空間數(shù)據(jù)組織與管理(1)-資料下載頁(yè)
2025-01-11 11:24本頁(yè)面
【正文】 要素類(lèi)型（點(diǎn)、線、面） ,將產(chǎn)生不同的 Shape文件，同時(shí)對(duì)每一個(gè)要素自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)特征碼（ FeatureID）。 圖層 i 圖層 j 點(diǎn)文件 i 線文件 i 面文件 i 點(diǎn)文件 j 線文件 j 面文件 j Shape文件 2/8/2022 63 用戶(hù)可以不使用特征碼而自己設(shè)定標(biāo)識(shí)碼 X X XX X X XXXX 大類(lèi)碼 小類(lèi)碼 一級(jí)代碼 二級(jí)代碼 要素類(lèi)型 識(shí)別位 2/8/2022 64 全關(guān)系式數(shù)據(jù)庫(kù)管理方案 ? 屬性數(shù)據(jù)、幾何數(shù)據(jù)同時(shí)采用關(guān)系式數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理 ? 空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)不必進(jìn)行煩瑣的連接，數(shù)據(jù)存取較快 ? 屬間接存取，效率比 DBMS的直接存取慢，特別是涉及空間查詢(xún)、對(duì)象嵌套等復(fù)雜的空間操作 ? GIS軟件： System9， Small World、 Geovision等 GIS界面 屬性數(shù)據(jù) （定長(zhǎng)記錄） 空間數(shù)據(jù) （變長(zhǎng)記錄） DBMS 空間 數(shù)據(jù)庫(kù) 關(guān)系表 二進(jìn)制塊 2/8/2022 65 對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理方案 ? 對(duì)現(xiàn)有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行擴(kuò)展，增加空間數(shù)據(jù)類(lèi)型 ? 解決了空間數(shù)據(jù)變長(zhǎng)記錄的存儲(chǔ)問(wèn)題，由數(shù)據(jù)庫(kù)軟件商開(kāi)發(fā)，效率較高 ? 用戶(hù)不能根據(jù) GIS要求進(jìn)行空間對(duì)象的再定義，因而不能將設(shè)計(jì)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)，沒(méi)有解決數(shù)據(jù)的嵌套問(wèn)題 ? GIS軟件： TIGER， Geo++、 Geo Tropics等 GIS界面 空間數(shù)據(jù)處理 DBMS 空間 數(shù)據(jù)庫(kù) 擴(kuò)充實(shí)體類(lèi)型 （點(diǎn)、線、面、圓等） 2/8/2022 66 面向?qū)ο蟮膸缀纬橄箢?lèi)型 GIS中的各種地物，在幾何性質(zhì)方面不外乎表現(xiàn)為四種類(lèi)型，即點(diǎn)狀地物、線狀處物、面狀地物以及由它們混合組成的復(fù)雜地物，因而這四種類(lèi)型可以作為 GIS中各種地物類(lèi)型的超類(lèi)。 空間地物點(diǎn)狀地物 線狀地物 面狀地物 復(fù)雜地物電視塔橋 梁車(chē) 站道 路水 管電力線建筑物湖公 園礦 山大 學(xué)縣2/8/2022 67 面向?qū)ο蟮膶傩詳?shù)據(jù)模型 ? GIS中的地物可根據(jù)國(guó)家分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)或?qū)嶋H情況劃分類(lèi)型。 ? 大學(xué) GIS的對(duì)象可分為建筑物、道路、綠化、管線等幾大類(lèi)， ? 地物類(lèi)型的每一大類(lèi)又可以進(jìn)一步分類(lèi)， ? 建筑物可再分成教學(xué)樓、科研實(shí)驗(yàn)樓、行政辦公樓、教工住宅、學(xué)生宿舍、后勤服務(wù)建筑、體育樓等子類(lèi)， ? 管線可再分為給水管道、污水管道、電信管道、供熱管道、供氣管道等， ? 另一方面，幾種具有相同屬性和操作的類(lèi)型可綜合成一個(gè)超類(lèi)。 2/8/2022 68 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式 面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型從概念上將人們對(duì) GIS的理解提高到了一個(gè)新的高度。 一方面，它巧妙地容納了 GIS中拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的思想，能有效地表達(dá)空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系。另一方面，面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型在表達(dá)和處理屬性數(shù)據(jù)時(shí)，又具有許多獨(dú)特的優(yōu)越性。 目前，采用面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型，建立面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，主要有三種實(shí)現(xiàn)方式： ? 擴(kuò)充面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言 (OOPL)，在 OOPL中增加DBMS的特性 ? 擴(kuò)充 RDBMS，在 RDBMS中增加面向?qū)ο蟮奶匦? ? 建立全新的支持面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的 OODBMS 2/8/2022 69 吉奧之星 中的空間對(duì)象模型 2/8/2022 70 空間數(shù)據(jù)索引 ?空間索引概念 空間索引就是指依據(jù)空間對(duì)象的 位置 和 形狀或空間對(duì)象之間的某種 空間關(guān)系 按一定的順序排列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中包含空間對(duì)象的概要信息，如對(duì)象的標(biāo)識(shí)、外接矩形及指向空間對(duì)象實(shí)體的指針。 常見(jiàn)的空間索引一般是自頂向下、逐級(jí)劃分空間的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 2/8/2022 71 空間數(shù)據(jù)索引 ?GIS中引入空間索引的必要性 ?工作區(qū)建立 ?查詢(xún)、顯示 ?數(shù)據(jù)提取 ?常見(jiàn)空間索引方法 ?對(duì)象范圍索引 ?格網(wǎng)索引 ?四叉樹(shù)索引 ?R樹(shù)和 R+樹(shù)索引 2/8/2022 72 MBR ? 最小外包矩形 (MBRMinimum Bounding Rectangle)：包圍圖元，且平行于 X， Y軸的最小外接矩形 2/8/2022 73 空間索引： 對(duì)象范圍索引 ID Xmax Xmin Ymax Ymin 1 … … … … 2 … … … … 3 … … … … … … … … … 4 Ymax Ymin Xmin Xmax 空間對(duì)象集合 1 2 3 4 5 6 檢索窗口 XN YW YE XS Xmax≥XN OR Xmin≤XS OR Ymax≥YE OR Ymin≤YW 空間對(duì)象不被檢索 XE≤Xmax， Xmin≤XN AND YW≤Ymax， Ymin≤YE 空間對(duì)象被檢索 XN YW YE XS 2 3 6 2/8/2022 74 空間索引： 格網(wǎng)索引 P(3,3)=6 P(3,1)=4 P(3,2)=10 3 4 1 2 P(2,3=1 P(2,1)=7 P(2,2)=8 3 1 4 2 頭指針 ID P 1 0 2 0 3 0 4 0 5 2 6 0 7 3 3 4 1 2 3 1 4 2 3 7 5 2 10 4 8 9 1 6 8 5 9 0 10 9 鏈指針 2/8/2022 75 四叉樹(shù)空間索引 2/8/2022 76 R樹(shù)和 R+樹(shù) ? R樹(shù)是 B樹(shù)向多維空間發(fā)展的另一種形式 ? 將空間位置相近的實(shí)體的 MBR重新組織稱(chēng)為一個(gè)更大的虛擬矩形，虛擬矩形可再劃分小矩形。 ? R＋ 樹(shù)是對(duì) R樹(shù)的改進(jìn)，它允許虛擬矩形可相互重疊。 2/8/2022 77 R樹(shù)索引
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