維護(hù),第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,一、 層次數(shù)據(jù)模型,有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱(chēng)為根結(jié)點(diǎn) 根以外的其它結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn) 同一雙親的子女結(jié)點(diǎn)稱(chēng)為兄弟結(jié)點(diǎn)，沒(méi)有子女結(jié)點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)稱(chēng)為葉結(jié)點(diǎn)。,層次模型是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中最早出現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型，層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用層次模型作為數(shù)據(jù)的組織方式，用樹(shù)形結(jié)構(gòu)來(lái)表示各類(lèi)實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系。如行政機(jī)構(gòu)，家族關(guān)系等。,(1)層次模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,在右圖的例子中， R1根結(jié)點(diǎn)， R2和R3為兄弟結(jié)點(diǎn)，是R1的子女結(jié)點(diǎn)； R4和R5為兄弟結(jié)點(diǎn)，是R2的子女結(jié)

13、點(diǎn)； R3 ， R4 ， R4 ，是葉結(jié)點(diǎn)。,第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,多邊形層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,(2)層次模型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ),層次數(shù)據(jù)庫(kù)中不僅要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)本身，還要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)之間的層次關(guān)系，應(yīng)將兩者的存儲(chǔ)結(jié)合在一起。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法包括：鄰接法（樹(shù)遍歷法）和通用選擇法,第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,層次數(shù)據(jù)庫(kù)及其實(shí)例,鄰接法（樹(shù)遍歷法） 按照層次樹(shù)前序穿越的順序，把所有記錄值依次鄰接存放，即通過(guò)物理空間的位置相鄰來(lái)體現(xiàn)（或隱含）層次順序。 數(shù)據(jù)檢索首先搜索雙親結(jié)點(diǎn)，然后搜索其子女結(jié)點(diǎn)。,第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,通用選擇法,通用選擇法不依賴(lài)于客體在樹(shù)狀結(jié)構(gòu)中的順序，而是根據(jù)所確定的選擇條件，在

14、結(jié)構(gòu)中選擇某特定的客體。,DRAW coordinates WHERE arcs=arc1,例如：從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取弧段arc1的坐標(biāo)并顯示,第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,二、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型,在現(xiàn)實(shí)世界中客體的聯(lián)系更多的是非層次關(guān)系的，用層次模型表示非樹(shù)形結(jié)構(gòu)是很不直接的，網(wǎng)絡(luò)模型可以克服這一弊病。 在數(shù)據(jù)庫(kù)中，把滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系集合稱(chēng)為網(wǎng)狀模型： 允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無(wú)雙親： 一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親。 網(wǎng)狀模型可以更直接地去描述現(xiàn)實(shí)世界，而層次模型實(shí)際上是網(wǎng)狀模型的一個(gè)特例,第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,網(wǎng)狀模型示例,右圖（a）中， R3有兩個(gè)雙親記錄R1和R2 把R1和R2之間的聯(lián)系命名為

15、L1， 把R2與R3的聯(lián)系命名為L(zhǎng)2,第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)記錄之間的聯(lián)系。常用的方法是鏈接法，包括單向鏈接、雙向鏈接、向首鏈接等，此外還有其它實(shí)現(xiàn)方法，如引元陣列法、二進(jìn)制陣列法、索引法等依據(jù)具體系統(tǒng)不同而不同。,網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例,第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,三、關(guān)系數(shù)據(jù)模型,1、關(guān)系模型的基本概念,(1)關(guān)系,關(guān)系是一個(gè)二維表，表的每行對(duì)應(yīng)一個(gè)元組，表的每列對(duì)應(yīng)一個(gè)域。,屬性：每列起一個(gè)名字，如XTIC,第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,基本關(guān)系 通?？煞Q(chēng)為基本表或基表，它是實(shí)際存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的邏輯表示。 查詢(xún)表 是查詢(xún)結(jié)果對(duì)應(yīng)的表 視圖表 是由基本表或

