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1、地理信息系统数据库分析题：概念模型设计方面；ER 模型设计；关系模型规范化（逻辑模型层面上的设计（候选码，范式） ） ；sql 语言查询与更新，创建；与空间数据相关：空间数据的存储，逻辑上的表现形式（三种，主要考察坐标序列法，二进制大对象） ，空间索引（大致的原理） ，空间簇聚（两个方面，簇聚和稀薄曲线，行、列序为主，簇聚）非考试重要内容：第六章的安全性控制，数据备份与恢复第一章 绪论1.1 数据库的基本概念（四个基本概念，优势体现在数据库结构里，相对于文件存储的优势体现在三种模式和保护功能上）A.数据(data)：数据库系统处理的对象是数据。数据是指用数字、文字、图形、图像、声音等符号记录下
2、来的对事物的描述。这里仅指经过数字化存入计算机中的数据。B.数据处理(data processing)：是指从某些已知的数据出发，推导加工出一些新的数据的过程。C.数据库(database)：是长期存储在计算机内、有组织的、统一管理的相关数据的集合。数据库能为各种用户共享，具有较小冗余度、数据间联系紧密而又有较高的数据独立性等特点。D.数据库管理系统 (Database Management System，简记为 DBMS):是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，它为用户或应用程序提供访问数据库的方法，包括数据库的建立、查询、更新及各种数据控制。数据库管理系统总是基于某种数据模型，可以分
3、为层次型、网状型、关系型和面向对象型等。E.数据库系统(Database System，简记为 DBS):数据库系统是实现有组织地、动态地存储大量关联数据、方便多用户访问的计算机硬件、软件和数据资源组成的系统，即它是采用数据库技术的计算机系统。数据库系统与文件系统文件系统是一种先于数据库管理系统出现的数据管理方式。文件系统的主要缺陷是：a.数据冗余与不一致，数据重复存储在多个文件中；b.数据间的联系弱，不同文件中的数据之间不存在联系；c.数据与程序之间存在依赖性，数据独立性较差。数据库系统能够对数据进行更有效的管理：a.数据库具有自描述特征；b.有较高的数据独立性；c.提供了完整性、安全性、数
4、据恢复、并发控制四个方面的数据控制功能。1.2 数据模型（三种模式（视图对应用户模式） ，模式的优势，数据的逻辑、物理（物理存储变化对数据库结构没有影响）独立性）,四个控制对数据的保护功能(1)模型(Model):是对现实世界的抽象。在数据库技术中，我们用数据模型(Data Model)的概念来描述数据库的结构和语义，对现实世界的数据进行抽象。(2)依据抽象层次差异可以将数据模型分为三类：概念数据模型、逻辑数据模型、物理数据模型。A.概念模型常见的概念模型有实体-联系模型、扩展实体-联系模型、面向对象模型和谓词模型等B.逻辑模型逻辑模型主要有层次、网状、关系和对象模型等四种。层次模型的数据结构
5、是树结构，网状模型的数据结构是有向图，这两种模型的特点是数据之间的联系用指针来实现。关系模型是用二维表格表示实体集，用关键码表示数据之间的联系。对象模型采用了面向对象技术，用“引用”(类似于指针)方式实现了数据之间的嵌套联系。关系模型是由若干个关系模式组成的集合。关系模式的实例称为关系，每个关系实际上是一张二维表格。C.物理模型物理模型是数据库最低层的抽象，它描述数据在磁盘或磁带上的存储方式(文件的结构) 、存取设备( 外存的空间分配)和存取方法(主索引和辅助索引) 。物理模型是与硬件和软件紧密相连的。1.3 数据库结构数据库的三级模式三级模式是指 DBMS 将数据库中的数据抽象成外模式、模式
