空间数据库管理系统概论(程昌秀编著)思维导图
合集下载
第六章空间数据管理ppt课件
• 优点：实现空间数据管理、速度较快 • 缺点：数据的安全性、一致性、完整性、
并发控制性、数据恢复较差，没有解决空 间对象反向检索问题
全关系型空间数据库管理系统
• 定义：属性数据和坐标数据用关系数据库 统一管理
• 关系数据库提供了Binay（二进制）字段， 变长的坐标数据采用该字段管理
• 优点：一体化管理，数据的安全性、一致 性、完整性、并发控制性、数据恢复较好
• 数据项的值可以是数值的、字母的、字母 数字的、汉字的等形式
• 数据项的物理特点在于它具有确定的物理 长度，可以作为整体看待
数据组织分级－－记录
• 记录是由若干相关联的数据项组成，是处 理和存储信息的基本单位，是关于一个实 体的数据总和
• 构成该记录的数据项表示实体的若干属性 • 为了唯一标识每个记录，就必须有记录标
• 空间数据库管理系统有哪几种？分别叙述 它们的优缺点
• 空间数据库建立空间索引方法有哪几种？ 分别叙述它们的原理
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
• 记录每个工作区在图库中的空间索引，就 可建立工作区与图库的关系
400
W41 W42 W43 W44 W45
300
W31 W32 W33 W34 W35
200
W21 W22 W23 W24 W25
100
W11 W12 W13 W14 W15
0
100
200
300
400
500
空间索引
• 为了加快数据库查询速度即矩形、椭 圆、多边形开窗，需要建立空间索引
• 物理单位分级：指数据在存储介质上的存 储单位，层次有比特、字节、字、块、桶 和卷（B、KB、MB、GB、TB）
并发控制性、数据恢复较差，没有解决空 间对象反向检索问题
全关系型空间数据库管理系统
• 定义：属性数据和坐标数据用关系数据库 统一管理
• 关系数据库提供了Binay（二进制）字段， 变长的坐标数据采用该字段管理
• 优点：一体化管理，数据的安全性、一致 性、完整性、并发控制性、数据恢复较好
• 数据项的值可以是数值的、字母的、字母 数字的、汉字的等形式
• 数据项的物理特点在于它具有确定的物理 长度，可以作为整体看待
数据组织分级－－记录
• 记录是由若干相关联的数据项组成，是处 理和存储信息的基本单位，是关于一个实 体的数据总和
• 构成该记录的数据项表示实体的若干属性 • 为了唯一标识每个记录，就必须有记录标
• 空间数据库管理系统有哪几种？分别叙述 它们的优缺点
• 空间数据库建立空间索引方法有哪几种？ 分别叙述它们的原理
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
• 记录每个工作区在图库中的空间索引，就 可建立工作区与图库的关系
400
W41 W42 W43 W44 W45
300
W31 W32 W33 W34 W35
200
W21 W22 W23 W24 W25
100
W11 W12 W13 W14 W15
0
100
200
300
400
500
空间索引
• 为了加快数据库查询速度即矩形、椭 圆、多边形开窗，需要建立空间索引
• 物理单位分级：指数据在存储介质上的存 储单位，层次有比特、字节、字、块、桶 和卷（B、KB、MB、GB、TB）
空间数据库管理系统概论
第一章绪论1.空间数据：空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观。
2.矢量数据：矢量数据是一种用点、线、面等基本空间要素来表示人们赖以生存的自然世界的数据。
3.栅格数据：栅格数据是把地理空间中的事物和现象作为连续的变量或体来看待。
4.空间数据特征：空间特征非结构化特征空间关系特征时态特征多尺度特征5.空间数据库：在地球表面某一范围内与空间地理相关的，反映某一主题信息的数据集合。
