空间数据管理.课件

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1、第五章第五章 空间数据管理空间数据管理靖娟利制作/04/9第1页，共44页。主要内容主要内容 数据与数据文件数据与数据文件 数据库与数据库管理系统数据库与数据库管理系统 空间数据库模型空间数据库模型 空间数据库设计空间数据库设计 空间数据库建立与维护空间数据库建立与维护第2页，共44页。5.1 5.1 数据与数据文件数据与数据文件一、数据组织的分级一、数据组织的分级数据组织的层次数据组织的层次 按逻辑单位分级：按逻辑单位分级：数据项、记录、文件和数据库。数据项、记录、文件和数据库。 按物理单位分级：按物理单位分级：比特、字节、字、块、桶和卷。比特、字节、字、块、桶和卷。 数据库中的数据组织数据

2、库中的数据组织 数据项：数据项：定义数据的最小单位，也叫基本项、字段等；有一定的取值范围，即域；可以是数值、字母、字母数字、汉字等形式。 记录：记录：由若干相关联的数据项组成，是处理和存储信息的基本单位；有“型”和“值”的区别；每个记录有唯一的标识符（关键字）。 第3页，共44页。 文件文件：是一给定类型的（逻辑）记录的全部具体值的集合；用文件名标识；根据组织和存取方法分为顺序文件、索引文件、直接文件和倒排文件。 数据库数据库：具有特定联系的数据的集合（多种类型的记录集合）；是具有某种联系的文件集合。 （例如例如，一个GIS工程可能含有几千幅图，每幅图可能有点、线、面多种数据文件和多种属性表，

3、因而一个GIS工程可作为一个空间数据库，但他们可能涉及成千上万个文件。）第4页，共44页。二、数据间的逻辑联系二、数据间的逻辑联系数据间的逻辑联系主要指记录之间的联系。数据间的逻辑联系主要指记录之间的联系。数据间的逻辑联系数据间的逻辑联系 一对一的联系（一对一的联系（1:1）：）：在集合在集合A中存在一个元素中存在一个元素ai，则则在集合在集合B中有且仅有一个中有且仅有一个bj与之联系。与之联系。 一对多的联系一对多的联系(1(1：N)N)：在集合在集合A A中存在一个中存在一个ai,ai,则在集则在集合合B B中存在一个子集中存在一个子集BB(bj1(bj1， bj2bjn) bj2bjn)

4、与之联系。与之联系。 第5页，共44页。 多对多的联系多对多的联系(M(M：N)N)：对于集合对于集合A A中的一个元素中的一个元素a ai i。在集合在集合B B就存在一个子集就存在一个子集BB(b(bj1j1， b bj2j2bbjnjn) )与之与之相联系。反过来，对于相联系。反过来，对于B B集合中的一个元素集合中的一个元素BjBj在集合在集合A A中就有一个集合中就有一个集合AA(a(ai1i1,a,ai2i2,a,ai3i3aainin) )与之相联与之相联系。系。 第6页，共44页。三、常用数据文件文件的组织方式主要有：文件的组织方式主要有：顺序文件：对记录按主关键字的顺序进行组

5、织。索引文件：除了存储记录本身（主文件）以外，还建立若干索引表。直接文件：也称随机文件，根据记录关键字的值，通过某种转换方法得到一个物理存储位置，然后把记录存储在该位置上。倒排文件：带有辅索引的文件。第7页，共44页。5.2 数据库与数据库管理系统一、数据库的概念概念： 是为一定目的服务，以特定的结构存储的相关的数据集合。特点： 数据集中控制 数据冗余度小 数据独立 复杂的数据模型 数据保护：安全性控制、完整性控制、并发控制、故障 的发现和恢复第8页，共44页。二、数据库的系统结构基本结构基本结构 物理级：数据库最内的一层；是物理设备上实际存储的数据集合；由物理模式描述。 概念级：数据库的逻辑

