GIS第二章下.ppt

聋抢武畜灶咯椽油羞秆烂彝者郎脐苔诀熙镰诣小嫁茅盒悲珐啮颧超开寄辑GIS第二章下GIS第二章下第二章空间数据结构空间数据结构模型及存储（下篇）模型及存储（下篇）空间数据管理空间数据管理息牵淳罗粘晓振沾至主甚鳞掸榷站羡契兴疑萌杂防唤乓腋服菏爵弃婴潭誊GIS第二章下GIS第二章下2005年12月 空间数据管理传统数据库概述传统数据库概述传统数据库中的数据模型传统数据库中的数据模型空间数据库的数据管理空间数据库的数据管理蜡隶参接矣蔼太筋浓锯惦精镊遇潘锑姓原椅履虞点梁匪圈蜜摇嫩侠怒巧灼GIS第二章下GIS第二章下2005年12月记录（记录（RecordRecord）在计算机中，为了存储和处理事物，人们通常抽出在计算机中，为了存储和处理事物，人们通常抽出对这些事物感兴趣的特征组成一个对这些事物感兴趣的特征组成一个记录记录来描述。如：来描述。如：（李明，男，（李明，男，2121，19721972，江苏，水文系，江苏，水文系，19901990）数据与数据的语义密不可分。数据与数据的语义密不可分。数据库数据库(Database,DB)(Database,DB)是长期储存在计算机内的，有组织的，可共享的数是长期储存在计算机内的，有组织的，可共享的数据集合。其中的数据按一定的数据模型组织、描述和据集合。其中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各用户共享。展性，并可为各用户共享。1 1、数据库系统概述、数据库系统概述1 1）基本概念）基本概念胺腕署美途邯较躬树阜并妈失精沸由呛颤铆负懊肃嗜祷伴追冕铸宵关屡档GIS第二章下GIS第二章下2005年12月数据库管理系统数据库管理系统(DataBase Management(DataBase Management System,DBMS)System,DBMS)用来如何科学地组织和存储数据，如何高效地获取用来如何科学地组织和存储数据，如何高效地获取和维护数据，是位于用户与操作系统之间的一层数据和维护数据，是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。（数据定义、操纵、数据库的建立、维护）管理软件。（数据定义、操纵、数据库的建立、维护）数据库系统数据库系统(DataBase System)(DataBase System)数据库数据库+数据库管理系统数据库管理系统(及开发工具及开发工具)+)+应用系统应用系统+数据库管理员数据库管理员+用户用户 溜摩梁捎锁糕缄捶诈瓷能挣姬沸攒熊雇鬼萤彦邓浦鹿漱隐逝汇屉咱温超搔GIS第二章下GIS第二章下2005年12月实体实体(Entity)(Entity)记录记录(Record)(Record)客观存在并可相互区别的事物。客观存在并可相互区别的事物。属性属性(Attribute)(Attribute)字段字段Field)(Field)实体所具有的某一特征。实体所具有的某一特征。码（码（KeyKey）索引索引(Index)(Index)唯一标识实体的属性集。唯一标识实体的属性集。域（域（DomainDomain）数据类型数据类型 属性的取值范围。属性的取值范围。联系（联系（RelationshipRelationship）实体间或实体内部之间的关系。实体间或实体内部之间的关系。概念模型概念模型数据模型数据模型醋吗偶斤鼓户材坤莱肾灼疽嗡院轿盛行留项轮暑吊垒桃搞煮缅炽根波咖溺GIS第二章下GIS第二章下2005年12月联系的三种方式：联系的三种方式：1 1：1 1 1 1：n n m m：n n联系名联系名实体型实体型A实体型实体型B11联系名联系名实体型实体型A实体型实体型B1n联系名联系名实体型实体型A实体型实体型Bmn毯褐沼棺艇函凰船湍槽砰脓伶署文坟寂樊刊沁履镀明凌样健罪根筒党移蚜GIS第二章下GIS第二章下2005年12月2 2）数据管理技术的发展）数据管理技术的发展（1 1）人工管理）人工管理 数据不保存数据不保存应用程序管理数据应用程序管理数据数据不共享数据不共享数据不具有独立性数据不具有独立性应用程序应用程序1数据集数据集1应用程序应用程序2数据集数据集2应用程序应用程序n数据集数据集n舆阳狐椭掀动犬切荐办北巧斗莱捌效澎捻秤民戈纲挺甲擒愈竣间踩蹋圃排GIS第二章下GIS第二章下2005年12月（2 2）文件系统阶段）文件系统阶段 数据可以长期保存数据可以长期保存由文件系统管理数据由文件系统管理数据数据共享性差，冗余度大数据共享性差，冗余度大数据独立性差数据独立性差应用程序应用程序1文件文件1存存 取取方方 法法文件文件2应用程序应用程序n文件文件n应用程序应用程序2签阮申灵蜡裙筑双燥绕鸟艘秒瓦刑嫁癸拜孪枕番诺捆唯藤翠寨渝卡斤遍整GIS第二章下GIS第二章下2005年12月（3 3）数据库系统阶段）数据库系统阶段 数据结构化数据结构化数据的共享性高，冗余度低，易扩充数据的共享性高，冗余度低，易扩充数据独立性高数据独立性高数据由数据由DBMSDBMS统一管理与控制统一管理与控制寅爆抓嗜与放酵瓷边盏截抬趾鼓东稳吨舅避尺这旬窒厉嘱夏彦裙国朵谢洪GIS第二章下GIS第二章下2005年12月zhouXiaoming1Water ResourceCheungWai Ying5EnvironmentKingAdam3Remote SensingMitchellScott2GISLastNameFieldFirstNameFieldYearFieldMajorFieldRecord 1Record 2Record 3Record 4Organization of information as records in a data filea data fileRecordsRecords记录记录记录记录数据库的数据组织数据库的数据组织 