空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)演示文稿

空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)演示文稿目前一頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)（優(yōu)選）空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)目前二頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)1、空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）靜態(tài)設(shè)計(jì)即結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)。包括概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（2）動(dòng)態(tài)特性設(shè)計(jì)確定數(shù)據(jù)庫用戶的行為和動(dòng)作－數(shù)據(jù)庫的行為特性設(shè)計(jì)，包括設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫查詢、事務(wù)處理和報(bào)表處理等。（3）物理設(shè)計(jì)根據(jù)動(dòng)態(tài)特性，把靜態(tài)特性設(shè)計(jì)中得到的數(shù)據(jù)庫模式加以物理實(shí)現(xiàn)－設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)模式和存取方法。目前三頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)目前四頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)2、空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)目標(biāo)（1）滿足用戶要求（2）準(zhǔn)確模擬現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)模型的性質(zhì)和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的質(zhì)量。（3）良好的數(shù)據(jù)庫性能減少冗余數(shù)據(jù)、有利于快速訪問數(shù)據(jù)。（4）能夠被某個(gè)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)接受目前五頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)概念模型是系統(tǒng)設(shè)計(jì)者和用戶之間對(duì)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)進(jìn)行溝通的有效手段。它可以表達(dá)建模對(duì)象的信息結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)特征。概念設(shè)計(jì)是邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。二、空間數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)目前六頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)1、概念設(shè)計(jì)的步驟（1）確定應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)必須有明確的應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)用領(lǐng)域越明確、越狹窄，相應(yīng)的模型就越簡單。（2）確定用戶需求宗地圖、土地利用規(guī)劃圖等。（3）選擇對(duì)象類型目前七頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)（4）對(duì)象類型定義和屬性描述例如，對(duì)象類型：道路定義：所有汽車可以通行的道路，但不包括長度小于100m的道路。屬性：道路承載量允許的取值范圍：最小為0t,最大為30t.（5）對(duì)象類型的調(diào)整（6）幾何表示目前八頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)（7）關(guān)系繼承關(guān)系（8）質(zhì)量要求包括位置精度、屬性精度、現(xiàn)勢性等。（9）編碼標(biāo)識(shí)符目前九頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)2、實(shí)體-聯(lián)系模型（E-R）包含三個(gè)基本成分：實(shí)體、聯(lián)系和屬性。概念設(shè)計(jì)的結(jié)果可以用E-R進(jìn)行直觀地描述和表達(dá)。建立E-R模型的起點(diǎn)是識(shí)別實(shí)體類型。實(shí)體類型是實(shí)體的抽象，而不是具體的某個(gè)實(shí)體。聯(lián)系類型、屬性類型。目前十頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)簡化的E-R模型目前十一頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)一個(gè)實(shí)體類型必須有至少一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)符。通過它來實(shí)現(xiàn)區(qū)分實(shí)例。唯一標(biāo)識(shí)符的選擇通常取決于建模過程中實(shí)施層次的一些因素。