16、其它視圖表導(dǎo)出的表，是虛表，不對(duì)應(yīng)實(shí)際存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。,（2）關(guān)系的類(lèi)型,第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,關(guān)系中某一屬性組，若它的值能唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元組，則稱(chēng)該屬性組為候選關(guān)鍵字。,（3）關(guān)鍵字,主關(guān)鍵字：若一個(gè)關(guān)系有多個(gè)候選碼，則選定其中一個(gè)為主關(guān)鍵字。 主屬性：主關(guān)鍵字的諸屬性稱(chēng)為主屬性。,非碼屬性：不包含在任何候選關(guān)鍵字中的屬性稱(chēng)為非碼屬性。,第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,一個(gè)關(guān)系需要描述的方面： 關(guān)系是元組的集合，因此關(guān)系模式必須指出這個(gè)元組集合的結(jié)構(gòu)，即它由哪些屬性構(gòu)成，屬性來(lái)自哪個(gè)域，以及屬性與域的映象關(guān)系。 一個(gè)關(guān)系通常是由賦予它的元組語(yǔ)義來(lái)確定的。元組語(yǔ)義實(shí)質(zhì)上是一個(gè)n 目謂詞。凡是符合元組語(yǔ)義

17、的那部分元素的全體就構(gòu)成了該關(guān)系模式的關(guān)系。 隨著時(shí)間的變化，關(guān)系模式的關(guān)系也將發(fā)生變化。,（4）關(guān)系模式,關(guān)系的描述稱(chēng)為關(guān)系模式。,第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,關(guān)系是關(guān)系模式在某一時(shí)刻的狀態(tài)或內(nèi)容。 關(guān)系模式是靜態(tài)的、穩(wěn)定的，而關(guān)系是動(dòng)態(tài)的，隨時(shí)間不斷變化的。 在實(shí)際當(dāng)中，人們常常把關(guān)系模式和關(guān)系不加區(qū)別。,關(guān)系和關(guān)系模式之間的區(qū)別和聯(lián)系：,第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,是對(duì)某一類(lèi)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說(shuō)明。,2、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù),在一個(gè)給定的應(yīng)用領(lǐng)域中，所有實(shí)體與實(shí)體之間的聯(lián)系的關(guān)系的集合構(gòu)成一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。,關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的型(Type),是型的一個(gè)具體賦值。,關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的值(Value),第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模

18、型,指關(guān)系的準(zhǔn)確性、相容性和有效性。,關(guān)系的完整性,第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,若屬性 A 是基本關(guān)系 R 的主屬性，則屬性 A 不能取空值。,實(shí)體完整性,第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,參照完整性 在關(guān)系模型中，實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系都是用關(guān)系來(lái)描述的，那么在兩個(gè)或者兩個(gè)以上的關(guān)系間就自然存在引用。,Type name 11 12 13 14,第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,關(guān)系模型應(yīng)提供定義和檢驗(yàn)這類(lèi)完整性的機(jī)制，以便用統(tǒng)一方法處理它們，應(yīng)用程序不承擔(dān)這一功能。,用戶(hù)定義的完整性,不同的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)根據(jù)其應(yīng)用環(huán)境的不同，往往需要一些特殊的約束條件，用戶(hù)定義的完整性就是針對(duì)某一具體關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的約束條件。它反映某一

19、具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿(mǎn)足的語(yǔ)義要求。,例如：某個(gè)屬性必須取唯一值、某個(gè)屬性的取值范圍在0-100之間等。,第二節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型,三種傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的比較,第四章 地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù),第1節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述 第2節(jié) 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 第3節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型 第4節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模型設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì) 第5節(jié) GIS空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù),主要內(nèi)容,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的不足 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理的是不連續(xù)的、相關(guān)性較小的數(shù)字和字符；而地理信息數(shù)據(jù)是連續(xù)的，并且具有很強(qiáng)的相關(guān)性。 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理的實(shí)體類(lèi)型太少，并且實(shí)體之間通常只有簡(jiǎn)單、固定的空間關(guān)系；而地理空間數(shù)據(jù)的

20、實(shí)體類(lèi)型繁多，實(shí)體類(lèi)型之間存在著復(fù)雜的空間關(guān)系，并且還能產(chǎn)生新的關(guān)系（如拓?fù)潢P(guān)系）。 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理是以等長(zhǎng)記錄為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)；而地理空間數(shù)據(jù)通常是結(jié)構(gòu)化的，其數(shù)據(jù)項(xiàng)可能很大，很復(fù)雜，并且是變長(zhǎng)記錄。 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)只操縱和查詢(xún)文字和數(shù)字信息；而地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)中需要有大量空間數(shù)據(jù)庫(kù)操作和查詢(xún)，如特征提取，影象分割、影象代數(shù)運(yùn)算、拓?fù)浜拖嗨菩圆樵?xún)。,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,語(yǔ)義模型的模型結(jié)構(gòu)是由若干種抽象所組成，用這些抽象來(lái)描述實(shí)體的基本語(yǔ)義特性，根據(jù)語(yǔ)義模型結(jié)構(gòu)規(guī)則,把這些抽象有機(jī)的組織起來(lái)。 語(yǔ)義模型是概念模型的一種，是對(duì)信息世界建模，表示方法有多種，其中實(shí)體聯(lián)系方法(Entity

