GIS第四章地理信息系统空间数据库PPT课件.ppt

第四章第四章地理信息系地理信息系统空空间数据数据库1n第一第一节空空间数据数据库概述概述n第二第二节空空间数据数据库概念模型概念模型设计n第三第三节空空间数据数据库逻辑模型模型设计n第四第四节空空间数据数据库的物理的物理设计n第五第五节空空间数据数据查询n第六第六节空空间元数据元数据第四章地理信息系第四章地理信息系统空空间数据数据库2课时安排安排 4 4课时教学目的要求教学目的要求 1 1、熟悉空、熟悉空间数据数据库及其相关概念。及其相关概念。2 2、掌握空、掌握空间数据数据库模型模型设计方法和流程。方法和流程。3 3、了解元数据相关概念并、了解元数据相关概念并认识空空间数据数据库的的发展展动态。教学重点与教学教学重点与教学难点点 重点重点：空空间数据数据库的概念、的概念、设计流程、元数据流程、元数据 难点点：空空间数据数据库的的设计第四章地理信息系第四章地理信息系统空空间数据数据库3知知识结构构一、什么是空一、什么是空间数据数据库？概念、概念、发展展二、空二、空间数据数据库系系统由哪几部分由哪几部分组成？成？三、空三、空间数据数据库设计的基本的基本过程是什么？程是什么？四、空四、空间数据数据库如何加以如何加以实现和和维护？第一第一节 空空间数据数据库概述概述4空空间数数据据库：是是地地理理信信息息系系统在在计算算机机物物理理存存储介介质存存储的的与与应用用相相关关的的地地理理空空间数数据据的的总和和，以以一一系系列列特特定定结构的文件形式构的文件形式组织后存后存储在介在介质上。上。第一第一节 空空间数据数据库概述概述5第一第一节节 空空间间数据数据库库概述概述一、数据管理技一、数据管理技术发术发展展阶阶段段经历经历三个三个阶阶段：段：n人人工工管管理理：2020世世纪纪5050年年代代中中期期以以前前。19461946，第第一一台台电电脑脑ENIACENIAC（Electronic Electronic Numerical Numerical Integrator Integrator and and CalculatorCalculator）在在美美国国宾宾夕夕法法尼尼亚亚大大学学诞诞生生。计计算算机机主主要要用用于于科科学学计计算算，没没有有数数据据管管理理功功能能。数数据据与与程程序序是是一一个个整整体体，数据只数据只为为本程序所使用，不能共享。本程序所使用，不能共享。6n 文文件件管管理理：2020世世纪5050年年代代后后期期至至6060年年代代中中期期。计算算机机用用于于科科学学计算算，也也用用于于数数据据管管理理。数数据据以以文文件件形形式式长期期保保存存在在磁磁盘上上。但但文文件件之之间相相互互独独立立、缺缺乏乏联系系。数数据据重重复复产生生冗冗余余。文文件件建建立立、存存取取、查询、插插入入、删除除、修修改改等等操操作都要用程序作都要用程序实现。n 数数据据库管管理理：6060年年代代后后期期以以来来。程程序序和和数数据据的的联系系通通过数数据据库管管理理系系统实现。数数据据不不再再面面向向特特定定的的某某个个或或多多个个应用用，而而是是面面向向整整个个应用用系系统。数数据据冗冗余余少少，实现了了数数据据的的集集成成和和共共享享。用用户可可以以使使用用查询语言言或或终端端命命令令操操作作数数据据库。7GISGIS应用用软件件空空间分析功能分析功能空空间数据数据文件文件属性属性处理功能理功能属性数据属性数据文件文件GISGIS应用用软件件空空间分析功能分析功能空空间数据数据文件文件属性属性处理功能理功能空空间数据管理数据管理数据数据库管理管理属性数据属性数据库1 1初初级式的管理模式式的管理模式2 2混合式的管理模式混合式的管理模式从文件从文件发展到数据展到数据库经历的四个的四个阶段段8GISGIS应用用软件件空空间分析功能分析功能属性属性处理功能理功能空空间属性数据属性数据库空空间数据数据库引擎引擎通用数据通用数据库管理系管理系统GISGIS应用用软件件空空间分析功能分析功能属性属性处理功能理功能空空间属性数据属性数据库特定的空特定的空间属性数据属性数据库管理系管理系统3 