第九講空間數(shù)據(jù)關(guān)系化管理

第九講空間數(shù)據(jù)關(guān)系化管理第一頁，共十八頁，2022年，8月28日主要內(nèi)容1基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)模型2基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的空間實(shí)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3空間數(shù)據(jù)訪問模型4關(guān)系化空間數(shù)據(jù)的安全管理5大型關(guān)系型DBMS分布式體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

第二頁，共十八頁，2022年，8月28日在傳統(tǒng)的GIS中，一般是將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)完全分開來存放在文件中，但由于GIS中管理的數(shù)據(jù)量逐漸增大，這種分離管理已經(jīng)不能滿足當(dāng)前數(shù)據(jù)管理的需要。GIS數(shù)據(jù)的關(guān)系化管理方式能使GIS系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)人員從龐大、煩瑣的數(shù)據(jù)管理工作中解脫出來，能充分應(yīng)用現(xiàn)有的大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)本身的數(shù)據(jù)管理功能。（見下表，文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能比較表）第三頁，共十八頁，2022年，8月28日第四頁，共十八頁，2022年，8月28日1基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)模型關(guān)系數(shù)據(jù)庫是建立在關(guān)系模型的基礎(chǔ)之上的,它的基本組成是表,每個(gè)表有列(表字段)、行（表記錄）組成，一個(gè)數(shù)據(jù)庫則由許多個(gè)表組成，這些表之間采用一定的關(guān)系組織連接。按照層次模型及表之間的連接關(guān)系，地理關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)組織模型各個(gè)表具有用于描述本層表格自身的特點(diǎn)的基本信息和可隨意添加的多個(gè)屬性值。（見圖示）

第五頁，共十八頁，2022年，8月28日第六頁，共十八頁，2022年，8月28日（1）地圖表集：整個(gè)系統(tǒng)具有這樣一個(gè)表，它可以作為一個(gè)地圖集中的最高層次表格，在實(shí)現(xiàn)上可以作為多個(gè)數(shù)據(jù)庫的總體規(guī)劃表格。它本身具有各個(gè)地圖的引用和描述信息。（2）地圖表：每個(gè)地圖都有這樣一個(gè)表，它可以作為管理一個(gè)工程中地圖的最高表格，它是以一個(gè)數(shù)據(jù)庫的總體規(guī)劃表格的方式實(shí)現(xiàn)。該表具有各層參照、描述和引用信息。（3）地圖層表：每個(gè)地圖層都有這樣一個(gè)表，它作為管理一個(gè)圖層的表格。該表具有本圖層的空間對象及各個(gè)空間對象的相應(yīng)描述信息。（4）空間索引表：每個(gè)地圖層對應(yīng)一個(gè)空間索引表，它用于協(xié)助進(jìn)行空間分析，以加快空間分析的速度。

第七頁，共十八頁，2022年，8月28日2基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的空間實(shí)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同的空間實(shí)體（點(diǎn)、線、面），其表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是不一樣的。下面就是一種空間實(shí)體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（1）polygon（面狀實(shí)體表）createtablepolygon(GIDintNOTNULL,iInterIdint,/*內(nèi)部編碼*/iUsidint,/*用戶標(biāo)識碼*/iClassidint,/*分類碼*/iLayerNoint,/*層號*/iDisplayCodeint,/*表達(dá)符號碼*/iColorNoint,/*區(qū)域顏色號碼*/……dXlabfloat,/*內(nèi)部標(biāo)識點(diǎn)坐標(biāo)*/dYlabfloat)

