1、国家级十二五规划教材配套资源,第六章,物流数据库技术与数据挖掘,*,1,2,空间数据库基础知识,(,6,),空间数据的获取,1),空间数据的数据源种类,(,c,)统计数据,国民经济的各种统计数据常常也是,GIS,的数据源,如人口数量、人口构成、国民生产总值等。,(,d,)实测数据,各种实测数据特别是一些,GPS,点位数据、地籍测量数据常常是,GIS,的一个很准确和很现势的资料。,(,e,)数字数据,随着各种专题图件的制作和各种,GIS,系统的建立,直接获取数字图形数据和属性数据的可能性越来越大。数字数据也成为,GIS,信息源不可缺少的一部分。但对数字数据的采用需注意数据格式的转换和数据精度、可
2、信度的问题。,(,f,)各种文字报告和立法文件,各种文字报告和立法文件在一些管理类的,GIS,系统中,有很大的应用。,2,2,空间数据库基础知识,(,6,),空间数据的获取,2),空间数据的数据采集方式,(,c,)扫描输入,扫描仪直接把图形(如地形图)和图像(如遥感影像、照片)扫描输入到计算机中,以像素信息进行存储表示的设备。扫描参数设置完后,即可通过扫描获得某个地区的栅格数据。,(,d,)影像处理和信息提取方式,从遥感影像上直接提取专题信息。,(,e,)数据通讯方式,联网方式下,信息系统内部各子系统之间以及与其他信息系统之间实现信息交流和信息共享的主要方式。,2 空间数据库基础知识,这种空间
3、数据存储模型不是基于标准的RDBMS,而是开放型DBMS基础上扩充空间数据表达能力,如图6-12所示。,(6)空间数据的组织与管理,联网方式下,信息系统内部各子系统之间以及与其他信息系统之间实现信息交流和信息共享的主要方式。,1)文件关系数据库混合管理模型,(6)空间数据的组织与管理,扫描参数设置完后,即可通过扫描获得某个地区的栅格数据。,第五步 数据库的实施和维护,GIS数据库开发应该主要了解下面的内容,联网方式下,信息系统内部各子系统之间以及与其他信息系统之间实现信息交流和信息共享的主要方式。,国民经济的各种统计数据常常也是GIS的数据源,如人口数量、人口构成、国民生产总值等。,随着各种专
4、题图件的制作和各种GIS系统的建立,直接获取数字图形数据和属性数据的可能性越来越大。,由于传统数据库系统(如关系数据库系统)的数据模型主要针对简单对象,因而无法有效地支持以复杂对象(如图形、影像等)为主体的工程应用。,空间数据库管理系统是建立在常规数据库管理系统的基础上,实现对空间数据的管理功能。,数字数据也成为GIS信息源不可缺少的一部分。,2)空间数据的数据采集方式,2)全关系式数据库管理模型,3,2,空间数据库基础知识,(,6,),空间数据的组织与管理,现行空间数据库管理方案主要有,3,种,即:,文件与关系式数据库的空间数据混合管理模型;,关系式数据库的空间数据管理模型;,对象,关系式数
5、据库的空间数据管理模型。,空间数据(,Spatial Data,)也可以称为地理数据。空间数据库是以地理空间数据存储和操作为对象的空间数据库,把被管理的数据从一维推向了二维、三维甚至更高维。由于传统数据库系统(如关系数据库系统)的数据模型主要针对简单对象,因而无法有效地支持以复杂对象(如图形、影像等)为主体的工程应用。,4,2,空间数据库基础知识,(,6,),空间数据的组织与管理,1),文件关系数据库混合管理模型,文件关系数据库混合管理模型的基本思想是用两个子系统分别存储和检索空间数据与属性数据,其中属性数据存储在常规的,RDBMS,中,几何数据存储中空间数据管理系统中,两个子系统之间使用一种
6、标识符联系起来,属于这种混合结构模型的,GIS,软件有,Arc/Info,,,MGE,,,GenMap,等。,文件关系数据库混合管理,5,2,空间数据库基础知识,(,6,),空间数据的组织与管理,2),全关系式数据库管理模型,混合型结构模型的缺陷是因为两个存储子系统具有各自的职责,互相很难保证数据存储、操作的统一。全关系式数据库管理模型采用同一,DBMS,存储属性数据、空间数据(几何数据),如图,6-11,所示。它的特点是空间数据和属性数据不必进行烦琐的连接,数据存取较快,属间接存取,但由于是间接存取,在效率上总是低于,DBMS,中所用的直接操作过程,且查询过程复杂。属于这种全关系式数据管理模