3扩展式的管理模式展式的管理模式4 4集成式的管理模式集成式的管理模式9一个一个完整的数据完整的数据库系系统应当包括三个当包括三个组成部分：成部分：空空间数据数据库应用系用系统空空间数据数据库管理系管理系统空空间数据数据库存存储系系统GISGIS应用用1 1GISGIS应用用2 2空空间数据数据库管理系管理系统空空间数据数据库存存储空空间数据数据库系系统的的组成成二、空二、空间数据数据库系系统的的组成成10（1 1）空）空间数据数据库存存储系系统 空空间数数据据库存存储系系统是是GISGIS在在计算算机机物物理理存存储介介质上上存存储的与的与应用相关的地理用相关的地理空空间数据的数据的总和和。一一般般以以一一系系列列特特定定结构构的的文文件件形形式式存存储在在硬硬盘、光光盘等等介介质上。上。11（2 2）空）空间数据数据库管理系管理系统 指指能能够对介介质上上存存储的的地地理理空空间数数据据进行行语义和和逻辑上上的的定定义，提提供供空空间数数据据查询、检索索、存存取取、维护和和更更新新功能的功能的软件系件系统。12（3 3）空）空间数据数据库应用系用系统 指由指由GISGIS的的空空间分析模型和分析模型和应用模型所用模型所组成的成的计算机算机应用系用系统。是提供数据。是提供数据库访问功能的功能的应用用软件，由数据件，由数据库系系统、应用程序系用程序系统、用、用户组成的，具体包括：数据成的，具体包括：数据库、数据、数据库管管理系理系统、数据、数据库管理管理员、硬件平台、硬件平台、软件平台、件平台、应用用软件、件、应用界面。用界面。可以管理空可以管理空间数据，运数据，运用空用空间数据数据进行分析和决策。行分析和决策。13三、空三、空间数据数据库的的设计p空空间数据数据库的的设计的的实质就是将地理空就是将地理空间实体以一定体以一定组织形式形式在数据在数据库系系统中加以中加以表达表达的的过程。程。p空空间数据模型数据模型是是对空空间实体体进行描述和表达的手段。具行描述和表达的手段。具体地体地说，数据，数据库的的数据数据结构构、操作集合操作集合和和完整性完整性约束束规则集合集合组成了数据成了数据库的数据模型的数据模型p空空间数据数据库设计最最终归结为空空间数据模型数据模型设计。14空空间数据数据设计的的过程和步程和步骤需求分析需求分析概念概念设计逻辑设计物理物理设计数据数据库数据数据库的的概念模型概念模型数据数据库的的逻辑模型模型数据数据库的的存存储模型模型现实世界世界信息世界信息世界计算机世界算机世界地理地理现象象和和过程程15 1 1、空、空间数据数据库设计步步骤：（1 1）需求分析：）需求分析：系系统分析特定的分析特定的专业应用需求。用需求。（2 2）概念）概念设计：把用把用户的需求加以解的需求加以解释，并用概念模型表，并用概念模型表达出来。概念模型是达出来。概念模型是对现实世界的世界的抽象抽象。主要描述数据及其。主要描述数据及其之之间的的语义关系。如关系。如实体体-联系模型、面向系模型、面向对象数据模型。象数据模型。模模拟现实拟现实世界；世界；便于用便于用户户理解；理解；便于在便于在计计算机上算机上实现实现；16（3 3）逻辑设计：把把概念模型概念模型利用数据利用数据库管理系管理系统提供的提供的工具工具映射映射为计算机中数据算机中数据库管理系管理系统所支持的所支持的数据模型数据模型。如如实体体-联系模型系模型转换成成关系数据关系数据库模型模型。（4 4）物理）物理设计：数据数据库的的逻辑模型在模型在实际物理物理存存储设备上加以上加以实现，建立物理数据，建立物理数据库。