空间数据管理PPT课件下载推荐.ppt
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记录有记录有“型型”和和“值值”的区别,的区别,“型型”是同类记录是同类记录的框架,它定义记录;
而的框架,它定义记录;
而“值值”是记录反映实体的是记录反映实体的内容。
内容。
为了唯一标识每个记录,就必须有记录标识符,也为了唯一标识每个记录,就必须有记录标识符,也叫叫关键字关键字。
记录标识符一般由记录中的第一个数据。
记录标识符一般由记录中的第一个数据项担任,唯一标识记录的关键字称项担任,唯一标识记录的关键字称主关键字主关键字,其它,其它标识记录的关键字称标识记录的关键字称为辅关键字为辅关键字。
记录记录学号姓名性别籍贯出生年月民族政治面貌00001张三男山东1985汉党员.数据项记录关键字文件文件是一给定类型的(逻辑)记录的全部具是一给定类型的(逻辑)记录的全部具体值的集合,文件用文件名称标识,文件根体值的集合,文件用文件名称标识,文件根据记录的组织方式和存取方法可以分为:
据记录的组织方式和存取方法可以分为:
顺顺序文件、索引文件、直接文件和倒排文件序文件、索引文件、直接文件和倒排文件等等文件文件数据库数据库是比文件更大的数据组织,是具有特是比文件更大的数据组织,是具有特定联系的数据的集合,也可以看成是具有特定联系的数据的集合,也可以看成是具有特定联系的多种类型的记录的集合。
定联系的多种类型的记录的集合。
数据库的内部构造是文件的集合,这些文件数据库的内部构造是文件的集合,这些文件之间存在某种联系,不能孤立存在之间存在某种联系,不能孤立存在。
数据库数据库二、常用数据文件二、常用数据文件非顺序文件非顺序文件顺序文件顺序文件:
对记录按照主关键字的顺序进行:
对记录按照主关键字的顺序进行组织。
当主关键字是数字型时,以其数值的组织。
当主关键字是数字型时,以其数值的大小为序;
若主关键字是文字型的,则以字大小为序;
若主关键字是文字型的,则以字母的排列为序。
母的排列为序。
顺序文件顺序文件顺序文件的记录,逻辑上是按主关键字排序顺序文件的记录,逻辑上是按主关键字排序的,而在物理存储上可以有不同的方式,包的,而在物理存储上可以有不同的方式,包括:
括:
向量方式:
被存储的文件按地址连续存放,被存储的文件按地址连续存放,物理结构与逻辑结构一致;
物理结构与逻辑结构一致;
链方式:
文件不按地址连续存放,文件的逻文件不按地址连续存放,文件的逻辑顺序靠链来实现,文件中的每个记录中都辑顺序靠链来实现,文件中的每个记录中都含有一个指针,用以指明下一个记录的存放含有一个指针,用以指明下一个记录的存放地址;
地址;
块链方式:
把文件分成若干数据块,块之间把文件分成若干数据块,块之间用指针连接,而块内则是连续存储用指针连接,而块内则是连续存储.存储内容包括:
存储内容包括:
1.记录本身(主文件)记录本身(主文件)2.若干索引表若干索引表这种带有索引表的文件叫这种带有索引表的文件叫索引文件索引文件。
索引文件索引文件索引表中列出:
索引表中列出:
1.记录的关键字记录的关键字2.记录在文件中的位置(地址)。
记录在文件中的位置(地址)。
弧段号弧段号左多边形左多边形右多边形右多边形弧段坐标数据弧段坐标数据13502023402031201401302弧段数据文件弧段数据文件弧段号弧段号物理地址物理地址17421263214302弧段索引表弧段索引表读取记录时,只要提供记录的关键字值,系读取记录时,只要提供记录的关键字值,系统通过查找索引表获得记录的位置,然后取统通过查找索引表获得记录的位置,然后取出该记录。
出该记录。