第八頁，共十八頁，2022年，8月28日（2）line（線狀實(shí)體表）createtableline(GIDintNOTNULL,iInterIdint,/*內(nèi)部編碼*/iUsidint,/*用戶標(biāo)識碼*/iClassidint,/*分類碼*/iLayerNoint,/*層號*/iDisplayCodeint,/*表達(dá)符號碼*/iDisplayPatternNoint,/*線型號*/……iTranspint,/*透明方式*/)第九頁，共十八頁，2022年，8月28日（3）point（點(diǎn)狀實(shí)體表）createtablepoint(GIDintNOTNULL,iInterIdint,/*內(nèi)部編碼*/iUsidint,/*用戶標(biāo)識碼*/iClassidint,/*分類碼*/iLayerNoint,/*層號*/iDisplayTypeint,/*點(diǎn)類*/iDisplayCodeint,/*表達(dá)符號碼*/……Bmpname)

第十頁，共十八頁，2022年，8月28日（4）lin（面狀實(shí)體組成線段表）createtablelin(GIDPint,/*面狀實(shí)體代號*/GIDLint,/*線段編碼*/)（5）island（島嶼表）createtablelsland(iPolyIdint,/*主多邊形編碼*/iPolyId1int,/*島嶼編碼*/)（6）coor（實(shí)體坐標(biāo)表）createtablecoor(GIDint,Dxmaxfloat,Dxminfloat,Dymaxfloat,Dyminfloat,Coorimage)

第十一頁，共十八頁，2022年，8月28日在上述表中的GID域是為了遵循OpenGis操作規(guī)范而設(shè)計(jì)的，對GIS系統(tǒng)中所有實(shí)體的GID值都是唯一的，每個(gè)實(shí)體的坐標(biāo)都存儲在表coor的一個(gè)記錄中，其坐標(biāo)表達(dá)結(jié)構(gòu)亦遵循OpenGis規(guī)范中所定義的結(jié)構(gòu)。

第十二頁，共十八頁，2022年，8月28日3空間數(shù)據(jù)訪問模型通過空間關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型，可以將屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理（見圖示）。第十三頁，共十八頁，2022年，8月28日空間數(shù)據(jù)訪問模塊功能：進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的壓縮、解壓縮、空間分析、空間數(shù)據(jù)提取等，它向上提供一般地理信息系統(tǒng)的空間分析、數(shù)據(jù)提取功能，向下則具有調(diào)用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的功能，是整個(gè)空間關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型中數(shù)據(jù)訪問的核心（見圖示）。

第十四頁，共十八頁，2022年，8月28日4關(guān)系化空間數(shù)據(jù)的安全管理大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)安全管理方面的工具：

數(shù)據(jù)完整性檢查：包括唯一性檢查、主鍵、外鍵、觸發(fā)器、視圖約束等。數(shù)據(jù)安全管理機(jī)制：包括帳戶安全性、對象權(quán)限、系統(tǒng)級角色和權(quán)限等。數(shù)據(jù)備份/恢復(fù)功能：包括輸出備份、脫機(jī)備份、實(shí)例失敗的恢復(fù)、意外刪除或修改對象的恢復(fù)等。

第十五頁，共十八頁，2022年，8月28日數(shù)據(jù)庫安全管理模式應(yīng)用：關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以根據(jù)應(yīng)用的需求，對空間數(shù)據(jù)所在的關(guān)系表賦予完整性檢查、可檢索、可操作、部分可檢索、觸發(fā)器約束等權(quán)限，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)對空間數(shù)據(jù)的安全管理。第十六頁，共十八頁，2022年，8月28日5大型關(guān)系型DBMS分布式體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用應(yīng)用在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中的現(xiàn)有的客戶機(jī)/服務(wù)器、服務(wù)器/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了客戶端對數(shù)據(jù)的零管理的需求，同時(shí)也可將數(shù)據(jù)分別存放到不同的服務(wù)器上。（見圖示）服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器客戶端客戶端客戶端客戶端單服務(wù)器情況

多服務(wù)器情況

圖大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)第十七頁，共十八頁，2022年，8月28日全關(guān)系化管理方式下的空間數(shù)據(jù)管理方式只能是將數(shù)據(jù)全部放到服務(wù)器上，客戶端只能訪問服務(wù)器端的