172 2、空、空间数据数据库设计的原的原则n尽量减少空尽量减少空间数据存数据存储的冗余量的冗余量n提供提供稳定的空定的空间数据数据结构构n满足用足用户对空空间数据及数据及时访问的需求，并能高效地提供用的需求，并能高效地提供用户所需的空所需的空间数据数据查询结果果n在数据元素在数据元素间维持复持复杂的的联系，以反映空系，以反映空间数据的复数据的复杂性性n支持多种多支持多种多样的决策需要，具有的决策需要，具有较强的的应用适用性用适用性18四、四、空空间间数据数据库库的的实现实现和和维护维护 1 1、空、空间数据数据库的的实现建立建立实际的空的空间数据数据库结构构装入装入试验性的空性的空间数据数据对应用程序用程序进行行测试，以确，以确认其功能和性能是否其功能和性能是否满足足设计要求，并要求，并检查对数据数据库空空间的占有情况的占有情况装入装入实际的空的空间数据，即数据数据，即数据库的加的加载，建立起，建立起实际运行的空运行的空间数据数据库19 2 2、相关的其他、相关的其他设计n 空空间数据数据库的再的再组织设计n 故障恢复方案故障恢复方案设计n 安全性考安全性考虑n 事事务控制控制四、四、空空间间数据数据库库的的实现实现和和维护维护20 3 3、空、空间数据数据库的运行和的运行和维护n 维护空空间数据数据库的安全性和完整性的安全性和完整性n 监测并改善数据并改善数据库性能性能n 增加新的功能增加新的功能n 修改修改错误四、四、空空间间数据数据库库的的实现实现和和维护维护21p 一、数据管理技一、数据管理技术发术发展展阶阶段段p 二、空二、空间数据数据库系系统的的组p 三、空三、空间数据数据库的的设计p 四、空四、空间间数据数据库库的的实现实现和和维护维护内容小内容小结22知知识结构构一、什么一、什么传统数据模型？数据模型？二、什么是二、什么是语义数据模型？数据模型？三、什么是面向三、什么是面向对象数据模型？象数据模型？四、三种不同的概念模型的区四、三种不同的概念模型的区别表表现在哪些方面？在哪些方面？第二第二节 空空间数据数据库概念模型概念模型设计23l 概念模型要反映概念模型要反映GISGIS需求。需求。l 对对现现象象世世界界认认识识与与抽抽象象，包包括括：特特征征描描述述、关关系系分分析析、过过程模程模拟拟等，等，用用概念化模型概念化模型表达。表达。l 概概念念模模型型必必须须具具备备丰丰富富的的语语义义表表达达能能力力，易易于于设设计计人人员员交交流和理解，修改，向各种模型流和理解，修改，向各种模型转换转换等特点。等特点。常用概念模型：常用概念模型：（1 1）传统传统数据模型数据模型（层层次模型、网状模型、关系模型）次模型、网状模型、关系模型）（2 2）语义语义数据模型数据模型（3 3）面向）面向对对象数据模型象数据模型 第二第二节 空空间数据数据库概念模型概念模型设计24一、一、传统的数据模型的数据模型 层次模型、网状模型和关系模型次模型、网状模型和关系模型 25层次数据模型次数据模型树数据数据结构。数据关系是一构。数据关系是一对多（多（1 1：N N）。）。优点点：层次分明、次分明、结构清晰、易理解。构清晰、易理解。缺点缺点：冗余度大，不适于表示数据的拓朴关系。冗余度大，不适于表示数据的拓朴关系。26网状数据模型网状数据模型 图数据数据结构。表达数据关系是多构。表达数据关系是多对多（多（M M：N N）。）。同同层次模型相比：次模型相比：优点点：压缩了数据量。了数据量。缺点缺点：数据之：数据之间的的联系通系通过指指针表示，指表示，指针数据数据项使数据量使数据量大大增加。大大增加。27关系数据模型关系数据模型 实体本身的信息以及体本身的信息以及实体之体之间的的联系均表系均表现为二二维表。表。在数学上把在数学上把这种二种二维表叫做表叫做“关系关系”。这些关系表的集合些关系表的集合就构成了就构成了关系模型关系模型。优点点：数据：数据结构构简单、清晰，能、清晰，能处理多理多对多关系。多关系。缺点缺点：当涉及的目：当涉及的目标很多很多时，查找操作找操作时间长，效率低。，效率低。28二、二、语义数据模型数据模型 语义模型的模型的模型模型结构构是由是由若干种抽象若干种抽象组成成，用用这些抽象些抽象来来描述空描述空间实体体的基本的基本语义特征，再根据特征，再根据语义模型模型结构构规则把把这些抽象些抽象结合合起来形成模型。