12空間數(shù)據(jù)組織與管理課件

第5章空間數(shù)據(jù)組織與管理1第5章空間數(shù)據(jù)組織與管理1GIS定義？地理信息系統(tǒng)（GeographicalInformationSystem,GIS）是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)，它是在計算機硬件、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、模擬、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。矢量數(shù)據(jù)模型與柵格數(shù)據(jù)模型定義、特點、結(jié)構(gòu)與編碼方法存儲到哪里？以何種方式來存儲？？？如何來管理？？？GIS定義？2第5章空間數(shù)據(jù)組織與管理5.1空間數(shù)據(jù)庫概述5.1.1數(shù)據(jù)庫概述5.1.2空間數(shù)據(jù)庫5.1.3數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)組織層次5.1.4數(shù)據(jù)間的邏輯聯(lián)系5.1.5數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型5.2空間數(shù)據(jù)管理5.2.1矢量數(shù)據(jù)的管理5.3.2柵格數(shù)據(jù)的管理3第5章空間數(shù)據(jù)組織與管理5.1空間數(shù)據(jù)庫概述35.1.1數(shù)據(jù)庫概述人工管理階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系1.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程1）人工管理階段數(shù)據(jù)不保存應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)不共享數(shù)據(jù)不具有獨立性2）文件管理階段3）數(shù)據(jù)庫管理階段5.1.1數(shù)據(jù)庫概述人工管理階段1.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程42）文件管理階段：數(shù)據(jù)可以長期保存由文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)共享性差，冗余度大數(shù)據(jù)獨立性差文件系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系1.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程2）文件管理階段：文件系統(tǒng)階段1.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程53）數(shù)據(jù)庫管理階段：由DBMS管理1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化2）數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴充3）數(shù)據(jù)獨立性較強4）數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系1.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程3）數(shù)據(jù)庫管理階段：由DBMS管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段1.數(shù)據(jù)管理65.1.1數(shù)據(jù)庫概述2.建立數(shù)據(jù)庫的目的：為了保存數(shù)據(jù)，擴展人的記憶，主要是為了幫助人們?nèi)ス芾砗涂刂婆c這些數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的事物。

3.數(shù)據(jù)庫定義：數(shù)據(jù)庫就是為了一定的目的，在計算機系統(tǒng)中以特定的結(jié)構(gòu)組織、存儲、管理和應(yīng)用的相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫是長期儲存在計算機內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。7返回5.1.1數(shù)據(jù)庫概述2.建立數(shù)據(jù)庫的目的：7返回75.1.2空間數(shù)據(jù)庫1.空間數(shù)據(jù)庫的定義地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫（空間數(shù)據(jù)庫）：某一區(qū)域內(nèi)關(guān)于一定地理要素特征的數(shù)據(jù)集合。空間數(shù)據(jù)庫是存取、管理空間信息的數(shù)據(jù)庫。5.1.2空間數(shù)據(jù)庫1.空間數(shù)據(jù)庫的定義83.空間數(shù)據(jù)的特征1）空間特征2）非結(jié)構(gòu)化特征3）空間關(guān)系特征

4）多尺度與多態(tài)性5）分類編碼特征6）海量數(shù)據(jù)特征一種地物類型對應(yīng)一個屬性數(shù)據(jù)表文件。多種地物類型共用一個屬性數(shù)據(jù)表文件。組織

拓撲數(shù)據(jù)給空間數(shù)據(jù)的一致性和完整性維護增加了復(fù)雜性。

拓撲關(guān)系的構(gòu)建空間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)項變長，對象包含一個或多個對象，需要嵌套記錄。

一般需要建立空間索引。3.空間數(shù)據(jù)的特征1）空間特征一種地物類型對應(yīng)一個屬94.傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與空間數(shù)據(jù)庫的比較傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)連續(xù)性/相關(guān)性不連續(xù)相關(guān)性小連續(xù)較強空間相關(guān)性實體類型/空間關(guān)系少簡單固定多復(fù)雜且不固定記錄長度結(jié)構(gòu)化等長非結(jié)構(gòu)化不等長查詢與操作文字、數(shù)字文字數(shù)字空間圖形返回4.傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與空間數(shù)據(jù)庫的比較傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)連續(xù)105.1.3數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)組織層次分為四級：數(shù)據(jù)項、記錄、文件和數(shù)據(jù)庫。1.數(shù)據(jù)項(元素/基本項/字段)：定義數(shù)據(jù)的最小單位2.記錄：由若干相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)項組成。3.文件：一給定類型的記錄的全部具體值的集合。4.數(shù)據(jù)庫：若干文件的集合。數(shù)據(jù)庫是具有特定聯(lián)系的數(shù)據(jù)的集合，也可看成是具有特定聯(lián)系的多種類型的記錄的集合。文件數(shù)據(jù)庫field1field2……Record1110ABRecord2115CDRecord389EF……Recordn返回115.1.3數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)組織層次分為四級：數(shù)據(jù)項、記錄、文件是指記錄與記錄之間的聯(lián)系。1、一對一的聯(lián)系(1：1)灌溉機井——農(nóng)田地塊2、一對多的聯(lián)系(1：N)河流——跨河橋梁3、多對多的聯(lián)系(M：N)農(nóng)作物——地理環(huán)境學(xué)生——課程5.1.4數(shù)據(jù)間的邏輯聯(lián)系A(chǔ)BABABAB返回12是指記錄與記錄之間的聯(lián)系。5.1.4數(shù)據(jù)間的邏輯聯(lián)系A(chǔ)5.1.5數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型：層次模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型4.面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型其中應(yīng)用最廣泛的是關(guān)系模型？？？？

