空间数据库
1.数据库的三大任务（模型，存取方法，管理和控制）
数据库的三大任务：
（1）建立数据模型，描述信息结构，使数据组织有序；
（2）设计数据存储方法，实现数据的三层独立；
（3）实现统一管理和有效控制，提供高效安全的访问与共享。
2.空间数据库的概念？任务？空间数据库对数据进行哪些扩充？
概念：空间数据库是地理信息系统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
其任务是以数字形式表示各类空间的宏观和微观结构，建立空间数据模型并转化为有效的存储结构，以最小空间和时间代价有效组织、存储、管理和控制各类空间数据，维护数据的现势性和正确状态，提供一定的访问机制，安全、高效、准确的实现数据的共享。
扩充和发展体现在以下几个方面：
(1)、空间数据模型：一般数据模型不能表达地理空间复杂的信息结构，研究空间数据库必须先研究空间数据模型及相关问题。
(2)、空间数据库的实现技术：要实现基本的空间数据管理功能，至少要在标准的数据库管理系统中定义新的空间数据类型，支持空间计算，建立空间索引，考虑空间数据访问的安全和并发问题，实现海量数据的管理等功能。
(3)、地理空间认知、空间数据模型、空间数据访问、海量数据管理、长事务处理、空间数据可视化、空间数据库管理和实现（空间索引、空间计算、空间数据结构）技术等很多内容还在不断变化和发展，空间数据库理论与技术是数据管理技术的发展与创新。
3.地理空间中的三种坐标系是什么？
空间点位在三种坐标系中如何表示？
(1) 地心3维空间参照系统：以地心为原点，相互垂直的X，Y，Z为坐标轴的真3维空
间直角坐标系统，任意点位表示成坐标矢量（X,Y,Z）。
(2)椭球面空间参照系统：将地球抽象为接近地球形状的旋转椭球，以椭球面为地球表面
几何模型。任意点P的位置用（B,L）+大地高H表示。
(3)平面参照系统：研究区域范围不大时用平面作为地球表面的局部几何模型，任意点P
的位置用(x,y) +海拔高h表示
4.空间现象，空间要素，空间对象，几何对象，空间数据类型，专题等概念及这些概念之
间的联系？
（1）空间现象：地理空间中占据一定的空间范围或位置，具有特定的几何形状，具有完整地理含义的各种自然地物、人工建筑物和构筑物、现象、区划、分布、实体、环境等称为空间现象
（2）空间要素：空间要素是空间现象经过人类大脑的认知和抽象，并结合应用目标提取其本质特征后，在概念世界中的信息表示形式。
（3）空间对象：将概念模型转化为某个DBMS支持的逻辑模型的过程中，需要将空间要素划分为具有均质属性的多个几何单元，每个具有相同属性的几何单元连同其主题属性一起定义为一个空间目标---面向对象表达方式中与空间目标对应的概念是空间对象
（3）几何对象：面向对象空间数据模型中为每个空间对象定义一个几何对象，用来完整表达一个空间对象的所有空间特征（几何形状、空间关系、空间行为）几何对象由几何数据结
构和几何方法两部分组成，几何数据结构是一组位置的集合或坐标序列，几何方法是对几何数据进行各种处理的一组函数。几何形状存储为几何属性，空间行为实现为几何方法，空间关系一部分存储为几何属性，另一部分实现为几何方法。
（4）空间数据类型：一种具有较强数据表达能力的对象型抽象数据类型（ADT Abstract Data Type)，定义中包含了几何数据结构和一系列用于维护几何数据、实现空间操作、表达空间关系的几何方法。（几何对象按形态可分为点、线、面、点集合、线集合、面集合等多种几何类型，同一种几何类型的几何对象属于一类，定义为一种具体的空间ADT。空间ADT是一个大类，包含Point、Polyline、Polygon等许多不同形态的具体数据类型，要素表中每个空间属性域定义为一种具体的空间ADT）
（5）专题：地图分层模型中具有相同属性和几何特征的一个图层的数据构成一个专题。面向对象数据模型中多个类依据其共有的特征归纳为一个专题。
（6）联系：将空间现象抽象化为空间要素，空间要素分解为多个空间目标和空间对象，每个空间对象定义一种几何对象，空间数据类型定义了几何对象的型，具有相同几何特征和属性的数据构成一个专题
5.空间要素的三类特征是什么？空间特征指什么？什么叫空间数据？
特征：空间现象--------表达内容。空间实体--------数字形式地图符号--------展现形式
空间特征：用以描述事物或现象的地理位置，又称几何特征、定位特征，如界桩的经纬度等。空间数据：描述空间要素的三类特征及其相互关系的一切有用知识称为空间信息。空间信息通过某种方式离散化，转换为计算机能够存储和处理的符号形式（数字、文字、图形、图像等）称为空间数据。
6.空间数据有哪些特点？多态性，非结构化，多源性，地理分类编码，空间结构复杂等是
什么含义？
（1）特点：（1）空间性：最主要的特征，包括几何坐标和空间关系。
（2）、抽象性：根据应用需求对空间要素进行选择、抽象和表达。不同应用有不同取舍、综合、抽象与简化。不同抽象具有不同语义和形状。
（3）、多尺度与多态性：同一空间要素在不同观测尺度下的形态差异和多个空间要素在空间上的部分共位现象。
（4）、时序特征：表达动态变化和演变规律。
（5）、非结构化：表达空间要素形状的坐标点数据是变长的。
（6）、空间结构复杂：指空间要素组成的复杂性及空间关系的复杂性。
（7）、地理分类编码特征：按照某一种标准（国家、行业、地方标准）分类，具有地理分类编码，同类空间要素具有相同的主题属性结构。
（8）、可视性：以形象化的图形符号模型来展示。
（9）、空间计算：维护、管理、处理、查询、分析和可视化需要空间计算。
（10）、多源性：多种来源的空间数据存在语义、内容、定位基准、比例尺、精度、存储结构和格式等方面的差异。
（11）、海量数据特征：空间数据量巨大，有海量特征，需提高查询效率。
（12）、长事务特征：对空间属性的一次编辑操作是一个长事务。
7.场模型，实体模型，矢量数据，栅格数据的概念？场模型与栅格模型，实体模型与矢量
模型的关系？
（1）场模型：场模型将地理空间抽象为空间参照系中具有属性的、连续的、不重合的、无穷个空间位置的集合，每个位置表示成一个二维或三维坐标向量，坐标取值为连续的实数值；场模型将空间位置通过不同的函数（数学空间中的连续函数或分段连续函数）映射到多种属性域上，形成多个不同的场。
（2）实体模型：实体模型将地理空间抽象成明确的、可识别的、可区分的、具有完整地理含义的、相关连的空间要素集合，每个GIS系统对应要素集合中一个子集，显示为一个区域的数字线划图（DLG）或符号地图；每个空间要素映射为空间数据库中一个实体，有一个描述它的属性集（几何形状，主题属性和时态属性）。实体模型要表达空间要素的各类属性及空间要素之间存在的多种空间、非空间和时间关系。
（3）矢量数据：以矢量结构的空间位置为基础来存储空间数据的形式
（4）栅格数据：以栅格结构的空间位置为基础来存储空间数据的形式
8.栅格的定义?栅格的单元编码与存储的单元编码各自是什么？
（1）定义：用平行于坐标轴的正方形网格将研究空间划分成N*M个具有一定分辨率的、大小均匀的、紧密相邻的、呈规则行列排列的正方形网格单元。每个网格单元称为像素或像元，用一对（X,Y）坐标表示像素的位置（地理空间中一个离散点位置），X≦N表示行，Y≦M 表示列。每个像元对应一个代码表示该像元的属性类型、量值或指向属性记录的指针。具有相同属性的一组像元集合表示同一个空间要素。