6、表示，包括每个数据的逻辑定义以及数据间的逻辑联系；由概念模式定义。 用户级：用户所使用的数据库，是一个或几个特定用户所使用的数据集合，是概念模型的逻辑子集；用外模式定义。第9页，共44页。第10页，共44页。三、数据库管理系统DBMS：是处理数据库存取和各种管理控制的软件；是DB的中心枢纽，与各部分有密切联系。DBMS的功能：数据库定义、管理、维护、通讯DBMS的组成：语言处理程序、系统运行控制程序、建立和维护程序DBA：掌握数据库全面情况并作为数据库设计和管理骨干的人；主要功能是建立和维护数据。第11页，共44页。四、空间数据库管理系统空间数据库：空间数据库：指指GISGIS在计算机物理存储

7、介质上存储在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和。的与应用相关的地理空间数据的总和。空间数据特征空间数据特征: : 1 1）空间特征）空间特征：一般需要建立空间索引。：一般需要建立空间索引。 2 2）非结构化特征）非结构化特征：结构化的，即满足第一范式结构化的，即满足第一范式: :每条每条记录定长，且数据项是原子数据记录定长，且数据项是原子数据; ;而空间数据数据项变长，而空间数据数据项变长，对象包含一个或多个对象，需要嵌套记录。对象包含一个或多个对象，需要嵌套记录。 3 3）空间关系特征）空间关系特征：拓扑数据给空间数据的一致性和拓扑数据给空间数据的一致性和完整性维护增加

8、了复杂性。完整性维护增加了复杂性。 4 4）分类编码特征：）分类编码特征：一种地物类型对应一个属性数据一种地物类型对应一个属性数据表文件。多种地物类型共用一个属性数据表文件。表文件。多种地物类型共用一个属性数据表文件。 5 5）海量数据特征。）海量数据特征。第12页，共44页。空间数据库特点：空间数据库特点： 1）数据量特别大； 2）数据种类多，复杂； 3）数据应用面相当广。空间数据库管理系统：空间数据库管理系统： 1）是指能够对物理介质上存储的地理空间数据进行语义和逻辑上的定义； 2）提供必须的空间数据查询、检索和存取功能； 3）能够空间数据进行有效的维护和更新的一套软件系统。第13页，共4

9、4页。5.3 数据库模型数据模型： 描述数据内容和数据之间联系的工具，是衡量数据库能力强弱的主要标志之一。传统数据模型： 层次模型、网络模型、关系模型面向对象模型：第14页，共44页。一、传统数据模型层次模型 以记录类型为结点的有向树。 原始地图原始地图原始地图原始地图E E E E 层次模型层次模型层次模型层次模型第15页，共44页。 网络模型 将数据组织成有向图结构，结点代表数据记录，连线描述不同结点数据间的关系。 网络模型网络模型网络模型网络模型 第16页，共44页。 关系模型 将数据的逻辑结构归结将数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维为满足一定条件的二维表，亦称关系。表，亦称关系。

10、表的行叫元组，相当于一表的行叫元组，相当于一个记录，表的列叫属性。个记录，表的列叫属性。 所有的元组都是同质的，所有的元组都是同质的，即有相同的属性项。即有相同的属性项。多边形关系多边形关系边界结点关系边界结点关系边界关系边界关系第17页，共44页。传统数据库与空间数据库的比较传统数据库与空间数据库的比较传统数据库空间数据库数据连续性/相关性不连续相关性小连续较强空间相关性实体类型/空间关系少简单固定多复杂且不固定记录长度结构化等长非结构化不等长查询与操作文字、数字文字数字空间图形第18页，共44页。二二 、面向对象模型、面向对象模型1 1、对象、对象： 含含有有数数据据和和操操作作方方法法的

