GIS空間數(shù)據(jù)模型

1、2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 一、數(shù)據(jù)模型概述 數(shù)據(jù)模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界部分現(xiàn)象的抽象，它描述了數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)及其相互之間 的關(guān)系和在數(shù)據(jù)上的各種操作。 是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中關(guān)于數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)間聯(lián)系的邏輯組織的形式表示， 以抽象的形式描述和反映地理實(shí)體構(gòu)成及其相互關(guān)系。 選擇與建立數(shù)據(jù)模型的目的是用最佳的方式表達(dá)實(shí)體對(duì)象及其相互關(guān)系，并能以 最佳的方式為用戶提供訪問數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯接口 數(shù)據(jù)模型的三要素：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)的約束條件 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：指數(shù)據(jù)的組織形式，在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、管理和處理的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)模型：是描述實(shí)體及其相互關(guān)系的數(shù)學(xué)描述，是空間數(shù)據(jù)庫(kù)建立的邏輯 模型。 兩者之間的關(guān)系：混合的交叉關(guān)

2、系，并不一一對(duì)應(yīng)。 二、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 1.層次數(shù)據(jù)模型u層次模型是一種樹結(jié)構(gòu)模型，它把數(shù)據(jù)按自然的層次關(guān)系組織起來，以反映數(shù)據(jù)之間的隸屬關(guān)系。u層次模型是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)中發(fā)展最早、技術(shù)上比較成熟的一種數(shù)據(jù)模型。u層次模型的特點(diǎn)是地理數(shù)據(jù)組織成有向有序的樹結(jié)構(gòu)(又稱樹形結(jié)構(gòu))。結(jié)構(gòu)中的結(jié)點(diǎn)代表數(shù)據(jù)記錄，連線描述位于不同結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)間的從屬關(guān)系(一對(duì)多的關(guān)系) 2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 1.層次數(shù)據(jù)模型由樹的定義知，一棵樹有且僅有一個(gè)無雙親結(jié)點(diǎn)的稱為根的結(jié)點(diǎn)；其余結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：將數(shù)據(jù)組織成有向有序結(jié)構(gòu) 反映了現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體之間 的層次關(guān)系缺點(diǎn)：不能表示多對(duì)多的關(guān)系難

3、以 顧及實(shí)體之間的拓?fù)潢P(guān)系導(dǎo) 致數(shù)據(jù)冗余2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 2.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型網(wǎng)狀模型將數(shù)據(jù)組織成有向圖結(jié)構(gòu)，圖中的結(jié)點(diǎn)代表數(shù)據(jù)記錄，連線描述不同結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)間的聯(lián)系?；咎卣魇?，結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)之間沒有明確的從屬關(guān)系，一個(gè)結(jié)點(diǎn)可與其它多個(gè)結(jié)點(diǎn)建立聯(lián)系，即結(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系是任意的，任何兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間都能發(fā)生聯(lián)系，可表示多對(duì)多的關(guān)系。 2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 2.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型優(yōu)點(diǎn)：可以描述現(xiàn)實(shí)世界中極為常 見的多對(duì)多的關(guān)系缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性限制了它在空 間數(shù)據(jù)庫(kù)的使用2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 3.關(guān)系數(shù)據(jù)模型在關(guān)系數(shù)據(jù)模型中，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)

4、為滿足一定條件的二維表，表具有固定的列數(shù)和任意行數(shù)，在數(shù)學(xué)上稱為“關(guān)系”。 二維表是同類實(shí)體的各種屬性的集合，每個(gè)實(shí)體對(duì)應(yīng)表中的一行，在關(guān)系中稱為元組，相當(dāng)于通常的一個(gè)記錄； 表中的列表示屬性，稱為域，相當(dāng)于通常的記錄中的數(shù)據(jù)項(xiàng)。滿足一定條件的規(guī)范化關(guān)系的集合，就構(gòu)成了關(guān)系模型。使用SQL語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行操作。 2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 3.關(guān)系數(shù)據(jù)模型優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活； 容易維護(hù)和理解，表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的修改和更新方便； 有些系統(tǒng)甚至采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理幾何圖形數(shù)據(jù)。缺點(diǎn)：效率不高； 難以表達(dá)對(duì)象，尤其是復(fù)雜對(duì)象。2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 4.傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模