7、型的,GIS,软件有,System9,,,Small World,、,Geovision,等。,全关系式数据库管理,1)空间数据的数据源种类,(d)影像处理和信息提取方式,文件与关系式数据库的空间数据混合管理模型;,对象关系式数据库的空间数据管理模型。,2 空间数据库基础知识,2)全关系式数据库管理模型,空间数据库管理系统是建立在常规数据库管理系统的基础上,实现对空间数据的管理功能。,第五步 数据库的实施和维护,联网方式下,信息系统内部各子系统之间以及与其他信息系统之间实现信息交流和信息共享的主要方式。,1)文件关系数据库混合管理模型,联网方式下,信息系统内部各子系统之间以及与其他信息系统之间
8、实现信息交流和信息共享的主要方式。,3)对象关系数据库管理模型,2 空间数据库基础知识,混合型结构模型的缺陷是因为两个存储子系统具有各自的职责,互相很难保证数据存储、操作的统一。,第五步 数据库的实施和维护,联网方式下,信息系统内部各子系统之间以及与其他信息系统之间实现信息交流和信息共享的主要方式。,2 空间数据库基础知识,2)全关系式数据库管理模型,常规数据库管理系统扩展:直接对常规数据库管理系统进行扩展,加入一定数量的空间数据存储与管理功能。,属于这种全关系式数据管理模型的GIS软件有System9,Small World、Geovision等。,联网方式下,信息系统内部各子系统之间以及与
9、其他信息系统之间实现信息交流和信息共享的主要方式。,将概念模型转换为计算机能够接受的形式,即数据模型。,2)全关系式数据库管理模型,空间数据库管理系统是建立在常规数据库管理系统的基础上,实现对空间数据的管理功能。,了解数据库和GIS的整体要求和蓝图。,(6)空间数据的组织与管理,现实世界中客观实体的抽象过程,例如:Oracle,空间数据库引擎(SDE:Spatial Database Engine):在常规数据库管理系统上加一层空间数据库引擎,实现空间数据的存储与管理。,6,2,空间数据库基础知识,(,6,),空间数据的组织与管理,3),对象关系数据库管理模型,这种空间数据存储模型不是基于标准
10、的,RDBMS,,而是开放型,DBMS,基础上扩充空间数据表达能力,如图,6-12,所示。它的特点是,对现有的关系数据库进行扩展,增加空间数据类型,解决了空间数据变长记录的存储问题,由数据库软件商开发,效率较高,用户不能根据,GIS,要求进行空间对象的再定义,因而不能将设计的拓扑结构进行存储。该模型的缺点是,用户必须在,DBMS,环境中实施自己的数据类型,对有些应用将相当复杂。属于这种对象关系数据库模型的,GIS,软件有,TIGER,,,Geo+,、,Geo Tropics,等。,对象关系数据库管理,常规数据库管理系统扩展:,直接对常规数据库管理系统进行扩展,加入一定数量的空间数据存储与管理功
11、能。,例如:,Oracle,空间数据库引擎,(,SDE:Spatial Database Engine,):在常规数据库管理系统上加一层空间数据库引擎,实现空间数据的存储与管理。,例如:,ESRI,的,SDE,空间数据库管理系统是建立在常规数据库管理系统的基础上,实现对空间数据的管理功能。,2,空间数据库基础知识,(,7,),空间数据库管理系统的实现方法,转换,现实世界,人类的认识、抽象,机器世界,DBMS,支持的,数据模型,现实世界中客观实体的抽象过程,信息世界的,概念模型,1),空间数据库的设计过程,这一过程一般需要两步,人类对客体的认识、抽象,建立,概念模型,。,将概念模型转换为计算机能
12、够接受的形式,即,数据模型,。,就是将地理空间客体按一定的组织形式,在数据库系统中加以表达的过程。,2,空间数据库基础知识,(,8,),空间数据库设计,第一步 需求分析,第二步 概念设计,第三步 逻辑设计,第四步 物理设计,第五步 数据库的实施和维护,设计,步骤,2,空间数据库基础知识,(,8,),空间数据库设计,明白即将开发的,GIS,所支持的各种功能;,了解系统要求的数据内容和行为;,了解数据之间的关系和优先次序,这些信息有利于制定数据库的开发实施计划。,了解数据库和,GIS,的整体要求和蓝图。,现状调查,调查内容的组织的分析,第一步 用户需求分析,GIS,数据库开发应该主要了解下面的内容,用户需求分析方法,:,2,空间数据库基础知识,(,8,),空间数据库设计,