这些数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
6.空间数据库特点：数据量大空间数据和属性数据的集合应用广泛7.空间数据库管理系统：空间数据库管理系统是位于用户和操作系统之间的一层数据库管理软件。
对空间数据库的所有操作都是在空间数据库管理系统的统一管理和控制下进行的。
8.空间数据库管理系统的功能：空间数据的定义和操纵空间数据的组织、存储和管理后台的事物管理和运行管理数据库的建立和维护。
9.空间数据库系统定义：空间数据库系统是由空间数据库及其管理软件、应用软件组成的系统。
10.空间数据库系统的组成：空间数据库空间数据库管理系统数据库管理员用户和应用程序。
11.空间数据管理技术的发展阶段：文件系统文件关系混合系统空间数据库引擎对象关系型空间数据库管理系统。
第二章数据库相关基础知识回顾1.数据模型：数据模型是对现实世界数据特征的抽象、对现实世界的模拟。
2.数据模型分类：概念模型逻辑模型物理模型3.概念模型：用于信息世界的建模，它是现实世界的第一层抽象，它是数据库设计的有力工具，也是数据库开发人员与用户之间进行交流的语言。
逻辑模型：是用户眼中看到的数据范围，它是能用某种语言描述，使计算机系统能够理解，被数据库管理系统支持的数据视图。
物理模型：是对数据最底层的抽象，它描述数据在系统内部的表示方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法，是面向计算机系统的。
管理信息系统数据流程图详解PPT课件
在，DFD并不表明它们之间的任何关系，诸如次序、主次等。 • ⑤避免错误的数据流命名方法
精选
数据流的表达
顾客
订货单 支票
退货单 询问
处理 顾客 事务
订货单 支票
退货单 询问
数据流的错误表达
2020/6/5
管理信息系统
8
• 第一种解决办法
顾客
顾客事务
处理 顾客 事务
订货单 支票
退货单 询问
2020/6/5
、彻底，DFD中各层是否有遗漏、重复、冲突之处，各 层DFD及同层DFD之间关系是否争取及命名、编号是否 确切、合理等，对错误与不当之处进行修改。 • （7）和用户进行交流，在用户完全理解数据图的内容的 基础上征求用户的意见。
精选
数据流图的绘制步骤(3)
绘制数据流图过程示意图
a关联图 b顶层图 c二层图
精选
1） DFD的特性
与程序流程图不同，DFD不表示程序的控制结构，只 描述数据的流动
DFD分成多层(子图、父图概念)表示, 从而逐步展开 数据流和功能的细节。
精选
顶层 1层
DFD的分层表示
S
(基本系统模型)
2
1
(系统的子功能)
3
2层
2.2 2.1
3.1
3.2
2.3
精选
2） 画分层DFD
(1)先画出顶层DFD (2)自顶向下画出各层DFD
精选
开发数据流程图时的注意事项： （1）上层数据流程图与下层数据流层图的平衡； （2）对图中各元素加以编号
P-处理, D-数据存储, F-数据流, .-流程图的层次 （3）图中只有数据流，无控制流
只考虑加工之间的数据流动
精选
数据流的表达
顾客
订货单 支票
退货单 询问
处理 顾客 事务
订货单 支票
退货单 询问
数据流的错误表达
2020/6/5
管理信息系统
8
• 第一种解决办法
顾客
顾客事务
处理 顾客 事务
订货单 支票
退货单 询问
2020/6/5
、彻底，DFD中各层是否有遗漏、重复、冲突之处，各 层DFD及同层DFD之间关系是否争取及命名、编号是否 确切、合理等，对错误与不当之处进行修改。 • （7）和用户进行交流，在用户完全理解数据图的内容的 基础上征求用户的意见。
精选
数据流图的绘制步骤(3)
绘制数据流图过程示意图
a关联图 b顶层图 c二层图
精选
1） DFD的特性
与程序流程图不同，DFD不表示程序的控制结构，只 描述数据的流动
DFD分成多层(子图、父图概念)表示, 从而逐步展开 数据流和功能的细节。
精选
顶层 1层
DFD的分层表示
S
(基本系统模型)
2
1
(系统的子功能)
3
2层