（2）单元编码：同一图层中的同一个栅格单元有可能覆盖多个空间要素，而栅格结构中规定每个栅格单元只能取唯一的一个属性值，这就需要按照一定的原则为每个网格单元指定一个唯一的属性值或特征码。（中心点法：面积占优法重要性法：百分比法）
（3）存储编码：1. 直接编码是一种非压缩的存储方式，将栅格看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）为每个像素编码。通过一种编码或排列，将二维分布的栅格单元映射成一维线性形式。按照一定的编码方式为同一层的每个网格单元指定一个主码，当栅格单元的数据按这种主码排序时，二维格网平面就被组织成了一维线性形式。
2.栅格数据与图像数据一样，为减少数据冗余（用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息），节省存储空间，可采用压缩形式存储
9.主要的栅格压缩存储方法有哪几种？栅格压缩方法与图像压缩方法的比较？
（1）栅格数据的主要压缩存储编码有行程编码、块码、链码、四叉树等。
（2）栅格数据压缩与图像数据压缩的差别是：栅格压缩注重空间分析功能，采用无损压缩方式，压缩和解压缩的速度是一个重要的衡量指标，要求实时高效。图像压缩主要考虑可视化效果，可采用有损压缩，压缩和解压缩速度不是最重要的衡量指标
10.矢量和栅格如何表示点，线，面？
矢量（1）点：表示成一个空间坐标点（X,Y）。
（2）折线（或链）：表示成坐标串序列(X1,Y1), (X2,Y2 ), ……. , ( Xn,Yn )。用直线连接坐标串中的各点形成一条折线，用曲线连接各点构成一条弧线，将折线和弧线连接够成链。
（3）面：用边界线构成的多边形表示，以(X1,Y1)，( X2,Y2)，……，( Xn,Yn),（X1,Y1 ）的坐标串形式存储。多边形由点和折线或链构成。
栅格(1)、点状要素：表示成一个像素，位置用行列号表示；
(2)、线状要素：表示成其中心线方向上一组连接成串的、单像素宽的相邻栅格像素的集合，每个像素最多只有两个相邻像素在线上；
(3)、面状要素或区域：表示成它所覆盖的、聚集在一起的相邻像素集合，每个栅格像素可有多于两个相邻单元同属一个区域。给每个像素赋予一个特征码来表示属性，用记有区域属性的相邻栅格像素的集合表示区域。
11.空间要素按几何形状分为哪几种？要素空间与几何空间，属性空间，符号空间的对应关系？
（1）二维空间中的空间要素按照几何形态可以划分为点状要素、线状要素、面点状要素和复合要素。
复合要素包括集合要素与组合要素：（1）集合要素指形状为多点（点的集合）、多线（线的
集合）和多面（面的集合）的要素。（2）组合要素指点、线、面构成的任意几何形状的要素，以及空间数据库中常见的TIN（不规则三角形网）、NetWork（网）、GRID（规则网格）等复杂要素。
（2）要素与属性的关系：空间要素的主题属性表达为属性空间中有限个字段，几何形状表达为几何空间中一个特定的几何图形，地图符号表达为符号空间中一个或一组专用的地图符号。同一个空间要素的几何数据与符号数据同时独立存在。
要素与几何空间的关系：（1）空间要素的形状矢量化后表达为几何空间中的一个几何形体，每个空间要素在几何空间中都对应着一个特定的几何形体（简单形体、集合形体、组合形体或复杂组合形体——TIN、NetWork、GRID）。（2）几何空间中的每个几何形体都有一个唯一标识，空间要素通过几何形体的标识码与几何空间发生联系。
要素与符号空间的关系：符号空间中，首先按照一定的模型和规则来定义基本地图符号库的体系结构；然后根据特定的规则以基本地图符号库为基础为每个空间要素生成专用的地图符号，并为每个要素的地图符号编码；最后将空间要素的主码与其对应的地图符号编码相对应实现两者的集成，实现要素空间与符号空间的关联
12. 矢量结构中：点线拓扑，线点面拓扑，面线拓扑是怎样的？
点线关系：链前面的正号表示起始于该结点，正号表示终止于该结点。
线点关系：按前进方向，始节点，终结点。
面线关系：链环绕面顺时针转为正，逆时针为负
线面关系：按前进方向，左多边形，右多边形
13.SDBMS框架
空间数据库管理系统SDBMS是一个能够提供空间数据存储、管理和操纵的复杂软件系统，它具有标准数据库管理系统的所有功能
设计一个支持空间数据存储和操作的专用空间数据库插件，架构在标准的OR-DBMS或OO-DBMS之上共同构成空间数据库管理系统。或将插件嵌入OR-DBMS或OO-DBMS之中形成真正空间数据库管理系统。一下是具体结构形式
1、空间数据库中间件（称为空间数据引擎）
2、嵌入式空间数据库管理系统SDBMS
14.什么叫对象关系模式？要素表的一般关系模式是什么样的？
空间数据类型的定义中包含哪四项内容？空间数据类型在哪里使用？
（1）对象关系模式：在一个关系模型中，只要有一个关系模式中的一列或几列定义成对象数据类型（即空间数据类型）叫做对象关系模型
（2）空间要素的对象关系模式中包含一个或多个空间属性域，每个空间属性域的数据类型为一种具体的空间ADT，取值为该类中具体的几何对象
（3）空间ADT的名称、几何类型的界定约束（简称约束）、几何属性内容、几何方法形式和定义。
（4）在查询功能中使用入属性查询，空间查询，交互式查询。概念模型中如行政区划，城市间的路网，土地使用。
15.空间索引的结构？空间驱动的索引？数据驱动的索引？线性和非线性索引？
（空间索引技术是提高空间数据查询和各种空间分析效率的关键技术。空间索引可缩小空间数据的搜索范围，使访问不需要遍历整个空间数据集。
空间驱动索引结构的主要特征是采用某种格网对2D空间进行划分，将空间划分成小区域，每个小区域为一个索引单元，每个索引单元包含多个索引项，每个索引项索引一个空间对象索引单元按照一定的数据结构来组织。如果组织成线性结构，则相应的空间索引为线性索引，如果组织成非线性结构，则相应的空间索引为非线性索引
16.空间索引单元？空间索引项？物理页？及三者的关系？
每个网格为一个索引单元，对应于磁盘上一个物理页，每个网格中的点存入相应的磁盘页中。每个索引单元包含的索引项数量是有限制的，不能超过一个物理页的存储容量。17. 网格索引属于什么索引？网格文件的数据结构？
网格索引是一种空间驱动的非线性索引结构，其基本特征是用正方形或矩形格网对研究区域的2D空间进行划分，每个网格单元为一个索引单元，索引多个空间对象，索引单元按行列号组织成2D目录
格网文件由三种数据结构来实现，索引目录DIR是一种与均匀网格中的索引目录类似的2D数组，差别是两个相邻单元可共享同一磁盘页；Sx,Sy是两个线性数组，表示沿两坐标轴的划分。图7-5中的例子描述了这种结构，假设网格的最大容量M=4。
18. 空间索引支持哪些查询？
（1）1、点选择：从数据集中找出包含给定点的所有空间对象。
（2）范围查询：查询与给定对象间的距离小于某个给定值的所有空间对象。
（3）区域（窗口）查询：查找含在区域内、与区域相交或部分位于区域中的所有空间对象，窗口是一个特殊的区域。
（4）K-最邻近查询：给定一个参照对象（点、线或区域），查询距离参照对象最近的K 1个空间对象。
（5）空间关系查询：相交、相邻、包含等拓扑关系查询，方位关系和基于距离的各种查询。（6）其他查询：将满足一定空间条件的两个空间对象集合进行空间连接，空间集合运算等也是一种空间访问。
