空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述空間數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)地理信息元數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)考慮因素第九章空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的任務(wù)，就是經(jīng)過(guò)一系列的轉(zhuǎn)換，將現(xiàn)實(shí)世界描述為計(jì)算機(jī)世界中的空間數(shù)據(jù)模型，也就是將現(xiàn)實(shí)世界中一定范圍內(nèi)存在的應(yīng)用數(shù)據(jù)抽象成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的具體結(jié)構(gòu)的過(guò)程?？臻g數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的生存期。一、空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述1、空間數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)用戶的行為和動(dòng)作－數(shù)據(jù)庫(kù)的行為特性設(shè)計(jì)，包括設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)模式加以物理實(shí)現(xiàn)－設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)模式和存取方法。2、空間數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。（3）良好的數(shù)據(jù)庫(kù)性能減少冗余數(shù)據(jù)、有利于快速訪問(wèn)數(shù)據(jù)。（4）能夠被某個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)接受概念模型是系統(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(kù)概念設(shè)計(jì)1、概念設(shè)計(jì)的步驟（1）確定應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫(kù)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(jiǎn)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（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(zhǎng)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（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(shì)性等。（9）編碼標(biāo)識(shí)符2、實(shí)梯體-聯(lián)系秤模型韻（E-蜂R）包含闖三個(gè)沿基本擴(kuò)成分理：實(shí)副體、失聯(lián)系口和屬除性。段概念嚷設(shè)計(jì)的棄結(jié)果眼可以狗用E-信R進(jìn)行趙直觀姐地描貴述和鵲表達(dá)穿。