21、-Relationship Approach)得到廣泛應(yīng)用，該方法用E-R圖來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界，用于建立概念模型。,一、語(yǔ)義數(shù)據(jù)模型（E-R模型）,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,實(shí)體型 實(shí)體是對(duì)客觀存在的起獨(dú)立作用的客體的一種抽象。 屬性 用橢圓形表示，并用無(wú)向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體聯(lián)系起來(lái) 聯(lián)系 是客體間有意義的相互作用或?qū)?yīng)關(guān)系。一般分為三種聯(lián)系：一對(duì)一(1:1)，一對(duì)多(1:N ) ，多對(duì)多(M:N )。,E-R圖表達(dá)的三種語(yǔ)義,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,實(shí)體型 用矩形來(lái)表示，矩形內(nèi)寫(xiě)明實(shí)體名。 屬性 用橢圓形表示，并用無(wú)向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體聯(lián)系起來(lái) 聯(lián)系 用菱形表示，菱形框內(nèi)寫(xiě)明聯(lián)系名

22、，并用無(wú)向邊分別與有關(guān)實(shí)體聯(lián)系起來(lái)，同時(shí)在無(wú)向邊上標(biāo)注聯(lián)系的類(lèi)型(1:1，1:n 或 m:n)。,E-R圖表示實(shí)體型、屬性和聯(lián)系的方法,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,E-R圖表示兩個(gè)實(shí)體之間的三類(lèi)聯(lián)系,E-R模型的圖形表示,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,E-R模型設(shè)計(jì)步驟,（1）設(shè)計(jì)各個(gè)局部E-R圖 根據(jù)需求分析的結(jié)果（數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典等）對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽象，分解成不同功能的局部模塊，對(duì)每個(gè)局部模塊設(shè)計(jì)視圖，即分E-R圖。 分E-R圖中每一部分對(duì)應(yīng)一個(gè)局部應(yīng)用。,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,不同局部視圖中同一對(duì)象具有不同的抽象、同一實(shí)體中所包含的屬性排列次序不完全相同、實(shí)體之間

23、的聯(lián)系呈現(xiàn)不同的聯(lián)系類(lèi)型。,(2) 設(shè)計(jì)全局E-R圖,屬性域沖突,即屬性值的類(lèi)型、取值范圍或取值集合不同，屬性取值單位沖突,同名異義，異名同義（一義多名）。,命名沖突,結(jié)構(gòu)沖突,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,E-R圖的優(yōu)化原則： 實(shí)體類(lèi)型個(gè)數(shù)盡可能少； 實(shí)體類(lèi)型所含類(lèi)型最少； 實(shí)體間聯(lián)系無(wú)冗余。,全局E-R圖的優(yōu)化,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,E-R圖的特點(diǎn),接近人的思維，易于理解 E-R圖與計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)無(wú)關(guān),E-R圖僅僅是概念模型，無(wú)法在計(jì)算機(jī)上直接實(shí)現(xiàn)。在數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)階段應(yīng)該將概念模型轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠接受的數(shù)據(jù)模型，如層次、網(wǎng)絡(luò)、關(guān)系模型。,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,二、面向

24、對(duì)象的數(shù)據(jù)模型,面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì) (OOAD) 面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)(OOAD)方法的發(fā)展在80年代末至90年代中出現(xiàn)了一個(gè)高潮，產(chǎn)生了統(tǒng)一的建模語(yǔ)言UML（Unified Modeling Language）。UML適用于以面向?qū)ο蠹夹g(shù)來(lái)描述任何類(lèi)型的系統(tǒng)，而且適用于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的不同階段，從需求規(guī)格描述直至系統(tǒng)完成后的測(cè)試和維護(hù)。,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,采用面向?qū)ο蟮乃枷?，?duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，根據(jù)用戶(hù)需求提取出系統(tǒng)應(yīng)具有的屬性和行為。,將分析的結(jié)果用某種易于轉(zhuǎn)化為編碼或易于理解的形式表達(dá)出來(lái)。我們常見(jiàn)的有流程圖，ER圖，數(shù)據(jù)流圖等。分析和設(shè)計(jì)是兩個(gè)相互結(jié)合、漸進(jìn)的過(guò)程。,面向?qū)ο?/p>

