地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件

第四章GIS空間數(shù)據(jù)庫第一節(jié)空間數(shù)據(jù)庫概述第二節(jié)空間數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)第三節(jié)空間數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)第四節(jié)空間數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)第五節(jié)空間數(shù)據(jù)查詢第六節(jié)空間數(shù)據(jù)庫索引第七節(jié)空間元數(shù)據(jù)第八節(jié)空間數(shù)據(jù)庫引擎第九節(jié)空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫第四章GIS空間數(shù)據(jù)庫第一節(jié)空間數(shù)據(jù)庫概述1第五節(jié)空間數(shù)據(jù)查詢針對(duì)空間關(guān)系的查詢：如查詢一條公路途經(jīng)的所有城鎮(zhèn)；針對(duì)屬性的查詢：如查詢一個(gè)城市的人口數(shù)量；結(jié)合空間關(guān)系和屬性的查詢：如查詢距某河流的距離大于500m（空間關(guān)系），種植玉米（屬性）、且面積大于800hm2（既可以是空間計(jì)算，也可以是屬性）的土地利用單元。第五節(jié)空間數(shù)據(jù)查詢針對(duì)空間關(guān)系的查詢：如查詢一條公路途經(jīng)的2一、空間關(guān)系查詢類型面－面查詢：與某個(gè)多邊形相鄰的多邊形是哪些；線－面查詢：某條線經(jīng)過（或穿過）哪些多邊形，某條鏈的左、右多邊形是哪些；（河流經(jīng)過哪些行政區(qū)）點(diǎn)－面查詢：查詢某點(diǎn)實(shí)體包含在那個(gè)面實(shí)體的內(nèi)部。（如查詢某城市所在的行政區(qū)）面－線查詢：查詢經(jīng)過某個(gè)面實(shí)體的線實(shí)體。（如查詢經(jīng)過某行政區(qū)的河流）面－點(diǎn)查詢：某個(gè)多邊形內(nèi)有哪些點(diǎn)狀要素；（如查詢某行政區(qū)內(nèi)的所有城市、或鄉(xiāng)鎮(zhèn)）一、空間關(guān)系查詢類型面－面查詢：與某個(gè)多邊形相鄰的多邊形是哪3線－線查詢：與某條河流相連的支流是哪些，某些道路跨過哪些河流；線－點(diǎn)查詢：查詢距離某個(gè)線實(shí)體一定范圍內(nèi)的點(diǎn)實(shí)體；或某條道路上有哪些橋梁，某條輸電線路上有哪些變電站；點(diǎn)－線查詢：查詢距離某個(gè)點(diǎn)實(shí)體一定范圍內(nèi)的線實(shí)體（如查詢距某城市500m范圍內(nèi)的河流），或某個(gè)結(jié)點(diǎn)由哪些線（鏈）相交而成。點(diǎn)-點(diǎn)查詢：查詢距離某點(diǎn)實(shí)體一定范圍內(nèi)的其他點(diǎn)實(shí)體。如查詢距離水井1km范圍內(nèi)的所有村落?！伴_窗”查詢：在圖形顯示屏幕上用光標(biāo)臨時(shí)劃定一個(gè)不規(guī)則的多邊形，好像在背景地圖上開了一個(gè)“窗”，然后查出和該窗口有關(guān)的點(diǎn)、線、面及其屬性信息。線－線查詢：與某條河流相連的支流是哪些，某些道路跨過哪些河流4二、屬性數(shù)據(jù)查詢大多數(shù)的GIS軟件都將屬性信息存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，而幾乎所有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都支持結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL）。利用SQL可以在屬性數(shù)據(jù)中方便地實(shí)現(xiàn)多種條件的組合查詢，找出滿足條件的空間實(shí)體。二、屬性數(shù)據(jù)查詢大多數(shù)的GIS軟件都將屬性信息存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)5SQL查詢SQL（StructureQueryLanguage）是結(jié)構(gòu)化查詢語言，是一套強(qiáng)大的查詢系統(tǒng)。語言簡單、指令簡潔、操作簡單、功能強(qiáng)大，被廣泛運(yùn)用在相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫中，并能完成十分復(fù)雜的查詢和選擇。SQL查詢SQL（Structu6“SQL選擇”的操作示例