模型形成起来形成模型。模型形成空空间实体体类别以及以及这些些类别之之间的的关关联。最最 常常 用用 语 义 模模 型型 是是 实 体体-联 系系 模模 型型（Entity-Entity-Relationship model,E-RRelationship model,E-R模型）模型）E-R E-R模型的模型的3 3个个语义概念：概念：n实体体n联系系n属性属性29n实体体：对客客观存在的起独立作用的存在的起独立作用的事物事物的一种的一种抽象抽象。用用矩形矩形符号表示。包括：符号表示。包括：点点(point)线（polyline）面（面（polygon）体（体（polyhedra）n联系系：实体体间有意有意义的相互作用或的相互作用或对应关系关系。用用菱形菱形符号表示。包括：符号表示。包括：1:11:1、1:N1:N、M:NM:N三种三种类型。型。实体和体和联系之系之间用用线段段连接。接。n属性属性：对实体和体和联系系特征特征的描述。属性用的描述。属性用椭圆表示。表示。属性和属性和实体、体、联系之系之间也用也用线段段连接。接。30语义数据模型数据模型实体体联系模型系模型n采用采用E-RE-R模型模型进行数据行数据库的概念的概念设计步步骤：n设计局部的局部的E-RE-R模型模型n设计全局的全局的E-RE-R模型模型n全局全局E-RE-R模型的模型的优化化313233 E-RE-R模模型型的的优点点：接接近近人人的的思思想想，易易于于理理解解。同同时，与与计算机具体的算机具体的实现无关，是一种无关，是一种很好的数据很好的数据库概念概念设计方法方法。由由于于E-RE-R模模型型与与计算算机机无无关关，所所以以没没有有一一个个数数据据库系系统直直接支持接支持E-RE-R模型的模型的实现。所以，一般用所以，一般用E-RE-R模型模型设计数据数据库的的概念模型概念模型。然后，在。然后，在逻辑设计阶段，把段，把E-RE-R模型模型转换成成计算机能算机能够实现的的数据模型数据模型，如关系数据模型。如关系数据模型。34三、三、面向面向对象的数据模型象的数据模型1 1、基本概念、基本概念l对象象：对现实世世界界中中一一个个事事物物的的抽抽象象或或模模型型化化表表达达。自自身身状状态内内在在功功能能（客客体体数数据据对数数据据的的操操作作）。一一个个对象象具具有有一一个唯一的名称个唯一的名称标识。l类：多个多个对象共同特征象共同特征的抽象概括。的抽象概括。l实例例：某：某类的一个具体的一个具体对象。象。l消息消息：对象之象之间相互相互请求或相互求或相互协作的唯一途作的唯一途经和通信形式。和通信形式。l方法方法：对象收到消息后象收到消息后应采取的采取的动作系列的描述。作系列的描述。35n2 2、封装和消息、封装和消息传递 封装性：系封装性：系统统把属性把属性值值和方法封装在一个和方法封装在一个对对象中，象中，对对象内部的信息是象内部的信息是隐隐藏的。封装的藏的。封装的目的在于目的在于使使对对象的使用和象的使用和现实现实分开，使用者不必知道方法操作分开，使用者不必知道方法操作实现实现的的细节细节，只需用，只需用消息来消息来访问对访问对象。象。这这种数据与操作种数据与操作统统一的建模方法增一的建模方法增强强了系了系统统的可的可维护维护性和易修改性。性和易修改性。三、面向三、面向对象的数据模型象的数据模型36n3 3、继承及承及类之之间的的层次关系次关系曲曲线对象象类曲面曲面对象象类直直线段段对象象类多多边形形对象象类超超类或基或基类子子类或派生或派生类对象象类的的单继承和多承和多继承及其承及其层次次结构构 通通过继承，使得某承，使得某类对象可以自然地象可以自然地拥有另一有另一类对象的象的某些特征和功能。某些特征和功能。继承包括承包括单继承承和和多多继承承。