11、的独独立立模模块块，可可以以认认为为是是数数据据和和行行为为的的统一体统一体。（如一个城市、一棵树均可作为地理对象。）（如一个城市、一棵树均可作为地理对象。） 具有一个具有一个唯一的标识唯一的标识，以表明其存在的独立性；，以表明其存在的独立性； 具具有有一一组组描描述述特特征征的的属属性性，以以表表明明其其在在某某一一时时刻刻的的状状态态静态属性静态属性数据；数据； 具具有有一一组组表表示示行行为为的的操操作作方方法法，用用以以改改变变对对象象的的状状态态。-作作用、功能用、功能函数、方法。函数、方法。 地理对象地理对象属性属性数据数据行为行为方法方法 基本概念基本概念第19页，共44页。 2

12、、类：、类：共享同一属性和方法集的所有对象的集合共享同一属性和方法集的所有对象的集合。如河流均具有共性，如名称、长度、流域面积等，如河流均具有共性，如名称、长度、流域面积等，以及相同的操作方法，如查询、计算长度、求流以及相同的操作方法，如查询、计算长度、求流域面积等，因而可抽象为河流类。域面积等，因而可抽象为河流类。3 3、实实例例：被被抽抽象象的的对对象象，类类的的一一个个具具体体对对象象。如如长长江江、黄黄河河等等。（真正抽象的河流不存在，只存在河流的例子。）（真正抽象的河流不存在，只存在河流的例子。）类类是是抽抽象象的的对对象象，是是实实例例的的组组合合，类类、实实例例是是相相对对的的，

13、类类和和实实例例的的关系为上下层关系。类关系为上下层关系。类-申请实例申请实例-成为具体对象。成为具体对象。4 4、消息、消息：对象之间的请求和协作对象之间的请求和协作。（并不独立存在）对象之间的关系，（并不独立存在）对象之间的关系， 如点某按纽，就是对按纽提出请求。如点某按纽，就是对按纽提出请求。类类实例实例1实例实例2对对象象1对对象象2请求和协作请求和协作消息消息第20页，共44页。 面向对象的特性面向对象的特性1 1、抽象、抽象：是对现实世界的简明表示。形成：是对现实世界的简明表示。形成对象的关键是抽象，对象是抽象思维的结果。对象的关键是抽象，对象是抽象思维的结果。2 2、封封装装：将

14、将方方法法与与数数据据放放于于一一对对象象中中，以以使使对对数数据据的的操操作作只只可可通通过过该该对对象象本本身身的的方方法法来来进进行行（指指把把对对象象的的状状态态及及其其操操作作集集成成化化，使之不受外界影响）。使之不受外界影响）。3 3、多多态态：是是指指同同一一消消息息被被不不同同对对象象接接收收时时，可解释为不同的含义可解释为不同的含义。同一消息，对不同对象，功能不同。同一消息，对不同对象，功能不同。现实世界现实世界抽象抽象对对象象1对对象象n对对象象2图元类图元类 CLineCLineCCircleCCircledraw()draw()draw(p1,r)draw(p1,r)d

15、raw(p1,p2)draw(p1,p2)LineLineCircleCircle第21页，共44页。 四种核心技术四种核心技术1 1、分类：、分类：分类是把一组具有相同属性结构和操分类是把一组具有相同属性结构和操作方法的对象归纳或映射为一个公共类的过程作方法的对象归纳或映射为一个公共类的过程。（instance-ofinstance-of）2 2、概括：、概括：将相同特征和操作的类再抽象为一将相同特征和操作的类再抽象为一个更高层次、更具一般性的超类的过程。个更高层次、更具一般性的超类的过程。(is-a)(is-a)3 3、聚集：、聚集：聚集是把聚集是把几个不同性质类几个不同性质类的对象组合的