例如：查詢并顯示出人口大于3000萬的省份圖5-9滿足條件的瀏覽窗口

圖5-10人口>3000萬的省份單獨(dú)顯示

圖5-11不排序圖5-12升序圖5-13降序

“SQL選擇”的操作示例例如：查詢并顯示出人口大于30007地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件8地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件9地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件10地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件11地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件12地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件13地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件14地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件15地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件16地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件17地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件18地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件19地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件20地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件21地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件22地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件23但SQL不能處理空間關(guān)系的查詢，要實(shí)現(xiàn)空間操作，需要對(duì)SQL進(jìn)行空間擴(kuò)展，即采用SQL的基本語法形式，并在查詢條件中加入空間約束條件的算子。但SQL不能處理空間關(guān)系的查詢，要實(shí)現(xiàn)空間操作，需要對(duì)SQL24空間關(guān)系的謂詞通常有：相鄰：Adjacent或Touch包含：Contain穿過：Cross被包含：Inside或Within緩沖區(qū)：Buffer空間關(guān)系的謂詞通常有：相鄰：Adjacent或Touc25例子：條件：有兩個(gè)空間數(shù)據(jù)，一是各個(gè)省份的點(diǎn)要素空間數(shù)據(jù)City,屬性數(shù)據(jù)里面帶有各個(gè)城市的名稱；另一個(gè)是各個(gè)省行政區(qū)的多邊形空間數(shù)據(jù)Province,屬性數(shù)據(jù)里面帶有各個(gè)省的名稱。查詢要求：查詢江蘇省省會(huì)所在地和名稱？例子：條件：有兩個(gè)空間數(shù)據(jù)，一是各個(gè)省份的點(diǎn)要素空間數(shù)據(jù)Ci26SQL查詢：SELECT*FROMCity,ProvinceWHERECity.objWITHINProvince.objAndProvince.Name=“江蘇省”；SQL查詢：SELECT*27三、空間屬性聯(lián)合查詢可分步驟借助于單獨(dú)的空間關(guān)系查詢和屬性查詢來實(shí)現(xiàn)三、空間屬性聯(lián)合查詢可分步驟借助于單獨(dú)的空間關(guān)系查詢和屬性查28第六節(jié)空間數(shù)據(jù)庫索引索引是數(shù)據(jù)庫的一種數(shù)據(jù)快速查找的機(jī)制，通常由關(guān)鍵字和存儲(chǔ)地址組成。關(guān)鍵字標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)記錄；地址表示記錄在數(shù)據(jù)庫中的存儲(chǔ)位置；索引就是一張關(guān)鍵字與地址的對(duì)照表，通過索引可以直接到數(shù)據(jù)庫里找到對(duì)應(yīng)關(guān)鍵字的記錄。第六節(jié)空間數(shù)據(jù)庫索引索引是數(shù)據(jù)庫的一種數(shù)據(jù)快速查找的機(jī)制，29關(guān)系數(shù)據(jù)庫通常是一維索引，即根據(jù)一個(gè)關(guān)鍵字去查詢記錄的地址。而空間實(shí)體的查詢通常是通過空間位置來進(jìn)行的，而空間位置通常是二維的平面位置，需要建立二維的索引。關(guān)系數(shù)據(jù)庫通常是一維索引，即根據(jù)一個(gè)關(guān)鍵字去查詢記錄的地址。30空間索引：是依據(jù)空間實(shí)體的位置和形狀或空間實(shí)體之間的某種空間關(guān)系按一定的順序排列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中包含空間實(shí)體的概略信息，如標(biāo)識(shí)碼、最小外接矩形以及存儲(chǔ)地址。作為一種輔助性的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，空間索引介于空間操作算法和空間實(shí)體之間，它通過篩選把大量與特定空間操作無關(guān)的空間實(shí)體排除，從而提高空間操作速度和效率?？臻g索引：是依據(jù)空間實(shí)體的位置和形狀或空間實(shí)體之間的某種空間31一、范圍索引即在記錄每個(gè)空間實(shí)體的坐標(biāo)時(shí)，同時(shí)記錄每個(gè)空間實(shí)體的最大和最小坐標(biāo)。在通過一個(gè)查詢范圍查詢包含在其中的空間實(shí)體時(shí)，根據(jù)空間實(shí)體的最大和最小范圍，預(yù)先排除那些沒有落入查詢范圍內(nèi)的空間實(shí)體，只對(duì)那些最大和最小范圍落在查詢范圍內(nèi)的空間實(shí)體進(jìn)行進(jìn)一步的坐標(biāo)位置等判斷，最后查詢出那些真正落入查詢范圍內(nèi)的空間實(shí)體。一、范圍索引即在記錄每個(gè)空間實(shí)體的坐標(biāo)時(shí)，同時(shí)記錄每個(gè)空間實(shí)32