建立E-俊R模型畢的起渣點(diǎn)是精識(shí)別累實(shí)體郵類型攝。實(shí)屆體類偽型是實(shí)體殼的抽柄象，明而不株是具賓體的例某個(gè)撥實(shí)體壺。聯(lián)系傘類型形、屬些性類占型。簡(jiǎn)化妻的E-倍R模型一個(gè)破實(shí)體網(wǎng)類型輔必須末有至薄少一彩個(gè)唯費(fèi)一標(biāo)奏識(shí)符慨。通末過(guò)它來(lái)實(shí)施現(xiàn)區(qū)梳分實(shí)慈例。軋唯一少標(biāo)識(shí)隨符的射選擇籮通常也取決羽于建痰模過(guò)程中毯實(shí)施笛層次辭的一抽些因牧素。E-緊R模型容允許絮建模滿者表練達(dá)實(shí)叫體進(jìn)訓(xùn)入聯(lián)讀系的輝方式逝。此外，泛聯(lián)系滑不僅豎能連在接兩登個(gè)實(shí)牽體類剃型，葡也可綠以連壞接多誘個(gè)實(shí)體類幟型，塑甚至冠可以彼連接踩一個(gè)寫實(shí)體障及其啄自身購(gòu)。依賴堪性實(shí)管體：撞有的鵲實(shí)體然本身京不能繩依據(jù)州其屬恥性值監(jiān)唯一地被貞識(shí)別痰，而虜必須難依賴唯于它尖所聯(lián)敬系地宜其他鑄實(shí)體皺才能妄被識(shí)別。漂例如涌，我尸們說(shuō)21鎮(zhèn)6國(guó)道麥江蘇泳段。包含葬依賴扮性實(shí)盒體的E-梁R模型E-宋R模型抹優(yōu)點(diǎn)清：（1）基肚于實(shí)貸體、喘聯(lián)系眉、屬晨性等胞簡(jiǎn)單秘有力販的概蒙念，艘便于宴非專刪家理完解。（2）容愛(ài)易轉(zhuǎn)猾換成丹邏輯斃模型推，方熟便映驗(yàn)射到膽關(guān)系款模式猶。缺點(diǎn)奇：（1）缺諷少足澇夠強(qiáng)競(jìng)有力孔的建夾模構(gòu)拌造。3、實(shí)鳥(niǎo)體－則聯(lián)系間擴(kuò)展旱模型捏（EE歷R）與泛攝化、侵特化紀(jì)及屬蒼性繼仔承機(jī)坦制密神切相碧關(guān)。蛋允許梢在數(shù)據(jù)庫(kù)喊描述在中表綢達(dá)更瓦豐富爛的語(yǔ)權(quán)義，低并可在采用挪面向女對(duì)象累的方法建全模。特化帽能夠認(rèn)從已鴉有的里實(shí)體屈類型之中創(chuàng)羽建新浪的實(shí)賠體類跨型，允許島從一玻個(gè)實(shí)吸例中李區(qū)分炊出的爭(zhēng)某些肢實(shí)例買有特蹦定的蛛屬性箏，或者與膝其他辣實(shí)體刑間有澆特定政的聯(lián)貌系。泛化嫌是在飼一組偉已經(jīng)道存在椒的類?ài)E中識(shí)屑別它悲們共辟同的叛性質(zhì)，滑抽取氧這些覽共同大性質(zhì)彎建立巴一個(gè)穿新類箭。EE般R模型皺中的嫌特化右關(guān)系4、E-爭(zhēng)R模型叉設(shè)計(jì)斤步驟（1）設(shè)葵計(jì)局鞭部的E-貸R模型蜘。首龍先確夢(mèng)定實(shí)屋體，理然后枯確定剪聯(lián)系嚷，最僻后確拿定實(shí)蘿體與畢聯(lián)系藏的屬推性。（2）設(shè)周計(jì)全蹈局的E-謹(jǐn)R模型廉?；伪具^(guò)露程是呢兩兩宗合并損，直敞到所利有的逆局部E-貸R模型閉被合孫并到江一個(gè)啄完整迅的全花局E-忽R模型對(duì)。（3）全宇局E-末R模型恒的優(yōu)喜化。嘴通過(guò)練消除狗冗余來(lái)實(shí)體壞、冗搜余聯(lián)導(dǎo)系和涌冗余繩屬性賺以達(dá)伶到優(yōu)蓄化的筒要求誦。5、E-友R模型寧的操以作（1）實(shí)劫體的屑分裂錯(cuò)與合吧并實(shí)體唐的分撫裂：西將一掏個(gè)實(shí)照體分轎裂成拌多個(gè)蹦實(shí)體臉。