16、对象组合成一个更高级的复合对象的过程。成一个更高级的复合对象的过程。(parts-(parts-of)of)4 4、联合：、联合：相似对象相似对象抽象组合为集合对象。其抽象组合为集合对象。其操作是成员对象的操作集合。操作是成员对象的操作集合。(member-of)(member-of) 空间对象类空间对象类空间对象类空间对象类多边形对象类多边形对象类多边形对象类多边形对象类 弧段对象类弧段对象类弧段对象类弧段对象类概括概括概括概括图层对象类图层对象类图层对象类图层对象类多边形对象类多边形对象类多边形对象类多边形对象类 弧段对象类弧段对象类弧段对象类弧段对象类聚集聚集聚集聚集第22页，共44页。

17、 面向对象数据模型的核心工具面向对象数据模型的核心工具 1 1、继承、继承：一类对象可继承另一类对象的特：一类对象可继承另一类对象的特性和能力，性和能力，子类继承父类的共性，子类继承父类的共性，它服务于它服务于概括概括, ,分为分为单重继承和多重继承单重继承和多重继承。继承机制。继承机制减少代码冗余，减少相互间的接口和界面减少代码冗余，减少相互间的接口和界面。第23页，共44页。2 2、传播、传播是是作作用用于于联联合合和和聚聚集集的的工工具具，它它通通过过一一种种强强制制手手段段将将子子目目标标的的属属性性信信息息传传播播给给复复杂杂对对象象。成成员员对对象象的的属属性性只只存存储储一一次次

18、，保保证证数数据据一一致致性性和和减减少少冗冗余余。如如桂桂林林市市总总人人口口，由由存存储储在在各各成成员员对对象象中中的的各区人口总和。各区人口总和。3 3、继承与传播（区别）、继承与传播（区别）1 1）继承服务于概括，传播作用于联合和聚集；）继承服务于概括，传播作用于联合和聚集；2 2）继继承承是是从从上上层层到到下下层层，应应用用于于类类，而而传传播播是是自自下下而而上上，直直接接作作用用于对象；于对象；3 3）继承包括属性和操作，而传播一般仅涉及属性；）继承包括属性和操作，而传播一般仅涉及属性；4 4）继承是一种）继承是一种信息隐含机制信息隐含机制，只要说明子类与父类的关系，则，只要

19、说明子类与父类的关系，则父类的特征一般能自动传给它的子类，而传播是一种父类的特征一般能自动传给它的子类，而传播是一种强制性强制性工具工具，需要在复合对象中显式定义它的每个成员对象，并说明它，需要在复合对象中显式定义它的每个成员对象，并说明它需要传播哪些属性值。需要传播哪些属性值。 第24页，共44页。 三、现行空间数据库管理方案三、现行空间数据库管理方案0基于文件与关系式数据库的空间数据混合管理方案0基于关系式数据库的空间数据管理方案0基于对象关系式数据库的空间数据管理方案。第25页，共44页。文文件件 关关系系数数据据库库混混合合管管理理方方案案q属性数据建立在RDBMS上，数据存储和检索比

20、较可靠、有效；q几何数据采用图形文件管理，功能较弱，特别是在数据的安全性、一致性、完整性、并发控制方面，比商用数据库要逊色得多。q空间数据分开存储，数据的完整性有可能遭到破坏。qGIS软件：Arc/Info，MGE，GenMap等几何数据属性数据ID数据文件数据库早期图形用户界面图形处理DBMS属性用户界面图形文件库属性数据库GIS用户界面图形处理DBMS图形文件库属性数据库高级语言ODBC协议GIS用户界面图形处理DBMS图形文件库属性数据库高级语言数据库开发语言数据库开发数据库开发第26页，共44页。全全关关系系式式数数据据库库管管理理方方案案q属性数据、几何数据同时采用关系式数据库进行管

21、理q空间数据和属性数据不必进行烦琐的连接，数据存取较快q属性间接存取，效率比DBMS的直接存取慢，特别是涉及空间查询、对象嵌套等复杂的空间操作qGIS软件：System9，Small World、Geovision等GIS界面属性数据（定长记录）空间数据（变长记录）DBMS空间数据库关系表二进制块第27页，共44页。对对象象关关系系数数据据库库管管理理方方案案q对现有的关系数据库进行扩展，增加空间数据类型q解决了空间数据变长记录的存储问题，由数据库软件商开发，效率较高q用户不能根据GIS要求进行空间对象的再定义，因而不能将设计的拓扑结构进行存储qGIS软件：TIGER，Geo+、Geo Tro