5、型的比較2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)的局限性 1.層次數(shù)據(jù)模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫(kù)的局限性 1）很難描述復(fù)雜的地理實(shí)體之間的聯(lián)系，描述多對(duì)多的關(guān)系時(shí)導(dǎo)致物理 存儲(chǔ)上的冗余 2）對(duì)任何對(duì)象的查詢都必須從根結(jié)點(diǎn)開始，低層次對(duì)象的查詢效率很低， 很難進(jìn)行反向查詢 3）數(shù)據(jù)獨(dú)立性較差，數(shù)據(jù)更新涉及許多指針，插入和刪除操作比較復(fù)雜， 父結(jié)點(diǎn)的刪除意味著其下層所有子結(jié)點(diǎn)均被刪除； 4）層次命令具有過程式性質(zhì)，要求用戶了解數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)，并在數(shù)據(jù) 操縱命令中顯式地給出數(shù)據(jù)的存取路徑； 5）基本不具備演繹功能和操作代數(shù)基礎(chǔ)。2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)的

6、局限性 2.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫(kù)的局限性 1）由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，增加了用戶查詢的定位困難，要求用戶熟悉數(shù)據(jù) 的邏輯結(jié)構(gòu)，知道自己所處的位置； 2）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)操作命令具有過程式性質(zhì)，存在與層次模型相同的問題 3）不直接支持對(duì)于層次結(jié)構(gòu)的表達(dá) 4）基本不具備演繹功能和操作代數(shù)基礎(chǔ)。2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)的局限性 3.關(guān)系數(shù)據(jù)模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫(kù)的局限性 在GIS分析中，需要綜合運(yùn)用實(shí)體之間的空間關(guān)系和屬性數(shù)據(jù)，要求GIS數(shù)據(jù)庫(kù)能對(duì)實(shí)體的屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合管理?？臻g 數(shù)據(jù)庫(kù)屬性為火車站的點(diǎn)所有屬性為汽車站的點(diǎn)空間 計(jì)算距離最近的汽車站檢索檢

7、索GIS分析找離火車站最近的汽車站？2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)的局限性 3.關(guān)系數(shù)據(jù)模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫(kù)的局限性 對(duì)屬性數(shù)據(jù)用通用RDBMS可以很好管理，但對(duì)于空間數(shù)據(jù)一般DBMS卻有局限，表現(xiàn)為： 1）無法用遞歸和嵌套的方式來描述復(fù)雜關(guān)系的層次和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，模擬和操作 復(fù)雜地理對(duì)象的能力較弱 2）描述本身具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和涵義的地理對(duì)象時(shí)，需對(duì)地理實(shí)體進(jìn)行不自然的分 解，導(dǎo)致存儲(chǔ)模式、查詢途徑及操作等方面均顯得語(yǔ)義不甚合理 3）由于概念模式和存儲(chǔ)模式的相互獨(dú)立性，及實(shí)現(xiàn)關(guān)系之間的聯(lián)系需要執(zhí)行系 統(tǒng)開銷較大的聯(lián)接操作，運(yùn)行效率不夠高。2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、

8、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)的局限性 3.關(guān)系數(shù)據(jù)模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫(kù)的局限性 對(duì)屬性數(shù)據(jù)用通用RDBMS可以很好管理，但對(duì)于空間數(shù)據(jù)一般DBMS卻有局限，表現(xiàn)為： 4）一般RDBMS難于存儲(chǔ)和維護(hù)變長(zhǎng)的空間數(shù)據(jù)及其拓?fù)潢P(guān)系 5）一般RDBMS難以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)、連通、包含、疊加基本操作。 6）一般DBMS不能支持GIS需要的一些復(fù)雜圖形功能 7）一般RDBMS難以支持復(fù)雜的地理信息 8）一般RDBMS難以維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性。2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?1.面向?qū)ο蟮幕舅枷?通過對(duì)問題領(lǐng)域進(jìn)行自然的分割， 用更接近人類通常思維的方式建立問題領(lǐng)域的模型， 并進(jìn)行結(jié)構(gòu)模