135.1.5數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型：13（1）層次數(shù)據(jù)庫模型（HierarchicalModel）是用樹形結(jié)構(gòu)來表示實體及實體間聯(lián)系的模型，它將數(shù)據(jù)組織成一對多的聯(lián)系，即一個父記錄對應(yīng)多個子記錄，而一個子記錄只對應(yīng)一個父記錄。層次關(guān)系，一對多14（1）層次數(shù)據(jù)庫模型（HierarchicalModel）（1）層次數(shù)據(jù)庫模型優(yōu)點：存取方便且速度快結(jié)構(gòu)清晰，容易理解數(shù)據(jù)修改和數(shù)據(jù)庫擴展容易實現(xiàn)檢索關(guān)鍵屬性十分方便缺點：結(jié)構(gòu)呆板，數(shù)據(jù)獨立性差插入和刪除操作復(fù)雜，必須慎用刪除操作，處理低層次對象效率低，難以進行反向查詢模擬多對多的聯(lián)系時導(dǎo)致存儲數(shù)據(jù)的冗余不適合于拓撲空間數(shù)據(jù)的組織15（1）層次數(shù)據(jù)庫模型優(yōu)點：15（2）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫模型（NetworkModel）網(wǎng)絡(luò)模型用連接指令或指針來確定數(shù)據(jù)間的顯式連接關(guān)系，是具有多對多類型的數(shù)據(jù)組織方式。沒有明確的從屬關(guān)系學(xué)生甲學(xué)生乙學(xué)生丙學(xué)生丁課程1課程2課程3課程4MIIIabcdefg12345616（2）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫模型（NetworkModel）網(wǎng)絡(luò)模型用（2）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫模型優(yōu)點：能明確而方便地表示數(shù)據(jù)間的復(fù)雜關(guān)系,數(shù)據(jù)冗余小具有一定的數(shù)據(jù)獨立性和共享性缺點：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，增加了用戶查詢和定位的困難。需要存儲數(shù)據(jù)間聯(lián)系的指針，使得數(shù)據(jù)量增大數(shù)據(jù)的修改不方便（指針必須修改）不支持層次結(jié)構(gòu)的表達17（2）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫模型優(yōu)點：17（3）關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型（RelationalModel）關(guān)系模型是用二維表來表示實體及實體間聯(lián)系的模型，它將數(shù)據(jù)組織成規(guī)范化的表格。一個實體由若干關(guān)系組成，關(guān)系表的集合就構(gòu)成了關(guān)系模型。表而非指針，關(guān)系代數(shù)和關(guān)系運算來操縱數(shù)據(jù)圖層多邊形MI，II多邊形ID弧段Ia,b,c,dIIc,e,f,g弧段ID起點終點a12b23c34d41e35f56g64二維關(guān)系表數(shù)據(jù)項（屬性）列column/字段field記錄行row18（3）關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型（RelationalModel）關(guān)（3）關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型優(yōu)點：結(jié)構(gòu)特別靈活，使用和維護方便具有嚴密的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和操作代數(shù)基礎(chǔ)，正反查詢方便能搜索、組合和比較不同類型的數(shù)據(jù)增加和刪除數(shù)據(jù)非常方便缺點：數(shù)據(jù)庫大時，查找滿足特定關(guān)系的數(shù)據(jù)耗費時間較多為了用規(guī)范化關(guān)系描述復(fù)雜對象需進行不自然分解對空間關(guān)系無法滿足19（3）關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型優(yōu)點：19標準DBMS存儲空間數(shù)據(jù)的局限性空間數(shù)據(jù)記錄是變長的（如點數(shù)的可變性），而一般的數(shù)據(jù)庫都只允許把記錄的長度設(shè)定為固定在存儲和維護空間數(shù)據(jù)拓撲關(guān)系方面存在著嚴重缺陷一般都難以實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)、連通、包含、疊加等基本操作不能支持復(fù)雜的圖形功能單個地理實體的表達需要多個文件、多條記錄，一般的DBMS也難以支持難以保證具有高度內(nèi)部聯(lián)系的GIS數(shù)據(jù)記錄需要的復(fù)雜的安全維護20標準DBMS存儲空間數(shù)據(jù)的局限性空間數(shù)據(jù)記錄是變長的（如點數(shù)（4)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫模型（ObjectOrientedModel）面向?qū)ο螅╫bject-oriented，OO）的概念起源于程序設(shè)計語言——面向?qū)ο蟮木幊陶Z言(簡稱OOPL)，強調(diào)對象概念的統(tǒng)一，引入對象、類、方法、實例等概念和術(shù)語，采用動態(tài)聯(lián)編和單繼承性機制。它以O(shè)OPL為核心，集各種軟件開發(fā)工具為一體，建立OO計算環(huán)境，配有很強的圖形功能和多窗口用戶界面。基本出發(fā)點：以對象作為最基本的元素，盡可能按照人類認識世界的方法和思維方式來分析和解決問題。21（4)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫模型（ObjectOriented1基本概念對象：面向?qū)ο蟮幕締挝?。對象是一個擁有屬性、行為和標識符的實體。對象是類的實例，對象的屬性和行為在類定義中定義。如電視的屬性有:品牌,尺寸,重量等.操作有:收視,選臺,音量調(diào)節(jié)等類：是具有相同屬性結(jié)構(gòu)和操作方法的對象的集合。消息：是對象之間通信的手段，用來指示對象的操作。方法：是對象接收到消息后應(yīng)采取的動作序列的描述。實例：是由一特定類描述的具體對象。對象具有封裝性、繼承性和多態(tài)性，涉及到分類（classification）、概括（generalization）、聚集（aggregation）、聯(lián)合（association）、繼承（inheritance）和傳播（propagation）等概念。221基本概念對象：面向?qū)ο蟮幕締挝?。對象是一個擁有屬性、行1基本概念接口：是一個對象外部可見操作的集合。封裝：是指把對象的屬性和行為封裝在一起，并盡可能隱藏對象的內(nèi)部細節(jié)的特征。封裝技術(shù)提高了面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)軟件的可重用性，從而大大提高了復(fù)雜軟件的開發(fā)效率、質(zhì)量和可靠性，更加易于維護。繼承：從某類對象得到另一類對象的特征和能力。如飯店子類從建筑物類繼承地址、建筑日期等屬性。引入類的繼承，就出現(xiàn)了類的層次結(jié)構(gòu)，也就有了超類（基類）、子類（派生類）的概念。多態(tài)：多態(tài)性是指不同對象收到相同消息時產(chǎn)生不同的行為方式的特征。不同的對象，收到同一消息產(chǎn)生完全不同的結(jié)果，這種現(xiàn)象稱為多態(tài)性。231基本概念接口：是一個對象外部可見操作的集合。23比如汽車是一個類那么寶馬、紅旗、解放等等就是這個類的對象將輪子、方向盤、重量等這些屬性和轉(zhuǎn)彎、鳴喇叭等這些方法放到一個類里面就是封裝人開車要用方向盤、剎車等等，這些就是汽車這個類的接口你用轎車的鑰匙，開動的就是轎車，用卡車的鑰匙開動的就是卡車，這是多態(tài)性的體現(xiàn)而轎車和卡車這兩個類就是汽車這個類的繼承比如汽車是一個類241基本概念分類：是把一組具有相同屬性結(jié)構(gòu)和操作方法的對象歸納或映射為一個公共類的過程。對象和類的關(guān)系是“實例”(instance-of)的關(guān)系。概括：是將具有公共特征和操作的類再抽象為一個更高層次、更具一般性的超類的過程。子類與超類的關(guān)系是is-a的關(guān)系。聯(lián)合：是將同一類對象中的幾個具有部分相同屬性值的對象組合起來，形成一個更高水平的集合對象的過程。例如一個縣是由若干個鄉(xiāng)鎮(zhèn)聯(lián)合而成。"成員"與"集合對象"是"成員"(member-of)的關(guān)系。聚集：是將幾個不同類的對象組合成一個更高級的復(fù)合對象的過程。例如建筑物是墻、窗、門、房頂和樓板幾部分的聚集?！俺煞帧迸c“復(fù)合對象”是“部分”(parts—of)的關(guān)系。傳播：作為聯(lián)合和聚集的一種工具，通過一種強制性的手段將子對象的屬性信息傳遞給復(fù)雜對象。例如西安市大學(xué)生數(shù)量可以由各個大學(xué)的學(xué)生數(shù)求和派生得到。251基本概念分類：是把一組具有相同屬性結(jié)構(gòu)和操作方法的對象歸納2面向?qū)ο蟮膸缀纬橄箢愋虶IS中的各種地物，在幾何性質(zhì)方面不外乎表現(xiàn)為四種類型，即點狀地物、線狀處物、面狀地物以及由它們混合組成的復(fù)雜地物，因而這四種類型可以作為GIS中各種地物類型的超類。262面向?qū)ο蟮膸缀纬橄箢愋虶IS中的各種地物，在幾何性質(zhì)方面不3面向?qū)ο蟮膶傩詳?shù)據(jù)模型GIS中的地物可根據(jù)國家分類標準或?qū)嶋H情況劃分類型。如一個大學(xué)GIS的對象可分為建筑物、道路、綠化、管線等幾大類，地物類型的每一大類又可以進一步分類，如建筑物可再分成教學(xué)樓、實驗樓、行政辦公樓、圖書館、體育館、教工住宅、學(xué)生宿舍、食堂、后勤服務(wù)建筑等子類，管線可再分為給水管道、污水管道、電信管道、供熱管道、供氣管道等。273面向?qū)ο蟮膶傩詳?shù)據(jù)模型GIS中的地物可根據(jù)國家分類標準或4面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實現(xiàn)方式特點：巧妙地容納了GIS中拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的思想，能有效地表達空間數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型在表達和處理屬性數(shù)據(jù)時，又具有許多獨特的優(yōu)越性。三種實現(xiàn)方式：擴充面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言(OOPL)，在OOPL中增加DBMS的特性擴充RDBMS，在RDBMS中增加面向?qū)ο蟮奶匦越⑷碌闹С置嫦驅(qū)ο髷?shù)據(jù)模型的OODBMS返回284面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實現(xiàn)方式特點：返回285.2空間數(shù)據(jù)管理5.2.1矢量數(shù)據(jù)的管理5.2.2柵格數(shù)據(jù)的管理295.2空間數(shù)據(jù)管理5.2.1矢量數(shù)據(jù)的管理295.2.1矢量數(shù)據(jù)的管理對于矢量數(shù)據(jù)，其位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)通常是分開組織的?；谖募芾砦募c關(guān)系數(shù)據(jù)庫混合管理全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫管理對象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)庫管理305.2.1矢量數(shù)據(jù)的管理對于矢量數(shù)據(jù)，其位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)1.基于文件管理各個地理信息系統(tǒng)應(yīng)用程序?qū)?yīng)各自的空間和屬性數(shù)據(jù)文件，當(dāng)兩個GIS應(yīng)用程序需要的數(shù)據(jù)有相同部分時，可以提出來作為公共數(shù)據(jù)文件。GIS軟件：MapInfo缺點：1）程序依賴于數(shù)據(jù)文件的存儲結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)文件修改時，應(yīng)用程序也隨之需要改變。2）以文件形式共享，當(dāng)多個程序共享一數(shù)據(jù)文件時，文件的修改，需得到所有應(yīng)用的許可。不能達到真正的共享，即數(shù)據(jù)項、記錄項的共享。311.基于文件管理各個地理信息系統(tǒng)應(yīng)用程序?qū)?yīng)各自的空間和屬性2.文件-關(guān)系數(shù)據(jù)庫混合管理兩個子系統(tǒng)分別存儲和檢索空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，使用一種標識符將兩者聯(lián)系起來屬性數(shù)據(jù)建立在RDBMS上，數(shù)據(jù)存儲和檢索比較可靠、有效；缺點：①屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)通過ID聯(lián)系起來，使查詢運算，模型操作運算速度慢；②數(shù)據(jù)分布和共享困難；③屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)分開存儲，數(shù)據(jù)的安全性、一致性、完整性、并發(fā)控制以及數(shù)據(jù)損壞后的恢復(fù)方面缺少基本的功能；④缺乏表示空間對象及其關(guān)系的能力。GIS軟件：Arc/Info，MGE，SICARD、GENEMAP等。322.文件-關(guān)系數(shù)據(jù)庫混合管理兩個子系統(tǒng)分別存儲和檢索空間數(shù)據(jù)幾何數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)ID數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)庫早期圖形用戶界面圖形處理DBMS屬性用戶界面圖形文件庫屬性數(shù)據(jù)庫GIS用戶界面圖形處理DBMS圖形文件庫屬性數(shù)據(jù)庫高級語言O(shè)DBC協(xié)議GIS用戶界面圖形處理DBMS圖形文件庫屬性數(shù)據(jù)庫高級語言數(shù)據(jù)庫開發(fā)語言數(shù)據(jù)庫開發(fā)數(shù)據(jù)庫開發(fā)33幾屬ID數(shù)數(shù)早圖形用戶界面圖形處理DBMS屬性用戶界面圖形屬3.全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫管理圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)都采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲。本質(zhì)：GIS軟件商在標準DBMS頂層開發(fā)一個能容納、管理空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)功能。特點：空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)不必進行煩瑣的連接，數(shù)據(jù)存取較快屬性間接存取效率比DBMS的直接存取慢，特別是涉及空間查詢、對象嵌套等復(fù)雜的空間操作GIS軟件：System9，SmallWorld，Geovision等GIS應(yīng)用擴展DBMS以容納空間數(shù)據(jù)商用DBMS空間和屬性數(shù)據(jù)庫343.全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫管理圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)都采用關(guān)系型數(shù)據(jù)全關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的本質(zhì)用RDBMS管理圖形數(shù)據(jù)有兩種模式：a、基于關(guān)系模型的方式，圖形數(shù)據(jù)按關(guān)系數(shù)據(jù)模型組織。由于涉及一系列關(guān)系連接運算，費時。

