A. 什么是空间数据,它包括那几种类型
空间数据又称几何数据,它用来表示物体的位置、形态、大小分布等各方面的信息,是对现世界中存在的具有定位意义的事物和现象的定量描述。根据在计算机系统中对地图是对现实教想的存储组织、处理方法的不同,以及空间数据本身的几何特征,空间数据又可分为图形数据和图像数据。
空间数据包括以下五种类型:
1、地图数据:这类数据主要来源于各种类型的普通地图和专题地图,这些地图的内容非常丰富。
2、影像数据:这类数据主要来源于卫星、航空遥感,包括多平台、多层面、多种传感器、多时相、多光谱、多角度和多种分辨率的遥感影像数据,构成多元海量数据。
3、地形数据:这类数据来源于地形等高线图的数字化,已建立的数据高程模型(DEM)和其他实测的地形数据。
4、属性数据:这类数据主要来源于各类调查统计报告、实测数据、文献资料等。
5、混合数据:这类数据来源于卫星、航空遥感与各种类型的普通地图和专题地图形成多方面数据。
空间数据结构是空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构,是空间数据在计算机内的组织和编码形式,是地理实体的空间排列和相互关系的抽象描述。它是对空间数据的一种理解和解释。
空间数据结构又是指空间数据的编排方式和组织关系。空间数据编码是指空间数据结构的具体实现,是将图形数据、影像数据、统计数据等资料按一定的数据结构转换为适合计算机存储和处理的形式。不同数据源采用不同的数据结构处理,内容相差极大,计算机处理数据的效率很大程度取决于数据结构。
(1)空间数据库定义扩展阅读:
空间数据库管理系统是空间数据库的核心软件,将对空间数据和属性数据进行统一管理,为GIS应用开发提供空间数据库管理系统除了必须具备普通数据库管理系统的功能外,还具有以下三方面研究内容:
1、空间数据存储管理,实现空间数据强大的基础平台。和属性数据的统一存储和管理,提高数据的存储性能和共享程度,设计实现空间数据的索引机制,为查询处理提供快速可靠的支撑环境。
2、支持空间查询的SQL语言,参照SQL-92和OpenGIS标准,对核心SQL进行扩充,使之支持标准的空间运算,具有最短路径、连通性等空间查询功能。
3、查询,供相关人士查询数据。
参考资料来源:网络-空间数据
B. 空间数据库的空间数据库的设计
数据库因不同的应用要求会有各种各样的组织形式。数据库的设计就是根据不同的应用目的和用户要求,在一个给定的应用环境中,确定最优的数据模型、处理模式、存贮结构、存取方法,建立能反映现实世界的地理实体间信息之间的联系,满足用户要求,又能被一定的DBMS接受,同时能实现系统目标并有效地存取、管理数据的数据库。简言之,数据库设计就是把现实世界中一定范围内存在着的应用数据抽象成一个数据库的具体结构的过程。
空间数据库的设计是指在现在数据库管理系统的基础上建立空间数据库的整个过程。主要包括需求分析、结构设计、和数据层设计三部分。
1、需求分析
需求分析是整个空间数据库设计与建立的基础,主要进行以下工作:
1)调查用户需求:
了解用户特点和要求,取得设计者与用户对需求的一致看法。
2)需求数据的收集和分析:
包括信息需求(信息内容、特征、需要存储的数据)、信息加工处理要求(如响应时间)、完整性与安全性要求等。
3)编制用户需求说明书:
包括需求分析的目标、任务、具体需求说明、系统功能与性能、运行环境等,是需求分析的最终成果。
需求分析是一项技术性很强的工作,应该由有经验的专业技术人员完成,同时用户的积极参与也是十分重要的。
在需求分析阶段完成数据源的选择和对各种数据集的评价
2、结构设计
指空间数据结构设计,结果是得到一个合理的空间数据模型,是空间数据库设计的关键。空间数据模型越能反映现实世界,在此基础上生成的应用系统就越能较好地满足用户对数据处理的要求。
空间数据库设计的实质是将地理空间实体以一定的组织形式在数据库系统中加以表达的过程,也就是地理信息系统中空间实体的模型化问题。
1)概念设计
概念设计是通过对错综复杂的现实世界的认识与抽象,最终形成空间数据库系统及其应用系统所需的模型。
具体是对需求分析阶段所收集的信息和数据进行分析、整理,确定地理实体、属性及它们之间的联系,将各用户的局部视图合并成一个总的全局视图,形成独立于计算机的反映用户观点的概念模式。概念模式与具体的DBMS无关,结构稳定,能较好地反映用户的信息需求。
表示概念模型最有力的工具是E-R模型,即实体-联系模型,包括实体、联系和属性三个基本成分。用它来描述现实地理世界,不必考虑信息的存储结构、存取路径及存取效率等与计算机有关的问题,比一般的数据模型更接近于现实地理世界,具有直观、自然、语义较丰富等特点,在地理数据库设计中得到了广泛应用。
2)逻辑设计
在概念设计的基础上,按照不同的转换规则将概念模型转换为具体DBMS支持的数据模型的过程,即导出具体DBMS可处理的地理数据库的逻辑结构(或外模式),包括确定数据项、记录及记录间的联系、安全性、完整性和一致性约束等。导出的逻辑结构是否与概念模式一致,能否满足用户要求,还要对其功能和性能进行评价,并予以优化。
从E—R模型向关系模型转换的主要过程为:
①确定各实体的主关键字;
②确定并写出实体内部属性之间的数据关系表达式,即某一数据项决定另外的数据项;
③把经过消冗处理的数据关系表达式中的实体作为相应的主关键字
④根据②、③形成新的关系。
⑤完成转换后,进行分析、评价和优化。
3)物理设计
物理设计是指有效地将空间数据库的逻辑结构在物理存储器上实现,确定数据在介质上的物理存储结构,其结果是导出地理数据库的存储模式(内模式)。主要内容包括确定记录存储格式,选择文件存储结构,决定存取路径,分配存储空间。
