第6章典型数据库系统简介.ppt

四、 混合型数据模型 基于混合结构的数据模型是将两种或两种以上的数据模型加以综合, 形成一种具有一体化结构的数据模型。以适应不同分辨率、不同背景条件、不同应用的要求。 6.2 海量空间数据库 随着GIS应用领域的不断扩大，如城市规划系统、地下管网管理系统、土地管理系统、公安警用系统等，由于其管理的数据量很大，且比例尺也大。所以，靠对单幅图的管理已不能适应应用的需要。目前，象上述这样的一些GIS应用系统，多数都是以图幅为单位进行管理。即按图幅将大区域空间数据进行分割，现在世界各国的一般方法是采用经纬线分幅或采用规则矩形分幅。 6.2 海量空间数据库 图幅间的邻接关系 6.2 海量空间数据库 6.2.1 数据库中图幅的组织方法 海量空间数据库是以图幅为单位进行管理。即是在数字化录入和数据编辑等操作时，均是对单幅图处理。然后再将这些图幅组织到一个空间中。 空间数据库技术 李瑞改 第六章 典型数据库系统简介 第6章 典型空间数据库系统简介 6.1 三维空间数据库 6.2 海量空间数据库 6.1 三维空间数据库 随着计算机软硬件技术、图形学、空间测量、空间数据存储等技术的日益成熟，地理信息系统（GIS）由二维向三维的转变已成为必然的发展趋势。三维空间数据模型研究已成为三维GIS领域内的研究热点和难点，也是空间信息可视化的基础。如何高效地组织和管理三维空间数据，构建易于交互的三维空间模型已成为三维GIS成功应用的关键。目前，由于三维GIS的理论与技术尚不成熟，其应用主要集中于地质、矿山、数字城市等一些特殊的领域，并且提供的功能也非常有限。 6.1.1 空间维数讨论 2D GIS：以平面制图和平面分析为主要功能的GIS 。 2.5D GIS ：在2D GIS的基础上增加了高程信息，可以构建数字高程模型（DEM）或数字地形模型（DTM）的GIS。 2.75D GIS、假-3D GIS或伪-3DGIS：只描述3D空间实体的外部轮廓，不表达其内部属性 。为表达准确，采用准3D GIS。 真-3D GIS：以体元的方式在描述3D空间实体的外部轮廓的同时，还表达其内部属性。 6.1.1 空间维数讨论 （1）2D GIS仅是将平面坐标(x, y)作为独立参数来进行平面对象的几何建模，其数学表示为： ；其空间构模方式为矢量或栅格方式。 （2）2.5D GIS中高程仅作为一个属性值，数学表示为： 与 ，或表示为 ；其空间构模方式为矢量或栅格方式，典型的DTM一般采用TIN或Grid方式。 （3）准-3D GIS是在DTM之上叠加地面建筑设施的3D造型，如CSG模型、TEN模型，通常两者是分离的；而准-3D GMS，则是基于面元构模，因而无法处理垂向上两个以上的采样值或界面，无法进行任意剖面切割。两者均无法进行3D空间查询和3D空间分析等真-3D操作，更无法进行一体化空间操作和空间分析。 （4）真-3D GIS，则是将3D空间坐标（x, y, z）作为独立参数来进行空间实体对象的几何建模，其数学表示为： ；且必须采用3D矢量构模或3D体元构模方式。因而所建立的模型不仅可以实现真3D可视化，还可以进行3D空间分析。 比较 二维GIS 2.5维GIS 三维GIS 6.1.2 空间建模技术分类 3D空间构模方法研究是目前3D GIS领域以及3D GMS领域研究的热点问题。许多专家学者在此领域做了有益的探索。地质、矿山领域的一些专家学者，围绕矿床地质、工程地质和矿山工程问题，对3D GMS的空间构建问题进行了卓有成效的理论与技术研究，加拿大、澳大利亚、英国、南非等国还相继推出了一批在矿山和工程地质领域得到推广应用的3D GMS软件。 6.1.2 空间建模技术分类 根据对现实世界提取方式的不同 ： [1] 基于镶嵌的数据模型 [2] 基于矢量的数据模型 [3] 分析型数据模型 [4] 混合数据模型 三维空间数据模型 基于镶嵌的数据模型 基于矢量的数据模型 分析型数据模型 混合型数据模型 单元分解法 空间枚举法 单纯形剖分模型 四面体格网法 (TEN) 三维格网等平面 八叉树(Octree) 线框表示法 实体模型 三维形式化数据模型 Vector3D(V3D)数据模型 基于表面剖分的空间数据模型 构造几何体法(CSG) 面向对象的数据模型 Qctree + TEN Octree + CSG Octree + TIN ...… ...… 非均匀有理B 样条函数表示(NURBS) ...… G八叉树 Polytree ...… 一、 基于镶嵌的数据模型