b、將圖形數(shù)據(jù)的變長部分處理成BinaryBlock字段（多媒體或變長文本）。省去大量關(guān)系連接操作，但BinaryBlock的讀寫效率比定長的屬性字段慢得多，特別涉及對象的嵌套時，更慢。GIS界面屬性數(shù)據(jù)（定長記錄）空間數(shù)據(jù)（變長記錄）DBMS空間數(shù)據(jù)庫關(guān)系表二進制塊全關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的本質(zhì)用RDBMS管理圖形數(shù)據(jù)有兩種模式：GI354.對象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)擴展的空間對象管理模塊主要解決了空間數(shù)據(jù)的變長記錄的管理，由于由數(shù)據(jù)庫軟件商進行擴展，效率要比前面所述的二進制塊的管理高得多。許多數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的軟件商紛紛在關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中進行擴展，使之能直接存儲和管理非結(jié)構(gòu)化的空間數(shù)據(jù)，如Oracle和Informix等都推出了空間數(shù)據(jù)管理的專用模塊，定義了操縱點、線、面、圓、長方形等空間對象的API函數(shù)。用戶不能根據(jù)GIS要求對其進行再定義，一般不帶拓撲關(guān)系。但是它仍然沒有解決對象的嵌套問題，空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也不能由用戶任意定義，使用上仍然受到一定限制。GIS軟件：TIGER，Geo++、GeoTropics等GIS應(yīng)用空間數(shù)據(jù)管理的專用模塊