E-R模型允許建模者表達(dá)實(shí)體進(jìn)入聯(lián)系的方式。此外，聯(lián)系不僅能連接兩個(gè)實(shí)體類型，也可以連接多個(gè)實(shí)體類型，甚至可以連接一個(gè)實(shí)體及其自身。目前十二頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)依賴性實(shí)體：有的實(shí)體本身不能依據(jù)其屬性值唯一地被識(shí)別，而必須依賴于它所聯(lián)系地其他實(shí)體才能被識(shí)別。例如，我們說216國道江蘇段。包含依賴性實(shí)體的E-R模型目前十三頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)E-R模型優(yōu)點(diǎn)：（1）基于實(shí)體、聯(lián)系、屬性等簡單有力的概念，便于非專家理解。（2）容易轉(zhuǎn)換成邏輯模型，方便映射到關(guān)系模式。缺點(diǎn)：（1）缺少足夠強(qiáng)有力的建模構(gòu)造。目前十四頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)3、實(shí)體－聯(lián)系擴(kuò)展模型（EER）與泛化、特化及屬性繼承機(jī)制密切相關(guān)。允許在數(shù)據(jù)庫描述中表達(dá)更豐富的語義，并可采用面向?qū)ο蟮姆椒ń?。特化能夠從已有的?shí)體類型中創(chuàng)建新的實(shí)體類型，允許從一個(gè)實(shí)例中區(qū)分出的某些實(shí)例有特定的屬性，或者與其他實(shí)體間有特定的聯(lián)系。泛化是在一組已經(jīng)存在的類中識(shí)別它們共同的性質(zhì)，抽取這些共同性質(zhì)建立一個(gè)新類。目前十五頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)EER模型中的特化關(guān)系目前十六頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)4、E-R模型設(shè)計(jì)步驟（1）設(shè)計(jì)局部的E-R模型。首先確定實(shí)體，然后確定聯(lián)系，最后確定實(shí)體與聯(lián)系的屬性。（2）設(shè)計(jì)全局的E-R模型?；具^程是兩兩合并，直到所有的局部E-R模型被合并到一個(gè)完整的全局E-R模型。（3）全局E-R模型的優(yōu)化。通過消除冗余實(shí)體、冗余聯(lián)系和冗余屬性以達(dá)到優(yōu)化的要求。目前十七頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)5、E-R模型的操作（1）實(shí)體的分裂與合并實(shí)體的分裂：將一個(gè)實(shí)體分裂成多個(gè)實(shí)體。實(shí)體的合并：將多個(gè)實(shí)體合并成一個(gè)實(shí)體。目前十八頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)（2）實(shí)體的增加與刪除向上轉(zhuǎn)位向下轉(zhuǎn)位目前十九頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)（3）實(shí)體的增加與刪除在建模過程中，由于對(duì)同一客體理解上的差異，同一客體模型可能被化為不同的結(jié)果。6、空間數(shù)據(jù)分層數(shù)據(jù)分層的依據(jù)是專題內(nèi)容、幾何表達(dá)形式和拓?fù)涮卣鞯牟顒e，將真實(shí)世界模型概念化為若干個(gè)專題層疊置而成的圖層模型。目前二十頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)具體地說，數(shù)據(jù)分層主要考慮兩個(gè)因素：（1）不同專題內(nèi)容的數(shù)據(jù)分別建立相應(yīng)的層，同一層內(nèi)的數(shù)據(jù)有相同的屬性信息。（2）幾何表達(dá)形式不同的數(shù)據(jù)分別單列成層。（3）使用目的不同的數(shù)據(jù)應(yīng)單獨(dú)存放。（4）不同部門的數(shù)據(jù)通常應(yīng)該放入不同的層，這樣便于維護(hù)。（5）不同安全級(jí)別的數(shù)據(jù)也應(yīng)該單獨(dú)存儲(chǔ)。目前二十一頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)三、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)歸結(jié)為滿足一定條件的二維表中的元素，這種表就稱為關(guān)系。關(guān)系的集合就構(gòu)成為關(guān)系模型。1、關(guān)系模型的基本概念（1）關(guān)系規(guī)范化的二維表。表的每行對(duì)應(yīng)一個(gè)元組；表的每列對(duì)應(yīng)一個(gè)域，稱為屬性。（2）主鍵被用戶選中的候選鍵。目前二十二頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)（3）外鍵（4）關(guān)系模式－對(duì)關(guān)系的描述（5）關(guān)系模型2、關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)理論數(shù)據(jù)依賴?yán)碚摵鸵?guī)范化理論（1）數(shù)據(jù)依賴它是施加于關(guān)系上的一種限制。這類限制不取決于某一元組的某些屬性取什么值，而是取決于兩個(gè)元組的某些屬性的值是否相等。函數(shù)依賴和多值依賴。目前二十三頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)3、關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)步驟與方法

在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)階段，其主要任務(wù)是以概念設(shè)計(jì)形成的信息結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，將其轉(zhuǎn)換成用戶選用的DBMS所支持的一組關(guān)系模式，并進(jìn)行規(guī)范化處理和優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到滿足要求的關(guān)系數(shù)據(jù)模型。目前二十四頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)其設(shè)計(jì)步驟是：（1）E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換