37n4 4、功能重、功能重载和多和多态性性多多边形形对象象Draw(mapfile)Draw(database)多多边形形对象象Draw弧段弧段对象象Draw空空间对象象Draw图形文件形文件 数据数据库面向面向对象的功能重象的功能重载和多和多态n重重载：这实现特定功能的方法不特定功能的方法不仅以名称来区分，以名称来区分，还可可以用它所以用它所带来的的参数来区来的的参数来区别；n多多态：指同一个消息可以根据：指同一个消息可以根据发送消息送消息对象的不同采用象的不同采用多种不同的行多种不同的行为方式。方式。38n5 5、概括和聚集、概括和聚集空空间对象象类多多边形形对象象类弧段弧段对象象类图层对象象类多多边形形对象象类弧段弧段对象象类1+1+1+1+is-part-ofis-part-ofis-ais-a对象象类的概括与聚集的概括与聚集n概括概括：把一：把一组相同特征和操作的相同特征和操作的类归纳为在一个更一般在一个更一般的超的超类中；中；n聚集聚集：反映了嵌套：反映了嵌套对象的概念，即是由一些其他象的概念，即是由一些其他对象象组成的，用来描述更高成的，用来描述更高层次次对象的一种形式。象的一种形式。39n6 6、空、空间数据数据库对象模型象模型40ORMORM：即：即对对象角色建模象角色建模，是运用面向，是运用面向对对象的原理象的原理进进行数据行数据库库概概念建模的念建模的软软件工程方法件工程方法。ORMORM图图：用：用图图形符号的形式表形符号的形式表现对现对象角色建模的象角色建模的结结果。果。n对对象象类类型：表示型：表示实际对实际对象或概念的象或概念的类类型型实实体体对对象象类类型：由型：由实际实际事物事物组组成的成的对对象象类类型型值对值对象象类类型：由数字或字符串型：由数字或字符串组组成的数字成的数字类类型型n谓词谓词：描述由：描述由对对象象类类型扮演的角色的事型扮演的角色的事实实的一部分的一部分n约约束：唯一性束：唯一性约约束，束，强强制性制性约约束，用来束，用来规规定数据的关系定数据的关系7、ORM图41PolygonPolygonSpatial_ObjSpatial_ObjPolygon_IDPolygon_ID具有具有/属于属于ORMORM图一个事一个事实的示例的示例42知知识结构构一、什么一、什么传统数据模型？数据模型？二、什么是二、什么是语义数据模型？数据模型？三、什么是面向三、什么是面向对象数据模型？象数据模型？四、三种不同的概念模型的区四、三种不同的概念模型的区别表表现在哪些方面？在哪些方面？内容小内容小结43第三第三节 空空间数据数据库逻辑模型模型设计知知识结构构一、什么关系数据模型？一、什么关系数据模型？二、关系数据二、关系数据库模型的模型的规范化体范化体现？三、三、E-RE-R模型模型转换为关系数据模型的方式？关系数据模型的方式？44 一、关系数据模型一、关系数据模型 在关系模型中，数据的在关系模型中，数据的逻辑结构构为满足一定条件的足一定条件的二二维表表，表具有固定的列数和任意的行数，在数学上称，表具有固定的列数和任意的行数，在数学上称为“关关系系”。二二维表是同表是同类实体的各种属性的集合，每个体的各种属性的集合，每个实体体对应于于表中的一行，相当于通常的一个表中的一行，相当于通常的一个记录；表中的列表示属性，；表中的列表示属性，相当于通常相当于通常记录中的一个数据中的一个数据项。这种种满足一定条件的足一定条件的规范化关系的集合，就构成了关系模型。范化关系的集合，就构成了关系模型。第三第三节 空空间数据数据库逻辑模型模型设计4546二、关系数据二、关系数据库模型中数据的完整性模型中数据的完整性规则1.1.主主键：用以保：用以保证表中每个表中每个记录互不相同，一个表只能有一个互不相同，一个表只能有一个主主键。2.2.实体完整性体完整性规则：一个表的主：一个表的主键值不能重复，也不能不能重复，也不能为空。空。3.3.参照完整性参照完整性规则：“一一对多多”关系中，关系中，“一一”表的主表的主键字段字段必然会出必然会出现在在“多多”表中，成表中，成为联系两个或多个表的系两个或多个表的纽带。