范圍索引實(shí)質(zhì)是無索引文件的一種圖形檢索方法。對(duì)所擊點(diǎn)的圖，通過判別是在那個(gè)包絡(luò)線矩形之內(nèi)，基本決定其位置。一次判別一次判后再進(jìn)一步一次判別

范圍索引實(shí)質(zhì)是無索引文件的一種圖形檢索方法。對(duì)所擊點(diǎn)33二、格網(wǎng)索引基本思想是將區(qū)域劃分成大小相等的網(wǎng)格，記錄每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)所包含的空間實(shí)體在數(shù)據(jù)庫中的地址。為了便于建立空間索引的線性表，可以將每個(gè)空間網(wǎng)格按順序進(jìn)行編碼，建立順序碼與空間實(shí)體的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)用戶進(jìn)行空間查詢時(shí)，首先計(jì)算出用戶查詢所在網(wǎng)格，然后再在索引表中找到該網(wǎng)格中包含的空間實(shí)體，這樣一來就加上了空間實(shí)體的查詢速度。二、格網(wǎng)索引基本思想是將區(qū)域劃分成大小相等的網(wǎng)格，記錄每個(gè)網(wǎng)34

格網(wǎng)索引

空間索引014516172021空間對(duì)象代碼236718192223A289121324252829B12-151011141526273031B153233363748495253B243435383950515455B264041444556576061B36-374243464758596263C34C40C42D60CADB格網(wǎng)索引35三、四叉樹索引四叉樹空間索引是將區(qū)域進(jìn)行若干層次的劃分，每個(gè)層次的劃分是將上一層次劃分得到的每個(gè)區(qū)域分成四個(gè)相等的子區(qū)域，判定空間實(shí)體包含在哪一層次的那個(gè)子區(qū)域中，則用子區(qū)域的編碼來記錄空間實(shí)體，這樣就形成了一個(gè)四叉樹的空間劃分。（建立Morton碼和空間實(shí)體的對(duì)應(yīng)關(guān)系）三、四叉樹索引四叉樹空間索引是將區(qū)域進(jìn)行若干層次的劃分，每個(gè)36第七節(jié)空間元數(shù)據(jù)第七節(jié)空間元數(shù)據(jù)37空間元數(shù)據(jù)的主要作用：幫助空間數(shù)據(jù)的使用者查詢所需的空間信息，進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的共享，并進(jìn)一步處理空間數(shù)據(jù)?？臻g元數(shù)據(jù)的主要作用：幫助空間數(shù)據(jù)的使用者查詢所需的空間信息38國際上對(duì)空間元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行研究的組織主要有三個(gè)：歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)（CEN/TC287）美國聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員會(huì)（FGDC）國際標(biāo)準(zhǔn)化組織地理信息/地球信息技術(shù)委員會(huì)（ISO/TC211）國際上對(duì)空間元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行研究的組織主要有三個(gè)：歐洲標(biāo)準(zhǔn)39地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件40第八節(jié)空間數(shù)據(jù)庫引擎空間數(shù)據(jù)庫引擎（SDE）——是在GIS應(yīng)用軟件和關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間建立了一個(gè)中間層，由SDE為GIS應(yīng)用軟件提供在關(guān)系數(shù)據(jù)庫里存儲(chǔ)、存取、查詢和分析空間數(shù)據(jù)的相應(yīng)功能。第八節(jié)空間數(shù)據(jù)庫引擎空間數(shù)據(jù)庫引擎（SDE）——是41SDESDE42SDE的訪問模式：GIS用戶的應(yīng)用程序通過SDE的應(yīng)用編輯接口（API）向SDE服務(wù)器提出空間數(shù)據(jù)訪問請(qǐng)求，SDE服務(wù)器依據(jù)空間對(duì)象的特點(diǎn)在存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中完成空間數(shù)據(jù)的搜索，通常采用SQL方式進(jìn)行，并將搜索結(jié)果向GIS用戶的應(yīng)用程序返回。