M:N時(shí)，每一個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)換為一個(gè)單獨(dú)的關(guān)系模式，該關(guān)系模式的屬性包含相應(yīng)實(shí)體的所有屬性。（2）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的規(guī)范化設(shè)計(jì)依據(jù)函數(shù)依賴和范式理論，對(duì)關(guān)系模式進(jìn)行規(guī)范化處理。目前二十五頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)（3）關(guān)系模型的優(yōu)化主要目標(biāo)：①關(guān)系中的數(shù)據(jù)冗余度小，以減少空間浪費(fèi)，保證數(shù)據(jù)完整性。②快速地從關(guān)系中存取數(shù)據(jù)。認(rèn)真分析用戶需求，以便從最常用地查詢要求中找到使用最頻繁地連接運(yùn)算及相關(guān)地關(guān)系模式，并以此為依據(jù)，對(duì)有關(guān)關(guān)系模式進(jìn)行必要的合并。目前二十六頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)四、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)系統(tǒng)被看作是一些對(duì)象的集合，這些對(duì)象封裝了描述該對(duì)象的數(shù)據(jù)和操作該對(duì)象的方法，對(duì)象之間通過消息來協(xié)作和交互。1、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的基本特征（1）對(duì)象面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型將客觀世界模型化一些相互作用的集合。對(duì)象之間的相互作用通過消息機(jī)制來實(shí)現(xiàn)。（2）對(duì)象類是對(duì)多個(gè)對(duì)象共同特性的抽象概括。目前二十七頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)（3）繼承在已有類的基礎(chǔ)上定義新的對(duì)象類，以便包含自己的屬性和方法。（4）持久性、對(duì)象標(biāo)識(shí)（5）并發(fā)控制（6）阻抗失配以面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言為基礎(chǔ)，擴(kuò)充形成面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫查詢語言，將從根本上解決阻抗失配問題。目前二十八頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)2、面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計(jì)（1）問題定義提出一些全局性的問題，查明開發(fā)意圖和開發(fā)目標(biāo)。（2）系統(tǒng)分析理解應(yīng)用領(lǐng)域的問題，建立它的三種模型：對(duì)象模型、動(dòng)態(tài)模型和功能模型。（3）系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目前二十九頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段的工作內(nèi)容：①設(shè)計(jì)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)②選擇一個(gè)外部控制的實(shí)現(xiàn)方法③選擇數(shù)據(jù)管理方法和數(shù)據(jù)庫管理模式④確定重用范圍⑤選擇一種對(duì)象標(biāo)識(shí)方法⑥選擇數(shù)據(jù)交互的策略⑦處理臨時(shí)數(shù)據(jù)⑧處理輔助數(shù)據(jù)目前三十頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)（4）詳細(xì)設(shè)計(jì)

①使用變換來簡化和優(yōu)化分析階段的對(duì)象模型

②補(bǔ)充漏掉的細(xì)節(jié)，進(jìn)一步完善對(duì)象模型

③詳細(xì)設(shè)計(jì)模型質(zhì)量的評(píng)估

目前三十一頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)五、地理信息元數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)地理信息元數(shù)據(jù)通過對(duì)地理空間數(shù)據(jù)的內(nèi)容、質(zhì)量、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)采集時(shí)間和其他特征進(jìn)行描述與說明，幫助人們有效地定位、評(píng)價(jià)、獲取和使用地理相關(guān)數(shù)據(jù)。1、元數(shù)據(jù)確定的原則（1）完整性（2）準(zhǔn)確性（3）結(jié)構(gòu)性（4）與其他標(biāo)準(zhǔn)的一致性目前三十二頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)2、元數(shù)據(jù)的主要內(nèi)容（1）標(biāo)識(shí)信息（2）數(shù)據(jù)質(zhì)量信息（3）空間參照系統(tǒng)信息對(duì)數(shù)據(jù)集使用的空間參照系統(tǒng)的說明。（4）內(nèi)容信息（5）分發(fā)信息（6）核心元數(shù)據(jù)參考信息發(fā)布與更新的日期，建立核心元數(shù)據(jù)單位的聯(lián)系信息。目前三十三頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)3、地理信息元數(shù)據(jù)的組織（1）按照元素性質(zhì)來組織（2）按照功能來組織（3）按照使用范圍來組織（4）按照重要程度來組織目前三十四頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)六、空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)考慮因素1、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫之前－需求分析階段（1）理解客戶需求（2）了解企業(yè)業(yè)務(wù)可以在以后的開發(fā)階段節(jié)約大量的時(shí)間。（3）重視輸入輸出（4）創(chuàng)建數(shù)據(jù)字典和E-R圖表（5）定義標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象命名規(guī)范目前三十五頁\總數(shù)三十七頁\編于十七點(diǎn)2、表和字段的設(shè)計(jì)－數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)

（1）標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化（2）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)（3）考慮各