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地理信息系统——GIS空间数据组织与管理
不动产学院
主讲教师:胡嘉骢
空间数据库
空间实体的表达
现实空间世界
空间数据模型
空间数据结构
空间数据库
组织与管理
计算机存储
认知与抽象
空间数据模型:不同的模型下有不同的空间要素认知、抽象和表达方式以及不同的空间关系定义。
空间数据结构:不同空间数据模型在计算机内的存储和表达方式。
空间数据组织:大量计算机化的空间数据的统一管理方式。
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数据库概念
重要概念:
数据库(Database,简记为DB)
DB是长期存储在计算机内、有组织的、统一管理的相关数据的集合。DB能为各种用户共享,具有较小冗余度、数据间联系紧密而又有较高的数据独立性等特点。
数据库管理系统(Database Management System,简记为DBMS)
DBMS是位于用户与操作系统(OS)之间的一层数据管理软件,它为用户或应用程序提供访问DB的方法,包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。它能够科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。
类型:
层次型
网状型
关系型
面向对象型、网络型等
DBMS
OS
DB
用户
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数据库概念
文件系统
网状数据库管理系统
.
数据模型演化
层次数据库管理系统
面向对象数据库管理系统
关系数据库管理系统
对象关系数据库管理系统
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数据库概念
历史发展:
1963年,美国Honeywell公司的IDS(Integrated Data Store)系统投入运行,揭开了数据库技术的序幕。
20世纪70年代是数据库蓬勃发展的年代,网状系统和层次系统占据了整个数据库商用市场,而关系系统仅处于实验阶段。
20世纪80年代,关系系统由于使用简便以及硬件性能的改善,逐步代替网状系统和层次系统占领了市场。
20世纪90年代,关系数据库已成为数据库技术的主流。
进入21世纪以后,无论是市场的需求还是技术条件的成熟,面向对象数据库技术和网络数据库技术不断推广和普及。
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数据库概念
90年代至现在
80年代至现在
70年代至80年代中期
20世纪70年代
盛行期
ONTOS DB
Oracle
Sybase
DB2
SQL Server
Informix
IDS/Ⅱ
IMAGE/3000
IDMS
TOTAL
IMS
典型产品
面向对象语言
非过程性语言
过程性语言
过程性语言
查询语言
通过对象标识
通过表间的公共属性
通过指针
通过指针
数据联系
复杂
(嵌套递归)
简单
(二维表)
复杂
(有向图结构)
复杂
(树结构)
数据结构
20世纪80年代

1969年CODASYL的DBTG
报告(71年通过)
1968年IBM公司的IMS系统
创始
面向对象模型
关系模型
网状模型
层次模型
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空间数据库模型
数据结构:是指数据的组织形式,在计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构。
数据模型:是描述实体及其相互关系的数学描述,是空间数据库建立的逻辑模型。
两者之间的关系:混合的交叉关系,并不一一对应,世界多样性,确定数据模型,确保实用性,(便于模型化、存储、检查和分析),它并不基于空间数据结构。
传统数据模型
新兴的数据模型
常用的数据模型:
层次模型
网状模型
关系模型
语义模型
面向对象模型
层次模型
网状模型
关系模型
面向对象模型
孤立的文件系统
DBMS管理下
支持OOP(面向对象技术,目前
是在关系数据库支持下实现的)
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空间数据库模型
层次模型:
层次模型对所表达的客体之间联系的约定:每一客体最多只能有一个双亲客体
类;一个双亲可以有多个子女客体类。
根节点
子节点
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空间数据库模型
GIS中的层次模型:
Coverage
p1
p2
p3
a1
a3
a1
a2
a2
a3
p2
p1
p3
a1
a2
a3
Coverage
Coverage记录
Polygon记录
Arc记录
Nodes记录
Nodes记录
GIS中的层次数据结构
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