第九講空間數(shù)據(jù)關(guān)系化管理

第九講空間數(shù)據(jù)關(guān)系化管理第1頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三主要內(nèi)容1基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)模型2基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的空間實體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3空間數(shù)據(jù)訪問模型4關(guān)系化空間數(shù)據(jù)的安全管理5大型關(guān)系型DBMS分布式體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

第2頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三在傳統(tǒng)的GIS中，一般是將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)完全分開來存放在文件中，但由于GIS中管理的數(shù)據(jù)量逐漸增大，這種分離管理已經(jīng)不能滿足當(dāng)前數(shù)據(jù)管理的需要。GIS數(shù)據(jù)的關(guān)系化管理方式能使GIS系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計人員從龐大、煩瑣的數(shù)據(jù)管理工作中解脫出來，能充分應(yīng)用現(xiàn)有的大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)本身的數(shù)據(jù)管理功能。（見下表，文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能比較表）第3頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三第4頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三1基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)模型關(guān)系數(shù)據(jù)庫是建立在關(guān)系模型的基礎(chǔ)之上的,它的基本組成是表,每個表有列(表字段)、行（表記錄）組成，一個數(shù)據(jù)庫則由許多個表組成，這些表之間采用一定的關(guān)系組織連接。按照層次模型及表之間的連接關(guān)系，地理關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)組織模型各個表具有用于描述本層表格自身的特點的基本信息和可隨意添加的多個屬性值。（見圖示）

第5頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三第6頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三（1）地圖表集：整個系統(tǒng)具有這樣一個表，它可以作為一個地圖集中的最高層次表格，在實現(xiàn)上可以作為多個數(shù)據(jù)庫的總體規(guī)劃表格。它本身具有各個地圖的引用和描述信息。（2）地圖表：每個地圖都有這樣一個表，它可以作為管理一個工程中地圖的最高表格，它是以一個數(shù)據(jù)庫的總體規(guī)劃表格的方式實現(xiàn)。該表具有各層參照、描述和引用信息。（3）地圖層表：每個地圖層都有這樣一個表，它作為管理一個圖層的表格。該表具有本圖層的空間對象及各個空間對象的相應(yīng)描述信息。（4）空間索引表：每個地圖層對應(yīng)一個空間索引表，它用于協(xié)助進(jìn)行空間分析，以加快空間分析的速度。

第7頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三2基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的空間實體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同的空間實體（點、線、面），其表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是不一樣的。下面就是一種空間實體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（1）polygon（面狀實體表）createtablepolygon(GIDintNOTNULL,iInterIdint,/*內(nèi)部編碼*/iUsidint,/*用戶標(biāo)識碼*/iClassidint,/*分類碼*/iLayerNoint,/*層號*/iDisplayCodeint,/*表達(dá)符號碼*/iColorNoint,/*區(qū)域顏色號碼*/……dXlabfloat,/*內(nèi)部標(biāo)識點坐標(biāo)*/dYlabfloat)

第8頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三（2）line（線狀實體表）createtableline(GIDintNOTNULL,iInterIdint,/*內(nèi)部編碼*/iUsidint,/*用戶標(biāo)識碼*/iClassidint,/*分類碼*/iLayerNoint,/*層號*/iDisplayCodeint,/*表達(dá)符號碼*/iDisplayPatternNoint,/*線型號*/……iTranspint,/*透明方式*/)第9頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三（3）point（點狀實體表）createtablepoint(GIDintNOTNULL,iInterIdint,/*內(nèi)部編碼*/iUsidint,/*用戶標(biāo)識碼*/iClassidint,/*分類碼*/iLayerNoint,/*層號*/iDisplayTypeint,/*點類*/iDisplayCodeint,/*表達(dá)符號碼*/……Bmpname)

第10頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三（4）lin（面狀實體組成線段表）createtablelin(GIDPint,/*面狀實體代號*/GIDLint,/*線段編碼*/)（5）island（島嶼表）createtablelsland(iPolyIdint,/*主多邊形編碼*/iPolyId1int,/*島嶼編碼*/)（6）coor（實體坐標(biāo)表）createtablecoor(GIDint,Dxmaxfloat,Dxminfloat,Dymaxfloat,Dyminfloat,Coorimage)

第11頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三在上述表中的GID域是為了遵循OpenGis操作規(guī)范而設(shè)計的，對GIS系統(tǒng)中所有實體的GID值都是唯一的，每個實體的坐標(biāo)都存儲在表coor的一個記錄中，其坐標(biāo)表達(dá)結(jié)構(gòu)亦遵循OpenGis規(guī)范中所定義的結(jié)構(gòu)。

第12頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三3空間數(shù)據(jù)訪問模型通過空間關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型，可以將屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理（見圖示）。第13頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三空間數(shù)據(jù)訪問模塊功能：進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的壓縮、解壓縮、空間分析、空間數(shù)據(jù)提取等，它向上提供一般地理信息系統(tǒng)的空間分析、數(shù)據(jù)提取功能，向下則具有調(diào)用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的功能，是整個空間關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型中數(shù)據(jù)訪問的核心（見圖示）。

第14頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三4關(guān)系化空間數(shù)據(jù)的安全管理大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)安全管理方面的工具：

數(shù)據(jù)完整性檢查：包括唯一性檢查、主鍵、外鍵、觸發(fā)器、視圖約束等。數(shù)據(jù)安全管理機(jī)制：包括帳戶安全性、對象權(quán)限、系統(tǒng)級角色和權(quán)限等。數(shù)據(jù)備份/恢復(fù)功能：包括輸出備份、脫機(jī)備份、實例失敗的恢復(fù)、意外刪除或修改對象的恢復(fù)等。

第15頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三數(shù)據(jù)庫安全管理模式應(yīng)用：關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以根據(jù)應(yīng)用的需求，對空間數(shù)據(jù)所在的關(guān)系表賦予完整性檢查、可檢索、可操作、部分可檢索、觸發(fā)器約束等權(quán)限，以實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)對空間數(shù)據(jù)的安全管理。第16頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三5大型關(guān)系型DBMS分布式體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用應(yīng)用在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中的現(xiàn)有的客戶機(jī)/服務(wù)器、服務(wù)器/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了客戶端對數(shù)據(jù)的零管理的需求，同時也可將數(shù)據(jù)分別存放到不同的服務(wù)器上。（見圖示）服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器客戶端客戶端客戶端客戶端單服務(wù)器情況

多服務(wù)器情況

圖大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)第17頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三全關(guān)系化管理方式下的空間數(shù)據(jù)管理方式只能是將數(shù)據(jù)全部放到服務(wù)器上，客戶端只能訪問服務(wù)器端的