矢量数据结构：通过记录坐标的方式来表达点、线、面等地理实体。 矢量数据结构的主要特点：定位明显和属性隐含。 结构：Spaghetti（面条）结构和拓扑矢量数据结构。 只有像拓扑结构这样的数据结构才是“矢量”数据结构。 拓扑矢量数据结构的特点是：1、一个多边形和另一个多边形之间没有空间 坐标的重复，这样就消除了重复线；2、拓扑信息与空间坐标分别存储，有利于进行近邻、包含和相连等查询操作；3、拓扑表必须在一开始就创建，这要花费一定的时间和空间；4、一些简单的操作比如图形显示比较慢，因为图形显示需要的是空间坐标而非拓扑结构。 栅格数据模型是将连续的空间离散化，将地理区域的平面表象按一定分解力作行和列的规则划分，形成大小均匀紧密相邻的网格阵列。 空间数据引擎（SDE）：是用来解决如何在关系数据库中存储空间的数据，实现真正的数据库方式管理空间数据，建立空间数据服务器的方法。 工作原理：SDE客户端发出请求，由SDE服务端处理这个请求，转换成DBMS 能处理的请求事物，由DBMS处理完相应的请求，SDE服务端再将处理的结果实时反馈给GIS的客户端。客户通过空间数据引擎将自己的数据交给大型关系型DBMS,由DBMS统一管理，同样，客户可以通过空间数据引擎从关系型DBMS 中获取其它类型的GIS数据，并转换成客户端可以使用的方式。 空间数据引擎的作用： （1）与空间数据库联合，为任何支持的用户提供空间数据服务。 （2）提供开放的数据访问，通过TCP/IP横跨任何同构或异构网格，支持分布式的GIS系统。 （3）SDE对外提供了空间几个对象模型，用户可以在此模型基础之上建立空间几何对象，并对这些几何对象进行操作。 （4）快速的数据提取和分析。 （5）SDE提供了连续DBMS数据库的接口，其他的一切涉及与DBMS数据库进行交互的操作都是在此基础之上完成的。 （6）与空间数据库联合可以管理海量空间信息。 （7）无缝的数据管理，实现空间数据与属性数据统一存储。 （8）并发访问。 空间数据是对空间事物的描述,实质上就是指以地球表面空间位置为参照,用来 描述空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面的数据。 数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。 空间数据特征：时空特征、多维特征、多尺度性、海量数据特征。
第一章绪论 1.地理参照数据：描述地球表面空间要素的位置和特征的数据，即空间数据和属性数据两种组成。（P5） 2.空间数据：描述空间要素几何特性的数据，可以使离散的或连续的；属性数据：描述空间要素特征的数据。 3.矢量数据和栅格数据之间的不同：矢量数据适用于表示离散要素，而栅格数据适用于表示连续要素。它们结构也不同，栅格数据模型使用行、列式单一数据结构和固定像元位置。矢量数据模型可以是地理相关的或是基于对象的，是否拓扑均可，且可包括单一或复合要素。 4.地理相关数据模型和基于对象数据模型之间的不同：存储方式不同。地理相关模型使用不同的数据系统分部存储空间数据和属性数据；基于对象数据模型则将空间数据和属性数据存储在统一的数据系统中。 5.矢量数据分析的工具和技术：缓冲区建立（由选择的要素量测直线距离来创建缓冲区）、地图叠置（将不同图层的几何形态和属性组合而创建输出图层）、距离量算（计算空间要素之间的距离）、空间统计（检测要素之间的空间依赖性和聚集模式）和地图操作（管理和改变数据库中得图层）。 6.栅格数据分析的操作：局部（对单个像元操作）、邻域、分区（对一组相同值的像元或类似要素的操作）和整体操作（对整个栅格进行操作）。经常用数学函数将输入和输出联系起来。 7.习题：①将Raster文件、Shapefile文件导入Geodatebase;②gird文件生成坡度图的方法和流程；③*.mxd是什么文件，具有什么功能。 第二章坐标系统 1.大地基准在GIS中的重要性：大地基准是地球的一个数学模型，可作为计算某个位置地理坐标的参照或基础。大地基准的定义可包括大地原点、用于计算的椭球参数、椭球与地球在原点的分离。大地基准的概念还可用于测量海拔和高度。 2.地图投影（球形的地球表面到平面的转换过程）：经纬线在平面上的系统安排。 3.根据所保留性质描述地图投影的4种类型：正形投影、等积投影、等距投影、等方位投影。 4.通过投影或可展曲面描述地图投影的3中类型：圆柱投影、圆锥投影、方位投影。 5.标准线和中央线的差异：标准线是定义地图投影的一个普通参数，与切割状态直接相关，标准线指明投影变形分布的模式；而中心线定义了地图投影的中心或原点。 6.比例系数与主比例尺如何建立关系：比例系数是局部比例尺与主比例尺的比值。
空间数据库概论答案 【篇一：数据库系统概论试题及答案整理版】 >第一章绪论 一、选择题 1. 在数据管理技术的发展过程中，经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。在这几个 阶段中，数据独立性最高的是a阶段。 a．数据库系 2. 数据库的概念模型独立于a。 a．具体的机器和dbms 3. 数据库的基本特点是b。 a.(1)数据结构化 (2)数据独立性 (3)数据共享性高，冗余大，易移植 b.(1)数据结构化 (2)数据独立性 (3)数据共享性高，冗余小，易扩充 c.(1)数据结构化 (2)数据互换性 (3)数据共享性高，冗余小，易扩充 (4)统一管理和控制(4)统一管理和控制(4)统一管理和控制 b．e-r图 c．信息世界 d．现实世界 b．文件系统 c．人工管理 d．数据项管理 d.(1)数据非结构化 (2)数据独立性 (3)数据共享性高，冗余小，易扩充(4)统一管理和控制 4. b是存储在计算机内有结构的数据的集合。 a．数据库系统 5. 数据库中存储的是c。 a. 数据 6. 数据库中，数据的物理独立性是指c。 a．数据库与数据库管理系统的相互独立 b．用户程序与dbms的相互独立 c．用户的应用程序与存储在磁盘上数据库中的数据是相互独立的d．应用程序与数据库中数据的逻辑结构相互独立 7. 数据库的特点之一是数据的共享，严格地讲，这里的数据共享是指d。
a．同一个应用中的多个程序共享一个数据集合 b．多个用户、同一种语言共享数据 c．多个用户共享一个数据文件 d．多种应用、多种语言、多个用户相互覆盖地使用数据集合 b. 数据模型 c. 数据及数据间的联系 d. 信息 b．数据库 c．数据库管理系统 d．数据结构 8. 数据库系统的核心是b。 a．数据库 9. 下述关于数据库系统的正确叙述是 a 。 a．数据库系统减少了数据冗余b．数据库系统避免了一切冗余 c．数据库系统中数据的一致性是指数据类型一致 d．数据库系统比文件系统能管理更多的数据 10. 数将数据库的结构划分成多个层次，是为了提高数据库的 b ①和 b ②。①a．数据独立性 ②a. 数据独立性 11. 数据库(db)、数据库系统(dbs)和数据库管理系统(dbms)三者之间的关系是 a 。 a．dbs包括db和dbmsc．db包括dbs和dbms 12. 在数据库中，产生数据不一致的根本原因是d。 a．数据存储量太大 b．没有严格保护数据 d．数据冗余 b．ddms包括db和dbs d．dbs就是db，也就是dbms b．逻辑独立性 b．物理独立性 c．管理规范性 c．逻辑独立性 d．数据的共享 b．数据库管理系统 c．数据模型 d．软件工具 d．管理规范性 c．未对数据进行完整性控制 13. 数据库管理系统(dbms)是d。 a．数学软件