9、擬和行為模擬， 從而使設(shè)計(jì)出的軟件能盡可能地直接表現(xiàn)出問題的求解過程。 2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?2.基本概念 對(duì)象：含有數(shù)據(jù)和操作方法的獨(dú)立模塊，可以認(rèn)為是數(shù)據(jù)和行為的統(tǒng)一體。 對(duì)于一個(gè)對(duì)象，應(yīng)具有如下特征： A. 具有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)，以表明其存在的獨(dú)立性； B. 具有一組描述特征的屬性，以表明其在某一時(shí)刻的狀態(tài) (靜態(tài)屬性數(shù)據(jù)) C. 具有一組表示行為的操作方法，用以改變對(duì)象的狀態(tài)(作用,功能函數(shù),方法)地理對(duì)象屬性 數(shù)據(jù)行為方法劃分原則：找共同點(diǎn)，所有具有共性的系統(tǒng)成份就可為一種對(duì)象。2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?2.基本概念 類：共享同一屬性和方法集

10、的所有對(duì)象的集合構(gòu)成類。 從一組對(duì)象中抽象出公共的方法和屬性，并將它們保存在一類中，是面向?qū)ο蟮?核心內(nèi)容。如河流均具有共性，如名稱、長(zhǎng)度、流域面積等，以及相同的操作 方法，如查詢、計(jì)算長(zhǎng)度、求流域面積等，因而可抽象為河流類。 實(shí)例：被抽象的對(duì)象，類的一個(gè)具體對(duì)象 類是抽象的對(duì)象，是實(shí)例的組合，類、實(shí)例是相對(duì)的，類和實(shí)例的關(guān)系為上下 層關(guān)系。 類申請(qǐng)實(shí)例成為具體對(duì)象。 類實(shí)例A實(shí)例B2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?2.基本概念 消息：對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作的請(qǐng)求，是連接對(duì)象與外部世界的唯一通道。 方法：對(duì)對(duì)象的所有操作，如對(duì)對(duì)象的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的函數(shù)、指令等。 對(duì) 象 A對(duì) 象 B請(qǐng)求和協(xié)

11、作消息2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?3.面向?qū)ο蟮奶匦?抽象：是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的簡(jiǎn)明表示。 對(duì)象是抽象思維的結(jié)果。 抽象思維是通過概念、判斷、推理 來反映對(duì)象的本質(zhì)，揭示對(duì)象內(nèi)部 聯(lián)系的過程。 面向?qū)ο蠓椒ň哂泻軓?qiáng)的抽象表達(dá)能力，可以將對(duì)象抽象成對(duì)象類， 實(shí)現(xiàn)抽象的數(shù)據(jù)類型，允許用戶定義數(shù)據(jù)類型。對(duì) 象 A對(duì) 象 C對(duì) 象 B現(xiàn)實(shí)世界抽象2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?3.面向?qū)ο蟮奶匦?封裝：指把對(duì)象的狀態(tài)及其操作集成化， 使之不受外界影響。 也即將方法與數(shù)據(jù)放于一對(duì)象中， 以使對(duì)數(shù)據(jù)的操作只可通過該對(duì)象本身的方法來進(jìn)行。 一對(duì)象不能直接作用于另一對(duì)象的數(shù)據(jù)，對(duì)象間

12、的通信只能通過消 息來進(jìn)行。 封裝是一種信息隱蔽技術(shù)，封裝的目的 在于將對(duì)象的使用者和對(duì)象的設(shè)計(jì)者分開， 用戶只能見到對(duì)象封裝界面上的信息， 對(duì)象內(nèi)部對(duì)用戶是隱蔽的。 屬性|數(shù)據(jù)行為|方法地理對(duì)象封裝2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?3.面向?qū)ο蟮奶匦?多態(tài)：是指同一消息被不同對(duì)象接收時(shí)，可解釋為不同的含義。 發(fā)送一般的消息，把實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)都留給接收消息的對(duì)象。 即相同的操作可作用于多種類型的對(duì)象，并能獲得不同的結(jié)果。 功能重載-多態(tài)，簡(jiǎn)化消息，但功能不減。 LineDraw()圖元類CLineDraw(p1, p2)Draw(p1, r)CCircleCircle2.5 GIS空間

