第一章 基于ArcGIS的空间数据库的建库方案(18)

基于ArcGIS的空间数据库建库第一章基于ArcGIS的空间数据库的建库方案1.1空间数据库的基本知识1、数据库的定义：为了一定的目的，在计算机系统中以特定的结构组织、存储和应用的相关联的数据集合。2、地理空间数据库的定义：地理数据库是某区域关于一定地理要素特征的数据集合。3、地理空间数据库的特点：与一般数据库相比，具有以下特点：(1)数据量特别大;(2)具有地理空间数据和属性数据；(3)数据应用面相当广。第一章基于ArcGIS的空间数据库的建库方案4、数据库模型数据模型是描述数据内容和数据之间联系的工具，是衡量数据库能力强弱的主要标志之一。常用的数据模型有层次模型、网络模型、关系模型，以及最近兴起的面向目标或称面向对象的模型。第一章基于ArcGIS的空间数据库的建库方案(1)层次模型层次模型是以记录类型为结点的有向树或者森林，主要特征是除根结点之外，任何结点只有一个父亲。父结点表示的实体与子结点表示的实体必须是一对多的联系，即一个父记录对应于多个子记录，而一个子记录只对应于一个父记录。对于图1.1所示的多边形地图，可以构造出图1.2所示的层次模型。图1.1图1.2第一章基于ArcGIS的空间数据库的建库方案（2）网络模型网络模型是以记录类型为结点的网络结构，网络与树有两个非常显著的区别：1)一个子结点可以有两个或多个父结点；2)在两个结点之间可以有两种或多种联系。图1.3是图1.1的网络模型。图1.3第一章基于ArcGIS的空间数据库的建库方案（3）关系模型关系模型是一种数学化的模型。图1.1所示的地图，可用表1.1至表1.4所列的关系表表示多边形与边界及结点之间的关系。表1.1关系1：多边形关系(P)表1.2关系2：边界关系(E)第一章基于ArcGIS的空间数据库的建库方案表1.3关系3：边界-结点关系(N)表1.4关系4：结点坐标关系(C)第一章基于ArcGIS的空间数据库的建库方案(4)面向目标（对象）的数据模型1）面向对象方法的基本概念：对象：在GIS中定义为：描述一个地理实体的空间和属性数据以及定义一系列对实体有意义的操作函数的统一体。对象类：同类对象的集合。方法和消息：对一个类定义的所有操作称为方法。对象间的相互联系和通信的唯一途径是通过“消息”传送实现的。协议和封装：协议是一个对象对外服务的说明，它告知一个对象可以为外界做什么，外界对象能够并且只能向该对象发送协议中所提供的信息，请求该对象服务。封装：是将事件包围起来，使外界不必知道内部构造和内容。封装的最小单位是对象。第一章基于ArcGIS的空间数据库的建库方案面向对象的方法具有强大的数据抽象表达能力。如：分类、概括、聚集、联合等抽象技术，以及继承、传播等抽象工具。面向对象的单个继承的实例如图1.4所示，多个继承的实例如图1.5所示。图1.4图1.5第一章基于ArcGIS的空间数据库的建库方案(5)GIS中空间数据库的组织方式1）混合结构模型两个子系统分别存储空间数据和属性数据。记录之间通过关键字联系，如图1.6所示。图1.6第一章基于ArcGIS的空间数据库的建库方案2）扩展结构模型采用统一的RDBMS存储空间数据和属性数据，扩展RDBMS的空间管理功能。通常在标准RDBMS上附加空间数据管理层，利用该层将GeoSQL转化成标准的SQL语言。如图1.7所示。图1.7扩展结构模型第一章基于ArcGIS的空间数据库的建库方案3)统一数据模型不基于标准RDBMS，而是在开放的DBMS基础上扩展空间数据管理功能，空间扩展部分完全容入DBMS。第一章基于ArcGIS的空间数据库的建库方案4）面向对象的数据库管理系统面向对象DBMS的有三种实现方式①扩充面向对象程序设计语言（OOPL），在OOPL增加DBMS功能。②扩充RDBMS，在RDBMS中增加面向对象的功能。③建立全新的支持面向对象的OODBMS。第一章基于ArcGIS的空间数据库的建库方案1.2基本的建库思路1、建库软件数据库软件：Oracle；数据库引擎：ArcSDEforOracle空间数据类型：Geodatabase(地理数据库)。第一章基于ArcGIS的空间数据库的建库方案2、数据库建库方案数据库建库结构图如图1.8所示。图1.8第一章基于ArcGIS的空间数据库的建库方案采取Client/Server（客户端/服务器）模式建立网络数据库，在服务器端安装Oracle，ArcSDEforOracle,在客户端安装一些客户端软件，如Arc/Info,ArcObjects,VisualBasic,VisualC++。在服务器端，将空间数据和相关的属性数据存储在Oracle关系数据库中，利用ArcCatalog建立geodatabase地理数据库。在客户端，利用Arc/Info，ArcObjects,VisualBasic,VisualC++等通过空间数据引擎访问数据库中的数据。第一章基于ArcGIS的空间数据库的建库方案1.3ArcGIS支持的空间数据类型ArcGIS同时支持基于文件的空间数据类型和基于数据库的空间数据类型。1、基于文件的空间数据类型ArcGIS可以使用多种格式的GIS数据，基于文件的空间数据类型包括对多种GIS数据格式的支持，如coverage，shapefile，grid，image和TIN。2、基于数据库的空间数据类型ArcGIS用一个高级的通用的地理数据模型Geodatabase来表示空间信息，包括空间要素，遥感数据以及其他的空间数据类型。Geodatabase数据模型也可以在数据库中管理同样的空间数据类型，这样，可以充分利用关系数据库已有的优点。End!Thanks!