SDE可以提供空間、非空間數(shù)據(jù)進(jìn)行高效率操作的數(shù)據(jù)庫服務(wù)。SDE的訪問模式：GIS用戶的應(yīng)用程序通過SDE的應(yīng)用編輯接43SDE支持的空間數(shù)據(jù)類型：矢量數(shù)據(jù)柵格數(shù)據(jù)DEM數(shù)據(jù)SDE支持的空間數(shù)據(jù)類型：矢量數(shù)據(jù)44通常一個(gè)空間數(shù)據(jù)對(duì)象可以被分別存儲(chǔ)在三個(gè)關(guān)系表中：要素表——存儲(chǔ)空間對(duì)象的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。屬性表——存儲(chǔ)空間對(duì)象的屬性數(shù)據(jù)。索引表——存儲(chǔ)空間對(duì)象的空間索引，一般可以是格網(wǎng)空間索引或四叉樹空間索引。同一個(gè)對(duì)象在三個(gè)關(guān)系表里的記錄用一個(gè)共同的要素ID編碼聯(lián)系起來。通常一個(gè)空間數(shù)據(jù)對(duì)象可以被分別存儲(chǔ)在三個(gè)關(guān)系表中：要素表——45第九節(jié)GIS空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫一、概述時(shí)間、空間的不可分割性：環(huán)境監(jiān)測(cè)、地籍管理….辦法：加入時(shí)間維－>四維數(shù)據(jù)（時(shí)空一體）第九節(jié)GIS空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫一、概述46二、時(shí)空數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)容：空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的表達(dá)空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的更新空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的查詢二、時(shí)空數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)容：空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的表達(dá)47三、時(shí)空一體化數(shù)據(jù)模型1.時(shí)間片快照模型用一系列瞬時(shí)的地理數(shù)據(jù)來反應(yīng)地理現(xiàn)象的時(shí)空演化過程（矢量快照，柵格快照）。如遙感圖像。缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)完全存儲(chǔ)，冗余度大。三、時(shí)空一體化數(shù)據(jù)模型1.時(shí)間片快照模型482.底圖疊加模型——類似于地圖修訂方式。思路：先確定空間數(shù)據(jù)初始狀態(tài)（底圖），再按適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔記錄數(shù)據(jù)變化；通過疊加操作，以變化數(shù)據(jù)恢復(fù)各個(gè)時(shí)間片的狀態(tài)數(shù)據(jù)。每次疊加表示狀態(tài)的一次變化。2.底圖疊加模型思路：先確定空間數(shù)據(jù)初始狀態(tài)（底圖），再按493.時(shí)空合成模型思路：將每次獨(dú)立的疊加操作轉(zhuǎn)換為一次性的合成疊加。變化的累積形成最小變化單元，記錄其圖形和屬性。3.時(shí)空合成模型50復(fù)習(xí)思考題：1、空間數(shù)據(jù)庫的概念及其組成部分有哪些？2、空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)有哪些主要的步驟？3、實(shí)體-聯(lián)系模型的圖示中有哪些基本元素？4、什么是空間索引？主要空間索引有哪些？5、什么是空間元數(shù)據(jù)？空間元數(shù)據(jù)的作用是什么？復(fù)習(xí)思考題：1、空間數(shù)據(jù)庫的概念及其組成部分有哪些？