25、的設(shè)計(jì)：,面向?qū)ο蟮姆治觯?第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,1、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的基本概念 (1)對(duì)象 對(duì)象就是現(xiàn)實(shí)世界中客體的模型化，與數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄、元組等概念相似。如：行政區(qū)域的多邊形對(duì)象，表示一條河流的弧段對(duì)象 對(duì)象的兩個(gè)特點(diǎn) 狀態(tài)性特征：是通過(guò)域來(lái)描述的，可稱(chēng)為私有存儲(chǔ)單元。 封裝性特征：對(duì)象的封裝性特征表現(xiàn)為它的私有存儲(chǔ)單元只能由它自己的功能進(jìn)行處理。,二、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,(2)消息 消息是對(duì)象之間相互請(qǐng)求或相互協(xié)作的唯一途徑。一個(gè)對(duì)象必須通過(guò)向其它對(duì)象發(fā)送消息的形式使得其它對(duì)象提供各自能實(shí)現(xiàn)的功能。 消息的特性： 消息是對(duì)象之間唯一的通信形式；

26、消息是外界能夠引用對(duì)象操作及獲取對(duì)象狀態(tài)的唯一方式。 消息的這些特性保證了對(duì)象的實(shí)現(xiàn)只能依賴(lài)于它本身的狀態(tài)和所能接受的消息，而不依賴(lài)于其它對(duì)象的內(nèi)部細(xì)節(jié)和狀態(tài)。,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,消息類(lèi)型 公有消息 如果一些消息屬于同一個(gè)對(duì)象，其中有些消息可由其它對(duì)象向它發(fā)送的，叫做公有消息。 私有消息 如果一些消息是由它自己向自身發(fā)送的，就叫做私有消息。,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,多邊形對(duì)象組成,對(duì)象的組成示意,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,(3)類(lèi) 類(lèi)是對(duì)一組對(duì)象的抽象描述，它將該組對(duì)象所具有的共同特征集中起來(lái)，以說(shuō)明該組對(duì)象的能力和性質(zhì)。,實(shí)例是某類(lèi)的一個(gè)具體抽象；類(lèi)是多個(gè)實(shí)例的抽

27、象的總和； 類(lèi)和實(shí)例之間是抽象和具體的關(guān)系； 類(lèi)的確定方法是歸納，這就要求在觀察問(wèn)題是，注意提煉所遇到對(duì)象的共同特征，以確定其類(lèi)的表達(dá)。,實(shí)例：是某類(lèi)的一個(gè)具體抽象。,類(lèi)和實(shí)例之間的關(guān)系,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,（1）繼承是現(xiàn)實(shí)世界中對(duì)象之間的一種獨(dú)特關(guān)系，它使得某對(duì)象可以自然的擁有另外一類(lèi)對(duì)象的某些特征和功能。,2、繼承及類(lèi)之間的層次關(guān)系,繼承包括單繼承和多繼承兩種，如下圖,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,（2）類(lèi)的層次結(jié)構(gòu),是引入類(lèi)的繼承關(guān)系而產(chǎn)生的，包括 超類(lèi)：被繼承的類(lèi)稱(chēng)為超類(lèi)。 子類(lèi)：繼承其他類(lèi)的對(duì)象稱(chēng)為子類(lèi)。,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,面向?qū)ο蟮墓δ苤剌d和多態(tài),3功能