商用DBMS空間和屬性數(shù)據(jù)庫擴充實體類型（點、線、面、圓等）364.對象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)擴展的空間對象管理模塊主要解決了5.面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)庫管理面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)允許用戶定義對象和對象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及操作。這樣，我們可以將空間對象根據(jù)GIS的需要，定義出合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和一組操作。面向?qū)ο竽Ｐ妥钸m應(yīng)于空間數(shù)據(jù)的表達和管理，它不僅支持變長記錄，而且支持對象的嵌套、信息的繼承與聚集。當(dāng)前已經(jīng)推出了若干個面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，也出現(xiàn)一些基于面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)，但由于面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)還不夠成熟，價格又昂貴，目前在GIS領(lǐng)域還不太通用。相反基于對象--關(guān)系的空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是目前GIS空間數(shù)據(jù)管理的主流。375.面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)庫管理面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)允許用5.2.2柵格數(shù)據(jù)的管理影像數(shù)據(jù)和數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel，DEM）三種方式基于文件的影像數(shù)據(jù)庫管理文件結(jié)合數(shù)據(jù)庫影像管理基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理385.2.2柵格數(shù)據(jù)的管理影像數(shù)據(jù)和數(shù)字高程模型（Digit1.文件管理方式目前大部分GIS軟件和遙感圖像處理軟件都是采用文件方式來管理遙感影像數(shù)據(jù)。缺點：大量的圖像元數(shù)據(jù)信息（如圖像類型、攝影日期、攝影比例尺等）需要單獨建立文件；多數(shù)據(jù)源、多時相的遙感圖像數(shù)據(jù)間的關(guān)系無法反映；數(shù)據(jù)的安全性、并發(fā)控制和數(shù)據(jù)共享問題。391.文件管理方式目前大部分GIS軟件和遙感圖像處理軟件都是2.文件-數(shù)據(jù)庫管理方式影像數(shù)據(jù)仍按照文件方式組織管理；在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，每個文件都有唯一的標識號（ID）對應(yīng)影像信息，如文件名稱、存儲路徑等表5.1影像信息數(shù)據(jù)庫表影像名稱塊號…Image001011001…Image002011002…Image003011003…Image004021001…Image005021002………………402.文件-數(shù)據(jù)庫管理方式影像數(shù)據(jù)仍按照文件方式組織管理；3.關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理基于擴展關(guān)系數(shù)據(jù)庫的影像數(shù)據(jù)庫管理是將影像數(shù)據(jù)存儲在二進制變長字段中，然后應(yīng)用程序通過數(shù)據(jù)訪問接口來訪問數(shù)據(jù)庫中的影像數(shù)據(jù)。同時影像數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)信息也存放在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的表中，二者可以進行無縫管理。數(shù)據(jù)庫方式管理影像數(shù)據(jù)具有以下特點：①所有數(shù)據(jù)集中存儲，數(shù)據(jù)安全，易于共享。②較方便管理多數(shù)據(jù)源和多時態(tài)的數(shù)據(jù)。③支持事務(wù)處理和并發(fā)控制，有利于多用戶的訪問與共享。④影像數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)集成到一起，能方便的進行交互式查詢。⑤對Client/Server的分布式應(yīng)用支持較好，網(wǎng)絡(luò)性能和數(shù)據(jù)傳輸速度都有很大提高。⑥影像數(shù)據(jù)訪問只能通過數(shù)據(jù)庫驅(qū)動接口訪問，有利于數(shù)據(jù)的一致性和完整性控制，數(shù)據(jù)不會被隨意移動、修改和刪除。⑦支持異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)模式，即應(yīng)用程序和后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以在不同操作系統(tǒng)平臺下運行。413.關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理基于擴展關(guān)系數(shù)據(jù)庫的影像數(shù)據(jù)庫管理是將本章小結(jié)數(shù)據(jù)庫與空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)組織層次數(shù)據(jù)間的邏輯聯(lián)系數(shù)據(jù)模型層次模型網(wǎng)絡(luò)模型關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型面性對象的數(shù)據(jù)模型矢量數(shù)據(jù)的管理方式：對象—關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理柵格數(shù)據(jù)的管理方式：文件管理方式本章小結(jié)數(shù)據(jù)庫與空間數(shù)據(jù)庫42思考題常用軟件如ArcView、Mapinfo、SuperMap各采用哪種數(shù)據(jù)管理方式？作業(yè)：一、（基礎(chǔ)部分）