51第四章GIS空間數(shù)據(jù)庫第一節(jié)空間數(shù)據(jù)庫概述第二節(jié)空間數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計(jì)第三節(jié)空間數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)第四節(jié)空間數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)第五節(jié)空間數(shù)據(jù)查詢第六節(jié)空間數(shù)據(jù)庫索引第七節(jié)空間元數(shù)據(jù)第八節(jié)空間數(shù)據(jù)庫引擎第九節(jié)空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫第四章GIS空間數(shù)據(jù)庫第一節(jié)空間數(shù)據(jù)庫概述52第五節(jié)空間數(shù)據(jù)查詢針對(duì)空間關(guān)系的查詢：如查詢一條公路途經(jīng)的所有城鎮(zhèn)；針對(duì)屬性的查詢：如查詢一個(gè)城市的人口數(shù)量；結(jié)合空間關(guān)系和屬性的查詢：如查詢距某河流的距離大于500m（空間關(guān)系），種植玉米（屬性）、且面積大于800hm2（既可以是空間計(jì)算，也可以是屬性）的土地利用單元。第五節(jié)空間數(shù)據(jù)查詢針對(duì)空間關(guān)系的查詢：如查詢一條公路途經(jīng)的53一、空間關(guān)系查詢類型面－面查詢：與某個(gè)多邊形相鄰的多邊形是哪些；線－面查詢：某條線經(jīng)過（或穿過）哪些多邊形，某條鏈的左、右多邊形是哪些；（河流經(jīng)過哪些行政區(qū)）點(diǎn)－面查詢：查詢某點(diǎn)實(shí)體包含在那個(gè)面實(shí)體的內(nèi)部。（如查詢某城市所在的行政區(qū)）面－線查詢：查詢經(jīng)過某個(gè)面實(shí)體的線實(shí)體。（如查詢經(jīng)過某行政區(qū)的河流）面－點(diǎn)查詢：某個(gè)多邊形內(nèi)有哪些點(diǎn)狀要素；（如查詢某行政區(qū)內(nèi)的所有城市、或鄉(xiāng)鎮(zhèn)）一、空間關(guān)系查詢類型面－面查詢：與某個(gè)多邊形相鄰的多邊形是哪54線－線查詢：與某條河流相連的支流是哪些，某些道路跨過哪些河流；線－點(diǎn)查詢：查詢距離某個(gè)線實(shí)體一定范圍內(nèi)的點(diǎn)實(shí)體；或某條道路上有哪些橋梁，某條輸電線路上有哪些變電站；點(diǎn)－線查詢：查詢距離某個(gè)點(diǎn)實(shí)體一定范圍內(nèi)的線實(shí)體（如查詢距某城市500m范圍內(nèi)的河流），或某個(gè)結(jié)點(diǎn)由哪些線（鏈）相交而成。點(diǎn)-點(diǎn)查詢：查詢距離某點(diǎn)實(shí)體一定范圍內(nèi)的其他點(diǎn)實(shí)體。如查詢距離水井1km范圍內(nèi)的所有村落?！伴_窗”查詢：在圖形顯示屏幕上用光標(biāo)臨時(shí)劃定一個(gè)不規(guī)則的多邊形，好像在背景地圖上開了一個(gè)“窗”，然后查出和該窗口有關(guān)的點(diǎn)、線、面及其屬性信息。線－線查詢：與某條河流相連的支流是哪些，某些道路跨過哪些河流55二、屬性數(shù)據(jù)查詢大多數(shù)的GIS軟件都將屬性信息存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，而幾乎所有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都支持結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL）。利用SQL可以在屬性數(shù)據(jù)中方便地實(shí)現(xiàn)多種條件的組合查詢，找出滿足條件的空間實(shí)體。二、屬性數(shù)據(jù)查詢大多數(shù)的GIS軟件都將屬性信息存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)56SQL查詢SQL（StructureQueryLanguage）是結(jié)構(gòu)化查詢語言，是一套強(qiáng)大的查詢系統(tǒng)。語言簡單、指令簡潔、操作簡單、功能強(qiáng)大，被廣泛運(yùn)用在相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫中，并能完成十分復(fù)雜的查詢和選擇。SQL查詢SQL（Structu57“SQL選擇”的操作示例

