【正文】 l data model, query language, query processing, file anization and indices, query optimization, etc. ? Spatial query language ? Spatial data types, . point, linestring, polygon, … ? Spatial operations, . overlap, distance, nearest neighbor, … ? Callable from a query language (. SQL3) of underlying DBMS SELECT FROM Senator S WHERE () 300 SELECT FROM Senator S, Business B WHERE () 300 AND Within(, ) ? Standards ? SQL3 (. SQL 1999) is a standard for query languages ? OGIS is a standard for spatial data types and operators ? Both standards enjoy wide support in industry Oracle Spatial 9i (1) 空間查詢 ? Efficient algorithms to answer spatial queries ? Common Strategy filter and refine ? Filter Step:Query Region overlaps with MBRs of B,C and D ? Refine Step: Query Region overlaps with B and C ?Query Optimization ? A spatial operation can be processed using different strategies ? Computation cost of each strategy depends on many parameters ? Query optimization is the process of ?ordering operations in a query and ?selecting efficient strategy for each operation ?based on the details of a given dataset Example SELECT FROM Senator S, Business B WHERE = AND = ?Female? Process ( = ?Female?) before ( = ) ?Do not use index for processing ( = ?Female?) (2) 空間索引 ?Choice for spatial indexing: ?Btree is a hierarchical collection of ranges of linear keys, . numbers ?Btree index is used for efficient search of traditional data ?Btree can be used with space filling curve on spatial data ?Rtree provides better search performance yet! ?Rtree is a hierarchical collection of rectangles ?More details in later lectures ?Btree ?Rtree ? Analysis of spatial data is of many types ? Deductive Querying, . searching, sorting, overlays ? Inductive Mining, . statistics, correlation, clustering,classification, … ? Data mining is a systematic and semiautomated search for interesting nontrivial patterns in large spatial databases ?Example applications include ?Infer landuse classification from satellite imagery ?Identify cancer clusters and geographic factors with high correlation ?Identify crime hotspots to assign police patrols and social workers (3) 空間數(shù)據(jù)挖掘 (4) 不同形式空間的表達 – multitude of descriptions available to anize space. – Topology models homeomorphic relationships, . overlap – Euclidean space models distance and direction in a plane – Graphs models connectivity, ShortestPath (5) 空間數(shù)據(jù)模型 – rules to identify identifiable objects and properties of space – Object model help manage identifiable things, . mountains, cities, landparcels etc. – Field model help manage continuous and amorphous phenomenon, . wetlands, satellite imagery, snowfall etc. (1) 空間數(shù)據(jù)模型與空間查詢語言 — 關(guān)系代數(shù)及關(guān)系數(shù)據(jù)模型對傳統(tǒng)社會 、 商業(yè)數(shù)據(jù)庫應用 ， 已達到完美 ， 但空間數(shù)據(jù)非； — 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的擴展 （ 邏輯上 、 物理上 ） 、 面向?qū)ο竽Ｐ偷膽茫? — 關(guān)系代數(shù)及 SQL查詢語言在 GIS中的應用及擴展 GI計算問題的研究現(xiàn)狀 (2) 空間數(shù)據(jù)類型 — DBMS僅提供 integer/real/character/string等的 定義 ， 遠不能滿足 GIS 的應用； — 對矢量數(shù)據(jù)定義了 d維歐式空間的目標類型； — 空間關(guān)系：拓撲 、 距離 、 方位的定義及形式化表達； — 空間操作：基于集合和計算幾何原理； (3) 空間索引與空間數(shù)據(jù)訪問 面對海量的空間數(shù)據(jù) ， 要快速檢索 、 連接 、 訪問 ， 需建立索引及快速訪問機制 。 在物理層與邏輯層； — 線性Ｈ arsh, 擴展的線性Ｈ arsh， B樹、 R樹、 四叉樹、外接矩形 MBR ? 空間場 、 域的形式化建模 — 基于本體論 (Ontology)觀念的空間場認識； — 空間場的基本特征； — 面向場的操作 — 場的形式化表達 ? 定性空間信息的表達 — 空間關(guān)系的定性描述 ， 符合自然語言的表達 — 不同定性描述間的推理 ， 模型與操作 — 定量 、 定性信息的集成 ， 由定量推導定性信息 — 自然語言表述與定性信息的聯(lián)系 當前研究的熱點問題 ? 時態(tài)特征模型化表達 — 時態(tài)特征類型 、 形式化模型； — 時態(tài)關(guān)系 、 時空關(guān)系； — 時態(tài)數(shù)據(jù)庫 ， 動態(tài)特征的表達 — 時空推理與決策 ? 數(shù)據(jù)挖掘與空間知識發(fā)現(xiàn) （ DM amp。 KDD ） 基于海量空間數(shù)據(jù)進行： — 空間聚集； — 空間分類； — 空間關(guān)聯(lián)； — 預測； — 空間現(xiàn)象規(guī)律提取 ? 數(shù)據(jù)抽象與多尺度表達 — 多尺度數(shù)據(jù)模型； — 幾何算法； — 在線式 ondemand 數(shù)據(jù)綜合 — 智能化數(shù)據(jù)綜合 ? 不確定性與空間數(shù)據(jù)質(zhì)量 — 不確定性特征表達建模 — 空間決策 、 推理 — 不確定性在數(shù)據(jù)處理中的傳播 — 元數(shù)據(jù)與質(zhì)量 ? 現(xiàn)代 GIS與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) GIS與關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)集成的結(jié)構(gòu)框架有四種： — 對現(xiàn)有 GIS擴展 ， 使之融入到 DBMS中 ， 80年代及 90年代初； — 對 GIS和商業(yè) DBMS集成 ， 區(qū)別處理空間 、 屬性信息 (ODBC, DAO)； — 擴展現(xiàn)有 DBMS使之具有空間數(shù)據(jù)處理功能 ,(OracleSpatial） — 開放的集成技術(shù) （ 控件 ） ； GIS的功能應能方便的拆卸 、 組裝 ， 并嵌入到其他系統(tǒng)中 ， 成為 GIServices, 在該集成中 ， eXtended Markup Language (XML)可望發(fā)揮重要作用 謝謝！