13、數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?4.四種核心技術(shù) 分類：把一組具有相同屬性結(jié)構(gòu)和操作方法的對(duì)象歸納或映射為一個(gè) 公共類的過程。 對(duì)象和類的關(guān)系是“實(shí)例”(instance of ) 如城鎮(zhèn)建筑可分為行政區(qū)、商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)、文化區(qū)等若干個(gè)類。 以住宅區(qū)類而論，每棟住宅作為對(duì)象都有門牌號(hào)、地址、電話號(hào)碼等相同的 屬性結(jié)構(gòu)，但具體的門牌號(hào)、地址、電話號(hào)碼等是各不相同的。 當(dāng)然，對(duì)它們的操作方法如查詢等都是相同的。 在面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)中，只需對(duì)每個(gè)類定義一組操作，供該類中的每個(gè)對(duì)象使用，而類中每一個(gè)對(duì)象的屬性值要分別存儲(chǔ)，因?yàn)槊總€(gè)對(duì)象的屬性值是不完全相同的。 2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?

14、4.四種核心技術(shù) 概括：將相同特征和操作的類再抽象為一個(gè)更高層次、更具一般性的 超類的過程。子類是超類的一個(gè)特例。(繼承機(jī)制) 子類與超類是“即是”的關(guān)系(is-a) 概括可能有任意多層次 概括技術(shù)避免了說明和存儲(chǔ)上的大量冗余。 如住宅地址、門牌號(hào)、電話號(hào)碼等是“住宅”類的實(shí)例(屬性)， 同時(shí)也是它的超類“建筑物”的實(shí)例(屬性)。 概括需要一種能自動(dòng)地從超類的屬性和操作中獲取子類對(duì)象的屬性 操作的機(jī)制，即繼承機(jī)制。 城市住宅農(nóng)村住宅住 宅建筑城市住宅農(nóng)村住宅住 宅2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?4.四種核心技術(shù) 聚集：是把幾個(gè)不同性質(zhì)類的對(duì)象組合成一個(gè)更高級(jí)的復(fù)合對(duì)象的過程。 “

15、成分”與“復(fù)合對(duì)象”的關(guān)系是“部分”(partsof)的關(guān)系, 如醫(yī)院由醫(yī)護(hù)人員、病人、門診部、住院部、道路等聚集而成 每個(gè)不同屬性的對(duì)象是復(fù)合對(duì)象的一個(gè)部分，有自己的屬性數(shù)據(jù)和操作方法； 復(fù)合對(duì)象也有自己的屬性值和操作，復(fù)合對(duì)象的操作與其成分的操作是不兼容的 2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?4.四種核心技術(shù) 聯(lián)合：將同一類對(duì)象中的幾個(gè)具有部分相同屬性值的對(duì)象組合起來， 形成一個(gè)更高水平的集合對(duì)象的過程。 “成員”與“集合對(duì)象”的關(guān)系是“成員”(memberof)的關(guān)系。 在聯(lián)合中，強(qiáng)調(diào)的是整個(gè)集合對(duì)象的特征，而忽略成員對(duì)象的具體細(xì)節(jié)。 集合對(duì)象通過其成員對(duì)象產(chǎn)生集合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，

16、集合對(duì)象的操作由其成員對(duì)象的操作組成。 如一個(gè)農(nóng)場(chǎng)主有三個(gè)水塘，它們使用同樣的養(yǎng)殖方法，養(yǎng)殖同樣的水產(chǎn)品， 由于農(nóng)場(chǎng)主、養(yǎng)殖方法和養(yǎng)殖水產(chǎn)品等三個(gè)屬性都相同， 故可以聯(lián)合成一個(gè)包含這三個(gè)屬性的集合對(duì)象。 2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?5.面向?qū)ο蟮暮诵墓ぞ?繼承：一類對(duì)象可繼承另一類對(duì)象的特性和能力，子類繼承父類的共性，繼承不僅一類對(duì)象可繼承另一類對(duì)象的特性和能力，子類繼承父類的共性，繼承不僅 可以把父類的特征傳給中間子類，還可以向下傳給中間子類的子類?？梢园迅割惖奶卣鱾鹘o中間子類，還可以向下傳給中間子類的子類。 繼承服務(wù)于概括。繼承機(jī)制減少代碼冗余，減少相互間的接口和界面。繼