2.2 2.1
3.1
3.2
2.3
精选
2） 画分层DFD
(1)先画出顶层DFD (2)自顶向下画出各层DFD
精选
开发数据流程图时的注意事项： （1）上层数据流程图与下层数据流层图的平衡； （2）对图中各元素加以编号
P-处理, D-数据存储, F-数据流, .-流程图的层次 （3）图中只有数据流，无控制流
只考虑加工之间的数据流动
管理信息系统数据流程图详解
管理信息系统数据流程图详解
数据流图的绘制步骤(3)
绘制数据流图过程示意图
a关联图 b顶层图 c二层图
A C
B
A
1D
3E G6
C
B 2F5
图0
L G
M
N P 图2
3 1
d三层图
Q G
R
管理信息系统数据流程图详解
L
…
.3
S
M
图2.1
.2
数据流图的绘制原则
• 绘制数据流图的主要原则
• （1）明确系统界面。
缺少C
3.2 D
加工3
管理信息系统数据流程图详解
处理编号
处理的编号原则： 子图图号为分解的父图中的处理号,
同级子图在最后数字以序号区别。
管理信息系统数据流程图详解
顶层
（不编号）
S
1层 2
1 3
2层 2.2
2.1
3.1
3.2
2.3
管理信息系统数据流程图详解
分解的程度
分解的深度与层次： 按功能情况定，一般设深度为3-5； 如超过5个加工最好分解画，否则容易出错。
3
• 源点和终点(又称端点)是系统外的实体，称作外部项。它 们存在于环境之中，与系统有信息交流，从源点到系统 的信息叫系统的输入；从系统到终点的信息称系统的输 出。同—个端点可以是人或其它系统。在DFD中引入源 点和终点是为了便于理解系统，所以不需要详细描述它 们。它们可有编号，以“S”开头。
管理信息系统数据流程图详解
管理信息系统
26
• 绘制数据流图举例
• (1）储户将填好的取款单、存折交银行，银行做如下处理 ：
• ①审核并查对帐目，将不合格的存折、取款单退回储 户，合格的存折、取款单送取款处理。
数据流图的绘制步骤(3)
绘制数据流图过程示意图
a关联图 b顶层图 c二层图
A C
B
A
1D
3E G6
C
B 2F5
图0
L G
M
N P 图2
3 1
d三层图
Q G
R
管理信息系统数据流程图详解
L
…
.3
S
M
图2.1
.2
数据流图的绘制原则
• 绘制数据流图的主要原则
• （1）明确系统界面。
缺少C
3.2 D
加工3
管理信息系统数据流程图详解
处理编号
处理的编号原则： 子图图号为分解的父图中的处理号,
同级子图在最后数字以序号区别。
管理信息系统数据流程图详解
顶层
（不编号）
S
1层 2
1 3
2层 2.2
2.1
3.1
3.2
2.3
管理信息系统数据流程图详解
分解的程度
分解的深度与层次： 按功能情况定，一般设深度为3-5； 如超过5个加工最好分解画，否则容易出错。
3
• 源点和终点(又称端点)是系统外的实体，称作外部项。它 们存在于环境之中，与系统有信息交流，从源点到系统 的信息叫系统的输入；从系统到终点的信息称系统的输 出。同—个端点可以是人或其它系统。在DFD中引入源 点和终点是为了便于理解系统，所以不需要详细描述它 们。它们可有编号，以“S”开头。
管理信息系统数据流程图详解
管理信息系统
26
• 绘制数据流图举例
• (1）储户将填好的取款单、存折交银行，银行做如下处理 ：
• ①审核并查对帐目，将不合格的存折、取款单退回储 户，合格的存折、取款单送取款处理。
第1章数据库和数据库管理系统概述
第1章 数据库和数据管理系统概述
第1章 数据库和数据管理系统概述
第1章 数据库和数据管理系统概述
第1章 数据库和数据管理系统概述
二维表中的每一行，是描述一个独立“个体”的有关数据， 它对应数据库中的一条“记录”； 二维表中的每一列，是各个 记录中同一属性的数据， 它对应数据库中的一个“字段”。 1) 关系型数据库的特点
第1章 数据库和数据管理系统概述