1、什么是空間數(shù)據(jù)庫，具有什么特點？2、矢量數(shù)據(jù)的管理方式有哪些，各有什么優(yōu)缺點？3、柵格數(shù)據(jù)的管理方式有哪些，各有什么優(yōu)缺點？43思考題常用軟件如ArcView、Mapinfo、SuperM第5章空間數(shù)據(jù)組織與管理44第5章空間數(shù)據(jù)組織與管理1GIS定義？地理信息系統(tǒng)（GeographicalInformationSystem,GIS）是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)，它是在計算機硬件、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、模擬、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。矢量數(shù)據(jù)模型與柵格數(shù)據(jù)模型定義、特點、結(jié)構(gòu)與編碼方法存儲到哪里？以何種方式來存儲？？？如何來管理？？？GIS定義？45第5章空間數(shù)據(jù)組織與管理5.1空間數(shù)據(jù)庫概述5.1.1數(shù)據(jù)庫概述5.1.2空間數(shù)據(jù)庫5.1.3數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)組織層次5.1.4數(shù)據(jù)間的邏輯聯(lián)系5.1.5數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型5.2空間數(shù)據(jù)管理5.2.1矢量數(shù)據(jù)的管理5.3.2柵格數(shù)據(jù)的管理46第5章空間數(shù)據(jù)組織與管理5.1空間數(shù)據(jù)庫概述35.1.1數(shù)據(jù)庫概述人工管理階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系1.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程1）人工管理階段數(shù)據(jù)不保存應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)不共享數(shù)據(jù)不具有獨立性2）文件管理階段3）數(shù)據(jù)庫管理階段5.1.1數(shù)據(jù)庫概述人工管理階段1.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程472）文件管理階段：數(shù)據(jù)可以長期保存由文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)共享性差，冗余度大數(shù)據(jù)獨立性差文件系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系1.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程2）文件管理階段：文件系統(tǒng)階段1.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程483）數(shù)據(jù)庫管理階段：由DBMS管理1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化2）數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴充3）數(shù)據(jù)獨立性較強4）數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系1.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程3）數(shù)據(jù)庫管理階段：由DBMS管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段1.數(shù)據(jù)管理495.1.1數(shù)據(jù)庫概述2.建立數(shù)據(jù)庫的目的：為了保存數(shù)據(jù)，擴展人的記憶，主要是為了幫助人們?nèi)ス芾砗涂刂婆c這些數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的事物。

3.數(shù)據(jù)庫定義：數(shù)據(jù)庫就是為了一定的目的，在計算機系統(tǒng)中以特定的結(jié)構(gòu)組織、存儲、管理和應(yīng)用的相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫是長期儲存在計算機內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。50返回5.1.1數(shù)據(jù)庫概述2.建立數(shù)據(jù)庫的目的：7返回505.1.2空間數(shù)據(jù)庫1.空間數(shù)據(jù)庫的定義地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫（空間數(shù)據(jù)庫）：某一區(qū)域內(nèi)關(guān)于一定地理要素特征的數(shù)據(jù)集合?？臻g數(shù)據(jù)庫是存取、管理空間信息的數(shù)據(jù)庫。5.1.2空間數(shù)據(jù)庫1.空間數(shù)據(jù)庫的定義513.空間數(shù)據(jù)的特征1）空間特征2）非結(jié)構(gòu)化特征3）空間關(guān)系特征

4）多尺度與多態(tài)性5）分類編碼特征6）海量數(shù)據(jù)特征一種地物類型對應(yīng)一個屬性數(shù)據(jù)表文件。多種地物類型共用一個屬性數(shù)據(jù)表文件。組織

