空间数据库技术

《空间数据库技术》教学大纲

课程编号:

课程名称:空间数据库技术

学分: 4 总学时: 72 实验学时: 36

适用专业: 地理信息系统本科

一、本课程的性质和任务

本课程的性质：是高等院校地理信息系统本科专业的必修课程。

本课程的任务：通过该课程的学习，不仅使学生熟练掌握空间数据库的基本知识和基本原理：空间信息基础、空间数据库的基本概念、空间数据结构、空间数据库模型及空间数据库设计等内容，而且为以后其他相关课程的学习打下良好的基础。

二、本课程的教学内容和基本要求

第一章绪论

第一节 GIS数据库概述

一、GIS 数据库定义

二、GIS数据库特征

三、GIS数据库作用

第二节 GIS数据库的形成与发展

一、数据库发展综述

二、GIS数据库历史发展

三、GIS数据库基础性与共享行性

第三节 GIS数据库与DBMS原理和关系模型

一、GIS数据库基本概念

二、DBMS的基本原理

三、RDBMS的基本特征

第四节本书对GIS数据库的研究特色

基本要求：

1.掌握GIS数据库的定义、特征与作用

2.了解数据库及GIS数据库的形成与发展背景和历程

3.掌握GIS数据库与DBMS原理和关系模型

第二章空间数据的表达与管理

第一节空间数据的表达

一、地理系统与地理现象

二、空间对象及其定义

三、空间对象关系和表达

第二节空间数据结构与组织

一、栅格数据模型

二、矢量数据模型

三、栅格矢量一体化数据模型

四、数字高程模型

第三节空间索引

一、格网索引

二、四叉树索引

三、R树和R+树空间索引

第四节空间数据管理

一、文件与关系数据库混合管理方式

二、纯关系型数据库管理方式

三、对象－关系数据库管理方式

四、Oracle Spatial介绍

五、遥感影像数据库管理

六、数字高程模型数据库管理

第五节 GIS数据库查询语言

一、GIS数据库查询语言的特征

二、当前几种空间信息查询语言

第六节空间数据挖掘

一、数据挖掘的概念

二、空间数据挖掘和知识发现

三、空间数据挖掘的方法

基本要求：

1.掌握空间数据的表达与组织

2.掌握三种空间索引技术

3.掌握空间数据的管理

4.重点掌握ＧＩＳ数据库查询语言

5.了解空间数据挖掘相关概念与方法

第三章 GIS数据库设计与建立

第一节 GIS数据库设计概述

一、GIS数据库设计的内容

二、数据库设计目标

第二节GIS数据库的概念设计

一、概念设计的一般步骤和方法

二、实体－联系模型（E-R）

三、实体－联系扩展模型（EER）

四、E-R模型设计步骤与方法

五、E-R模型的操作

六、空间数据分层

第三节关系型数据库设计

一、关系模型的基本概念

二、关系数据库设计理论

三、关系数据库设计步骤与方法

第四节面向对象的数据库设计

一、面向对象数据库及其基本特征

二、面向对象的分析和设计

第五节地理信息元数据的设计

一、地理信息元数据确定的原则

二、地理信息元数据的主要内容

三、地理信息元数据的组织

第六节基于Geodatabase的数据库设计

一、Geodatabase数据模型

二、Geodatabase数据库设计

三、广东省佛山市南海区土地利用数据库设计第七节空间数据采集建库

一、资料预处理

二、分幅数字化

三、数据编辑与图幅接边

四、数据分层

五、拓朴编辑与处理

六、属性数据录入

七、其他处理

八、数据库建立

基本要求：

1.掌握ＧＩＳ数据库的概念设计

2.掌握关系型数据库设计

3.掌握面向对象的数据库设计

4.了解地理信息元数据的设计

5.掌握空间数据采集建库的过程与方法

第四章 Web GIS数据库技术

第一节 WebGIS概述

一、互联网与GIS结合的发展

二、WebGIS的基本概念

三、WebGIS的信息内容构建

四、WebGIS的实现模式

第二节 Web GIS的空间数据组织

一、WebGIS空间数据的特点

二、WebGIS地理信息服务空间数据流程

三、基于超图的分布式空间数据组织

四、基于GML的异构WebGIS空间数据组织

第三节 Web GIS数据库应用服务器

一、WebGIS数据库应用服务器开发技术

二、WebGIS数据库应用服务器框架

三、地理信息网上发布案例

第四节基于Web Service的开放式Web GIS

一、Web Service概述

二、开放式WebGIS

基本要求：

1.了解WebGIS的概念

2.掌握WebGIS的空间数据组织

3.掌握WebGIS数据库应用服务器

4.了解基于Web Service的开放式Web GIS

第五章 GIS数据库标准化

第一节 GIS数据库标准体系

一、标准原因与特点

二、GIS标准体系的编制原则和内容

三、国内外GIS标准的研究进展

四、国家标准《地球空间数据交换格式》介绍第二节 GIS数据的分类与编码

一、GIS数据分类编码的意义

二、GIS数据分类编码的原则

三、GIS数据分类编码的方法

四、GIS数据的分类体系和指标体系

第三节GIS数据库的数据质量

一、GIS数据质量概述

二、GIS数据源的质量问题

三、GIS数据库建立过程中的数据质量问题

四、数据质量分析与评价

第四节GIS数据库行业规范

基本要求：

1.了解GIS数据库标准体系

2.掌握GIS数据的分类与编码

3.掌握GIS数据库的数据质量相关问题

第六章 GIS数据库基础应用

第一节在城乡地形地籍数据建库中的应用一、概述