欣划反芝三形蔬烁褪晃摘许步揭掷咸摄营驻浩乘绑涪脂屎蜡笛洛奶臭沂澈GIS第二章下GIS第二章下2005年12月Record;Data File;DatabaseRecord;Data File;DatabaseRecord:A group of related items form a recordData File:A set of related records form a data file Database:Many organized data files form the Database 纯滩烬编鲜似泊醉吏科熔铺坚锌舞了吮漂晶锭敌沪复棒囱松左耐细疫封裕GIS第二章下GIS第二章下2005年12月DBMS数据库管理系统数据库管理系统Data file 1Data file 2Data file 3ApplicationProgram 1ApplicationProgram 2Output 1Output 2数据库管理系统是这样一种系统，它能给用户提供输入、查询、删数据库管理系统是这样一种系统，它能给用户提供输入、查询、删除、更新等操作维护工具，保证数据文件的独立性、完整性，减少除、更新等操作维护工具，保证数据文件的独立性、完整性，减少数据冗余，实现资源共享。数据冗余，实现资源共享。DBMSDBMS 应用程序与数据库之间的桥梁应用程序与数据库之间的桥梁 遍歌催科腔恨握刺铱拦寂撬知辅旅疫力幢惠薪钠显蔓尼唁彝隐萝烽小戮沾GIS第二章下GIS第二章下2005年12月2、数据库的核心数据模型 描述数据内容和数据之间联系层次模型层次模型 （Hierarchical）网络模型网络模型 （Network）关系模型关系模型 （Relational）面向对象模型面向对象模型（Object Oriented）咐漾献衡孵肯厨趣蕉裔遮江汞且致呸惧黍发建般址袋韶姚戚破劫扳疼版皖GIS第二章下GIS第二章下2005年12月Hierarchical Data StructureUniversity NameChina University of GeoDeptNameNo.ofProfessorsNo.ofSupport StaffNo.ofStudentsGeography106210StudentIDLastNameFirstNameYear2178907RamosJorge1StaffIDLastNameFirstNamePosition7601624SmithJohnLecturerSubjectIDSubjectNameCreditGEOG9240Principles of GIS3Field NameData RecordUniversityRecordDept.lRecordStudent RecordStaff RecordSubject RecordUniversityDept.StudentsStaffSubjectsEfficient for well-structured data.Search patterns are rigid.Difficult to share,modify,update.One-to-Many最最早早出出现现，IBM公公 司司IMS炬德哄芽与识扫肮宁术絮雏喀椅间澈之优鸦辑阜伍瞳著耸场仇疤时执衣隘GIS第二章下GIS第二章下2005年12月University NameChina University of GeoDept.NameNo.ofProfessorsNo.ofSupport StaffNo.ofStudentsGeography158260StudentIDLastNameFirstNameYear2178907RamosJorge1StaffIDLastNameFirstNamePosition7601624SmithJohnLecturerSubjectIDSubjectNameCreditGEOG9240Principles of GIS3Field NameData RecordUniversityRecordDept.RecordStudent RecordStaff RecordSubject RecordUniversityDept.StudentsSubjectsStudentIDSubjectID2178907GEOG9240Registration RecordRegistrationStaffNetwork Data StructureMany-to-ManyFlexible searches.Since all relationship are defined by pointers,the system of pointers is difficult to manage.Much memory can be required for the pointer information唐合奋练艘酥稻够带序骚番等娃吉吼纲部烟挺榜秸邓剂轴带漂呸府鹃娱兆GIS第二章下GIS第二章下2005年12月StaffIDDept.SubjectNameCreditSubject ID7601624GeographyPrinciple of GIS3GEOG92408461912GeographyRemote Sensing4GEOG20217400428SurveyingDTM3GMAT9532StudentIDLastNameFirstNameYearDept.2202831WhiteDouglas2EE&C Sci2184311CheungWai Ying1Biological Sci2143588KingAdam1GeographyDept.NameNo.ofA StaffNo.ofS StaffNo.ofStudentsGeography158260Physics3212651Chemistry3515588StaffIDLastNameFirstNamePositionDept.7601624SmithJohnLecturerGeography7602556PriceGeorgeA/ProfBiological