實(shí)體猶的合辯并：餐將多莫個(gè)實(shí)烈體合今并成謀一個(gè)幅實(shí)體猴。（2）實(shí)剛體的宿增加記與刪號(hào)除向上構(gòu)轉(zhuǎn)位向下嬸轉(zhuǎn)位（3）實(shí)榜體的痛增加笑與刪恐除在建緒模過(guò)輕程中祥，由首于對(duì)鞋同一印客體膏理解法上的揭差異模，同一客替體模侍型可非能被屈化為罪不同迅的結(jié)涂果。6、空警間數(shù)項(xiàng)據(jù)分件層數(shù)據(jù)盟分層喚的依蠻據(jù)是謀專題的內(nèi)容靈、幾諸何表鍛達(dá)形失式和音拓?fù)涮卣魅坏牟钿亜e，辯將真桶實(shí)世濃界?；倚透潘髂罨瘹w為若坡干個(gè)咸專題旨層疊置而吊成的垮圖層敏模型伶。具體乞地說(shuō)拆，數(shù)脫據(jù)分蔑層主熟要考蚊慮兩援個(gè)因滲素：（1）不涉同專強(qiáng)題內(nèi)摘容的產(chǎn)數(shù)據(jù)游分別騾建立狠相應(yīng)陣的層糖，同匙一層球內(nèi)的伍數(shù)據(jù)衡有相構(gòu)同的盤屬性鄰信息霞。（2）幾沾何表賴達(dá)形陡式不彩同的棕?cái)?shù)據(jù)各分別沈單列兆成層垂。（3）使齊用目魄的不陶同的替數(shù)據(jù)捷應(yīng)單瘦獨(dú)存爹放。（4）不繳同部站門的躬數(shù)據(jù)輕通常莫應(yīng)該座放入據(jù)不同蛙的層殿，這嚇樣便愉于維傍護(hù)。（5）不制同安鼻全級(jí)豈別的父數(shù)據(jù)睜也應(yīng)滿該單秩獨(dú)存菌儲(chǔ)。三、嬌關(guān)系森型數(shù)貸據(jù)庫(kù)侮設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)腥的邏煤輯結(jié)續(xù)構(gòu)歸頸結(jié)為馬滿足拼一定咳條件棄的二揀維表汪中的元素偶，這占種表弊就稱龜為關(guān)剛系。勺關(guān)系設(shè)的集隆合就管構(gòu)成洋為關(guān)述系模型。1、關(guān)漢系模默型的暈基本盈概念（1）關(guān)股系規(guī)范鍋化的籠二維齊表。滴表的視每行輩對(duì)應(yīng)線一個(gè)撇元組貢；表唱的每夾列對(duì)親應(yīng)一暫個(gè)域確，稱鉛為屬嬸性。（2）主店鍵被用惹戶選回中的習(xí)候選基鍵。（3）外赴鍵（4）關(guān)洲系模晉式－孫對(duì)關(guān)醬系的買描述（5）關(guān)勺系模粱型2、關(guān)娘系數(shù)血據(jù)庫(kù)緣瑞設(shè)計(jì)散理論數(shù)據(jù)牌依賴泊理論稍和規(guī)蛋范化朵理論（1）數(shù)便據(jù)依散賴它是芹施加畫于關(guān)被系上袖的一翁種限縱制。睬這類瓦限制霸不取碑決于避某一申元組被的某拖些屬刻性取郵什么芳值，牛而是喊取決姿于兩滅個(gè)元推組的蓋某些貫屬性快的值該是否趟相等列。函數(shù)支依賴?yán)投嗵澲狄涝沦嚒?、關(guān)星系數(shù)色據(jù)庫(kù)獵設(shè)計(jì)丙步驟襪與方卸法在關(guān)叼系數(shù)暢據(jù)庫(kù)套的邏序輯設(shè)扇計(jì)階嫂段，猴其主揀要任悅務(wù)是捷以概暖念設(shè)豆計(jì)形窩成的縮慧信息悉結(jié)構(gòu)迅為基隆礎(chǔ)，撫將其膜轉(zhuǎn)換驅(qū)成用管戶選濫用的DB價(jià)MS所支延持的纏一組悔關(guān)系款模式悲，并冰進(jìn)行漏規(guī)范固化處政理和筒優(yōu)化棍設(shè)計(jì)竿，得遼到滿愧足要雅求的糊關(guān)系飲數(shù)據(jù)緒模型且。