28、重載和多態(tài)性：實(shí)現(xiàn)消息傳遞。,功能重載：功能重載實(shí)際上意味著實(shí)現(xiàn)特定功能的方法不僅以名稱(chēng)來(lái)區(qū)分，而且用它所帶的參數(shù)來(lái)區(qū)別。 多態(tài)性：是同一個(gè)消息可以根據(jù)對(duì)象的不同，采用多種不同的行為方式。,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,4、概括和聚集 概括：是把一組具有相同特征和操作的對(duì)象類(lèi)歸納在一個(gè)更一般的超類(lèi)中。 例如，多邊形對(duì)象類(lèi)和弧段對(duì)象類(lèi)共同具有的一些空間特征，它們可作為空間對(duì)象類(lèi)的子類(lèi)，而空間對(duì)象類(lèi)則是它們的超類(lèi)。概括形成了子類(lèi)和超類(lèi)之間的is-a的語(yǔ)義聯(lián)系。,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,聚集：反映了嵌套對(duì)象的概念，嵌套對(duì)象是由一些其它對(duì)象組成的，它是用來(lái)描述較高層次對(duì)象的一種形式。 例如，

29、上述的地理信息系統(tǒng)圖形顯示子系統(tǒng)中，一個(gè)圖層對(duì)象類(lèi)是由多邊形對(duì)象類(lèi)、弧段對(duì)象類(lèi)、點(diǎn)對(duì)象類(lèi)等對(duì)象類(lèi)的聚集體。這里的圖層對(duì)象就是嵌套對(duì)象，多邊形對(duì)象類(lèi)與圖層對(duì)象之間形成is-part-of的語(yǔ)義聯(lián)系。,第三節(jié) 語(yǔ)義和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,運(yùn)用上述面向?qū)ο蟮母拍詈头椒ǎ涂梢越⑵鸬乩硇畔⑾到y(tǒng)中空間數(shù)據(jù)庫(kù)的對(duì)象數(shù)據(jù)模型。OpenGIS協(xié)會(huì)推薦了一種空間對(duì)象數(shù)據(jù)模型，其中的簡(jiǎn)單幾何特征集如圖所示。,5、空間數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象模型,簡(jiǎn)單幾何特征集關(guān)系,第四節(jié) 邏輯模型設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì),(1)初始模式的形成 把E-R圖表示的實(shí)體聯(lián)系類(lèi)型，轉(zhuǎn)換成選定的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)所支持的記錄類(lèi)型，如層次、網(wǎng)狀、關(guān)系模型、面向?qū)ο蟮取?

30、(2)子模式設(shè)計(jì) 子模式是應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的接口，允許有效訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)而不破壞數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性。 (3)模式評(píng)價(jià)根據(jù)定量分析和性能測(cè)試對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)作出評(píng)價(jià) (4)優(yōu)化模式利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供的功能，對(duì)模式進(jìn)行優(yōu)化，但不改變數(shù)據(jù)庫(kù)的信息。,一、空間數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容,第四節(jié) 邏輯模型設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì),二、E-R模型向關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)換,E-R圖可以向不同的數(shù)據(jù)庫(kù)模型轉(zhuǎn)換，這里的以關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換為例。 (1)實(shí)體轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式：一個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。 (2)實(shí)體之間的聯(lián)系可以分以下情況進(jìn)行轉(zhuǎn)換 1:1聯(lián)系轉(zhuǎn)換 每個(gè)實(shí)體可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。每個(gè)

31、實(shí)體的關(guān)鍵字是該關(guān)系的后選關(guān)鍵字。 1:N聯(lián)系轉(zhuǎn)換：可以分兩種情況 A:轉(zhuǎn)換為獨(dú)立的關(guān)系模式，關(guān)系的關(guān)鍵字為N端的關(guān)鍵字; B:與n端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并,關(guān)系的關(guān)鍵字為N端的關(guān)鍵字。,第四節(jié) 邏輯模型設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì),M:N 聯(lián)系轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換為獨(dú)立關(guān)系模式，關(guān)系的關(guān)鍵字是與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的關(guān)鍵字的組合。,第四節(jié) 邏輯模型設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì),三、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)（5步）,將E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式 根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則，將將E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式 規(guī)范化處理 任務(wù)是消除異常，改善完整性、一致性和存儲(chǔ)效率。一般使關(guān)系達(dá)到3NF就可以滿(mǎn)足使用。規(guī)范化過(guò)程實(shí)際上就是單一化過(guò)程，即一個(gè)關(guān)系描述一個(gè)概念。如果關(guān)系中

