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1、26空间数据模型六、空间数据库管理系统地理信息系统管理空间数据的方式与一般数据库技术的发展紧密联系，最初 采用基于文件管理的方式，目前有的系统采用文件与关系数据库混合管理模式, 有的采用全关系型空间数据库管理模式，随着面向对象技术与数据库技术的结 合，面向对象空间数据模型及实现系统已经提出，但由于面向对象数据库管理系 统价格昂贵且技术还不成熟，目前在GIS领域不太通用。基于对象一关系的空 间数据管理系统将可能成为GIS空间数据库发展的主流。1、基于文件管理的方式各个地理信息系统应用程序对应各自的空间和属性数据文件，当两个GIS应 用程序需要的数据有相同部分时，可以提出来作为公共数据文件（图2-
2、6-16 ）。空间、属性 数据文件1空间.属性 数据文件2空间、属性数据文件3图2-6-16基于文件管理的方式这种管理空间数据方式的缺点是： 1 ）程序依赖于数据文件的存储结构，数据文件修改时，应用程序也随之需要改 变。2)以文件形式共享，当多个程序共享一数据文件时，文件的修改，需得到所有 应用的许可。不能达到真正的共享，即数据项、记录项的共享。2、文件与关系数据库混合管理系统(据龚建雅)随着数据库技术的发展及商用DBMS的成熟，GIS也开始采用数据库技术来 管理空间数据，但由于一般DBMS不适于存储和管理空间数据，目前大部分GIS 软件采用混合管理模式，即文件系统管理几何图形数据，商用DBM
3、S管理属性 数据，它们之间的联系通过目标标识码进行连接(图2-6-17 ( a )。图形数据属性数据(a)图形与属性的连接GIS应用软件Arc/lnfo图形用户界面I来回|1 toft1用户界面属性用户界面TablesC 或 ODBC(c)图形与属性结合的混合处理模式(b)图形与属性结合的各自分开处理模式系统系统文件库文件库数据库管理 系统数据库管理 系统图2-6-17文件与关系数据库混合管理在这种管理模式中，几何图形数据与属性数据除它们的oid作为连接关键字以外，几乎是两者独立地组织、管理和检索。就几何图形而言，由于GIS系统采用高级语言编程，可以直接操纵数据文件，所以图形用户界面与图形文件
4、处理是一体的，中间没有裂缝。但对属性数据来说，则因系统和历史发展而异，分为形与属性结合的各自分开处理模图2-6-17( b )和图形与属性结合的混合处理模式，图 2-6-17 (c)。3、全关系型空间数据库管理系统一分层模型将空间数据与属性数据统一用现有的RDBMS管理，但标准RDBMS又不能直接处理空间数据，GIS软件商在标准DBMS顶层开发一个能容纳、管理空间数据的功能，如图2-6-18 ( a )所示。扩展DBMS以容纳 空间数据商用DBMS I商用DBMSiarawwaw:! 专用馳 ；空间和属性数据库空间和属性数据库(a)全关系型空间数据库管理系统对象-关系空间数据库管理系统图2-6
5、-1S全关系型和对象-关系空间数据库管理系统用RDBMS管理图形数据有两种模式：1 )基于关系模型的方式，图形数据按关系数据模型组织。由于涉及一系列关系 连接运算，费时。2 )将图形数据的变长部分处理成Bin ary Block字段,Bin ary Block即二进制块字段是为适用于多媒体或变长文本而开发的。这种方式省去大量关系连接操作，但Binary Block的读写效率比定长的属性字段慢得多，特别涉及对象的嵌套时， 更慢。4、对象-关系数据库管理系统由DBMS软件商在RDBMS中进行扩展，使之能直接存储和管理非结构化的 空间数据（图2-6-18（ b），如Informix和Oracle等都推出了空间数据管理的 专用模块，定义了操纵点、线、面、圆等空间对象的API函数。这些函数将各种空间对象进行预先定义，用户使用时必须满足它的数据结构 要求，用户不能根据GIS要求再定义。如，这种函数涉及的空间对象一般不带 拓扑关系，多边形的数据是直接跟随边界的空间坐标，用户不能将设计的拓扑数 据结构采用这种模型进行存储。这种扩展的空间对象管理模块主要解决空间数据的变长记录的管理，由于是 由数据库软件商扩展的，效率比二进制块的管理高得多，但仍没有解决对象的嵌 套问题，空间数据结构不能由用户定义，使用上受一定限制。5、面向对象空间数据库管理系统