《空间数据库原理》 第一章数据库 1、空间数据库：①提供结构用于存储和分析空间数据②空间数据由多维空间的对象组成③在标准数据库中存储空间数据需要大量的空间，从一个标准数据库中检索查询空间数据需要很多时间并且很累赘，通常导致很多错误。 2、DBMS:（数据的操作系统）一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库。SDBMS：增加了处理空间数据功能的DBMS。①在它的数据模型中提供空间数据类型和查询语言②至少在执行时支持提供空间数据类型：空间索引；空间链接有效的算法。 在地理信息系统中为什么要研究专门的空间数据库系统？ 1.空间数据库能提供结构存储和空间数据分析 2.空间数据库包含多面空间的对象 3.在标准数据库中存储空间数据会需要过多的空间 4.标准数据库的查询反馈和空间数据分析会消耗过多时减并且留下大量错误空间 5.空间数据库能提供更多有效率的存储和空间数据分析 3、哈希（Hash）函数：一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。 质数除余法（直接取余法）：f(x):=x mod maxM ;maxM一般是不太接近2^t的一个质数。 乘法取整法：f(x):=trunc((x/maxX)*maxlongit) mod maxM，主要用于实数。 平方取中法：f(x):=(x*x div 1000 ) mod 1000000);平方后取中间的，每位包含信息比较多。 第二章数据库基本原理 1、数据模型Data Model：关于数据基础或对象以及他们之间的关系的抽象描述被表示在一个数据库中。 3、概念数据模型：也称语义模型，关于实体和实体间联系的抽象概念集，用统一的语言描述、综合、集成的用户视图。 2、数据字典：是指对数据库的内容包括数据项和属性码定义，是元数据的重要组成部分。（是指对数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑、外部实体等进行定义和描述，其目的是对数据流程图中的各个元素做出详细的说明。） Metadata：是描述数据的数据，主要是描述数据属性的信息，用来支持如指示存储位置、历史数据、资源查找、文件记录等功能。 3、数据库设计和实现：①需求分析②概念数据建模③逻辑建模（参考DBMS和基础数据模型）④物理建模或者实现（参考物理存储和电脑环境）。 需求调查：根据数据库设计的主题对用户的需求进行调查，了解用户特点和要求，取得设计者与用户对需求的一致看法。需求分析：指的是在创建一个新的或改变一个现存的系统或产品时，确定新系统的目的、范围、定义和功能时所要做的所有工作。 4、E-R图：描述对象类型之间的关系，是表示概念模型的一种方式。 第三章基本空间概念 1、凸多边形：把一个多边形任意一边向两方无限延长成为一条直线，如果多边形的其他各边均在此直线的同旁，那么这个多边形就叫做凸多边形。 2、点集拓扑：一个基于相邻关系定义拓扑学空间的方法。 3、大圆距离：大圆距离指的是从球面的一点A出发到达球面上另一点B，所经过的最短路径（圆弧）的长度。 曼哈顿距离：两个点上在标准坐标系上的绝对轴距之总和。 4、欧式空间（欧几里德空间）：空间的坐标模型。作用：能将空间属性转化为以实数为元组的属性；坐标系包括一个确定的原点和在原点交叉的一对正交轴线。
《地理空间数据库原理》教学大纲 一、课程基本情况 总学时：48 讲课学时： 48 实验学时：0 总学分：3.0 课程类别：专业基础必修 考核方式：考查 适用对象：地理信息系统专业 先修课程：地理信息系统原理等 参考教材：郭际元、周顺平、刘修国，空间数据库，中国地质大学（武汉），2002 毋河海、龚建雅编著，地理信息系统（GIS）空间数据结构与处理技术 二、课程的性质、任务与目的 《空间数据库》是地理信息系统专业的专业课。通过本课程的学习，使学生对各种空间数据的存贮和管理技术有个较全面的了解，对学生进行有关空间数据库的设计技巧的训练，为将来从事GIS应用系统及其数据库的设计打下基础。 三、课程内容、基本要求与学时分配 课程的基本内容 介绍数据库和数据模型库的存贮和管理技术，包括矢量数据模型的空间数据库、栅格数据模型的空间数据库、关系数据库对空间数据的管理、符号库、网络空间数据库、三维空间数据库、海量空间数据库以及时态空间数据库。 课程的基本要求 （一）对各种空间数据的存储和管理技术有个较全面的了解。 （二）掌握用文件管理图形数据和属性数据的方法和技术，并用程序予以实现。 教学安排 （一）数据库与数据模型（4学时） 理解数据库的概念；四种数据模型：层次模型网状模型、关系模型、面向对象模型。 （二）地图数据模型总论（4学时） 理解地图数据的基本组成：矢量空间数据模型和属性数据模型，图形数据和属性数据的连接。 （三）矢量数据模型的空间数据库（4学时）
掌握地理实体的目标化，实体信息的数据化，实体间关系的逻辑实现。 （四）栅格数据模型的空间数据库（4学时） 掌握栅格数据的组织与存贮，栅格数据的检索。 （五）符号库的建立及管理（6学时） 掌握矢量符号库和栅格符号库，符号库的建立及管理，符号的显示及编辑。 （六）三维空间数据库（6学时） 理解三维空间的目标分类，八叉树数据结构，四面体格网，三维边界表示法、 参数函数表示法。 （七）海量空间数据库（4学时） 理解数据库中图幅的组织方法，图幅间被分割目标的组织方法，跨图幅地图漫游。 （八）时态空间数据库（6学时） 理解空间地物的时态性、时态空间数据库的组织方法。 （九）空间数据的关系化管理（4学时） 理解基于关系数据库的空间数据模型，基于关系数据库的空间实体数据结构，空间数据访问模型，关系化空间数据的安全管理，大型关系数据库管理系统分布式体系结构的应用。 （十）网络空间数据库（6学时） 理解网络GIS主要改造模型，分布式地理信息共享形式，分布式空间数据管理技术，网络GIS中地理空间元数据管理。 四、教学方法和手段 学生在课外多关注数据库发展的新知识；采取多媒体教学方法（部分最好结合演示）等。 五、成绩评定 该课成绩有平时20分和考试卷面成绩两部分组成；考核形式闭卷。 六、其它说明 无 教学大纲撰写人： 地理信息科学系主任： 测绘与地理科学学院教学院长： 1
空间数据分类（按功能分）：基础地图数据层；框架数据层；应用数据层；业务解决方案层。几何（geometry）用来表达在数据库中至少有一个几何属性“对象”的空间要素。 图元在几何对象模型中有许多几何类型。这些几何类型是用于构建几何对象的图元。一个对象由一个或多个图元来构建。 图层空间数据库中，共享相同属性的“几何”集所形成的层（也称为要素类） 拓扑研究当图形形状在弯曲、拉伸、收缩或其他方式扭曲下几何形状保持不变的属性。拓扑包括：·相邻（同类元素之间），连通（弧段之间），包含（不同类或同类不同级元素之间） Shapefile构成：.shp主文件；.shx索引文件（对主文件的索引）；.dbf数据文件（shape的具体位置和属性信息） 地理关系数据模型是代表地理特性的一组相互关联的空间和属性数据的地理数据模型 对象是由一组数据结构和在这组数据结构上的操作的程序代码封装起来的基本单位。 封装是对象的外部界面与内部实现之间实行清晰隔离的一种抽象，外部与对象的通信只能通过消息 抽象数据类型：SQL3允许用户创建指定的带有自身行为说明和内部结构的用户定义类型，称为抽象数据类型 Coverage为矢量数据的基本存储单元，存储指定区域内地理要素的位置、拓扑关系及其专题属性。