22、pics等GIS界面空间数据处理DBMS空间数据库扩充实体类型（点、线、面、圆等）第28页，共44页。面向对象空间数据库管理系统面向对象空间数据库管理系统面向对象模型面向对象模型最适合于最适合于空间数据的表达和管理，它不仅支持变长空间数据的表达和管理，它不仅支持变长记录，且支持对象的嵌套，信息的继承和聚集。记录，且支持对象的嵌套，信息的继承和聚集。允许用户定义对象和对象的数据结构及它的操作允许用户定义对象和对象的数据结构及它的操作。可以将。可以将空间对象根据需要，定义合适的数据结构和一组操作。空间对象根据需要，定义合适的数据结构和一组操作。这种空间数据结构可以带和不带拓扑，当带拓扑时，涉及对象

23、这种空间数据结构可以带和不带拓扑，当带拓扑时，涉及对象的嵌套、对象的连接和对象与信息聚集。的嵌套、对象的连接和对象与信息聚集。面向对象的地理数据模型的面向对象的地理数据模型的核心核心是对是对复杂对象复杂对象的模拟和操纵。的模拟和操纵。第29页，共44页。四、四、GISGIS空间数据组织空间数据组织研究区域研究区域GIS工程并发控制空间索引工作区1工作区2工作区n工作层地物类逻辑层Arc/InfoMGEGeoStar属性数据Arc/InfoMGEGeoStarq ARCINFO,属性数据文件建在对应的coverage目录下；q MGE，一个地物类对应于一个属性表文件，且所有属性都放在工程目录下；

24、q GeoStar，结合前两者的优点；第30页，共44页。五、空间数据索引五、空间数据索引q空间索引概念根据空间对象位置和形状或空间对象的某种空间关系，按一定顺序排列的数据结构，包含空间对象的概要信息，以提高空间操作的效率qGIS中引入空间索引的必要性l工作区建立l查询、显示l数据提取q常见空间索引方法l对象范围索引l格网索引l四叉树索引lR树和R+树索引第31页，共44页。空间索引：空间索引：对象范围索引对象范围索引IDXmaxXminYmaxYmin1234YmaxYminXminXmax空间对象集合123456检索窗口XNYWYEXSXmaxXN OR XminXS OR YmaxYE

25、OR YminYW空间对象不被检索XEXmax，XminXN ANDYWYmax，YminYE空间对象被检索XNYWYEXS236第32页，共44页。空间索引：空间索引：格网索引格网索引qq 将工作区按一定的规则划分成格网q 记录每个格网内所包含的空间对象q 将格网按Morton码进行编码第33页，共44页。空间索引：空间索引：四叉树索引四叉树索引 线性四叉树q 采用Morton码编码（Peano键）q 根据空间对象覆盖范围，进行四叉树分割q 建立Peano键与空间目标的索引关系 层次四叉树q 记录中间节点和父节点到子节点的指针q 若某个记录覆盖了哪一个中间节点，还要记录该空间对象的标识空间索

26、引：空间索引：R R树和树和R+R+树索引树索引第34页，共44页。5-4 5-4 空间数据库的设计空间数据库的设计 空间数据库的设计是指在空间数据库的设计是指在现在数据库管理系统现在数据库管理系统的基础的基础上建立空间数据库的整个过程。上建立空间数据库的整个过程。现实世界现实世界地理实体地理实体数据层设计数据层设计结构设计结构设计需求分析需求分析数据字典设计数据字典设计第35页，共44页。一、需求分析一、需求分析 需需求求分分析析是是整整个个空空间间数数据据库库设设计计与与建建立立的的基基础础，主主要要进进行行以下工作：以下工作：1 1、调调查查用用户户需需求求：了了解解用用户户特特点点和和