6、和内模式三个级别来进行组织和管理。A.内模式也称物理模式或存储模式，是数据库物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。例如数据存储的文件组织方式、索引方式、是否压缩存储等。DBMS 提供内模式定义语言来严格地定义内模式。B.逻辑模式或概念模式，是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述，是所有用户的公共数据视图。它描述数据库中存储什么数据，以及这些数据间存在什么联系。DBMS 提供逻辑模式定义语言来严格地定义逻辑模式。C.外模式也称子模式或用户模式，是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，一般是模式的子集，只描述整个数据库的某个部分。D
7、BMS 提供用户模式定义语言来严格地定义用户模式。采取三级模式结构的主要意义：一是减少数据冗余，实现数据共享，故而把所有用户的数据进行综合，抽象成一个统一的数据库模式；二是提高存储效率，改善性能，把全局的数据按照物理组织的最优形式存放.三级模式实现了对数据的三个抽象层次，它把数据的具体物理组织方式留给物理模式，使用户不必关心数据在计算机中的具体存储实现。1.4 数据库系统的组成（了解）1.5 GIS 数据库概述第二章 E-R 模型及关系模型(两个大题)特点1NF 属性值是原子值2NF 消除了非主属性对候选键的部分函数依赖3NF 消除了非主属性对候选键的传递函数依赖BCNF 消除了每一个属性对候
8、选键的传递函数依赖4NF 消除了非平凡且非函数以来的多值依赖5NF 消除了不是由超键组成的连接依赖第三章 SQL(查询和更新) 3.4 SQL 的数据更新(1)插入A 插入一行中所有列的值INSERT INTO employeeVALUES (505,朱建强, 男,78-12-01 ,99-03-25,小车驾驶员,2000,null,p50)B.插入一行中部分列的值INSERT INTO employee(ecode, ename, sex, bdate, wdate, job, dcode) VALUES(308,刘小玲 , 女, 77-11-21,98-08-20,办事员,p31);C.带
9、有子查询的插入建一个公司各部门平均工资表CREATE TABLE D_Income(dcode char(3), avgwage smallint);INSERT INTO D_IncomeSELECT dcode, avg(wage) FROM employee GROUP BY dcode;(2)删除A.删除单行 /多行记录把名叫“朱建强”的职工记录从 employee 表中删除。Delete from employe where ename=朱建强;B.删除所有记录删除公司各部门平均工资表 D_INCOME 中的所有记录Delete from D_INCOME;C.带有子查询的删除删除在
10、“销售研究中心”工作的职工记录。Delete from employee where dcode=(select dcode from department where dname=销售研究中心);(3)修改A.修改单个列的值把工资低于 2600 元的科员、办事员的工资增加 8%。Update employee set wage=wage*1.08Where job in(科员, 办事员 ) and wage记录-(块)-文件(2)域根据类型占据不同大小空间A.定长域类型 ;B.变长域类型;C.二进制大对象类型（BLOB）,常用于空间复杂对象的存储，至少可以提供存储管理和事务支持(3)记录由域
11、顺序排列组成A.定长记录 ;B.变长记录：含有变长域的记录(4)定长记录文件文件中所有的记录都具有相同的长度，从而一个块中所有的记录都是等长的(5)变长记录文件文件中的记录可以有不同的长度，从而一个块中的各个记录可以具有不同的长度1)定长记录文件a.删除记录代价高:把被删除记录之后的记录依次移上来，或把文件中最后一个记录填补到被删记录位置，或把被删结点用指针链接起来.b.插入操作较简单:在文件尾插入新记录，或在空闲记录中插入新记录.B.变长记录文件a.变长记录文件的定长表示法预留空间：使用长度为最大记录长度的定长记录。对较短记录未使用的空间用特殊的空值或记录终结符号来填充。 使用指针：变长记录
