空间数据库体系结构.ppt

第六章空间数据库体系结构空间数据存储器1、空间数据库
空间数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述
和存储，具有较小的冗余度，较高的数据独立性和易扩
展性，并可为各种用户共享。
从应用性质上空间数据库可分为基础地理空间数据
库和专题数据库。基础地理空间数据库包括：
DLG、DEM、DOM、DRG和元数据（MD）
专题数据库（TD）包括：
土地利用数据、地藉数据、规划管理数据、道路数据等。（1）基础地形要素矢量数据库
基础地形要素矢量数据库含有政区、居民地、交通与管网、水系及附属设施、地貌、地名、测量控制点等内容。既包括以矢量结构描述的带有拓扑关系的空间信息，又包括以关系结构描述的属性信息。
（2）数字高程模型数据库
数字高程模型数据库是定义在X、Y域离散点（规则或不规则）的以高程表达地面起伏形态的数据集合。（3）数字正射影像库
具有正射投影的数字影像的数据及其管理软件的集合。它既可直接应用于国民经济各行业，又可作为背景从中提取自然地理和社会经济信息，还可用于评价其他测绘数据的精度、现势性和完整性。
（4）数字栅格地图库
数字栅格地图数据库的直接产品是数字栅格地图，增加简单现势信息可用其制作有关数字或模拟事态图。（5）专题数据
土地利用数据、地藉数据、规划管理数据、农业数据、水利数据、道路数据等。
（6）元数据库
它是描述数据库/子库和库中各数字产品的元数据构成的数据库。2、空间数据库硬件系统
（1）空间数据输入输出设备
设备配置要求能满足空间数据获取和成果输出的各种需要。
主要的输入设备有大幅面扫描仪、小幅面扫描仪、高精度航摄像片扫描仪、数字像机、GPS接收机等。
输出设备包括：图形显示终端、喷墨绘图仪、投影仪、激光照排机、打印机、数据交换设备等。（2）空间数据处理设备
设备要求有足够大的内存、磁盘、光盘等作数据备份；系统有较高的通道能力，以提高数据传送率。它分为服务器、图形工作站和微机等。
（3）存储及其他设备
存储设备：冗余磁盘阵列、双机热备份、CD-ROM光盘机、磁带机和CD-R刻盘机等。
电源设备：在线式不间断电源、隔离变压器
机房其他设备：空气调节系统3、操作系统
（1）硬件管理（2）进程管理
（3）内存管理（4）文件管理
（5）保护（6）外设管理
（7）网络控制软件4、数据字典
数据字典也叫数据目录，它是数据库设计与管理的有利工具。对于数据资源多，关系复杂和多用户共享的数据库来说，数据字典起着重要的作用。
它的主要内容是关于数据类型的登记表，给出数据的名字、定义、组成和属性。5、空间数据库管理系统
包括八个基本功能。
（1）空间数据定义功能
（2）空间数据获取与处理
（3）空间数据的运行管理
（4）空间数据操纵功能
（5）数据处理和空间关系建立（6）空间数据的检索
（7）数据输出与符号化
（8）数据维护功能6、空间数据库管理员
（4）监控数据库的使用和运行
（5）数据库的改进和重组
（6）数据访问授权
（7）数据库的日常维护
定期备份二、数据库系统的体系结构（2）子模式
它是用户与数据库的接口，是用户看到的并获准使用的那部分数据的逻辑结构，借此来操作数据库中的数据。
它接口简单，使用方便；提供数据共享性；孤立数据，安全保密。
（3）模式
它是对整个数据库的全局逻辑描述，是对数据模型的一种等价处理或具体实现。模式的主体是数据模型，模式只能描述数据库的逻辑结构，而不涉及具体存取细节。（4）模式与子模式之间的关系
所有用户子模式的最小并集是模式，从模式中可以导出各种子模式。
（5）存储模式
用来描述数据在存储装置上的物理配置和组织问题。又称为内模式。2、映射与数据独立
映射实质上是两个事物之间的对应关系，它包括两种不同的映射。
子模式/模式映射：定义概念记录与用户逻辑记录之间的对应关系。逻辑独立性
模式/存储模式映射：定义概念数据库与物理数据库之间的对应关系。物理数据独立性
用户数据库是概念数据库的部分抽取；概念数据库是物理数据库的抽象表示；物理数据库是概念数据库的具体实现。3、数据语言
（1）数据定义语言
①模式DDL
②子模式DDL
③物理DDL
④数据描述的独立性问题
（2）数据操纵语言
用户对数据提出的各种操作要求，实现与数据库的信息交换。4、应用程序对数据库的访问
应用程序对数据库的访问是根据数据的三级模式由数据库管理系统（DBMS）来执行的。三、空间数据库系统的体系结构（1）文件组织
当数据量大时，内存无法存储所有的数据。这时，需要基于磁盘的文件系统来实现数据的存储和管理。
定长记录：分配一定数量的字节作为文件头
变长记录：在每个记录的末尾附加一个特殊的记录终止符号，或者在每个记录的开始处存储记录的长度。聚簇文件组织：在每个文件中存储两个或者更多个不同类型的记录的文件结构。允许使用一次块的读操作来读取一个实体