一个Coverage一般只描述一种类型的地理要素 Geodatabase的三种类型：个人地理数据库（.mdb）文件地理数据库(.gdb)ArcSDE地理数据库 磁道：圆形磁盘片上向边缘延伸的许多同心圆环 扇区：磁道被划分为扇区，扇区大小由驱动器的厂商设定 磁盘块：（页面）是磁盘与主存之间的最小传输单元 域：关系或实体的一个特征或属性 记录：关系中的一行，是属性域的集合。通常小于一个扇区；一个扇区上会有很多个记录文件：记录的集合。同类的记录可以表示为一个关系；不同类型的记录集可能是几个相关关系的组合。一个文件可能跨越多个扇区 文件结构：文件组织其记录的方法。常用的文件结构：堆文件（无序无结构文件）、有序文件、散列文件、聚类文件、描述文件 堆文件插入记录和记录文件很有效，但查询，查询下一个较慢 散列文件对于查询、插入、删除很有效，查询下一个较慢 有序文件查找下一个很快，也可以胜任查询和插入等等 索引文件是用来提高数据文件查询效率的辅助文件 数据库=主文件+索引文件 索引表的基本构件是索引项。索引项（关键词值、指针），多个索引项构成一个索引（表）主索引：如果数据文件的记录是按主码排序的，那么索引就只需要保存数据文件的每个磁盘页面第一个主码域值 索引分类：二级索引（堆文件，一个数据记录有一个索引）、主索引（有序文件且按照索引属性排序，一个扇区有一个索引） 空间索引（SpIdx）：依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构。包含空间对象的概要信息，如对象的标识、外接矩形及指向空间对象实体的指针。描述存储在介质上的数据的位置信息，建立逻辑记录与物理记录间的对应关系 静态索引：建立空间数据库中逻辑记录与物理记录之间的静态索引表，使用各种查找算法
《GIS空间分析原理与方法》期末复习资料 说明（注意）：以下部分黑色粗斜体题干表示该题可能是未知题目具体所问，或者未知遗漏还是多出要求，或者表示答案不明确等。所以仍需进一步检查核实。欢迎大家改修补充。 第一章地理空间数据分析与GIS 1、什么是地理空间数据分析？ 它是通过研究地理空间数据及其相应分析理论、方法和技术，探索、证明地理要素之间的关系，揭示地理特征和过程的内在规律和机理，实现对地理空间信息的认知、解释、预测和调控。 2、什么是地理系统数学模拟？其模拟的一般过程是？ 建立地理系统数学模型的过程称为地理系统的数学模拟（简称地理模型）。 地理系统数学模拟的一般过程是：①从实际的地理系统或其要素出发，对空间状态、空间成分、空间相互作用进行分析，建立地理系统或要素的数学模型；②经验检查，若与实际情况不符，则要重新分析，修改模型；若大致相符，则选择计算方法，进行程序设计、程序调试和上机运算，从而输出模型解；③分析模型解，若模型解出错，则修改模型；若模型解正确，则对成果进行地理解释，提出切实可行的方案。 3、地理空间数据挖掘的体系结构？ 地理空间数据挖掘是数据挖掘的一个研究分支，其实质是从地理空间数据库中挖掘时空系统中潜在的、有价值的信息、规律和知识的过程，包括空间模式与特征、空间与非空间数据之间的概要关系等。 地理空间数据挖掘的体系结构由以下四部分组成： （1）图形用户界面（交互式挖掘）； （2）挖掘模块集合； （3）数据库和知识库（空间、非空间数据库和相关概念）； （4）空间数据库服务器（如ESRI/Oracle SDE，ArcGIS以及其他空间数据库引擎）。 4、什么是地理空间数据立方体？ 地理空间数据立方体是一个面向对象的、集成的、以时间为变量的、持续采集空间与非空间数据的多维数据集合，组织和汇总成一个由一组维度和度量值定义的多维结构，用以支持地理空间数据挖掘技术和决策支持过程。 5、地理空间统计模型的分为几类，它们的定义分别是什么？ 地理空间统计模型大致可分为三类：地统计、格网空间模型和空间点分布形态。（1）地统计：是以区域化变量理论为基础，以变差函数为主要工具，研究空间分布上既具有随机性又具有结构性的自然现象的科学。它可以根据离散数据生成连续表面，通过空间自相关进行空间预测。 （2）格网空间模型：用以描述分布于有限（或无穷离散）空间点（或区域）上数据的空间关系。 （3）空间点分布形态：在自然科学研究中，许多资料是由点（或小区域）所构成的集合，比如，地震发生地点分布、树木在森林中的分布、某种鸟类鸟巢的分布、生物组织中细胞核的分布，太空中星球的分布等，称之为空间点分布形态，其中点的位置为
第一章绪论 1、GIS问题的共性是什么？ 答：①与地理环境及其地理过程密切相关；②与空间位置相关；③需要地理空间数据和信息的支持。 2、GIS解决问题的流程（方法、步骤）是什么？这个过程和本课程的内容安排有什么关系？ 答：①提出地理问题；②获取地理数据；③研究地理数据（数据预处理）；④分析地理信息；⑤可视化地理结果；⑥基于地理知识解决问题。这个过程和本课程的内容安排的先后顺序一致，便于从逻辑上逐步地学习地理信息系统，明白地理信息系统解决问题的流程。第一章和第二章阐述GIS的基本概念，第三章讲解地理数据的获取，第四章、第五章和第六章讲解地理数据的研究，第七章讲解地理信息的分析，第八章讲解地理结果的可视化。 3、GIS的定义是什么，应如何去理解这个定义？ 答：①定义：地理信息系统是以采集、处理、管理、分析和描述整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据的计算机空间信息系统。②地理信息系统的类别主体是计算机空间信息系统。所谓空间信息系统是一种十分特别而重要的信息系统，它要采集、管理、处理和更新空间信息，并且地理信息系统以计算机为基础。③地理信息系统解决问题的流程是采集、处理、管理、分析和描述空间数据。能在计算机软件和硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息。④地理信息系统的研究范围是整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据。（与自然地理相比，GIS研究范围更大，自然地理研究范围是对流层顶到沉积岩石圈的底部。卫星在电离层） 4、GIS为什么会出现？ 答：①以应用需求为驱动：正所谓哪里有需求哪里就会有发展，在现实世界中，人们感兴趣的很多问题，如：某类型的土壤特征、臭氧洞的变化、城乡人口分布的变化，最优路径的规划等，都与地表地理环境及其地理过程密切联系，都需要地理空间数据和信息、需要地图、需要GIS。 ②以技术发展为导引：传统的方法存在很多的问题，随着计算机技术的发展，人们开始 利用计算机来存储、管理、分析地理信息，因而产生了地理信息系统。摄影测量和遥感成像技术的发展，使摄影测量工作者能以很高的精度快速地进行大面积测图，并为地球资源科学家（土质、土壤、生态等）提供制图服务。 5、GIS的发展经历了几个过程？每个过程的特点是什么？ 答：①二十世纪50~60年代的GIS开拓期。特点：计算机水平不高，GIS机助制图能力较强，能够实现地图的手扶跟踪数字化以及地图数据的拓扑逻辑和分幅数据拼接功能； 早期的GIS大多数是基于格网系统，发展了许多基于栅格的操作方法；专家兴趣以及政府需求的推动起着积极的引导作用，多数工作仅限于政府和大学范畴，国际交往甚少。 ②二十世纪70年代的GIS巩固发展期。特点：技术发展没有新的突破；系统应用与技 术开发多限于某几个机构；专家影响减弱，政府影响增强；一些发达国家建立了专业的地理信息系统；商业公司开始开发商业GIS软件；许多大学和研究机构开始重视GIS软件设计和研究；许多大学开始提供GIS培训，商业性咨询服务公司开始从事GIS工作。 ③二十世纪80年代的GIS普及和推广应用阶段。特点：GIS开始注重于空间决策支持