17、承服務(wù)于概括。繼承機(jī)制減少代碼冗余，減少相互間的接口和界面。 A.單重繼承，僅有一個(gè)直接父類的繼承，要求每一個(gè)類最多只能有一個(gè)中間父類。 這種限制意味著一個(gè)子類只能屬于這種限制意味著一個(gè)子類只能屬于 一個(gè)層次，而不能同時(shí)屬于幾個(gè)不一個(gè)層次，而不能同時(shí)屬于幾個(gè)不 同的層次。形成明顯的層次關(guān)系同的層次。形成明顯的層次關(guān)系 B.多重繼承，允許子類有多于一個(gè)的直接父 類的繼承。 多重繼承允許幾個(gè)父類的屬性和多重繼承允許幾個(gè)父類的屬性和 操作傳給一個(gè)子類，這就不是層操作傳給一個(gè)子類，這就不是層 次結(jié)構(gòu)。次結(jié)構(gòu)。高速公路運(yùn)河通航河流 不通航河流交通運(yùn)輸水 系人工交通運(yùn)輸線 自然交通運(yùn)輸線河流池塘城市住宅農(nóng)

18、村住宅住 宅屬性：住宅名操作：進(jìn)入住宅2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?5.面向?qū)ο蟮暮诵墓ぞ?傳播：用于描述復(fù)合對(duì)象對(duì)成員對(duì)象的依賴性并獲得成員對(duì)象的屬性的過程。 它通過一種強(qiáng)制性的手段將成員對(duì)象的屬性信息傳播給復(fù)合對(duì)象。 傳播是一種作用于聚集和聯(lián)合的工具 復(fù)合對(duì)象的某些屬性值不單獨(dú)存于數(shù)據(jù)庫(kù)中，而由子對(duì)象派生或提取，將子(成員) 對(duì)象的屬性信息強(qiáng)制地傳播給復(fù)合對(duì)象。這些操作包括“sum, average, min, max” 如一個(gè)國(guó)家最大城市的人口數(shù)是這個(gè)國(guó)家所有城市人口數(shù)的最大值， 一個(gè)省的面積是這個(gè)省所有縣的面積之和 繼承與傳播的區(qū)別 1）繼承服務(wù)于概括，傳播作用于聯(lián)合和

19、聚集； 2）繼承是從上層到下層，應(yīng)用于類，而傳播是自下而上，直接作用于對(duì)象； 3）繼承包括屬性和操作，而傳播一般僅涉及屬性； 4）繼承是一種信息隱含機(jī)制，而傳播是一種強(qiáng)制性工具。 2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?6.面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的含義 含義：指在更高層次上綜合利用和管理多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型，并用面向 對(duì)象的方法進(jìn)行統(tǒng)一的抽象，從而可以有效地描述復(fù)雜的事物或現(xiàn)象。 其具體實(shí)現(xiàn)就是面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 特點(diǎn) A. 面向?qū)ο竽Ｐ妥钸m合于空間數(shù)據(jù)的表達(dá)和管理，它不僅支持變長(zhǎng)記錄，且 支持對(duì)象的嵌套，信息的繼承和聚集。 B. 允許用戶定義對(duì)象和對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及它的操作，因而具有可擴(kuò)充

20、性。 C. 面向?qū)ο蟮牡乩頂?shù)據(jù)模型的核心是對(duì)復(fù)雜對(duì)象的模擬和操縱。2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?6.面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的含義 復(fù)雜對(duì)象及特點(diǎn)： 指具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和操作的對(duì)象。 復(fù)雜對(duì)象可以由多種關(guān)系聚合抽象而成，或由不同類型的對(duì)象構(gòu)成， 或具有復(fù)雜的嵌套關(guān)系等。 復(fù)雜對(duì)象的特點(diǎn)可歸結(jié)為： A)一個(gè)復(fù)雜對(duì)象由多個(gè)成員對(duì)象構(gòu)成，每個(gè)成員對(duì)象又可參與其它對(duì)象的構(gòu)成； B)具有多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如矢量、柵格、關(guān)系表等； C)一個(gè)復(fù)雜對(duì)象的不同部分可由不同的數(shù)據(jù)模型所支持，可以分布于不同的 數(shù)據(jù)庫(kù)中。2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?6.面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的含義 面向?qū)ο蟮膸缀螖?shù)據(jù)模型