32、多于一個(gè)概念，就把它分離出來(lái)。 模式評(píng)價(jià) 目的是檢查數(shù)據(jù)庫(kù)模式是否滿(mǎn)足用戶(hù)的要求，包括功能評(píng)價(jià)和性能評(píng)價(jià)。,第四節(jié) 邏輯模型設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì),優(yōu)化模式 合并：是對(duì)具有相同關(guān)鍵字的關(guān)系模式，如果對(duì)它們的處理主要是查詢(xún)操作，且常在一起使用，可將這類(lèi)關(guān)系模式合并。 分解：是指關(guān)系雖已達(dá)到規(guī)范化的要求，但如果某些關(guān)系的屬性過(guò)多，則會(huì)影響效率，可將它分割成為兩個(gè)或多個(gè)關(guān)系模式，按屬性組分解的稱(chēng)為垂直分解，垂直分解需滿(mǎn)足得到的每一個(gè)關(guān)系都 包含主關(guān)鍵字。 形成數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 包括：模式及子模式的集合，可用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的語(yǔ)言描述，也可列表描述；應(yīng)用設(shè)計(jì)指南，設(shè)計(jì)訪(fǎng)問(wèn)方式、查詢(xún)路徑、處理要求、約束條件

33、等；物理設(shè)計(jì)指南，包括數(shù)據(jù)訪(fǎng) 問(wèn)量、傳輸量、存儲(chǔ)量、遞增量等。,第四節(jié) 邏輯模型設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì),四、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì),可分為5步，前三步為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，后兩步為約束和程序設(shè)計(jì) (1)存儲(chǔ)記錄的格式設(shè)計(jì)：對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)類(lèi)型特征作分析，對(duì)存儲(chǔ)記錄進(jìn)行格式化，決策如何進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮或代碼化。 (2)存儲(chǔ)方法設(shè)計(jì)：是把存儲(chǔ)記錄在全數(shù)據(jù)庫(kù)范圍內(nèi)進(jìn)行物理存儲(chǔ)安排。 順序存儲(chǔ)：該存儲(chǔ)方式的平均查詢(xún)次數(shù)為關(guān)系記錄個(gè)數(shù)的1/2； 散列存儲(chǔ)：該存儲(chǔ)方式的查詢(xún)次數(shù)由散列算法所決定； 索引存儲(chǔ)：需要確定創(chuàng)建何種索引，及在哪些庫(kù)和屬性上建立索引； 聚簇存儲(chǔ)：是指將不同類(lèi)型的記錄分配到相同的物理區(qū)域中去。,第四節(jié) 邏輯模型設(shè)計(jì)和

34、物理設(shè)計(jì),(3)訪(fǎng)問(wèn)方法設(shè)計(jì)：訪(fǎng)問(wèn)方法設(shè)計(jì)為存儲(chǔ)在物理設(shè)備上的數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和查詢(xún)路徑，該設(shè)計(jì)與選用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)有很大關(guān)系。 (4)完整性和安全性考慮：根據(jù)邏輯設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中提供的對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的約束條件、具體選擇的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和操作系統(tǒng)的性能特征及硬件環(huán)境，設(shè)計(jì)建立數(shù)據(jù)庫(kù)完整性和安全性措施。 (5)應(yīng)用設(shè)計(jì)：包括人機(jī)界面的設(shè)計(jì)、輸入輸出格式的設(shè)計(jì)、代碼設(shè)計(jì)、處理加工設(shè)計(jì)等。 (6)形成物理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：包括存儲(chǔ)記錄格式，存儲(chǔ)記錄位置分布及訪(fǎng)問(wèn)方法、它能滿(mǎn)足的操作需求，并給出對(duì)硬件和軟件系統(tǒng)的約束。,第五節(jié) GIS空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù),一、空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)概述,時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)或數(shù)據(jù)處理技術(shù)，研究?jī)?nèi)容包括以下三個(gè)方面： (1)空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的表達(dá) 空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)表達(dá)的目的在于建立空間時(shí)態(tài)一體化數(shù)據(jù)模型。它涉及到時(shí)間標(biāo)志、空間時(shí)態(tài)版本的標(biāo)識(shí)、空間變化類(lèi)型的定義、空間拓?fù)渑c時(shí)態(tài)拓?fù)洹⒖臻g時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，以及存取策略等內(nèi)容。,第五節(jié) GIS空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù),(2)空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的更新 空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的更新研究空間數(shù)據(jù)更新的類(lèi)型、操