第4讲 空间数据库模型

（2）分布式数据库
在集中式数据库系统成熟技术的基础上产生和发展了分布式数据库 系统，分布式数据库系统是数据库技术和网络技术两者相互渗透和 有机结合的结果。一些商品化的产品正在研制或已经推出。如 Oracle、Informix、Sybase等等。
（3）对象特性的融入
关系数据库Oracle、Sybase、DB2、Informix都在积极努力，使自 己的关系型产品增加一些面向对象的成分。
以及相同的操作方法，如查询、计算长度、求流域面积等，因而可抽象为河流类。
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四、 关系模型
3 关系模型的进一步发展
（1）非结构化大型对象（LOB-Large Object）的引进
在关系模型中附加非结构化内容，用于存贮大量变长字符串和二进 制数据，可以对诸如文本数据、图象数据、全动感的视频信息、声 音波形等等这类大量的非结构化数据进行存储和管理，于是在目前 一些大型的RDBMS（如DB2、Oracle等）中，增加了大型对象这 种数据类型。
左多边形 O O O O O O O O C C C C C B
右多边形 A A B B B C C C A B D D D A
起点 1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 12 11 10 9
终点 8 1 2 3 4 5 6 7 9 5 10 12 11 2
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四、 关系模型
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二、 层次模型
1 层次模型
表示实体间一对多的联系 层次数据库结构特别适用于文
献目录、土壤分类、部门机 构等分级数据的组织。
M
2b3
M
a ⅠcⅡe 5
1 d4 f
Ⅰ
Ⅱ
a
b
c
d
c
e
f
12 23 34 41
34 35 54
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二、 层次模型
对象的划分：根据对象的共性，及对它的研究目的来划分， 与具体的目的、性质相联系，不同的目的就会有不同划分。
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五、 面向对象数据模型
重点
1 基本概念
2）分类
分类是把一组具有相同属性结构和操作方法的对象归纳或映射 为一个公共类的过程。如河流均具有共性，如名称、长度、流域面积等，
2 层次模型用于GIS地理数据库的局限性
简单、直观，易于理解。 用于GIS地理数据库存在的主要问题是：
1）很难描述复杂的地理实体之间的联系，描述多对多的关系时 导致物理存储上的冗余 2）对任何对象的查询都必须从层次结构的根结点开始，低层次 对象的查询效率很低，很难进行反向查询 3）数据独立性较差，数据更新涉及许多指针，插入和删除操作 比较复杂，父结点的删除意味着其下层所有子结点均被删除； 4）基本不具备演绎功能和操作代数基础。
名称
宽度
路面质量
等级
道路
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一、实体模型与数据模型
2 数据间的逻辑联系
数据间的逻辑联系主要是指
记录与记录之间的联系。
A
1、一对一的联系(1：1)
2、一对多的联系(1：N)
A
3、多对多的联系(M：N)
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A
A
B
A
A
B
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B B
B B
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一、实体模型与数据模型
3 数据模型
数据模型是数据库系统中关于数据和联系的逻辑组 织的形式表示。能反映事物的固有特征及其相互联系 或运动变化规律。
每一种数据模型都以不同的数据抽象与表示能力来 反映客观事物，有其不同的处理数据联系的方式。
数据库领域采用的数据模型有层次模型、网状模型 和关系模型，其中应用最广泛的是关系模型。
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第4讲 空间数据库模型
第4讲 空间数据库模型
• 实体模型与数据模型 • 层次数据模型 • 网状数据模型 • 关系数据模型 • 面向对象数据模型 • 三维数据模型 • Arc/info 数据模型
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一、实体模型与数据模型
1 实体模型
利用实体内部的联系和实体间的联系来描述客观 事物及其联系，称为实体模型
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三、 网状模型
1 网状模型
多对多的联系 结点数据间没有明确的从属关系
M
2b3
M
a ⅠcⅡe 5
1 d4 f
Ⅰ
Ⅱ
a
b
cd
e
f
1
2
3
4
5
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三、 网状模型
2 网状模型用于GIS地理数据库的局限性
网状模型反映地理世界中常见的多对多关系，支持数据重 构，具有一定的数据独立和数据共享特性。表示关系复杂 的地理数据和具有网络特征的地理实体效果较好。
用于GIS地理数据库的主要问题如下： 1）由于网状结构的复杂性，增加了用户查询和定位困难。 网状结构数据指针比较复杂，占据大量存储空间，数据更 新较为繁琐。 2）不直接 3）基本不具备演绎功能和操作代数基础。
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四、 关系模型
1 关系模型
数学化的模型
二维表
线号 a b c d e f g h i j k l m n
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五、 面向对象数据模型
重点 1 基本概念 1）对象
地理对象
属性—数据 行为—方法
含有数据和操作方法的独立模块，可以认为是数据和
行为的统一体。如一个城市、一棵树均可作为地理对象。
·具有一个唯一的标识，
·具有一组描述特征的属性，以表明其在某一时刻的状态；
·具有一组表示行为的操作方法，用以改变对象的状态。
2 关系模型用于GIS地理数据库的局限性
关系模型主要优点是：数据结构灵活、清晰，可以通过数学运 算进行各种查询、计算和修改；数据描述具有较强的一致性和 独立性。
但对于空间数据一般DBMS却有局限，表现为：
1）用关系模型描述本身具有复杂结构和涵义的地理对象时， 需对地理实体进行不自然ห้องสมุดไป่ตู้分解。
2）空间数据通常是变长的，而一般RDBMS只允许记录的长度 设定为固定长度，此外，通用DBMS难于存储和维护空间数据 的拓扑关系。
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四、 关系模型
2 关系模型用于GIS地理数据库的局限性
3）一般RDBMS都难以实现对空间数据的关联、连通、包含、 叠加等基本操作。 4）一般DBMS不能支持GIS需要的一些复杂图形功能。 5）一般RDBMS难以支持复杂的地理信息，因为单个地理实 体的表达需要多个文件、多条记录，包括大地网、特征坐标、 拓扑关系、属性数据和非空间专题属性等方面信息。