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空间数据库的特点及发展趋势姓名：学号：摘要：在数据获取过程中，空间数据库用于存储和管理空间信息及非空间信息；在数据处理系统中，它既是资料的提供者，也可以是处理结果的归宿处；在检索和输出过程中，它是形成绘图文件或各类地理数据的数据源。然而空间数据以其惊人的数据量及其空间上的复杂性，使得空间数据的组织与管理给传统数据库系统带来巨大挑战。目前大型GIS都将数据存储在数据库管理系统（DBMS）中，通过特定软件模块处理多用户访问综合性数据库。在数据分析处理过程中，在具体问题分析解决过程中，数据库既是资料的提供者（数据源），也是分析处理结果的保存处。一．数据库概述数据库技术是60年代初开始发展起来的一门数据管理自动化的综合性新技术。数据库的应用领域相当广泛，从一般事务处理，到各种专门化数据的存储与管理，都可以建立不同类型的数据库。建立数据库不仅仅是为了保存数据，扩展人的记忆，而主要是为了帮助人们去管理和控制与这些数据相关联的事物。1.1数据库的定义 数据库就是为了一定的目的，在计算机系统中以特定的结构组织、存储和应用的相关联的数据集合。计算机对数据的管理经过了三个阶段——最早的程序管理阶段，后来的文件管理阶段，现在的数据库管理阶段。其中，数据库是数据管理的高级阶段，它与传统的数据管理相比有许多明显的差别。其中主要的有两点：一是数据独立于应用程序而集中管理，实现了数据共享，减少了数据冗余，提高了数据的效益；二是在数据间建立了联系，从而使数据库能反映出现实世界中信息的联系。1.2数据库系统包含的内容（1）以特定结构存储的相关联数据集合。它独立于应用程序而存在，它是数据库系统的核心和管理对象。 （2）使用数据库中的数据的用户，可以采用批处理和交互式使用数据。 （3）数据库管理软件系统称数据库管理系统，用来对数据库中的数据的操作提供一种共用的方法。1.3. 数据库的主要特征 数据库方法与文件管理方法相比，具有更强的数据管理能力。数据库具有以下主要特征： （1）数据集中控制特征（2）数据冗余度小的特征（3）数据独立性特征（4）复杂的数据模型（5）数据保护特征1.4. 数据间的逻辑联系（1）一对一的联系（1:1）（2）一对多的联系（1：N）（3）多对多的联系（N:M）二．空间数据库GIS中的数据大多数都是地理数据，它与通常意义上的数据相比，具有自己的特点：地理数据类型多样，各类型实体之间关系复杂，数据量很大，而且每个线状或面状地物的字节长度都不是等长的等。地理数据的这些特点决定了利用目前流行的数据库系统直接管理地理空间数据，存在着明显的不足，GIS必须发展自己的数据库——空间数据库。2.1 空间数据库的定义空间数据库指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。空间数据库是某一区域内关于一定地理要素特征的数据合集，是地理信息系统在计算机物理存储介质存储的与应用相关的地理空间数据总和，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织存储在介质之上的。换句话说，空间数据库是地理信息系统中用于存储和管理空间数据的场所。空间数据库系统在整个地理信息系统中占有极其重要的地位，是地理信息系统发挥功能和作用的关键，主要表现在：用户在决策过程中，通过访问空间数据库获得空间数据，在决策过程完成后再将决策结果存储到空间数据库中。空间数据库的不举和存储能力对地理信息系统功能的实现和工作的效率影响极大。如果在组织的所有工作地点都能很容易地存取各种数据，则能使地理信息系统快速响应组织内决策人员的要求；反之，就会妨碍地理信息系统的快速反应。如果获取空间数据很困难，就不能进行及时的决策，或者只能根据不完全的空间数据进行决策，其结果都可能导致地理信息系统不能得出正确的决策结果。可见空间数据在地理信息系统中的意义是不言而喻的。[1]2.2 空间数据库的特点（1）数据量庞大：空间数据库面向的是地理学及其相关对象，而在客观世界中它们所涉及的往往都是地球表面信息、地质信息、大气信息等及其复杂的现象和信息，所以描述这些信息的数据容量很大，容量通常达到 GB级。（2）具有高可访问性:空间信息系统要求具有强大的信息检索和分析能力， 这是建立在空间数据库基础上的，需要高效访问大量数据。（3） 空间数据模型复杂:空间数据库存储的不是单一性质的数据，而是涵盖了几乎所有与地理相关的数据类型，这些数据类型主要可以分为 3 类：1）属性数据2）图形图像数据3）空间关系数据（4）属性数据和空间数据联合管理。（5）空间实体的属性数据和空间数据可随时间而发生相应变化。（6）空间数据的数据项长度可变，包含一个或多个对象，需要嵌套记录。（7）一种地物类型对应一个属性数据表文件。多种地物类型共用一个属性数据表文件。（8）具有空间多尺度