索引表一般都是经过排序的,也可以是非顺索引表一般都是经过排序的,也可以是非顺序的;
可以是单级索引,也可以是多级索引,序的;
可以是单级索引,也可以是多级索引,多级索引可以提高查找速度,但占用的存储多级索引可以提高查找速度,但占用的存储空间较大空间较大.直接文件直接文件又称随机文件,其存储是根据记录又称随机文件,其存储是根据记录关键字的值,通过某种转换方法得到一个物关键字的值,通过某种转换方法得到一个物理存储位置,然后把记录存储在该位置上。
理存储位置,然后把记录存储在该位置上。
查找时,通过同样的转换方法,可以直接得查找时,通过同样的转换方法,可以直接得到所需要的记录到所需要的记录。
直接文件直接文件倒排文件倒排文件是带有辅索引的文件,其中辅索引是按照是带有辅索引的文件,其中辅索引是按照一些辅关键字来组织索引的(注意:
索引文件是按一些辅关键字来组织索引的(注意:
索引文件是按照记录的主关键字来构造索引的,也叫主索引)。
照记录的主关键字来构造索引的,也叫主索引)。
倒排文件是一种多关键字的索引文件,其中的索引倒排文件是一种多关键字的索引文件,其中的索引不能唯一标识记录,往往同一索引指向若干记录。
不能唯一标识记录,往往同一索引指向若干记录。
因而,索引往往带有一个指针表,指向所有该索引因而,索引往往带有一个指针表,指向所有该索引标识的记录。
标识的记录。
通过辅索引不能直接读取记录,而要通过主关键字通过辅索引不能直接读取记录,而要通过主关键字才能查到记录的位置。
才能查到记录的位置。
倒排文件倒排文件倒排文件的主要优点是在处理多索引检索时,倒排文件的主要优点是在处理多索引检索时,可以在辅检索中先完成查询的可以在辅检索中先完成查询的交交、并并等逻辑运算,得到结果后再对记录进行存等逻辑运算,得到结果后再对记录进行存取,从而提高查找速度取,从而提高查找速度.地段号地貌类型坡度坡向利用现状1缓坡5-10半阴林地2垣面15阳牧地4沟道15阴牧地8垣面3阳农地9宽梁顶3阳农地10缓坡5-10半阳林地次关键字地块号陡坡3,7垣面2,8沟道4宽梁顶9缓坡1,5,6,10次关键字地块号阴5,7半阳4,6,10半阴1阳2,3,8,9土地资源文件土地资源文件次关键字地块号农地2.8.9林地1,4,5,6,10牧地3,7三、数据库的特征三、数据库的特征数据库数据库就是为一定目的服务,以特定结构存就是为一定目的服务,以特定结构存储的相互关联的数据集合,它是数据管理的储的相互关联的数据集合,它是数据管理的高级阶段,是从文件管理系统发展而来的。
高级阶段,是从文件管理系统发展而来的。
地理信息系统的数据库(简称空间数据库或地理信息系统的数据库(简称空间数据库或地理数据库)是某一区域内关于一定地理要地理数据库)是某一区域内关于一定地理要素特征的数据集合。
素特征的数据集合。
数据库的主要特征数据库的主要特征数据集中控制数据集中控制数据独立数据独立数据共享数据共享减少数据冗余减少数据冗余数据结构化数据结构化统一的数据保护功能统一的数据保护功能文件处理系统和数据库管理系统文件处理系统和数据库管理系统数据定义使用特定的数据结构定义,利用文数据定义使用特定的数据结构定义,利用文件形式存储,称之为文件处理系统。
件形式存储,称之为文件处理系统。
文件处理系统文件处理系统文件处理系统缺点:
文件处理系统缺点:
首先每个应用程序都必须直接访问所使用的首先每个应用程序都必须直接访问所使用的数据文件,应用程序完全依赖于数据文件的数据文件,应用程序完全依赖于数据文件的存储结构,数据文件修改时应用程序也随之存储结构,数据文件修改时应用程序也随之修改;
修改;
其次的问题是数据文件的共享其次的问题是数据文件的共享另外缺乏集中控制也会带来一系列数据库的另外缺乏集中控制也会带来一系列数据库的安全问题。