其設(shè)墨計(jì)步和驟是僅：（1）E-賞R模型失向關(guān)舒系模革型的打轉(zhuǎn)換M:溫N時(shí)，粗每一招個(gè)實(shí)繳體轉(zhuǎn)駐換為跪一個(gè)焦單獨(dú)撥的關(guān)駐系模妹式，寧該關(guān)羊系模蹄式的肺屬性墊包含錄相應(yīng)折實(shí)體補(bǔ)的所尤有屬沫性。（2）關(guān)賓系數(shù)脅據(jù)模主型的聯(lián)規(guī)范卡化設(shè)箱計(jì)依據(jù)哭函數(shù)朵依賴瓜和范辛式理溉論，茅對(duì)關(guān)碑系模膠式進(jìn)北行規(guī)押范化搞處理賴。（3）關(guān)獵系模放型的僚優(yōu)化主要紐奉目標(biāo)賤：①關(guān)系爬中的樂(lè)數(shù)據(jù)切冗余什度小煉，以曉減少允空間陜浪費(fèi)蒸，保誼證數(shù)渡據(jù)完紋整性儉。②快速家地從謹(jǐn)關(guān)系零中存陣取數(shù)泥據(jù)。認(rèn)真肌分析盈用戶朗需求去，以題便從五最常者用地闊查詢企要求私中找到使好用最鹿頻繁王地連驚接運(yùn)清算及惠相關(guān)丙地關(guān)壤系模憤式，摔并以雜此為依據(jù)繩，對(duì)悔有關(guān)爭(zhēng)關(guān)系潛模式疤進(jìn)行蚊必要僻的合爺并。四、災(zāi)面向柳對(duì)象笑的數(shù)筆據(jù)庫(kù)千設(shè)計(jì)系統(tǒng)鉤被看華作是猾一些正對(duì)象咬的集大合，宅這些爽對(duì)象嶄封裝舌了描述該落對(duì)象醫(yī)的數(shù)斜據(jù)和句操作找該對(duì)脈象的稍方法輕，對(duì)飽象之而間通秤過(guò)消息來(lái)壁協(xié)作參和交民互。1、面碰向?qū)λο髷?shù)鍛據(jù)庫(kù)處的基抬本特斥征（1）對(duì)混象面向舍對(duì)象膚的數(shù)陜據(jù)模邀型將槍客觀礦世界武模型輝化一車些相喘互作建用的探集合擋。對(duì)欣象之游間的狀相互物作用爹通過(guò)自消息年機(jī)制芒來(lái)實(shí)仁現(xiàn)。（2）對(duì)確象類是對(duì)燭多個(gè)送對(duì)象射共同摟特性職的抽伸象概括括。（3）繼四承在已盡有類枯的基箱礎(chǔ)上濱定義叫新的便對(duì)象到類，殲以便賓包含廳自己編的屬偏性和糞方法顫。（4）持船久性需、對(duì)蠢象標(biāo)宇識(shí)（5）并藍(lán)發(fā)控晝制（6）阻扛抗失抄配以面幫向?qū)Ψ老蟮亩汲绦蚋痹O(shè)計(jì)梨語(yǔ)言母為基下礎(chǔ)，方擴(kuò)充犬形成礦面向墓對(duì)象魄數(shù)據(jù)勒庫(kù)查蛋詢語(yǔ)逆言，垂將從憶根本哈上解浪決阻板抗失蛋配問(wèn)舊題。2、面觀向?qū)?zhǔn)象的橫分析靜和設(shè)步計(jì)（1）問(wèn)桿題定中義提出器一些甜全局義性的劣問(wèn)題坡，查擇明開(kāi)作發(fā)意辱圖和這開(kāi)發(fā)練目標(biāo)憑。（2）系努統(tǒng)分蕉析理解膜應(yīng)用曬領(lǐng)域?qū)m的問(wèn)逢題，部建立阻它的腸三種斥模型乖：對(duì)舊象模縫型、竄動(dòng)態(tài)早模型涂和功壟能模見(jiàn)型。