例如：查詢并顯示出人口大于3000萬的省份圖5-9滿足條件的瀏覽窗口

圖5-10人口>3000萬的省份單獨(dú)顯示

圖5-11不排序圖5-12升序圖5-13降序

“SQL選擇”的操作示例例如：查詢并顯示出人口大于300058地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件59地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件60地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件61地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件62地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件63地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件64地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件65地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件66地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件67地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件68地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件69地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件70地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件71地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件72地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件73地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫課件74但SQL不能處理空間關(guān)系的查詢，要實(shí)現(xiàn)空間操作，需要對(duì)SQL進(jìn)行空間擴(kuò)展，即采用SQL的基本語法形式，并在查詢條件中加入空間約束條件的算子。但SQL不能處理空間關(guān)系的查詢，要實(shí)現(xiàn)空間操作，需要對(duì)SQL75空間關(guān)系的謂詞通常有：相鄰：Adjacent或Touch包含：Contain穿過：Cross被包含：Inside或Within緩沖區(qū)：Buffer空間關(guān)系的謂詞通常有：相鄰：Adjacent或Touc76例子：條件：有兩個(gè)空間數(shù)據(jù)，一是各個(gè)省份的點(diǎn)要素空間數(shù)據(jù)City,屬性數(shù)據(jù)里面帶有各個(gè)城市的名稱；另一個(gè)是各個(gè)省行政區(qū)的多邊形空間數(shù)據(jù)Province,屬性數(shù)據(jù)里面帶有各個(gè)省的名稱。查詢要求：查詢江蘇省省會(huì)所在地和名稱？例子：條件：有兩個(gè)空間數(shù)據(jù)，一是各個(gè)省份的點(diǎn)要素空間數(shù)據(jù)Ci77SQL查詢：SELECT*FROMCity,ProvinceWHERECity.objWITHINProvince.objAndProvince.Name=“江蘇省”；SQL查詢：SELECT*78三、空間屬性聯(lián)合查詢可分步驟借助于單獨(dú)的空間關(guān)系查詢和屬性查詢來實(shí)現(xiàn)三、空間屬性聯(lián)合查詢可分步驟借助于單獨(dú)的空間關(guān)系查詢和屬性查79第六節(jié)空間數(shù)據(jù)庫索引索引是數(shù)據(jù)庫的一種數(shù)據(jù)快速查找的機(jī)制，通常由關(guān)鍵字和存儲(chǔ)地址組成。關(guān)鍵字標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)記錄；地址表示記錄在數(shù)據(jù)庫中的存儲(chǔ)位置；索引就是一張關(guān)鍵字與地址的對(duì)照表，通過索引可以直接到數(shù)據(jù)庫里找到對(duì)應(yīng)關(guān)鍵字的記錄。第六節(jié)空間數(shù)據(jù)庫索引索引是數(shù)據(jù)庫的一種數(shù)據(jù)快速查找的機(jī)制，80關(guān)系數(shù)據(jù)庫通常是一維索引，即根據(jù)一個(gè)關(guān)鍵字去查詢記錄的地址。而空間實(shí)體的查詢通常是通過空間位置來進(jìn)行的，而空間位置通常是二維的平面位置，需要建立二維的索引。關(guān)系數(shù)據(jù)庫通常是一維索引，即根據(jù)一個(gè)關(guān)鍵字去查詢記錄的地址。81空間索引：是依據(jù)空間實(shí)體的位置和形狀或空間實(shí)體之間的某種空間關(guān)系按一定的順序排列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中包含空間實(shí)體的概略信息，如標(biāo)識(shí)碼、最小外接矩形以及存儲(chǔ)地址。作為一種輔助性的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，空間索引介于空間操作算法和空間實(shí)體之間，它通過篩選把大量與特定空間操作無關(guān)的空間實(shí)體排除，從而提高空間操作速度和效率?？臻g索引：是依據(jù)空間實(shí)體的位置和形狀或空間實(shí)體之間的某種空間82一、范圍索引即在記錄每個(gè)空間實(shí)體的坐標(biāo)時(shí)，同時(shí)記錄每個(gè)空間實(shí)體的最大和最小坐標(biāo)。在通過一個(gè)查詢范圍查詢包含在其中的空間實(shí)體時(shí)，根據(jù)空間實(shí)體的最大和最小范圍，預(yù)先排除那些沒有落入查詢范圍內(nèi)的空間實(shí)體，只對(duì)那些最大和最小范圍落在查詢范圍內(nèi)的空間實(shí)體進(jìn)行進(jìn)一步的坐標(biāo)位置等判斷，最后查詢出那些真正落入查詢范圍內(nèi)的空間實(shí)體。一、范圍索引即在記錄每個(gè)空間實(shí)體的坐標(biāo)時(shí)，同時(shí)記錄每個(gè)空間實(shí)83