安全问题。
数据库管理系统(数据库管理系统(DatabaseManagementSystem,DBMS)是在文件处理系统的基础)是在文件处理系统的基础上进一步发展的系统。
上进一步发展的系统。
数据库管理系统数据库管理系统可以认为,可以认为,DBMSDBMS在用户应用程序和数据文在用户应用程序和数据文件之间起到了桥梁作用。
件之间起到了桥梁作用。
DBMS优点优点:
DBMS优点是提供了数据独立性,即应用程优点是提供了数据独立性,即应用程序访问数据文件时,不必知道数据文件的物序访问数据文件时,不必知道数据文件的物理存储结构。
当数据文件的存储结构改变时,理存储结构。
当数据文件的存储结构改变时,不必改变应用程序不必改变应用程序。
DBMS通常具有如下功能通常具有如下功能:
数据库定义功能数据库定义功能数据库管理功能数据库管理功能数据库维护功能数据库维护功能通讯功能通讯功能四、空间数据库四、空间数据库1)数据量特别大。
)数据量特别大。
2)不仅有地理要素的属性数据,还有大量的空间)不仅有地理要素的属性数据,还有大量的空间数据,并且这两种数据之间具有不可分割的联系。
数据,并且这两种数据之间具有不可分割的联系。
3)数据应用广泛,例如地理研究、环境保护、土)数据应用广泛,例如地理研究、环境保护、土地利用与规划、资源开发、生态环境、市政管理、地利用与规划、资源开发、生态环境、市政管理、道路建设等。
道路建设等。
空间数据库特点空间数据库特点传统的地理数据模型传统的地理数据模型层次模型层次模型网状模型网状模型关系模型关系模型采用传统采用传统DBMSDBMS存储空间数据的主要问题存储空间数据的主要问题1)在)在GIS中,空间数据记录是变长的,而一般数据库要求中,空间数据记录是变长的,而一般数据库要求记录为固定长度。
另外,在存储和维护空间数据拓扑关记录为固定长度。
另外,在存储和维护空间数据拓扑关系方面,系方面,DBMS也存在着严重的缺陷。
也存在着严重的缺陷。
2)DBMS一般都难以实现对空间数据的关联、连通、包一般都难以实现对空间数据的关联、连通、包含、叠加等基本操作。
含、叠加等基本操作。
3)GIS需要一些复杂的图形功能,一般的需要一些复杂的图形功能,一般的DBMS不能支持。
不能支持。
4)地理信息是复杂的,单个地理实体的表达需要多个文)地理信息是复杂的,单个地理实体的表达需要多个文件、多条记录、或许包括大地网、特征坐标、拓扑关系、件、多条记录、或许包括大地网、特征坐标、拓扑关系、空间特征量测值、属性数据的关键字以及非空间专题属空间特征量测值、属性数据的关键字以及非空间专题属性等,一般的性等,一般的DBMS也难以支持。
也难以支持。
5)具有高度内部联系的)具有高度内部联系的GIS数据记录需要更复杂的安全性数据记录需要更复杂的安全性维护系统,否则一条记录的改变就会使其他数据文件产维护系统,否则一条记录的改变就会使其他数据文件产生错误。
一般的生错误。
一般的DBMS都难以保证这些。
都难以保证这些。
面向对象的地理数据模型面向对象的地理数据模型1、概念、概念a.基本思想基本思想:
面向对象的基本思想是通过对问题面向对象的基本思想是通过对问题领域进行自然分割,用更接近人类通常思维的方式领域进行自然分割,用更接近人类通常思维的方式建立问题领域的模型,并进行结构模拟和行为模拟,建立问题领域的模型,并进行结构模拟和行为模拟,从而使设计出的软件能尽可能地直接表现出问题的从而使设计出的软件能尽可能地直接表现出问题的求解过程求解过程。
b.复杂
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- 空间 数据管理