（3）系乒統(tǒng)設(shè)店計(jì)系統(tǒng)蘋設(shè)計(jì)倆階段深的工唯作內(nèi)刪容：①設(shè)計(jì)戴系統(tǒng)堅(jiān)的體晶系結(jié)吃構(gòu)②選擇此一個(gè)求外部檔控制療的實(shí)拐現(xiàn)方考法③選擇囑數(shù)據(jù)屋管理羨方法初和數(shù)激據(jù)庫(kù)遵管理宣模式④確定勉重用乖范圍⑤選擇廳一種淹對(duì)象骨標(biāo)識(shí)忍方法⑥選擇狗數(shù)據(jù)粉交互召的策遙略⑦處理眠臨時(shí)蔽數(shù)據(jù)⑧處理賢輔助踢數(shù)據(jù)（4）詳冶細(xì)設(shè)蠻計(jì)①使用獲變換輩來(lái)簡(jiǎn)耀化和摸優(yōu)化瞇分析洗階段館的對(duì)銅象模蔥型②補(bǔ)充贊漏掉叔的細(xì)欺節(jié)，炒進(jìn)一食步完嫂善對(duì)泛象模鞏型③詳細(xì)太設(shè)計(jì)極模型弱質(zhì)量沿的評(píng)勝估五、附地理店信息羽元數(shù)律據(jù)的泊設(shè)計(jì)地理畝信息券元數(shù)皺據(jù)通菠過(guò)對(duì)披地理埋空間艙數(shù)據(jù)酷的內(nèi)窯容、疲質(zhì)量融、數(shù)悉據(jù)格良式、白數(shù)據(jù)建采集稅時(shí)間活和其噸他特怨征進(jìn)及行描塞述與巾說(shuō)明遼，幫膀助人蠢們有豎效地糕定位元、評(píng)受價(jià)、夸獲取甜和使掏用地太理相旗關(guān)數(shù)師據(jù)。1、元促數(shù)據(jù)泛確定徒的原矛則（1）完籃整性臥（2）準(zhǔn)名確性裝（3）結(jié)械構(gòu)性（4）與鏡其他晨標(biāo)準(zhǔn)呈的一餓致性2、元廳數(shù)據(jù)自的主糠要內(nèi)拼容（1）標(biāo)匆識(shí)信摔息填（2）數(shù)資據(jù)質(zhì)剪量信淡息（3）空屢間參腔照系休統(tǒng)信蒜息對(duì)數(shù)濟(jì)據(jù)集迷使用初的空企間參脈照系腎統(tǒng)的牧說(shuō)明姑。（4）內(nèi)寺容信市息挎（5）分濫發(fā)信掀息（6）核沫心元嬸數(shù)據(jù)耀參考咽信息發(fā)布府與更飼新的浙日期文，建脫立核撓心元種數(shù)據(jù)糠單位疾的聯(lián)機(jī)系信蒙息。3、地勻理信岔息元能數(shù)據(jù)者的組很織（1）按輕照元瘡素性科質(zhì)來(lái)傘組織（2）按材照功荷能來(lái)籠組織（3）按忽照使魂用范好圍來(lái)摘組織（4）按對(duì)照重園要程忙度來(lái)路組織六、芒空間便數(shù)據(jù)蒙庫(kù)設(shè)舒計(jì)考曉慮因洗素1、設(shè)擁計(jì)數(shù)衰據(jù)庫(kù)飄之前倚－需赤求分緩析階燈段（1）理忙解客找戶需再求（2）了喝解企籍業(yè)業(yè)暮務(wù)可預(yù)以在熄以后擋的開(kāi)串發(fā)階竿段節(jié)虎約大其量的儉時(shí)間。（3）重恰視輸混入輸錫出（4）創(chuàng)添建數(shù)歡據(jù)字播典和E-臘R圖表（5）定鵲義標(biāo)轟準(zhǔn)的牛對(duì)象既命名獎(jiǎng)規(guī)范2、表見(jiàn)和字謊段的泥設(shè)計(jì)們－數(shù)套據(jù)庫(kù)答邏輯保設(shè)計(jì)（1）標(biāo)叮準(zhǔn)化懶和規(guī)懸范化（2）數(shù)獻(xiàn)據(jù)驅(qū)浩動(dòng)（3）考欠慮各采種變侍化（4）選明擇數(shù)煩字類引型和交文本我類型況盡量烤充足（5）增色加刪富除標(biāo)海記字扁段3、索菜引－拴數(shù)據(jù)狠庫(kù)邏殼輯設(shè)緞?dòng)?jì)索引征是從者數(shù)據(jù)知庫(kù)中僚獲取曲數(shù)據(jù)瘡的最軋高效刺方式俘之一傳。95％的數(shù)堂據(jù)庫(kù)斯性能襯問(wèn)題乒都可堪以采腦用索曉