拓撲數(shù)據(jù)給空間數(shù)據(jù)的一致性和完整性維護增加了復(fù)雜性。

拓撲關(guān)系的構(gòu)建空間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)項變長，對象包含一個或多個對象，需要嵌套記錄。

一般需要建立空間索引。3.空間數(shù)據(jù)的特征1）空間特征一種地物類型對應(yīng)一個屬524.傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與空間數(shù)據(jù)庫的比較傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)連續(xù)性/相關(guān)性不連續(xù)相關(guān)性小連續(xù)較強空間相關(guān)性實體類型/空間關(guān)系少簡單固定多復(fù)雜且不固定記錄長度結(jié)構(gòu)化等長非結(jié)構(gòu)化不等長查詢與操作文字、數(shù)字文字數(shù)字空間圖形返回4.傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與空間數(shù)據(jù)庫的比較傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)連續(xù)535.1.3數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)組織層次分為四級：數(shù)據(jù)項、記錄、文件和數(shù)據(jù)庫。1.數(shù)據(jù)項(元素/基本項/字段)：定義數(shù)據(jù)的最小單位2.記錄：由若干相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)項組成。3.文件：一給定類型的記錄的全部具體值的集合。4.數(shù)據(jù)庫：若干文件的集合。數(shù)據(jù)庫是具有特定聯(lián)系的數(shù)據(jù)的集合，也可看成是具有特定聯(lián)系的多種類型的記錄的集合。文件數(shù)據(jù)庫field1field2……Record1110ABRecord2115CDRecord389EF……Recordn返回545.1.3數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)組織層次分為四級：數(shù)據(jù)項、記錄、文件是指記錄與記錄之間的聯(lián)系。1、一對一的聯(lián)系(1：1)灌溉機井——農(nóng)田地塊2、一對多的聯(lián)系(1：N)河流——跨河橋梁3、多對多的聯(lián)系(M：N)農(nóng)作物——地理環(huán)境學(xué)生——課程5.1.4數(shù)據(jù)間的邏輯聯(lián)系A(chǔ)BABABAB返回55是指記錄與記錄之間的聯(lián)系。5.1.4數(shù)據(jù)間的邏輯聯(lián)系A(chǔ)5.1.5數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型：層次模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型4.面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型其中應(yīng)用最廣泛的是關(guān)系模型？？？？

