第八章 空间数据组织管理.pptVIP

3、对象-关系数据管理； 使用能够直接存储和管理非结构化的空间数据的数据库管理系统。 DBMS （数据库管理系统） 空间数据和属性数据库 空间数据管理专用模块 （API） 由于非结构化的空间数据非常重要，许多数据库管理系统的软件商在关系数据库系统中进行扩展，使之能直接存储和管理非结构化的空间数据，如Oracle、SQL Server等都推出了空间数据管理的专用模块。 专用模块定义了操纵点、线、面等空间对象的API函数。这些函数将各种空间对象的数据结构进行了预先的定义，用户使用时必须满足它的数据结构要求，用户不能根据GIS软件的要求再定义。 对象-关系型模式的缺点 这种扩展的空间对象管理模块主要解决了空间数据变长记录的管理，由数据库软件商进行扩展，效率比前面所述的二进制块的管理高很多，但是它没有解决对象的嵌套问题，这些API函数涉及的空间对象一般不带拓扑关系，空间数据结构又不能由GIS用户任意定义，因此拓扑数据结构就不能用这种对象-关系模型存储。 4、面向对象型模式 面向对象模型最适应空间数据的表达和管理，它不仅支持变长记录，还支持对象的嵌套、继承和聚集。面向对象的空间数据库管理系统允许GIS用户定义对象和对象的数据结构以及对它的操作。 当前已经推出了若干个面向对象的数据库管理系统，如O2、Object store otorn等，但由于面向对象数据库管理系统还不够成熟，价格又贵，目前在GIS领域还不太通用。今后基于对象-关系的空间数据库管理系统是GIS空间数据组织与管理的主流。 第三节 空间数据组织 空间数据组织的方法由空间数据的管理模式确定； 四种空间数据组织方法： 文件-关系型空间数据模式下的空间数据组织 全关系型空间数据模式下的空间数据组织 对象-关系型空间数据模式下的空间数据组织 面向对象型空间数据模式下的空间数据组织 核心思想 操作系统对文件大小的限制因素，为了进行管理和组织，海量的空间数据文件必须遵循“由大变小”、“化整为零”，将大文件变成小文件的原则 纵向分层，横向分幅（块） 图幅数据的组织 当图幅增多时，如何实现对图幅的查找和管理，就涉及到“图形库管理” 图库管理：让用户实现在整个区域内进行众多的图幅（分区）、工作层的调用，图幅的拼接，图幅的剪切，跨图幅的工作层的漫游、查询、分析和制图等。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 图幅数据的组织方法：GIS工程?工作区?图幅?工作层?地物类?地物 GIS工程：GIS中将某一问题域或某一项任务称为一个GIS工程。 工作区（work space）:根据问题的需要和工作方便， 根据需要将一幅或者相邻几幅图当做一个工作单元。 图幅：随着GIS工程范围的扩大，必须将空间数据进行分副管理。 工作层：将工作区按照实体的类型分为若干个图层，工作层由一种或多种地物类组成。 地物类：类型相同的地物总称。 工作区1 GIS工程 GIS数据的组织管理 工作区2 工作区m …… 图幅1 图幅2 图幅n …… 工作层1 工作层2 工作层p …… 地物类1 地物类2 地物类q …… 地物1 地物2 地物r …… 工作区 工作区、工作层、逻辑层示意图 水系 居民点 …… 道路 铁路 公路 高速公路 等级公路 等外公路 工作层 逻辑层 属性数据管理 属性数据由关系数据库管理，但是它的文件的组织也要服从工作层、工作区和图库的要求。它有三种组织方式： 1、与地物相对应的组织方式：一类地物对应一个属性文件； 2、与工作区对应的组织方式：一个工作区一个属性文件； 3、混合方式：既可以一个地物一个属性表（基本表），同时也可以多个地物共用一个属性表（扩展表）。 空间数据组织的内涵 是空间数据模型的自然延伸 空间数据组织的内涵 GIS软件操纵空间数据的核心 空间索引:是指依据空间对象的位置和形状或者空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构。 对一个数据集做”索引“，是为了提高对这个数据集检索的效率。书的”目录“就是这本书内容的“索引”。如果一本书没有目录，可以想象有多么不方便…可见书的目录有多重要，索引有多重要啊！ “索引”可以很方便地实现查询功能。 第三节 空间数据索引 为什么要建立“空间索引”呢？“空间索引”也是索引，是对空间图形集合做的一个目录，提高在这个图形集合中查找某个图形对象的效率。比如说，我们在一个地图图层上进行矩形选择，确定这个图层上哪些图元被这个矩形所完全包含呢，在没有”空间索引“的情况下，我们会把这个图层上的所有图元，一一拿来与这个矩形进行几何上的包含判断，以确定到底哪些图元被完全包含在这个矩形内。 在建立索引时，按照划分区域是否与空间对象的分布特征有关的标准，空间索引可以分为两