gis空間數(shù)據(jù)模型(已修改)
2025-08-17 01:05 本頁面
【正文】 GIS空間數(shù)據(jù)模型 一、數(shù)據(jù)模型概述 數(shù)據(jù)模型 是對現(xiàn)實世界部分現(xiàn)象的抽象，它描述了數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)及其相互之間 的關(guān)系和在數(shù)據(jù)上的各種操作。 是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中關(guān)于數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)間聯(lián)系的邏輯組織的形式表示， 以抽象的形式描述和反映地理實體構(gòu)成及其相互關(guān)系。 選擇與建立數(shù)據(jù)模型的目的 是用最佳的方式表達實體對象及其相互關(guān)系，并能以 最佳的方式為用戶提供訪問數(shù)據(jù)庫的邏輯接口 數(shù)據(jù)模型的三要素： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)的約束條件 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 指數(shù)據(jù)的 組織形式 ， 在計算機存儲 、 管理和處理的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)模型： 是描述 實體及其相互關(guān)系 的數(shù)學(xué)描述 ， 是空間數(shù)據(jù)庫建立的 邏輯 模型 。 兩者之間的關(guān)系： 混合的交叉關(guān)系，并不一一對應(yīng)。 二、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 ?層次模型是一種樹結(jié)構(gòu)模型，它把數(shù)據(jù)按自然的層次關(guān)系組織起來，以反映數(shù)據(jù)之間的隸屬關(guān)系。 ?層次模型是數(shù)據(jù)庫技術(shù)中發(fā)展最早、技術(shù)上比較成熟的一種數(shù)據(jù)模型。 ?層次模型的特點是地理數(shù)據(jù)組織成有向有序的樹結(jié)構(gòu) (又稱樹形結(jié)構(gòu) )。結(jié)構(gòu)中的結(jié)點代表數(shù)據(jù)記錄，連線描述位于不同結(jié)點數(shù)據(jù)間的從屬關(guān)系 (一對多的關(guān)系 ) GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 由樹的定義知 ， 一棵樹有且僅有一個無雙親結(jié)點 的稱為根的結(jié)點；其余結(jié)點有且僅有一個雙親結(jié)點 優(yōu)點： 將數(shù)據(jù)組織成有向有序結(jié)構(gòu) 反映了現(xiàn)實世界中實體之間 的層次關(guān)系 缺點： 不能表示多對多的關(guān)系難以 顧及實體之間的拓撲關(guān)系導(dǎo) 致數(shù)據(jù)冗余 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 ?網(wǎng)狀模型將數(shù)據(jù)組織成有向圖結(jié)構(gòu)，圖中的結(jié)點代表數(shù)據(jù)記錄，連線描述不同結(jié)點數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。 ?基本特征是，結(jié)點數(shù)據(jù)之間沒有明確的從屬關(guān)系，一個結(jié)點可與其它多個結(jié)點建立聯(lián)系，即結(jié)點之間的聯(lián)系是任意的，任何兩個結(jié)點之間都能發(fā)生聯(lián)系，可表示多對多的關(guān)系。 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 優(yōu)點： 可以描述現(xiàn)實世界中極為常 見的多對多的關(guān)系 缺點： 結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性限制了它在空 間數(shù)據(jù)庫的使用 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 ?在關(guān)系數(shù)據(jù)模型中，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)為滿足一定條件的二維表，表具有固定的列數(shù)和任意行數(shù)，在數(shù)學(xué)上稱為 “ 關(guān)系 ” 。 二維表是同類實體的各種屬性的集合，每個實體對應(yīng)表中的一行，在關(guān)系中稱為元組，相當于通常的一個記錄； 表中的列表示屬性，稱為域，相當于通常的記錄中的數(shù)據(jù)項。滿足一定條件的規(guī)范化關(guān)系的集合，就構(gòu)成了關(guān)系模型。 ?使用 SQL語言對其進行操作。 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)簡單靈活； 容易維護和理解，表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的修改和更新方便； 有些系統(tǒng)甚至采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理幾何圖形數(shù)據(jù)。 缺點： 效率不高； 難以表達對象，尤其是復(fù)雜對象。 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型存儲空間數(shù)據(jù)的局限性 用于 GIS地理數(shù)據(jù)庫的局限性 1） 很難描述 復(fù)雜的地理實體之間的聯(lián)系 ， 描述多對多的關(guān)系時導(dǎo)致物理 存儲上的冗余 2） 對任何對象的查詢都必須從根結(jié)點開始 ， 低層次對象的 查詢效率很低 ， 很難進行反向查詢 3） 數(shù)據(jù) 獨立性較差 ， 數(shù)據(jù)更新 涉及許多指針 ， 插入和刪除操作比較復(fù)雜 ， 父結(jié)點的刪除意味著其下層所有子結(jié)點均被刪除； 4） 層次命令具有 過程式 性質(zhì) ， 要求用戶了解數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu) ， 并在數(shù)據(jù) 操縱命令中顯式地給出數(shù)據(jù)的存取路徑； 5） 基本 不具備 演繹功能和操作代數(shù)基礎(chǔ) 。 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型存儲空間數(shù)據(jù)的局限性 用于 GIS地理數(shù)據(jù)庫的局限性 1） 由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性 ， 增加了用戶查詢的定位困難 ， 要求用戶熟悉數(shù)據(jù) 的邏輯結(jié)構(gòu) ， 知道自己所處的位置； 2） 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)操作命令具有過程式性質(zhì) ， 存在與層次模型相同的問題 3） 不直接支持對于層次結(jié)構(gòu)的表達 4）基本不具備演繹功能和操作代數(shù)基礎(chǔ)。 GIS空間數(shù)據(jù)模型 二、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型存儲空間數(shù)據(jù)的局限性
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