空间数据库总结

第一章：

1.简述空间数据的结构特点及用传统商用关系数据库管理空间数据的局限性：

答：1.结构特点：（1）从数据组织和管理角度看，空间数据与一般的事务数据相比具有非结构化特征（2）相对于一般的事务数据而言，空间数据量大（3）用以描述事物或现象随时间的变化2.局限性：（1）表示某种空间对象实体记录的空间字段难于预先确定（2）空间信息有坐标系统（3）关系数据原有的功能不能满足地理空间应用要求

2.空间数据管理的演化过程

答：1.人工管理阶段（20世纪50年代中期）特点：（1）数据不保存（2）没有数据管理软件（3）数据冗余2.文件系统阶段（20世纪60年代中期）特点：（1）数据文件是大量数据的集合形式（2）面向用户的数据文件（3）数据文件与对应的程序具有一定的独立性（4）由初期的顺序文件发展为索引文件、链接文件、直接文件等3.文件与数据库系统混合管理系统（20世纪80年代初期）特点：（1）对用户观点的数据进行严格细致的描述（2）允许用户以记录或数据项作单位进行访问（3）数据的物理存储可以很复杂，同样的物理数据可以导出多个不同的逻辑文件4.全关系型空间数据库管理系统（20世纪80年代后期）；5.对象关系数据库管理系统；6.面向对象的数据库系统

3..空间数据库的研究内容：

答：1.地理空间数据的获取与处理：（1）空间数据库的准确性研究；（2）空间数据质量研究；

2.地理空间数据组织（1）空间数据的多种表达方式研究；（2）时空关系的研究；（3）海量空间数据库的结构体系研究

3.地理空间数据库系统：（1）空间关系语言研究（2）分布处理和Client/Server模式

4.地理空间数据共享的研究

4.松散双元空间数据管理的结构及其弊端

文件与数据库系统混合管理系统（20世纪80年代初期）特点：（1）对用户观点的数据进行严格细致的描述（2）允许用户以记录或数据项作单位进行访问（3）数据的物理存储可以很复杂，同样的物理数据可以导出多个不同的逻辑文件

答：

第二章：

1.基于实体空间对象描述的基本特点：

答：基于对象的模型强调个体现象，对象之间的空间位置关系通过所谓拓扑关系进行连接，主要描述不连续的地理现象，适合表示有固定形状的空间实体

2.基于场模型地理空间描述适应的地理变量的分布特点：

答：分布特点：在一定空间内连续分布。将地理空间的事物和现象作为连续的变量来看待。基于场模型可分为：图斑模型、等值线模型、选择模型

3.栅格数据操作的基本类型：

答（1）局部操作；（2）聚焦操作；（3）区域操作；（4）全局操作（5）图像操作

4.矢量数据向栅格数据转移的基本算法

答:(1)内部点扩散算法（2）复数积分算法（3）射线算法的扫描算法（4）边界代数算法

5.矢量数据与栅格数据结构的区别：

答：（1）栅格数据结构具有“属性明显，位置隐含”的特点，它易于实现，操作简单，有利于栅格的空间信息模型的分析，但栅格数据表达精度不高，数据存储量大，工作效率低；（2）矢量数据结构具有“位置明显，属性隐含”的特点，它操作起来比较复杂，许多分析操作（如叠置分析）用矢量数据结构难于实现；但它的数据表达精度高，数据存储量小，工作效率高。

6.非拓扑辩状矢量层文件数据组织与拓扑矢量文件数据组织的区别：

答：非拓扑辫状矢量层文件的数据组织，它仅记录空间目标位置坐标和属性信息，而不记录它的拓扑关系，它可能有两种形式，一种是：每个点线面坐标直接跟随它的空间坐标；另

一种方式是：点坐标作为一个文件，线和多边形有点号组成。在非拓扑数据组织中，边界线数据均获取和存储两次，这就会产生裂隙或重叠，并产生数据冗余；为了消除裂隙，一般需要编辑。拓扑矢量层文件数据组织，实际上还仅仅是结点线面之间的关联拓扑关系，这种关系通常有两种表达关系：全显示表达和半隐含表达，全显示的表达是指结点弧段面块相互之间的所有关联拓扑关系，都用关系表显示的表达出来，关系除了要明确表示出来从上到下的拓扑关系，还要用关系表列出结点弧段面块之间的关系，但任然没有包括点与面，面与点的关联关系，这种关系是以弧段为桥梁建立的；半隐含表达则是用弧段—结点—弧段—面块的表格表示几何目标间的拓扑关系，建立空间目标之间的拓扑关系，这样一来修改面块—弧段的拓扑关系时，边界上内点移动只需进行一次，且只需修改弧段坐标数据文件即可，可以方便的实现数据共享问题。

7.简述线状网络数据模型设计的主要几何对象，并说明其文件组织的基本思想

答：形状网络模型主要几何要素：结点，几何弧段，逻辑弧段；文件分为结点文件，弧段坐标文件、拓扑关系文件、逻辑网段文件。结点文件记录坐标、关联边、结点其他属性；弧段坐标文件记录弧度中间点坐标拓扑关系文件记录起、终点坐标、坐标指针、其他属性；逻辑网段文件记录网段中逻辑关系；结点文件中坐标决定拓扑文件中起、终点，结点中的关联边、弧段坐标文件、拓扑关系文件中坐标指针构成逻辑网段文件。

8.简述基于polyvert的多边形网络拓扑数据结构的基本思想

答：polyvert包括结点文件、弧段中间坐标文件，多边形文件、拓扑文件、拓扑索引文件。结点、弧度中间坐标文件记录坐标；多边形文件记录多边形弧段序列指针；拓扑文件包括弧段标志号，中间点坐标个数及其指针，起、终点，左、右多边形；拓扑索引文件记录地址指针。多边形文件通过拓扑索引文件与拓扑文件相关联；拓扑文件通过中间点坐标指针与弧段中间坐标文件相结合，通过起、终点与结点文件相结合。

第四章：

1.简述数据的逻辑层次单位和物理层次单位，并给出逻辑记录与物理记录的定义：

答：（1）逻辑层次单位：数据项、记录、文件、数据库、数据仓库；物理层次单位：bit、字节、字、块；（2）逻辑记录：

2.试述逻辑记录的物理组织形式与各自的特点：

答：（1）定长记录固定组块：实现简单，只须说明块的体积和记录的长度（2）变长记录不跨界组块：把不同长度的记录存放到一个块中，要识别它们就必须给个记录时加一个长度指示器P R（3）变长记录跨界组块：一个记录在意个块中存放不下时，可以跨过边界存到另一个块中；（4）块列：将若干个数据块组成一个块列，文件系统的软件一次读/写整个块列，记录可跨越块的边界，但不允许跨越块列的边界。

3.在Hash文件组织中，何为碰撞？何为数据溢出？并说明处理桶数据溢出需用的方法

答（1）

5.空间索引的定义。它与传统文件索引有何不同。对空间数据建立空间索引的目的

答（1）空间索引：指依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系，按一定顺序排列的一种数据结构（2）不同：

6.空间数据库的静态索引和动态索引有何不同，二者具有哪些优缺点。

答：（1）静态索引是通过建立空间数据库中的逻辑记录与物理记录之间的静态索引表，使用各种查找算法，查找表结构，从而实现数据文件的索引。静态索引的实现比较简单，但修改很不方便，难以实现对数据文件实时的增加或删除（2）动态索引是在数据操作的过程中动态生成的索引结构。使用动态索引方法可以很方便地实现数据文件实时改动，但索引结构的实现复杂，维护索引结构需要计算时间和空间。