范圍索引實(shí)質(zhì)是無索引文件的一種圖形檢索方法。對(duì)所擊點(diǎn)的圖，通過判別是在那個(gè)包絡(luò)線矩形之內(nèi)，基本決定其位置。一次判別一次判后再進(jìn)一步一次判別

范圍索引實(shí)質(zhì)是無索引文件的一種圖形檢索方法。對(duì)所擊點(diǎn)84二、格網(wǎng)索引基本思想是將區(qū)域劃分成大小相等的網(wǎng)格，記錄每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)所包含的空間實(shí)體在數(shù)據(jù)庫中的地址。為了便于建立空間索引的線性表，可以將每個(gè)空間網(wǎng)格按順序進(jìn)行編碼，建立順序碼與空間實(shí)體的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)用戶進(jìn)行空間查詢時(shí)，首先計(jì)算出用戶查詢所在網(wǎng)格，然后再在索引表中找到該網(wǎng)格中包含的空間實(shí)體，這樣一來就加上了空間實(shí)體的查詢速度。二、格網(wǎng)索引基本思想是將區(qū)域劃分成大小相等的網(wǎng)格，記錄每個(gè)網(wǎng)85

格網(wǎng)索引

空間索引014516172021空間對(duì)象代碼236718192223A289121324252829B12-151011141526273031B153233363748495253B243435383950515455B264041444556576061B36-374243464758596263C34C40C42D60CADB格網(wǎng)索引86三、四叉樹索引四叉樹空間索引是將區(qū)域進(jìn)行若干層次的劃分，每個(gè)層次的劃分是將上一層次劃分得到的每個(gè)區(qū)域分成四個(gè)相等的子區(qū)域，判定空間實(shí)體包含在哪一層次的那個(gè)子區(qū)域中，則用子區(qū)域的編碼來記錄空間實(shí)體，這樣就形成了一個(gè)四叉樹的空間劃分。（建立Morton碼和空間實(shí)體的對(duì)應(yīng)關(guān)系）三、四叉樹索引四叉樹空間索引是將區(qū)域進(jìn)行若干層次的劃分，每個(gè)87第七節(jié)空間元數(shù)據(jù)第七節(jié)空間元數(shù)據(jù)88空間元數(shù)據(jù)的主要作用：幫助空間數(shù)據(jù)的使用者查詢所需的空間信息，進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的共享，并進(jìn)一步處理空間數(shù)據(jù)?？臻g元數(shù)據(jù)的主要作用：幫助空間數(shù)據(jù)的使用者查詢所需的空間信息89國際上對(duì)空間元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行研究的組織主要有三個(gè)：歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)（CEN/TC287）美國聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員會(huì)（FGDC）國際標(biāo)準(zhǔn)化組織地理信息/地球信息技術(shù)委員會(huì)（ISO/TC211）國際上對(duì)空間元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行研究的組織主要有