《空间数据库》习题第一章： 1、什么是空间数据库？ KA0394******* 2、空间数据库有哪些特点? 4001-520-520 3、空间数据库与传统数据库的差异何在？ 4、空间数据库有哪些主要作用？ 5、目前空间数据库存在哪些主要问题？ 6、简述空间数据库发展的历史和现状。 7、何谓空间数据？ 8、地理空间类型的表现形式主要有哪些？ 9、何谓地理空间？ 10、当前常用的数据库软件有哪些？ 11、空间数据的类型主要有哪几种？ 第二章： 1、空间实体包括哪些？ 2、空间实体类型主要有哪几种？
3、什么是空间认知的三层模型？ 4、什么是空间认知的九层模型？ 5、地理空间场操作可分为哪几种？ 6、何谓空间认知？ 7、什么是E-R模型？ 第三章： 1、OGC定义的基本几何空间对象有哪些？ 2、GIS逻辑数据模型主要有哪些？ 3、什么是面向对象数据模型？ 4、面向对象数据模型所涉及的主要概念及主要技术有哪些？ 5、三维空间数据模型主要有哪几种？ 6、构成E-R模型的三要素指什么？ 7、Spaghetti数据结构与拓扑矢量数据结构的差异何在？ 8、简述三维矢量模型的数据结构特征。 9、简述三维体元模型的数据结构特征。
10、空间关系主要有哪几种？ 11、GIS逻辑数据模型主要有哪几种？ 第四章： 1、ArcGIS的Geodatabase是如何定义空间对象模型的？ 2、空间数据的管理方式有哪些？ 3、什么是空间数据引擎？ 4、空间数据库引擎管理空间数据的实现方法有哪些？ 5、何谓栅格金字塔结构？ 6、空间数据库引擎的作用是什么？ 7、栅格数据的存储方式主要有哪些？ 8、栅格数据有几种取值方法？ 9、空间数据的组织方式有哪些？ 10、主要空间数据库管理方法各有何优缺点？ 第五章： 1、四叉树索引有几种方法？ 2、简述网格空间索引的基本原理。
《地理空间数据库原理》课程期末考试卷 一、选择题（每题3分，共10题） 1、下列不适合直接采用关系型数据库对空间数据进行管理说法错误的是（A） A. 传统数据库管理的是连续的相关性较小的数字或字符，而空间数据是连续的，并且有很强的空间相关性； B. 传统数据库管理的实体类型较少，并且实体类型间关系简单固定，而GIS数据库的实体类型繁多，实体间存在着复杂的空间关系； C. 传统数据库存储的数据通常为等长记录的数据，而空间数据的目标坐标长度不定，具有变长记录，并且数据项可能很多，很复杂； D.传统数据库只查询和操作数字和文字信息，而空间数据库需要大量的空间数据操作和查询。 2. 下列关于的空间数据库管理方式经历的阶段及其各自特点说法错误的是（C） A. 文件关系数据库混合管理阶段，用一组文件形式来存储地理空间数据及其拓扑关系，利用通用关系数据库存储属性数据，通过唯一的标识符来建立它们之间的连接。 B. 全关系式数据库管理阶段，基于关系模型方式，将图形数据按关系模型组织。图形数据和属性数据统一存储在通用关系数据库中，即将图形文件转成关系存放在目前大部分关系型数据库提供的二进制块中。 C.面向对象数据库管理阶段，面向对象型空间数据库管理系统最适合空间数据的表达和管理。持变长记录，还支持对象的嵌套，信息的继承和聚集。支持SQL 语言，有一定的通用性。允许定义合适的数据结构和数据操作。 D.对象关系数据库管理阶段，解决了空间数据的变长记录管理，使数据管理效率大大提高；空间和属性之间联结有空间数据管理模块解决，不仅具有操作关系数据的函数，还具有操作图形的API函数； 3. 对下述图形进行链式编码，编码结果为(D)
第一章 1.GIS的名词分析与推论 GIS概念：具有地理数据的采集、管理、分析、表达能力，能为决策者提供有用地理信息的系统。 推论1：地理信息系统采集的数据为空间数据，即具有空间位置，又具有属性特征。地理信息系统的数据库因此又称为空间数据库。 推论二：地理信息系统具有采集、管理、分析地理数据和表达地理信息的能力。包括空间数据库建设和空间数据库的应用两个层次。 推论三：地理信息系统包括计算机硬件、软件、数据、系统开发人员和用户，但由于处理和分析的是地理数据，因此，在通用的硬件、软件基础上，还有体现专业特点的硬、软件。 2.GIS空间数据体系 空间数据库：空间数据和属性数据的组织 矢量有混合式、扩展式和开放式
矢量数据的空间数据组织：空间坐标数据的非结构化和属性数据的结构化 栅格数据：像元阵列 3.GIS数据模型 矢量数据模型：简单数据结构（面条结构）：如Shapefile、拓扑数据结构：如Coverge、面向对象的数据模型：如Geodatabase 栅格数据模型：栅格文件常用格式：*.tif,*.jpg,*.bmp等。GIS中的栅格格式：ESRI 的Grid、Geodatabase的栅格数据集等。遥感图像的格式：PCI的* .pix，Erdas 的*.img等。 4.空间数据库设计核心 将现实世界抽象为GIS数据模型，这是数据库设计的核心。 5.名词解释： 面条结构：数据按点、线、面为单元进行组织，点、线、面都有自己的坐标数据。最典型的是面条结构。 拓扑数据结构：不仅存储空间位置，同时存储空间关系。 拓扑关联：指存在于空间图形的不同类型元素之间的拓扑关系。如结点与弧段、弧段与多边形。 第二章 1.名词解释： 数据词典：以词典的方式描述和定义E-R模型设计中出现和形成的实体、关系。数据模型匹配：实现将实体类型和特征类型（Coverage、Shapefile、Grid等）的匹配。 区：基于现有的面特征来描述复杂的区域如多个独立的多边形组成的区域、相互
第四章地理信息系统空间数据库（1）
第四章地理信息系统空间数据库 第1节空间数据库概述 第2节传统的数据模型 第3节语义和面向对象数据模型 第4节空间数据库逻辑模型设计和物理设计第5节GIS空间时态数据库
第一节空间数据库概述?空间数据库的概念 ?空间数据库的设计 ?空间数据库的实施和维护
一、空间数据库的概念 1. 数据库的相关概念 ①数据库：是指长期储存在计算机内有结构的、大量的、可共享的数据集合。 ②数据库管理系统：是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件；他的功能包括：数据定义，数据操作，数据库的运行管理，数据库的建立和维护。 ③数据库系统：指在计算机系统中引入数据库后的系统，它由数据库、数据库管理系统及其开发工具、应用系统、数据库管理员和用户构成。 ④数据库系统管理员：负责数据库的建立、使用和维护的专门人员。
2. 空间数据库的相关概念 空间数据库：是地理信息系统在计算机物理存储介质存储的与应用相关的地理空间数据的总合，以一系列特定结构的文件形式组织后存储在介质上。 空间数据库（系统）组成：包括3部分 ?空间数据库：是地理信息系统在计算机物理存储介质存储的与应用相关的地理空间数据的总合，一般是以一系列特定结构的文件形式组织后存储在介质上。 ?空间数据库管理系统：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，提供必需的空间数据查询检索和存取功能，以及能够对空间数据进行有效的维护和更新的一套软件。?空间数据库应用系统：应用模块。
空间数据库是GIS中存储的与应用相关的地理空间数据的总和。（是GIS基本且重要的组成部分） 数据库＝数据库系统