565.1.5數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型：13（1）層次數(shù)據(jù)庫模型（HierarchicalModel）是用樹形結(jié)構(gòu)來表示實體及實體間聯(lián)系的模型，它將數(shù)據(jù)組織成一對多的聯(lián)系，即一個父記錄對應(yīng)多個子記錄，而一個子記錄只對應(yīng)一個父記錄。層次關(guān)系，一對多57（1）層次數(shù)據(jù)庫模型（HierarchicalModel）（1）層次數(shù)據(jù)庫模型優(yōu)點：存取方便且速度快結(jié)構(gòu)清晰，容易理解數(shù)據(jù)修改和數(shù)據(jù)庫擴展容易實現(xiàn)檢索關(guān)鍵屬性十分方便缺點：結(jié)構(gòu)呆板，數(shù)據(jù)獨立性差插入和刪除操作復(fù)雜，必須慎用刪除操作，處理低層次對象效率低，難以進行反向查詢模擬多對多的聯(lián)系時導(dǎo)致存儲數(shù)據(jù)的冗余不適合于拓撲空間數(shù)據(jù)的組織58（1）層次數(shù)據(jù)庫模型優(yōu)點：15（2）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫模型（NetworkModel）網(wǎng)絡(luò)模型用連接指令或指針來確定數(shù)據(jù)間的顯式連接關(guān)系，是具有多對多類型的數(shù)據(jù)組織方式。沒有明確的從屬關(guān)系學(xué)生甲學(xué)生乙學(xué)生丙學(xué)生丁課程1課程2課程3課程4MIIIabcdefg12345659（2）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫模型（NetworkModel）網(wǎng)絡(luò)模型用（2）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫模型優(yōu)點：能明確而方便地表示數(shù)據(jù)間的復(fù)雜關(guān)系,數(shù)據(jù)冗余小具有一定的數(shù)據(jù)獨立性和共享性缺點：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，增加了用戶查詢和定位的困難。需要存儲數(shù)據(jù)間聯(lián)系的指針，使得數(shù)據(jù)量增大數(shù)據(jù)的修改不方便（指針必須修改）不支持層次結(jié)構(gòu)的表達60（2）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫模型優(yōu)點：17（3）關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型（RelationalModel）關(guān)系模型是用二維表來表示實體及實體間聯(lián)系的模型，它將數(shù)據(jù)組織成規(guī)范化的表格。一個實體由若干關(guān)系組成，關(guān)系表的集合就構(gòu)成了關(guān)系模型。表而非指針，關(guān)系代數(shù)和關(guān)系運算來操縱數(shù)據(jù)圖層多邊形MI，II多邊形ID弧段Ia,b,c,dIIc,e,f,g弧段ID起點終點a12b23c34d41e35f56g64二維關(guān)系表數(shù)據(jù)項（屬性）列column/字段field記錄行row61（3）關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型（RelationalModel）關(guān)（3）關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型優(yōu)點：結(jié)構(gòu)特別靈活，使用和維護方便具有嚴密的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和操作代數(shù)基礎(chǔ)，正反查詢方便能搜索、組合和比較不同類型的數(shù)據(jù)增加和刪除數(shù)據(jù)非常方便缺點：數(shù)據(jù)庫大時，查找滿足特定關(guān)系的數(shù)據(jù)耗費時間較多為了用規(guī)范化關(guān)系描述復(fù)雜對象需進行不自然分解對空間關(guān)系無法滿足62（3）關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型優(yōu)點：19標準DBMS存儲空間數(shù)據(jù)的局限性空間數(shù)據(jù)記錄是變長的（如點數(shù)的可變性），而一般的數(shù)據(jù)庫都只允許把記錄的長度設(shè)定為固定在存儲和維護空間數(shù)據(jù)拓撲關(guān)系方面存在著嚴重缺陷一般都難以實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)、連通、包含、疊加等基本操作不能支持復(fù)雜的圖形功能單個地理實體的表達需要多個文件、多條記錄，一般的DBMS也難以支持難以保證具有高度內(nèi)部聯(lián)系的GIS數(shù)據(jù)記錄需要的復(fù)雜的安全維護63標準DBMS存儲空間數(shù)據(jù)的局限性空間數(shù)據(jù)記錄是變長的（如點數(shù)（4)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫模型（ObjectOrientedModel）面向?qū)ο螅╫bject-oriented，OO）的概念起源于程序設(shè)計語言——面向?qū)ο蟮木幊陶Z言(簡稱OOPL)，強調(diào)對象概念的統(tǒng)一，引入對象、類、方法、實例等概念和術(shù)語，采用動態(tài)聯(lián)編和單繼承性機制。它以O(shè)OPL為核心，集各種軟件開發(fā)工具為一體，建立OO計算環(huán)境，配有很強的圖形功能和多窗口用戶界面?；境霭l(fā)點：以對象作為最基本的元素，盡可能按照人類認識世界的方法和思維方式來分析和解決問題。64（4)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫模型（ObjectOriented1基本概念對象：面向?qū)ο蟮幕締挝?。對象是一個擁有屬性、行為和標識符的實體。對象是類的實例，對象的屬性和行為在類定義中定義。如電視的屬性有:品牌,尺寸,重量等.操作有:收視,選臺,音量調(diào)節(jié)等類：是具有相同屬性結(jié)構(gòu)和操作方法的對象的集合。消息：是對象之間通信的手段，用來指示對象的操作。方法：是對象接收到消息后應(yīng)采取的動作序列的描述。實例：是由一特定類描述的具體對象。對象具有封裝性、繼承性和多態(tài)性，涉及到分類（classification）、概括（generalization）、聚集（aggregation）、聯(lián)合（association）、繼承（inheritance）和傳播（propagation）等概念。651基本概念對象：面向?qū)ο蟮幕締挝?。對象是一個擁有屬性、行1基本概念接口：是一個對象外部可見操作的集合。封裝：是指把對象的屬性和行為封裝在一起，并盡可能隱藏對象的內(nèi)部細節(jié)的特征。封裝技術(shù)提高了面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)軟件的可重用性，從而大大提高了復(fù)雜軟件的開發(fā)效率、質(zhì)量和可靠性，更加易于維護。繼承：從某類對象得到另一類對象的特征和能力。如飯店子類從建筑物類繼承地址、建筑日期等屬性。引入類的繼承，就出現(xiàn)了類的層次結(jié)構(gòu)，也就有了超類（基類）、子類（派生類）的概念。多態(tài)：多態(tài)性是指不同對象收到相同消息時產(chǎn)生不同的行為方式的特征。不同的對象，收到同一消息產(chǎn)生完全不同的結(jié)果，這種現(xiàn)象稱為多態(tài)性。661基本概念接口：是一個對象外部可見操作的集合。23比如汽車是一個類那么寶馬、紅旗、解放等等就是這個類的對象將輪子、方向盤、重量等這些屬性和轉(zhuǎn)彎、鳴喇叭等這些方法放到一個類里面就是封裝人開車要用方向盤、剎車等等，這些就是汽車這個類的接口你用轎車的鑰匙，開動的就是轎車，用卡車的鑰匙開動的就是卡車，這是多態(tài)性的體現(xiàn)而轎車和卡車這兩個類就是汽車這個類的繼承比如汽車是一個類671基本概念分類：是把一組具有相同屬性結(jié)構(gòu)和操作方法的對象歸納或映射為一個公共類的過程。對象和類的關(guān)系是“實例”(instance-of)的關(guān)系。概括：是將具有公共特征和操作的類再抽象為一個更高層次、更具一般性的超類的過程。子類與超類的關(guān)系是is-a的關(guān)系。聯(lián)合：是將同一類對象中的幾個具有部分相同屬性值的對象組合起來，形成一個更高水平的集合對象的過程。例如一個縣是由若干個鄉(xiāng)鎮(zhèn)聯(lián)合而成。"成員"與"集合對象"是"成員"(member-of)的關(guān)系。聚集：是將幾個不同類的對象組合成一個更高級的復(fù)合對象的過程。例如建筑物是墻、窗、門、房頂和樓板幾部分的聚集?！俺煞帧迸c“復(fù)合對象”是“部分”(parts—of)的關(guān)系。