2. 支持多媒体数据 FoxPro数据库的字段数据类型中，增加了一种叫做“通 用型”（General）的数据类型， 可用于存放声音、 图形、 图像等多媒体数据。 3. 先进的数据处理技术 FoxPro采用了压缩索引、复合索引、结构化查询语言 （SQL）、 快速查询技术（Rushmore），提高了多库关联查 询和对大型数据库的查询速度。 4. 具有丰富的辅助设计工具 FoxPro具有屏幕生成器、 报表生成器和项目管理器， 使 繁琐的屏幕格式、 报表设计，变得十分简单、 快捷， 大大减 少了这方面的编程工作量。
所以，不同的数据库管理系统， 所形成的数据库， 其结构 可能是不同的。 目前， 商品化的数据库管理系统所对应的数据 库结构， 主要有三种结构模型，即层次模型、 网状模型和关系 模型。 1. 层次模型的数据库 层次模型的数据库是按数据的从属关系存放数据的，类似 于磁盘上的文件目录结构。 例如， 使用层次模型可以方便地把 一个单位的职工按其隶属关系存放到数据库中；在机械制造业， 可以把构成产品的零、部件，按其组装关系存放到数据库中。 显然， 对层次模型的数据库， 如果按隶属关系进行管理和检索 是比较直观和方便的。 2. 网状模型的数据库
第1章 数据库和数据管理系统概述
有关馆藏图书数据的二维表（见表1.1）， 有关读者信息 的二维表（见表1.2），有关图书流通信息的二维表（见表1.3。
数据库绪论思维导图
多对多联系
定义：若对于实体集A中的每一个实体，实体集 B中有n个实体(n≥0)与之联系，反之，对于对于 实体集B中的每一个实体，实体集A中也有m个 实体(m≥0)与之联系，则称实体集A与实体集B具 有多对多联系，记为m:n
数据库模式是数据库的核心和关键，外模式通常 是模式的子集。数据按外模式的描述提供给用 户，按内模式的描述存储在硬盘上，而模式介于 外、内模式之间，既不涉及外部的访问，也不涉 及内部的存储，从而起到隔离作用，有利于保持 数据的独立性，内模式依赖于全局逻辑结构，但 可以独立于具体的存储设备
三层模式关系
是一种对应规则，说明映象双方如何进行转换。
并发（Concurrency）控制
当多个用户的并发进程同时存取、修改数据库 时，可能会发生相互干扰而得到错误的结果并使 得数据库的完整性遭到破坏，因此必须对多用户 的并发操作加以控制和协调。
数据库恢复（Recovery）
计算机系统的硬件故障、软件故障、操作员的失 误以及故意的破坏也会影响数据库中数据的正确 性，甚至造成数据库部分或全部数据的丢失。 DBMS必须具有将数据库从错误状态恢复到某一 已知的正确状态（亦称为完整状态或一致状态） 的功能。
1对1联系
定义：若对于实体集A中的每一个实体，实体集 B中至多有一个实体与之联系，反之亦然，则称 实体集A与实体集B具有一对一联系，记为1:1。
1对多联系
定义：若对于实体集A中的每一个实体，实体集 B中有n个实体(n≥0)与之联系，反之，对于对于 实体集B中的每一个实体，实体集A中至多只有 一个实体与之联系，则称实体集A与实体集B具 有一对多联系，记为1:n
一是概念模型
（也称信息模型，用于信息世界的建模），它是 按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数 据库设计。这类模型强调其语义表达能力，要能 够较方便、直接地表达应用中的各种语义知识， 这类模型应为概念简单、清晰、易于用户理解， 是用户和数据库设计人员之间进行交流的语言。
5空间数据组织与管理概论
第五章 空间数据组织与管理
主要内容
❖ 空间数据库 ❖ 空间数据管理 ❖ 空间数据组织 ❖ 空间索引 ❖ 空间数据库查询语言
5.1 空间数据库
数据库概述
建立数据库不仅仅是为了保存数据，扩展人的记忆，而 主要是为了帮助人们去管理和控制与这些数据相关联 的事物。地理信息系统中的数据库就是一种专门化的 数据库，由于这类数据库具有明显的空间特征，所以 有人把它称为空间数据库。
模
GIS
型
代表性GIS软件：ARC/INFO
MGE;SICARD;GENEMAP等
❖ 网络数据库模型 ▪ 优点：