1.空间数据的定义及特点 定义：空间数据是指用来描述空间实体的位置、形状、大小及其分布特征等诸多方面信息的数据，以及表示地球表层一定范围内的地理事物及其关系。 特点：（1）空间性，空间性表示了空间实体的位置或所处的地理位置、空间实体几何特征以及空间实体的拓扑关系，从而形成了空间实体的位置、形态以及由此产生的一系列特性。空间性又包括空间定位、空间度量、空间结构和空间集合。（2）专题性，专题性是指在一个坐标位置上的地理信息具有专题属性信息。（3）时间性，时间性是指空间数据的空间特性和属性特征随时间变化的动态变化特征，即时序特征。 2.空间数据库的定义及特点 定义：空间数据库是存放空间数据的数据库。更准确地说，空间数据库是描述空间物体的位置数据、位置数据元素（点、线、面）之间的拓扑关系及描述这些物体的属性数据的数据库。 特点：（1）空间数据库管理的是现实世界中相关性大的连续数据，要求进行综合管理；（2）空间数据库中描述的数据实体类型多，关系复杂。使数据模型复杂；（3）空间数据库存储的空间数据具有非结构化特征，不满足关系数据模型的范式要求。 3.传统关系数据库模型的局限性 答：（1）用关系模型描述具有复杂结构和含义的地理对象时，对地理实体进行不自然的分解，导致存储模式、查询途径及操作等方面不够合理；（2）关系数据库模型无法用递归和嵌套的方式来描述复杂关系的层次和网状结构，因此模型和操作复杂地理对象的能力较弱；（3）空间数据中图形数据通常是变长的，而一般空间数据库管理系统记录固定长度的记录，这不利于空间数据的表达；（4）GIS要管理的是具有高度内部联系的数据，为了保证地理数据库的完整性，需要复杂的安全维护系统。 4.空间数据库引擎的定义及特点 答：定义：SDE是空间数据组织管理的重要基础技术，从用户的角度的角度看，SDE是用户和异构空间数据库的接口；从软件的角度看，SDE是应用程序和空间数据库管理系统之间的查件，用来管理空间数据库；从系统的角度来看，SDE 利用空间数据库管理系统和其扩展功能，实现空间数据在数据库中的物理存储。特点：（1）采用空间数据库管理系统高效组织和管理海量空间数据；（2）采用高度结构化的关系表存储；（3）实现真正的client/serve计算，并在系统级、数据库级实现信息共存；（4）不足是还没有实现不同GIS平台之间的数据互操作。 5.Shapefile的文件格式 答：Shapefile至少由三个固定的文件组成，主文件（.shp）、索引文件（.shx）、表文件（.dbf）。Shapefile是ArcView的原生数据格式，属于简单要素类。Shapefile 中的信息分两类，一种与数据有关，如文件的记录信息，主文件文件头有关数据描述的字段，一种与数据的组织管理有关，如文件和记录的长度和记录的偏移等。（1）Shapefile中主文件（.shp）由固定长度的文件头和不变长度的空间数据记
第01章绪论 1 ．试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。 答： ( l ）数据（Data ) ：描述事物的符号记录称为数据。数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正文等。数据与其语义是不可分的。解析在现代计算机系统中数据的概念是广义的。早期的计算机系统主要用于科学计算，处理的数据是整数、实数、浮点数等传统数学中的数据。现代计算机能存储和处理的对象十分广泛，表示这些对象的数据也越来越复杂。数据与其语义是不可分的。500 这个数字可以表示一件物品的价格是500 元，也可以表示一个学术会议参加的人数有500 人，还可以表示一袋奶粉重500 克。 ( 2 ）数据库（DataBase ，简称DB ) ：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，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。 ( 3 ）数据库系统（DataBas 。Sytem ，简称DBS ) ：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。解析数据库系统和数据库是两个概念。数据库系统是一个人一机系统，数据库是数据库系统的一个组成部分。但是在日常工作中人们常常把数据库系统简称为数据库。希望读者能够从人们讲话或文章的上下文中区分“数据库系统”和“数据库”，不要引起混淆。 ( 4 ）数据库管理系统（DataBase Management sytem ，简称DBMs ) ：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。DBMS 的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。解析DBMS 是一个大型的复杂的软件系统，是计算机中的基础软件。目前，专门研制DBMS 的厂商及其研制的DBMS 产品很多。著名的有美国IBM 公司的DBZ 关系数据库管理系统和IMS 层次数据库管理系统、美国Oracle 公司的orade 关系数据库管理系统、s 油ase 公司的s 油ase 关系数据库管理系统、美国微软公司的SQL Serve ，关系数据库管理系统等。
Arcgis 空间数据库链接 1. 使用ArcSDE服务连接空间数据库 使用ArcSDE服务连接到空间数据库操作步骤如下： 1) 在ArcCatalog的目录树，展开Database Connections文件夹. 2) 双击添加Spatial Database Connection，打开“Spatial Database Connection P r operties”对话框. 3) 在Server文本框中，输入服务器名称或者IP地址； 4) 在Service文本框，输入服务名或者端口号。如果想连接Oracle数据库中某用户方案的空间数据库，输入端口号和schema，并以冒号分隔，例如：5151:Geodata. 5) 如果数据存储在SQL Server, IBM DB2, Informix, or PostgreSQL关系型数据库中，在Database文本框中，输入预连接的数据库的名称。Oracle数据库跳过此步。 6) 如果使用数据库认证，输入数据库的用户名和密码。需要保存用户和密码，勾选“save t he user name and password with this connection file”，否则不保存。 7) 如果使用操作系统认证，单击“Operating system authentication”按钮。数据库认证不可用。 8) 如使用Oracle某用户的Schem a数据库或者使用SQL Server中的dbo-schem a数据库，必须在属性对话框中更改“Connection details”部分，从事务版本列表中选择空间数据库版本。 9) If you do not want to save the version connection information you provid ed in the last step, uncheck Save the version with the connection file. 如果不保存版本的连接信息，去掉“Save the version with the connection file”前的勾选。 10) 单击“Test Connection”按钮，执行连接测试. 测试成功，“Test Connection”按钮灰掉，否则，将无法从数据库中获取数据。 11) 单击OK按钮. 12) 输入数据库连接名称. 13) 回车.