“多多”表中出表中出现的的这个字段被称个字段被称为外外键。4.4.域的完整性域的完整性规则：将某些字段的：将某些字段的值限制在合理的范限制在合理的范围内。内。47三、关系数据三、关系数据库模型中关系模式的模型中关系模式的规范化范化1.1.第一范式：第一范式：每个每个记录的每个字段都只能包含一个数据。的每个字段都只能包含一个数据。学号学号姓名姓名班班级00010001小小红高三年高三年1 1班班学号学号姓名姓名年年级班班级00010001小小红高三年高三年1 1班班eg:班级：高三年1班，应改为2个字段，一个年级、一个班级，才满足第一范式不满足第一范式改成egeg班班级：高三年：高三年1 1班，班，应改改为2 2个字段，一个年个字段，一个年级、一个、一个班班级，才，才满足第一范式。足第一范式。48三、关系数据三、关系数据库模型中关系模式的模型中关系模式的规范化范化2.2.第二范式第二范式：表中任意一个字段完全依：表中任意一个字段完全依赖于同一个主字段。于同一个主字段。eg:eg:比如不符合第二范式比如不符合第二范式学生学生证名称名称 学生学生证号号 学生学生证办理理时间借借书证名称名称 借借书证号号 借借书证办理理时间学生学生证表表学生学生证学生学生证号号学生学生证办理理时间书证借借书证号号借借书证办理理时间借借书证表表49三、关系数据三、关系数据库模型中关系模式的模型中关系模式的规范化范化3.3.第三范式第三范式：在：在满足第二范式的前提下，非主关足第二范式的前提下，非主关键字段不字段不能能传递依依赖于主关于主关键字段。字段。eg:eg:爸爸爸爸资料表料表爸爸爸爸儿子儿子女儿女儿女儿的小熊女儿的小熊女儿的海女儿的海绵宝宝宝宝爸爸儿子儿子女儿女儿女儿女儿女儿的小熊女儿的小熊女儿的海女儿的海绵宝宝宝宝爸爸信息表爸爸信息表女儿信息表女儿信息表501.1.初始模式的形成：初始模式的形成：E-RE-R模型模型转换为关系数据关系数据库模型模型2.2.规范化范化处理：理：消除异常，改善完整性、一致性和存消除异常，改善完整性、一致性和存储效效率。率。3.3.模式模式评价：价：根据定量分析和性能根据定量分析和性能测试对数据数据库结构做出构做出评价；价；4.4.模式模式优化：化：利用数据利用数据库管理系管理系统提供的功能，提供的功能，对模式模式进行行优化，但不改化，但不改变数据数据库的信息。的信息。四、空四、空间数据数据库逻辑设计的步的步骤和内容和内容51转换规则：l一个一个实体体类型型转换成一个成一个关系模式关系模式，实体的体的属性属性就是关系就是关系的属性，的属性，实体的关体的关键字就是关系的字就是关系的关关键字字。教教师（姓名、（姓名、学学历）l一个一个联系系类型型转换成一个成一个关系模式关系模式，参与，参与该联系的各系的各实体体的关的关键字以及字以及联系的属性系的属性转换成关系的属性。成关系的属性。教教师课程程班班级五、五、E-RE-R模型模型转换为关系数据关系数据库模型模型52E-R模型模型 53E-RE-R概念模型概念模型转换成关系模型：成关系模型：1)1)院院长 （实体）体）学院学院编号号学院名称学院名称学院地址学院地址院院长编号号1 1环科院科院学学6 61 12 2信息院信息院学学4-54-52 22)2)学院学院-院院长 （联系）系）院院长编号号姓名姓名电话号号码办公室公室1 1王兵王兵6374045163740451学学650165012 2张明明6374216263742162信信53025302543 3）教）教师-学院学院（联系）系）教工教工号号姓名姓名学学历工工资电话学院学院编号号200501200501李江李江博士博士400040001234561234561 1554 4）课表表-教教师（联系）系）课程程号号教工教工号号学学时数数时间地点地点45012450122005012005016464200509200509教教230523055 5）学生）学生（实体）体）学号学号姓名姓名身份身份证号号性性别出生年月出生年月体重体重200501200501张三三123456789123456789400040001234561234566060566 6）学生）学生-课程程（联系）系）学号学号课程程号号分数分数2005012005014501245012898957内容小内容小结 关系数据模型的概念关系数据模型的概念结构构 关系数据关系数据库模型的模型的规范化表范化表现 E-R E-R模型模型转换为关系数据模型的方式关系数据模型的方式58知知识结构构一、物理一、物理设计的内容包括哪些？