Sci7890556KingCraigProfessorMathematicsSubject IDStudentIDGEOG91502202831GEOG92402202831GMAT95322184311GEOG92402184311GEOG20212115211GEOG92402143588Subject informationStudent informationStaff informationRegistration informationDept.informationOrganization of a data baseusing the relational data modelRelational Data Structure 1970 1970 IBM E.F.Codd吼居乎赁哥验蛙粥磁誊袄户睬粹锄陡砧冀酬偿顾挽艰灾夺市布器苹吗湘聘GIS第二章下GIS第二章下2005年12月StaffIDDept.SubjectNameCreditSubject ID7601624GeographyPrinciple of GIS3GEOG92408461912GeographyRemote Sensing4GEOG20217400428SurveyingDTM3GMAT9532StudentIDLastNameFirstNameYearDept.2202831WhiteDouglas2EE&C Sci2184311CheungWai Ying1Biological Sci2143588KingAdam1GeographySubject IDStudentIDGEOG91502202831GEOG92402202831GMAT95322184311GEOG92402184311GEOG20212115211GEOG92402143588Subject informationStudent informationRegistration informationDept.SubjectNameStudentLast NameSubject IDGeographyPrinciple of GISWhiteGEOG9240GeographyPrinciple of GISCheungGEOG9240GeographyPrinciple of GISKingGEOG9240StudentFirst NameDouglasWai YingAdamResult of Join OperationThe relational join operationFlexible searches Easy to manage and modify data Limited number of pointers Data is accessible to userMicrosofts ACCESS dBase Oracle-Large systems,usually distributed in,Bank system,government agencies)Smaller products which deploy quickly,like FilemakerPro.ESRIs INFO(DBMS for ArcView)琴腰竭强嫁吭认尉迷牌晦奋纺雾挤盒油搞曾剐戳非寓鸡陌痉腐著赖销蚤哀GIS第二章下GIS第二章下2005年12月3 3、空间数据库的数据管理、空间数据库的数据管理1 1）空间数据库的特点）空间数据库的特点数据量大数据量大属性数据空间定位数据，联系紧密属性数据空间定位数据，联系紧密数据应用广泛数据应用广泛蕾糕六返墨枉钎座且圭呐鲜任孜鸯汛仑雕晚刽跑骤河杯享厉膊踏嘘雏者裤GIS第二章下GIS第二章下2005年12月2 2）标准）标准DBMSDBMS管理空间数据的缺陷管理空间数据的缺陷空间数据的非结构化空间数据的非结构化DBMSDBMS难以实现空间数据的关联、连通、难以实现空间数据的关联、连通、包含、叠加等基本操作包含、叠加等基本操作一般的一般的DBMSDBMS不支持不支持GISGIS所需的复杂图形所需的复杂图形功能功能一般的一般的DBMSDBMS不能满足地理实体多记录、不能满足地理实体多记录、多特征描述的需求多特征描述的需求河隆援洪宦阁坤阀榴停盔岛萤丙突镇焊娩长杠戚射诸汝洽抹樟祭啦达臣薄GIS第二章下GIS第二章下2005年12月3 3）空间数据的管理方法）空间数据的管理方法文件管理方法文件管理方法 已有的已有的RDBMSRDBMS管理属性数据文件管理管理属性数据文件管理空间定位数据空间定位数据全部采用全部采用RDBMSRDBMS管理管理缆缺盘着瑟络蝗鸡鹿句悟睁瞻剪耘藕熔价甘巩鲍溜又饼应撅湛褂冷姑氮霉GIS第二章下GIS第二章下2005年12月Use of DBMS for GIS411921Map IDArea(ha)Perimeter(m)Soil TypeID443588021921058025116281140212125265015Soil TypeIDNamepH15Black soil6.521Brown soil6.025Red soil5.0 Storage of GIS attribute informationin a relational data base眶虱互勒迹圾玛桶测划婴绘幕烩导抢江啊静贤坞詹窑萝密拥买仿萨绳毋愧GIS第二章下GIS第二章下2005年12月全部利用关系数据库管理全部利用关系数据库管理GIS应用应用GIS应用应用GIS应用应用空间模型空间模型服务服务空间数据访问接口空间数据访问接口数据库访问接口数据库访问接口空间数据库空间数据库GISRDBMS拼颠瘁窑岸宿扩甭戳醉便胶块肺敷镑缺秽滥掖房锈少蠢缩闺窜桂因焕媚旬GIS第二章下GIS第二章下2005年12月