27、要要求求，取取得得设设计计者者与与用用户户对对需求的一致看法。需求的一致看法。2 2、需需求求数数据据的的收收集集和和分分析析：包包括括信信息息需需求求( (信信息息内内容容、特特征征、需需要要存存储储的的数数据据) )、信信息息加加工工处处理理要要求求( (如如响响应应时时间间) )、完完整整性性与与安安全性要求等。全性要求等。3 3、编编制制用用户户需需求求说说明明书书：包包括括需需求求分分析析的的目目标标、任任务务、具具体体需需求说明、系统功能与性能、运行环境等，是需求分析的最终成果。求说明、系统功能与性能、运行环境等，是需求分析的最终成果。 在需求分析阶段完成：在需求分析阶段完成： 数

28、据源的选择数据源的选择和对和对各种各种数据集的评价数据集的评价（一般、空间、属性评（一般、空间、属性评价）价）。 第36页，共44页。二、结构设计二、结构设计 指指空间数据结构空间数据结构设计，结果是得到一个设计，结果是得到一个合理的空间数据合理的空间数据模型模型，是空间数据库设计的，是空间数据库设计的关键关键。 空间数据库设计的空间数据库设计的实质实质是将地理空间实体以一定的组织是将地理空间实体以一定的组织形式在数据库系统中形式在数据库系统中加以表达加以表达的过程，也就是地理信息系统的过程，也就是地理信息系统中空间实体的中空间实体的模型化模型化问题。问题。现实世界现实世界地理实体地理实体逻辑

29、模型逻辑模型物理模型物理模型概念模型概念模型需求分析需求分析结构设计结构设计第37页，共44页。1 1、概念模型、概念模型 是通过对错综复杂的现实世界的是通过对错综复杂的现实世界的认识与抽象认识与抽象，最终形成空，最终形成空间数据库系统及其应用系统所需的模型。间数据库系统及其应用系统所需的模型。 表示概念模型最有力的工具是表示概念模型最有力的工具是ERER模型模型，即实体，即实体联系模联系模型，包括型，包括实体、联系和属性实体、联系和属性三个基本成分。用它来描述现实三个基本成分。用它来描述现实地理世界，地理世界，不必考虑不必考虑信息的存储结构、存取路径及存取效信息的存储结构、存取路径及存取效率

30、等与计算机有关的问题，比一般的数据模型更接近于现率等与计算机有关的问题，比一般的数据模型更接近于现实地理世界，具有实地理世界，具有直观、自然、语义较丰富直观、自然、语义较丰富等特点，在地理等特点，在地理数据库设计中得到了广泛应用。数据库设计中得到了广泛应用。市区要素市区要素空间实体空间实体空间实体属性空间实体属性空间实体关系空间实体关系边线边线走向走向街道街道路面质量路面质量所属路段所属路段所属街道所属街道组成组成长度等长度等m1模模型型E_RE_R第38页，共44页。2 2、逻辑模型、逻辑模型 逻辑模型的设计是将逻辑模型的设计是将概念模型概念模型结构转换转换为结构转换转换为具体具体DBMSD

31、BMS可处理可处理的地理数据库的的地理数据库的逻辑结构逻辑结构( (或外模式或外模式) )，包括包括确定数据确定数据项、记录及记录间的联系、安全性、完整性和一致性约项、记录及记录间的联系、安全性、完整性和一致性约束等。束等。 从从ERER模型向关系模型模型向关系模型转换的主要过程为：转换的主要过程为： 确定各实体的确定各实体的主关键字主关键字； 确确定定并并写写出出实实体体内内部部属属性性之之间间的的数数据据关关系系表表达达式式（函函数数依依赖关系）赖关系），即某一数据项决定另外的数据项；，即某一数据项决定另外的数据项；把把经经过过消消冗冗处处理理（规规范范化化处处理理）的的数数据据关关系系表