21、 從幾何方面劃分，GIS的各種地物對(duì)象為點(diǎn)、線、面狀地物以及由它們混合組成 的復(fù)雜地物。每一種幾何地物又可能由一些更簡(jiǎn)單的幾何圖形元素構(gòu)成。 空間地物 復(fù)雜地物 線狀地物 面狀地物 點(diǎn)狀地物 節(jié) 點(diǎn) 弧 段 面 域 簡(jiǎn)單地物如圖，節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)傳播給弧段，弧段聚集成線狀地物或面狀地物，簡(jiǎn)單地物聚集或聯(lián)合組成復(fù)雜地物2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?6.面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的含義 拓?fù)潢P(guān)系與面向?qū)ο竽Ｐ?將每條弧段的兩個(gè)端點(diǎn)抽象出來，建立單獨(dú)的結(jié)點(diǎn)對(duì)象類型， 而在弧段的數(shù)據(jù)文件中，設(shè)立兩個(gè)結(jié)點(diǎn)子對(duì)象標(biāo)識(shí)號(hào)，可用“傳播”的工具 提取結(jié)點(diǎn)文件的信息。 這一模型既解決了數(shù)據(jù)共享問題，又建立了弧段與

22、節(jié)點(diǎn)的拓?fù)潢P(guān)系。 同樣，面狀地物對(duì)弧段的聚集方式與數(shù)據(jù)共享和幾何拓?fù)潢P(guān)系的建立也達(dá)到一致。面域文件面標(biāo)識(shí)弧段標(biāo)識(shí) 弧段文件弧段標(biāo)識(shí)起結(jié)點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)中間點(diǎn)串 結(jié)點(diǎn)文件結(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)XY 2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?6.面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的含義 面向?qū)ο蟮膶傩詳?shù)據(jù)模型 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型是在包含RDBMS的功能 基礎(chǔ)上，增加面向?qū)ο髷?shù)據(jù) 模型的封裝、繼承和信息傳 播等功能。 耕地耕地園地園地林地林地居民地居民地牧草地牧草地未用地未用地交通用地交通用地水域水域GISGIS城鎮(zhèn)城鎮(zhèn)農(nóng)村居民點(diǎn)農(nóng)村居民點(diǎn)工礦地工礦地控制點(diǎn)控制點(diǎn)電力設(shè)施電力設(shè)施公園公園 街道街道建筑物操作：查詢插入刪除屬性：標(biāo)識(shí)碼區(qū)號(hào)

23、 街道號(hào)房主等建筑日期： 職員庫(kù)操作屬性職員編號(hào)工資姓名飯店設(shè)施庫(kù)房間床位操作屬性工廠工廠醫(yī)院醫(yī)院學(xué)校學(xué)校居民住宅居民住宅飯店飯店商店商店郵局郵局銀行銀行2.5 GIS空間數(shù)據(jù)模型 三、面向?qū)ο竽Ｐ?6.面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的含義 面向?qū)ο蟮乩頂?shù)據(jù)模型的特點(diǎn) 1)可充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點(diǎn)。 是一種基于抽象的模型，允許設(shè)計(jì)者在基本功能上選擇最為適用的技術(shù)。如可以把矢 量和柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一為一種高層次的實(shí)體結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以具有矢量結(jié)構(gòu)和柵格 結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，但實(shí)際的操作仍然是矢量數(shù)據(jù)用矢量運(yùn)算，柵格數(shù)據(jù)用柵格算法。 2)具有可擴(kuò)充性。 由于對(duì)象是相對(duì)獨(dú)立的，因此可以很自然和容易地增加新的對(duì)象，并且對(duì)不同類型的 對(duì)象具有統(tǒng)一的管理機(jī)制。 3)可以模擬和操縱復(fù)雜對(duì)象。