[计算机]GIS前沿：空间数据库的研究内容、现状和趋势.pptVIP

内 容 一、空间数据模型 二、空间数据库实现 三、空间查询与索引 四、空间数据交换与信息服务 五、空间数据库发展趋势 1.1、数据模型 模型 －是现实世界特征的模拟和抽象 数据模型 －是现实世界数据特征的抽象模型 数据模型应满足的3要求 －能比较真实地模拟现实世界 －容易为人所理解 －便于在计算机上实现 数据模型的层次 －第1层：概念模型 （1）是现实世界?信息世界 （2）E－R模型、地图模型等 －第2层：数据组织模型 （1）是概念模型在计算机中的具体实现 （2）关系模型、矢量模型、栅格模型等。 1.2、空间数据模型 空间数据模型 －是在某种空间框架（如经纬网）中，对现实世界的抽象，考虑了现实世界的空间特征 空间数据模型的类型 －基于对象（object）的模型： （1）把空间信息抽象成明确的、可识别的和相关的事物或实体，称之为对象； （2）用于对离散现象建模； （3）采用矢量表示法（一般选择点、线、面、网、体作为基本数据类型）； （4）对象模型较复杂，是空间数据模型研究的重点； （5）“空间数据模型”要根据上下文理解，一般指矢量表示的基于对象的模型。 －基于场（field）的模型 （1）用于对具有连续的空间变化趋势的情况建模； （2）可采用函数、栅格、TIN、等值线等多种表示法。 1.3、典型的非空间数据模型层次 1.4、空间数据模型层次（1/2） 1.4、空间数据模型层次（2/2） 1.5、典型的空间数据模型（1/2） 面向拓扑关系的数据模型 －以实体间的拓扑关系为中心 －以“结点---弧段---多边形”拓扑关系为基础 －通过数据结构表示平面拓扑关系 －数据组织的一般形式 （1）点数据：点坐标数据表、属性表。 （2）线数据：线坐标数据表、属性表。 （3）区数据：结点坐标数据表、结点属性表； 弧段坐标数据表、弧段属性表； 区数据表、区属性表； 拓扑信息表。 1.5、典型的空间数据模型（2/2） 面向几何实体的数据模型（简单要素模型[OGC]） －以几何实体为中心 －通过空间分析得到平面拓扑关系 －数据组织的一般形式 （1）点数据：点坐标数据表、属性表。 （2）线数据：线坐标数据表、属性表。 （3）区数据：区边界坐标数据表、区属性表。 1.6、OGC定义的简单要素模型 1.6、空间数据对象（SDO实例） 1.7、两种空间数据模型比较（1/2） 1.7、两种空间数据模型比较（2/2） 1.8、典型的空间数据模型存在的缺点 水平分幅、垂直分层的数据组织模型 －方便数据采集、组织、存储和管理 －是对客观世界的一种硬性分割，不能直接反映人们的感知 －分层的数据组织不能表达不同类型实体之间的空间和语义关系 －分幅割裂了同一个实体的空间连续性 忽视地理实体之间的语义拓扑关系－如：居民区与飞机场、河流与桥梁 －如：某段河流的中心线作为行政边界 －使GIS成了功能层次较低的空间数据存贮和管理系统 －不能满足空间决策分析的需要 －缺乏对规则、定义域、行为的定义 －只能表达狭义的实体关系 传统数据模型不足以表达一些较特殊的地理现象 －如：地质单元或植被单元之间没有明晰的界限 －如：连续的场有时被突然的不连续中断 －精确的对象模型和连续的场模型是现实世界的两个极端抽象 －模型表达能力不够 1.9、新一代的空间数据模型 特征1： 1.9、新一代的空间数据模型 特征2： 1.9、新一代的空间数据模型 特征3： 1.9、新一代的空间数据模型 特征4： 1.9、新一代的空间数据模型 特征5： 1.9、新一代的空间数据模型 特征6： 1.9、新一代的空间数据模型 特征7： 1.9、新一代的空间数据模型 特征8： 1.9、新一代的空间数据模型 面向地理实体的空间数据模型 －覆盖“新一代的空间数据模型”的大部分特征 支持“面向地理实体的空间数据模型”的GIS产品 －ArcGis9.2 －MAPGIS7.0 1.10、产品实例1：ArcGIS9.2 面向地理实体 根据空间复杂度将地理实体划分为简单要素和复杂要素 通过空间规则支持实体间的空间关系 非空间关系分为一般关系和复合关系，不支持继承关系 支持有效性规则：空间规则、属性规则、连接规则 支持类和子类型概念 支持客户