32、表达达式式中中的的实体作为相应的主关键字；实体作为相应的主关键字；根据根据、形成新的关系。形成新的关系。完成转换后，进行完成转换后，进行分析、评价和优化分析、评价和优化。 第39页，共44页。3 3、物理设计、物理设计 是是指指有有效效地地将将空空间间数数据据库库的的逻逻辑辑结结构构在在物物理理存存储储器器上上实实现现，确确定定数数据据在在介介质质上上的的物物理理存存储储结结构构，其其结结果果是是导导出出地理数据库的地理数据库的存储模式存储模式( (内模式内模式) )。 主主要要内内容容包包括括确确定定记记录录存存储储格格式式，选选择择文文件件存存储储结结构构，决定存取路径，分配存储空间。决定

33、存取路径，分配存储空间。 物物理理设设计计的的好好坏坏将将对对地地理理数数据据库库的的性性能能影影响响很很大大，一一个好的物理存储结构必须满足两个条件：个好的物理存储结构必须满足两个条件： 一一是是地地理理数数据据占占有有较较小小的的存存储储空空间间；二二是是对对数数据据库库的的操作具有操作具有尽可能高的处理速度尽可能高的处理速度。 在完成物理设计后，要进行性能分析和测试。在完成物理设计后，要进行性能分析和测试。第40页，共44页。三、数据层设计三、数据层设计 GISGIS的的数数据据可可以以按按照照空空间间数数据据的的逻逻辑辑关关系系或或专专业业属属性性分分为为各各种种逻辑数据层逻辑数据层或

34、或专业数据层专业数据层，原理上类似于图片的叠置。，原理上类似于图片的叠置。 数数据据层层的的设设计计一一般般是是按按照照数数据据的的专专业业内内容容和和类类型型进进行行的的。数数据据的的专专业业内内容容的的类类型型通通常常是是数数据据分分层层的的主主要要依依据据，同同时时也也要要考考虑虑数数据据之之间间的的关关系系。如如需需考考虑虑两两类类物物体体共共享享边边界界( (道道路路与与行行政政边边界界重重合合、河河流流与与地地块块边边界界的的重重合合) )等等，这这些些数数据据间间的的关关系系在在数数据据分分层层设设计时应体现出来。计时应体现出来。 同同类类型型的的数数据据由由于于其其应应用用功功

35、能能相相同同，在在分分析析和和应应用用时时往往往往会会同同时时用用到到，因因此此在在设设计计时时应应反反映映出出这这样样的的需需求求，即即可可将将这这些些数数据据作为一层。（如道路、加油站、停车场作为一层。（如道路、加油站、停车场交通层）交通层） 最最后后得得出出各各层层数数据据的的表表现现形形式式，各各层层数数据据的的属属性性内内容容和和属属性性表之间的关系表之间的关系等。等。第41页，共44页。四、数据字典设计四、数据字典设计 数据字典数据字典: : 用于描述数据库的整体结构、数据内容和定义等。用于描述数据库的整体结构、数据内容和定义等。 数据字典的内容包括：数据字典的内容包括： 数据库的

36、总体组织结构数据库的总体组织结构 数据库总体设计的框架数据库总体设计的框架 各数据层详细内容的定义及结构各数据层详细内容的定义及结构 数据命名的定义、元数据等内容。数据命名的定义、元数据等内容。第42页，共44页。 建立空间数据库结构建立空间数据库结构 数据装入数据装入 调试运行调试运行一、空间数据库的建立一、空间数据库的建立5-5 5-5 空间数据库的建立与维护空间数据库的建立与维护二、空间数据库的维护二、空间数据库的维护 空间数据库的重组织空间数据库的重组织 空间数据库的重构造空间数据库的重构造 空间数据库的完整性、安全性控制空间数据库的完整性、安全性控制 第43页，共44页。第44页，共44页。