傳播：作為聯(lián)合和聚集的一種工具，通過一種強制性的手段將子對象的屬性信息傳遞給復(fù)雜對象。例如西安市大學(xué)生數(shù)量可以由各個大學(xué)的學(xué)生數(shù)求和派生得到。681基本概念分類：是把一組具有相同屬性結(jié)構(gòu)和操作方法的對象歸納2面向?qū)ο蟮膸缀纬橄箢愋虶IS中的各種地物，在幾何性質(zhì)方面不外乎表現(xiàn)為四種類型，即點狀地物、線狀處物、面狀地物以及由它們混合組成的復(fù)雜地物，因而這四種類型可以作為GIS中各種地物類型的超類。692面向?qū)ο蟮膸缀纬橄箢愋虶IS中的各種地物，在幾何性質(zhì)方面不3面向?qū)ο蟮膶傩詳?shù)據(jù)模型GIS中的地物可根據(jù)國家分類標準或?qū)嶋H情況劃分類型。如一個大學(xué)GIS的對象可分為建筑物、道路、綠化、管線等幾大類，地物類型的每一大類又可以進一步分類，如建筑物可再分成教學(xué)樓、實驗樓、行政辦公樓、圖書館、體育館、教工住宅、學(xué)生宿舍、食堂、后勤服務(wù)建筑等子類，管線可再分為給水管道、污水管道、電信管道、供熱管道、供氣管道等。703面向?qū)ο蟮膶傩詳?shù)據(jù)模型GIS中的地物可根據(jù)國家分類標準或4面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實現(xiàn)方式特點：巧妙地容納了GIS中拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的思想，能有效地表達空間數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型在表達和處理屬性數(shù)據(jù)時，又具有許多獨特的優(yōu)越性。三種實現(xiàn)方式：擴充面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言(OOPL)，在OOPL中增加DBMS的特性擴充RDBMS，在RDBMS中增加面向?qū)ο蟮奶匦越⑷碌闹С置嫦驅(qū)ο髷?shù)據(jù)模型的OODBMS返回714面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實現(xiàn)方式特點：返回285.2空間數(shù)據(jù)管理5.2.1矢量數(shù)據(jù)的管理5.2.2柵格數(shù)據(jù)的管理725.2空間數(shù)據(jù)管理5.2.1矢量數(shù)據(jù)的管理295.2.1矢量數(shù)據(jù)的管理對于矢量數(shù)據(jù)，其位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)通常是分開組織的?；谖募芾砦募c關(guān)系數(shù)據(jù)庫混合管理全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫管理對象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)庫管理735.2.1矢量數(shù)據(jù)的管理對于矢量數(shù)據(jù)，其位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)1.基于文件管理各個地理信息系統(tǒng)應(yīng)用程序?qū)?yīng)各自的空間和屬性數(shù)據(jù)文件，當(dāng)兩個GIS應(yīng)用程序需要的數(shù)據(jù)有相同部分時，可以提出來作為公共數(shù)據(jù)文件。GIS軟件：MapInfo缺點：1）程序依賴于數(shù)據(jù)文件的存儲結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)文件修改時，應(yīng)用程序也隨之需要改變。2）以文件形式共享，當(dāng)多個程序共享一數(shù)據(jù)文件時，文件的修改，需得到所有應(yīng)用的許可。不能達到真正的共享，即數(shù)據(jù)項、記錄項的共享。741.基于文件管理各個地理信息系統(tǒng)應(yīng)用程序?qū)?yīng)各自的空間和屬性2.文件-關(guān)系數(shù)據(jù)庫混合管理兩個子系統(tǒng)分別存儲和檢索空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，使用一種標識符將兩者聯(lián)系起來屬性數(shù)據(jù)建立在RDBMS上，數(shù)據(jù)存儲和檢索比較可靠、有效；缺點：①屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)通過ID聯(lián)系起來，使查詢運算，模型操作運算速度慢；②數(shù)據(jù)分布和共享困難；③屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)分開存儲，數(shù)據(jù)的安全性、一致性、完整性、并發(fā)控制以及數(shù)據(jù)損壞后的恢復(fù)方面缺少基本的功能；④缺乏表示空間對象及其關(guān)系的能力。GIS軟件：Arc/Info，MGE，SICARD、GENEMAP等。752.文件-關(guān)系數(shù)據(jù)庫混合管理兩個子系統(tǒng)分別存儲和檢索空間數(shù)據(jù)幾何數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)ID數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)庫早期圖形用戶界面圖形處理DBMS屬性用戶界面圖形文件庫屬性數(shù)據(jù)庫GIS用戶界面圖形處理DBMS圖形文件庫屬性數(shù)據(jù)庫高級語言O(shè)DBC協(xié)議GIS用戶界面圖形處理DBMS圖形文件庫屬性數(shù)據(jù)庫高級語言數(shù)據(jù)庫開發(fā)語言數(shù)據(jù)庫開發(fā)數(shù)據(jù)庫開發(fā)76幾屬ID數(shù)數(shù)早圖形用戶界面圖形處理DBMS屬性用戶界面圖形屬3.全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫管理圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)都采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲。本質(zhì)：GIS軟件商在標準DBMS頂層開發(fā)一個能容納、管理空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)功能。特點：空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)不必進行煩瑣的連接，數(shù)據(jù)存取較快屬性間接存取效率比DBMS的直接存取慢，特別是涉及空間查詢、對象嵌套等復(fù)雜的空間操作GIS軟件：System9，SmallWorld，Geovision等GIS應(yīng)用擴展DBMS以容納空間數(shù)據(jù)商用DBMS空間和屬性數(shù)據(jù)庫773.全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫管理圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)都采用關(guān)系型數(shù)據(jù)全關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的本質(zhì)用RDBMS管理圖形數(shù)據(jù)有兩種模式：a、基于關(guān)系模型的方式，圖形數(shù)據(jù)按關(guān)系數(shù)據(jù)模型組織。由于涉及一系列關(guān)系連接運算，費時。

b、將圖形數(shù)據(jù)的變長部分處理成BinaryBlock字段（多媒體或變長文本）。省去大量關(guān)系連接操作，但BinaryBlock的讀寫效率比定長的屬性字段慢得多，特別涉及對象的嵌套時，更慢。GIS界面屬性數(shù)據(jù)（定長記錄）空間數(shù)據(jù)（變長記錄）DBMS空間數(shù)據(jù)庫關(guān)系表二進制塊全關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的本質(zhì)用RDBMS管理圖形數(shù)據(jù)有兩種模式：GI784.對象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)擴展的空間對象管理模塊主要解決了空間數(shù)據(jù)的變長記錄的管理，由于由數(shù)據(jù)庫軟件商進行擴展，效率要比前面所述的二進制塊的管理高得多。許多數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的軟件商紛紛在關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中進行擴展，使之能直接存儲和管理非結(jié)構(gòu)化的空間數(shù)據(jù)，如Oracle和Informix等都推出了空間數(shù)據(jù)管理的專用模塊，定義了操縱點、