武汉理工大学考试试题纸（A卷）课程名称空间数据库与SQL 专业班级 一、选择题（20分，每小题1分） 1．数据库管理系统（DBMS）是____。 A．数学软件B．应用软件C．计算机辅助设计D．系统软件 2．数据库系统的特点是____、数据独立、减少数据冗余、避免数据不一致和加强了数据保护。 A．数据共享B．数据存储C．数据应用D．数据保密 3．数据库系统的数据独立性是指____。 A．不会因为数据的变化而影响应用程序 B．不会因为系统数据存储结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序 C．不会因为存储策略的变化而影响存储结构 D．不会因为某些存储结构的变化而影响其他的存储结构 4．数据库管理系统能实现对数据库中数据的查询、插入、修改和删除等操作．这种功能称为____。 A．数据定义功能B．数据管理功能C．数据操纵功能D．数据控制功能5．在数据库的三级模式结构中，描述数据库中全体数据的全局逻辑结构和特征的是____。A．外模式B．内模式C．存储模式D．模式 6．按所使用的数据模型来分，数据库可分为____三种模型。 A．层次、关系和网状B．网状、环状和链状 C．大型、中型和小型D．独享、共享和分时 7．在数据库设计中用关系模型来表示实体和实体之间的联系。关系模型的结构是____。A．层次结构B．二维表结构C．网状结构D．封装结构 8．设关系R（A，B，C）和S（B，C，D），下列各关系代数表达式不成立的是____。A．ΠA(R)ΠD(S) B．R S C．ΠB(R) ΠB(S) D．R S 9．关系运算中花费时间可能最长的运算是____。 A．投影B．选择C．笛卡尔积D．除 10．在关系代数运算中，五种基本运算为____。 A．并、差、选择、投影、自然连接B．并、差、交、选择、投影 C．并、差、选择、投影、笛卡尔积D．并、差、交、选择、笛卡尔积 11．实体完整性要求主属性不能取空值，这一点可以通过________来保证。
cha 1-绪论- 1.1 数据库管理系统（简称DBMS）： 位于用户和操作系统之间的，管理控制DB的建立、运行和维护的软件。具有数据定义、数据操纵、数据库运行、数据库建立和维护功能。 1.2 为什么要研究空间数据库？ GIS的出现激发了人们开发空间数据库的兴趣。 GIS提供了便于分析地理数据和将地理数据可视化的机制。 GIS 可以对某些对象和图层进行多种操作。 GIS还可以用来处理海量空间数据。 而实际上GIS就是空间数据库的前端！ 1.3 .数据 指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字、文字、符号、声音、图象等符号，一般描述客观事物的属性、数量、位置及其相互关系等； 1.4.空间 空间可定义为一系列结构化物体及其相互间联系的集合。从感观角度将空间看作是目标或物体所存在的容器或框架。 地理空间：指人类在地球表面活动的的地理环境，主要包括岩石圈、水圈、大气圈。 1.5.空间数据 定义：是对空间事物的描述，是以地球表面空间位置为参照，用来描述空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据。 1.6 空间数据特性 时空特性：空间位置、空间属性、空间关系、时间属性 多维特性：同一位置上具有多种专题的信息结构 多尺度性：包括空间多尺度和时间多尺度，应用于宏观、中观和微观的多层次应用 图形图像特征：结果可视化 海量数据特征：更新快、多分辨率 1.7空间数据—空间关系 拓扑邻接：同种空间实体之间的关系。例：N1/N2 ,N1/N3 ,N1/N4 ;P1/P3 ;P2/P3 拓扑关联：不同种空间实体之间的关系。例：N1/е1、е3 、е6 ；P1/е1、е5 、е6 拓扑包含：同种空间实体之间的关系。例：P3与P4 1.8 数据结构：是指数据的组织形式，在计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构。1.9 数据模型(数据库模型)：是描述实体及其相互关系的数学描述，是空间数据库建立的逻辑模型。 1.10 关系模型用于空间数据库的局限性 1）无法用递归和嵌套的方式来描述复杂关系的层次和网状结构，模拟和操作复杂地理对象的能力较弱； 2）用关系模型描述本身具有复杂结构和涵义的地理对象时，需对地理实体进行不自然的分解，导致存储模式、查询途径及操作等方面均显得语义不甚合理； 3）由于概念模式和存储模式的相互独立性，及实现关系之间的联系需要执行系统开销较大的联接操作，运行效率不够高。 4）空间数据具有非结构化特性，即通常是变长的，而一般RDBMS只允许记录的长度设定为固定长度，此外，通用DBMS难于存储和维护空间数据的拓扑关系。
习题1 1、试述数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。 1）数据是描述客观事物的一组符号集合，是计算机可以识别和处理的符号集。 2）数据库（Database，DB）是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。数据库中的数据能反映出数据之间的联系。 3）数据库管理系统（Database Management System, DBMS），是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库。它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。 4）数据库系统（Database system, DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统DBMS及其开发工具、应用系统和用户构成。核心是DBMS。2、使用数据库系统有什么好处？ 1）将大量的数据有组织的存储在数据库中，实现数据的共享、减少了数据的冗余性和提高了数据的独立性。 2)数据库系统的核心是数据库管理系统，它主要负责对数据库的管理和维护工作。通过DBMS，用户可以逻辑、抽象地处理数据，不用关心数据在计算机中的具体存储方式，以及计算机处理数据的过程细节。一切具体而繁琐的工作由DBMS完成。 3）数据库应用程序一般具有友好的用户界面，便于用户实现自己的需求。 4）数据库管理员是数据库系统中的重要人员，专门负责数据库的建立、配置、管理和维护工作。 3、试述文件系统和数据库系统之间的区别和联系。 在文件系统阶段，利用“按文件名访问，按记录进行存取”的管理技术，对文件中的数据进行修改、插入和删除操作。应用程序和数据之间有了一定的独立性，但是文件系统中，文件仍然是面向应用的。因此数据的冗余度大，浪费存储空间，而且容易造成数据的不一致性，给数据的修改和维护带来困难。另外，数据独立性差，文件之间是孤立的，系统不容易扩充。 在数据库系统中，所有相关的数据都存储在一个称为数据库的集合中，它们作为一个整体定义。由于数据是统一管理的，因此可以从全局出发，合理组织数据，避免了数据冗余。另外，在数据库中，程序与数据相互独立，数据通过DBMS而不是应用程序来操作和管理，应用程序不再处理文件和记录的格式。 4、试述数据库系统的特点。 1）数据实现集中管理 数据库中的数据是按照一定的结构存储在一起的，数据之间存在一定的联系。 2）实现数据共享 数据库中的数据可被多个不同的用户共享，可以并发地存取数据。多个用户可以用各种方式通过接口使用数据库，实现数据共享。 3）减少数据的冗余度 数据库中的数据面向多个应用，可以被多个用户、多个应用程序共享和使用，大大降低了数据的重复存储，减小了数据的冗余。 4）数据独立性高 数据独立性是指应用程序不会因数据的物理表示方式和访问技术的变化而改变，即应用程序不依赖于任何特定的物理表示方式和访问技术。