12、用一系列通过指针链接起来的定长记录来表示。b.变长记录文件的字节串表示法尾标志法;记录长度法; 分槽式页结构2)文件中记录的组织关系中的各个记录存放在文件中的什么位置A.堆文件 (无序文件)组织：记录没有顺序, 一条记录可以放在文件中的任何地方。 B.顺序文件组织：记录根据搜索码的值顺序存储C.散列文件组织：散列函数的计算结果确定记录应存储到文件的哪个块中。D.聚类文件组织：逻辑上相互关联的多个关系中的记录可集中存储在一个文件中，不同关系中有联系的记录存储在同一个块内，通过降低 I/O 次数可极大提供查找速度。5.3 聚簇和空间聚簇（重点，其中空间涉及到两个维）聚簇(Cluster):是将有关
13、的数据元组集中存放于一个物理块内或若干相邻物理块内或同一柱面内的数据存储结构。a.搜索码值相近的记录在存储上也相近(表现在磁道和扇区上的相邻)b.降低对于常见的大查询的响应时间 (单搜索码值的查找，范围值的查找;降低寻道时间和寻扇区时间;提高磁盘缓存的命中率)c.目前的商品化 RDBMS 都提供了将一个关系按照一个或几个属性进行聚簇存储的功能，即提供了聚簇索引的命令整数、定点数、浮点数简单数据类型的聚簇 字符串、日期具有完整的一维全序性质，其值可以排成线性单调序列，和存储器的线性性质相符复杂数据类型的聚簇 两维以上的简单数据类型的组合向量如空间数据、多搜索码的结构多维数据类型的聚簇方法a.将高
14、维地址空间映射到一维地址空间一一对应的映射，保证没有地址遗漏和重复保持距离的映射，保证高维中相邻的地址也在一维中相邻b.一一对应的映射容易构造，但保持距离只能近似实现c.目前提出的映射方法有 Z 序(Z-order) 、格雷码(Gray code)和 Hilbert 曲线等Z 序(Z-order)Hilbert 曲线5.4 索引和空间索引（两种空间索引方式）索引：支持对于所要求的数据进行快速定位的附加的数据结构。每个索引结构有一个特定的搜索码与之关联(索引按一定的方式存储搜索码的值，并将搜索码与包含该搜索码的记录关联起来) 搜索码：用于在文件中查找记录的属性或属性集。基本索引结构非顺序索引:文
15、件记录不按顺序排列，因此每个记录都必须都有一个索引项稠密索引定义索引表中顺序列出所有可能的键值(稠密索引),利用二分查找法查找所需键值,得到所需记录地址.该方法存取快,且无需记录顺序排列.建立方法记录按输入的顺序放入数据区,同时软件在索引区建立索引表,待全部数据输完后,软件自动将索引表排序.维护删除删除索引项,数据区保留, 重新组织文件时消除之删除数据,索引保留 ,重新组织文件时消除之增加数据放在文件末尾,增加索引项, 并排序修改查找相应位置,修改记录内容顺序索引:索引基于对搜索码值的一种排序，在索引文件中一般采用每块中最后一个记录的键值作为索引项稀疏索引定义是一种按照逻辑键值排序的索引文件,
16、是用嵌入索引的手段把顺序文件予以扩充,以加速查找,记录的物理顺序与索引中键值的顺序是一致的.建立方法数据按顺序分块存放(块间相临 ),记录每块的最后记录键值及块的首地址形成索引表维护删除物理删除逻辑删除增加避免移动过多文件,将之暂放于溢出取.(重新组织文件时归位 )修改查找相应位置,修改记录内容 索引紧凑,查找速度块不足:增删较麻烦,多次增删后, 文件的空间利用率,存储效率均降低 ,需要重新组织文件主索引：若文件中的记录按照某个搜索码值的顺序来存储，则这个搜索码所对应的索引称作主索引，或者聚类索引（cluster index）辅助索引：索引对应的搜索码值的顺序与文件记录的存储顺序不一致，也称作非聚集索引一维搜索码的索引 B 树：多叉树，分支数量受到上下限的限制B+树：平衡树，子树的层次差受到限制区别：1.内部节点是否存储实际的搜索码值2.是否允许顺序索引分段散列类似散列表的结构 网格文件多维索引