• 能明确而方便地表示数据间的复杂关系 • 数据冗余小
▪ 缺陷：
• 网状结构的复杂，增加了用户查询和定位的困难。 • 需要存储数据间联系的指针，使得数据量增大 • 数据的修改不方便（指针必须修改）
5.1 空间数据库
❖ 关系数据库模型
地图
M
Ⅰ
Ⅱ
▪ 关系数据库模型是以记录组
定义：数据库就是为了一定的目的，在计算机系统中以 特定的结构组织、存储、管理和应用的相关联的数据 集合。
计算机对数据的管理经过了三个阶段 ： 程序管理阶段 、文件管理阶段 、数据库管理阶段
5.1 空间数据库
数据库中数据组织方式 库中的数据组织一般可以分为四级：数据项、记录、文 件和数据库。 1、数据项：是可以定义数据的最小单位，也叫元素、基 本项、字段等。 2、记录：由若干相关联的数据项组成。 3、文件：文件是一给定类型的(逻辑)记录的全部具体值 的集合。 4、数据库：是比文件更大的数据组织。数据库是具有特 定联系的数据的集合，也可以看成是具有特定联系的 多种类型的记录的集合。数据库的内部构造是文件的 集合，这些文件之间存在某种联系，不能孤立存在。
主要内容
❖ 空间数据库 ❖ 空间数据管理 ❖ 空间数据组织 ❖ 空间索引 ❖ 空间数据库查询语言
5.1 空间数据库
数据库概述
建立数据库不仅仅是为了保存数据，扩展人的记忆，而 主要是为了帮助人们去管理和控制与这些数据相关联 的事物。地理信息系统中的数据库就是一种专门化的 数据库，由于这类数据库具有明显的空间特征，所以 有人把它称为空间数据库。
模
GIS
型
代表性GIS软件：ARC/INFO
MGE;SICARD;GENEMAP等
❖ 网络数据库模型 ▪ 优点：
• 能明确而方便地表示数据间的复杂关系 • 数据冗余小
▪ 缺陷：
• 网状结构的复杂，增加了用户查询和定位的困难。 • 需要存储数据间联系的指针，使得数据量增大 • 数据的修改不方便（指针必须修改）
5.1 空间数据库
❖ 关系数据库模型
地图
M
Ⅰ
Ⅱ
▪ 关系数据库模型是以记录组
定义：数据库就是为了一定的目的，在计算机系统中以 特定的结构组织、存储、管理和应用的相关联的数据 集合。
计算机对数据的管理经过了三个阶段 ： 程序管理阶段 、文件管理阶段 、数据库管理阶段
5.1 空间数据库
数据库中数据组织方式 库中的数据组织一般可以分为四级：数据项、记录、文 件和数据库。 1、数据项：是可以定义数据的最小单位，也叫元素、基 本项、字段等。 2、记录：由若干相关联的数据项组成。 3、文件：文件是一给定类型的(逻辑)记录的全部具体值 的集合。 4、数据库：是比文件更大的数据组织。数据库是具有特 定联系的数据的集合，也可以看成是具有特定联系的 多种类型的记录的集合。数据库的内部构造是文件的 集合，这些文件之间存在某种联系，不能孤立存在。
思维导图——数据库原理
修改
3
定义：描述事物的符号纪录 语法和语义 定义：存放数据的仓库 永久存储、有组织、可共享 定义：位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件 数据库管理系统 功能 数据库系统概念 数据描述 数据模型 全局结构 概念模型 逻辑模型 DBMS DBS
数据 数据库 数据库概念
4
物理独立性
数据结构化、数据共享性高、冗余低
逻辑独立性
易扩充 数据库特点 数据独立
并发控制
数据库恢复
5
思维导图——数据库原理
信息工程学院 B1412-11-梁悦
数据 数据库 数据库管理系统 数据库系统概念
数据结构化
数据共享性高 数据库概念 数据库原理 数据库特点 数据库管理 数据冗余低 易扩充 数据独立性高
数据统一管理和控制
产生与发展 恢复 并发控制 完整性
安全性
2
产生：应数据管理任务的需要 发展阶段 方法 产生与发展 恢复 数据库管理 并发控制 完整性 安全性 故障类型 概念 问题 方法：封锁 概念 内容 权限 SQL安全机制 子系统 约束 触发器 访问 撤销 重做 转储和建立日志 不是物理，是一致性 物理性的破坏