物理设计的好坏将对地理数据库的性能影响很大,一个好的物理存储结构必须满足两个条件:一是地理数据占有较小的存储空间;二是对数据库的操作具有尽可能高的处理速度。在完成物理设计后,要进行性能分析和测试。
数据的物理表示分两类:数值数据和字符数据。数值数据可用十进制或二进制形式表示。通常二进制形式所占用的存贮空间较少。字符数据可以用字符串的方式表示,有时也可利用代码值的存贮代替字符串的存储。为了节约存贮空间,常常采用数据压缩技术。
物理设计在很大程度上与选用的数据库管理系统有关。设计中应根据需要,选用系统所提供的功能。
4)数据层设计
大多数GIS都将数据按逻辑类型分成不同的数据层进行组织。数据层是GIS中的一个重要概念。GIS的数据可以按照空间数据的逻辑关系或专业属性分为各种逻辑数据层或专业数据层,原理上类似于图片的叠置。例如,地形图数据可分为地貌、水系、道路、植被、控制点、居民地等诸层分别存贮。将各层叠加起来就合成了地形图的数据。在进行空间分析、数据处理、图形显示时,往往只需要若干相应图层的数据。
数据层的设计一般是按照数据的专业内容和类型进行的。数据的专业内容的类型通常是数据分层的主要依据,同时也要考虑数据之间的关系。如需考虑两类物体共享边界(道路与行政边界重合、河流与地块边界的重合)等,这些数据间的关系在数据分层设计时应体现出来。
不同类型的数据由于其应用功能相同,在分析和应用时往往会同时用到,因此在设计时应反映出这样的需求,即可将这些数据作为一层。例如,多边形的湖泊、水库,线状的河流、沟渠,点状的井、泉等,在GIS的运用中往往同时用到,因此,可作为一个数据层。
5)数据字典设计
数据字典用于描述数据库的整体结构、数据内容和定义等。 数据字典的内容包括: 1)数据库的总体组织结构、 数据库总体设计的框架 。 2)各数据层详细内容的定义及结构、 数据命名的定义 。 3)元数据(有关数据的数据,是对一个数据集的内容、质量条件及操作过程等的描述) 。
C. GIS数据库的定义
数据:是通过数字化并记录下来可以被识别的符号,用以定性或定量地描述事物的特征和状况。
数据库:是长期存储在计算机内的,有组织、可共享的数据集合。
空间数据:也就是地理数据。它以点、线、面等方式采用编码技术对空间物体进行特征描述及在物体间建立相互联系的数据集。(其最根本的特点就是:每一个地理实体都按统一的地理坐标进行记录)
空间数据库:也就是地理信息系统数据库,或地理数据库。是某一区域内关于一定地理要素特征的数据集合,为GIS提供空间数据的存储和管理方法。
数据库管理系统(DBMS):用于管理综合的和共享的数据库的一套计算机程序,能完成数据输入、查找、检索、操作、和输出等任务。
(网络:是一种操纵和管理数据库的大型软件,是用于建立、使用和维护数据库,简称dbms。它对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性。)
关系数据库:是建立在关系模型基础上的数据库,借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据。现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均用关系模型来表示。(关系模型:是基于谓词逻辑和集合论的一种数据模型)
关系数据库管理系统:就是管理关系数据库的数据库管理系统。(将数据组织为相关的行和列的系统。比如:SQL
Server
是一个关系数据库管理系统)
空间数据库管理系统:是指能够对介质上存储的地理空间数据进行语义和逻辑上的定义,提供必需的空间数据查询和存取功能,以及能够对空间数据进行有效的维护和更新的一套软件系统。(实际上就是在常规的数据库管理系统之上,提供特定的针对空间数据的管理功能)
D. 什么是空间数据库
空间数据库是随着地理信息系统GIS的开发和应用发展起来的数据库新技术,主要用来处理空间数据。想必你了解数据库吧,那它主要用来处理数据,你也知道了吧,只不过空间数据库SDB主要用来处理空间数据,即二维、三维等特征数据,而不是传统的数值、字符串等。
E. 什么是空间数据的查询对空间数据的查询有哪些形式和手段
1、空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据,它可以用来描述来自现实世界的目标,它具有定位、定性、时间和空间关系等特性。空间数据是一种用点、线、面以及实体等基本空间数据结构来表示人们赖以生存的自然世界的数据。
2、空间数据结构是空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构,是空间数据在计算机内的组织和编码形式,是地理实体的空间排列和相互关系的抽象描述。它是对空间数据的一种理解和解释。
3、空间数据结构又是指空间数据的编排方式和组织关系。空间数据编码是指空间数据结构的具体实现,是将图形数据、影像数据、统计数据等资料按一定的数据结构转换为适合计算机存储和处理的形式。不同数据源采用不同的数据结构处理,内容相差极大,计算机处理数据的效率很大程度取决于数据结构。
F. 什么叫空间数据库简单一点的 不要百度的
空间数据库的特点:1、数据量庞大。2、具有高可访问性 。3、空间数据模型复杂
4、属性数据和空间数据联合管理。
5、空间实体的属性数据和空间数据可随时间而发生相应变化。
6、空间数据的数据项长度可变,包含一个或多个对象,需要嵌套记录。
7、一种地物类型对应一个属性数据表文件。多种地物类型共用一个属性数据表文件。
8、具有空间多尺度性和时间多尺度性。
9、应用范围广泛。