的内容包括哪些？第四第四节 空空间数据数据库的物理的物理设计59第四第四节 空空间数据数据库的物理的物理设计物理物理设计设计包括：包括：l 结结构构设计设计：把数据把数据库逻辑设计库逻辑设计的模型映射的模型映射为为关系数据关系数据库库的物的物理理结结构，构，结结构构设计设计主要包括：主要包括：存存储记录储记录的格式的格式设计设计、存存储储方法方法设计设计和和访问访问方法方法设计设计。l 约约束束设计设计：数据数据库库的的完整性和安全性措完整性和安全性措施施设计设计；l 应应用用设计设计：查询设计查询设计、人机界面人机界面设计设计、输输入入/输输出格式出格式设计设计、代代码设计码设计、处处理理设计设计。60数据数据库设计的重要内容回的重要内容回顾 什么是空什么是空间数据数据库 空空间数据数据库设计的基本流程的基本流程 几种常几种常见的概念模型的概念模型 逻辑模型模型设计的基本原理的基本原理61第五第五节 空空间元数据（元数据（P138P138）n 空空间元数据的概念元数据的概念n 空空间元数据的内容元数据的内容n 空空间元数据的作用元数据的作用62第五第五节 空空间元数据元数据l元数据元数据（metadatametadata）是）是“关于数据的数据关于数据的数据”，它反映某数据，它反映某数据自身的一些特征。如：自身的一些特征。如：遥感数据的元数据遥感数据的元数据卫星星:SPOT5:SPOT5，接收日期：，接收日期：09/03/16 02:40:3409/03/16 02:40:34，象元大小，象元大小2.5m2.5m，景中心坐景中心坐标：30.243129N30.243129N，120.190.260E120.190.260E，影像大小：，影像大小：10608105621060810562，操作，操作员：XXXXXX。l空空间元数据元数据是指在空是指在空间数据数据库中用于描述空中用于描述空间数据的内容、数据的内容、质量、表示方式、空量、表示方式、空间参考和管理方式等特征的数据，是参考和管理方式等特征的数据，是实现地地理空理空间信息共享的核心信息共享的核心标准之一。准之一。63l元数据的内容元数据的内容：对数据集的描述，数据集的描述，对数据集中各数据数据集中各数据项、数据来源、数、数据来源、数据所有者等的据所有者等的说明；明；对数据数据质量的描述，如数据精度、数据的量的描述，如数据精度、数据的逻辑一致性、一致性、数据完整性、分辨率等；数据完整性、分辨率等；对数据数据处理信息的理信息的说明，如量明，如量纲的的转换等；等；对数据数据转换方法的描述；方法的描述；对数据数据库的更新、集成等的的更新、集成等的说明。明。第五第五节 空空间元数据元数据64第五第五节 空空间元数据元数据lLISLIS中元数据的作用中元数据的作用:帮助数据生帮助数据生产单位有效地管理和位有效地管理和维护空空间数据、建立数据、建立数据文档；数据文档；便于用便于用户查询检索空索空间数据；数据；帮助用帮助用户了解数据，以便就数据是否能了解数据，以便就数据是否能满足其需求作足其需求作出正确的判断；出正确的判断；提供有关信息，以便用提供有关信息，以便用户处理和理和转换有用的数据。有用的数据。65第六第六节 空空间时态数据数据库时间片快照模型片快照模型底底图叠加模型叠加模型时空合成模型空合成模型66作作业1 1、试分分析析空空间数数据据库的的概概念念、组成成及及空空间数据数据库设计的基本原的基本原则和步和步骤。67