Chapter 1: Introduction to Spatial Databases
1、举例说明什么是空间数据、非空间数据？如何理解空间查询（spatial queries）和非空间查询的区别（Non-spatial queries）？
答：河流的泛洪区，卫星影像数据、气象气候数据等都可以是空间数据
书店名称店员人数，去年的销售量，电话号码等是非空间数据
空间查询是对空间数据的查询或命令
2、什么是GIS，什么是SDBMS？请阐述二者的区别和联系。
答：1、GIS是一个利用空间分析功能进行可视化和空间数据分析的软件。它的主要功能有：搜索、定位分析、地形分析、流分析、分布、空间分析/统计、度量
GIS 可以利用SDBMS来存储、搜索、查询、分享大量的空间数据集
2、SDBMS是一个软件模块。它可以
①、利用一个底层的数据库管理系统
②、支持多种空间数据模型、相应的空间抽象数据类型（ADT）以及一种能够调用这些ADT的查询语言
③、支持空间索引、高效的空间操作算法以及用于查询优化的特定领域规则
3、区别与联系：①、利用GIS可以对某些对象和图层进行操作，而利用SDBMS则可以对更多的对象集和图层进行更加简单的操作
②、SDBMS可以在GIS不能使用的某些领域进行使用，例如基因组学、天文学、多媒体信息系统等
③、GIS可以作为SDBMS的前端，利用一个高效的SDBMS可以大大提高GIS的效率和生产率。
3、从GIS这一缩写的三种含义来理解GIS的发展历程。
答：地理信息系统：为专业人员提供的软件
地理信息科学：为地理信息系统和服务提供使用和发展的定义、框架和理论
地理信息服务：为普通用户提供的网点和服务中心，例如PC机上的地理和空间服务
4、用传统数据库系统管理空间数据，存在什么不足之处？
答：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。
5）一般RDBMS都难以实现对空间数据的关联、连通、包含、叠加等基本操作。
6）一般DBMS不能支持GIS需要的一些复杂图形功能。
7）一般RDBMS难以支持复杂的地理信息，因为单个地理实体的表达需要多个文件、多条记录，包括大地网、特征坐标、拓扑关系、属性数据和非空间专题属性等方面信息。8）GIS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，而这些完整性约束条件必须与空间数据一起存储，由地理数据库来维护系统数据的完整性。否则，一条记录的改变会导致错误、相互矛盾的数据存在，而一般RDBMS 难以实现这一功能。
5、What is a SDBMS ？
答：SDBMS是一个软件模块。它可以
①、利用一个底层的数据库管理系统
②、支持多种空间数据模型、相应的空间抽象数据类型（ADT）以及一种能够调用这些ADT的查询语言
③、支持空间索引、高效的空间操作算法以及用于查询优化的特定领域规则
6、什么是后关系数据库模型？后关系数据库模型有哪些？
答：后关系数据库模型支持用户定义抽象数据类型，空间数据的类型可以添加。
包括面向对象的数据库模式OOBDMS和面向关系ORDBMS的数据库模式。
7、SDBMS的三层体系结构（Three Layer Architecture）是什么？借此深入理解SDBMS的作用。
答：空间应用—空间数据库—DBMS
教材P11的图
8、空间数据库主要涉及哪些内容？
答：数据模型、查询语句、查询处理与优化、文件组织和索引、数据挖掘
9、举例说明单遍扫描查询和多遍扫描查询的概念。
答：单边扫描查询中，被查询的表（关系）中的一条记录（元组）最多只被访问一次；例如“列出武大周围5km内的书店的名字”。
多遍扫描查询是被查询的表（关系）中的一条记录（元组）至少被访问一次，例如“找出其代表的选取范围大于200公顷并且在这区拥有公司的女议员的名字”
10、过滤－精炼策略的作用？两个步骤的内容是什么？
提示：ppt ：Efficient algorithms to answer spatial queries
Common Strategy - filter and refine（过滤－精炼）
Filter Step:Query Region overlaps with MBRs of B,C and D
过滤：查询区域与B、C、D的最小外接矩形有重叠部分，保留B、C、D，其他的舍弃Refine Step: Query Region overlaps with B and C
精炼：查询区域与B、C有重叠，舍弃D
11、平面扫描(plane sweep)技术主要解决什么问题？其主要步骤？
答：主要解决的是如何在过滤阶段中尽可能多的淘汰不符合条件的对，从而减少几何计算的计算代价。
Step 1：从左至右移动一条扫描线(例如，垂直于x轴的线)，停在R∪S的第一个元素处。这就是具有最小T．xl值的矩形T，例子为是矩形R4 。
Step2：搜索S中已排序的矩形，直到抵达第一个矩形Sf，这里有Sf．xl> T．xu。显然，对于所有1≤j R4交叠的候选矩形。 Step 3：如果对任意l≤j≤f，关系[T．yl，T．yu] ∩[Sj．yl，Sj．yu]存在，则Sj与T相交。因此，这一步就确定了R4与S2的确是交叠的，并且< R4，S2>是连接结果的一部分。记录所有这样的信息，然后将矩形T（R4）从集合R∪S中去掉，它不再需要参与结果集中的其他相交对。 Step 4：继续移动扫描线来穿过集合R∪S，直至碰到下一个矩形，在本例中是S2。这时进行步骤2和3。 Step 5：当R∪S=?时，处理结束； 12、从程序员的观点和DBMS设计者的观点看，影响系统效率的因素有何不同。 答：在程序员看来，计算机主要包括两个部分：CPU和无限量的内存 在DBMS设计者看来，计算机主要包括三个部分：CPU、有限的内存、无限的硬盘空间。 访问硬盘的速度要远远小于访问内存的速度，因此前者关注减少算法的计算时间，后者强调的是将计算时间和I/O时间的总和减少到最小。 13、查询优化和数据挖掘的概念。 答：查询优化：基于数据集的特点对查询中的操作进行排序，为每一步操作选择有效策略数据挖掘：即进行系统的搜索，找出隐藏在电子信息中潜在的有用信息。 Chapter 2: Spatial Concepts and Data Models 1、什么是数据模型？举例说明数据模型的重要性。 答、数据模型是数据集的特定结构和模式，是对数据的文件描述，有利于某些性质的前期分析。 作用：①、属性的前期分析；②、重利用多媒体应用中的共享数据；③、组织中交换数据④、将数据传递给新软件或环境 例子：千禧年危机正确的使用数据模式可以显著的降低成本，如果软件中的时间和数据被定义成抽象数据模型，只有一小部分的软件会执行数据，ADT数据要被重新修改。 2、掌握两种常用的空间信息模型：要素模型和场模型，矢量、栅格数据结构。 答：场模型：①、空间分割框架②、场函数③、场操作：并、复合 森林模型中分段函数表示，区域中每个点被映射成主要树种对应的值要素模型：①、对象：把空间信息抽象成明确的，可识别的事物或实体；②、对象具有属性和操作 森林模型中多边形表示（林分），每个对象有唯一的标示符、主要树种和一 块区域。 矢量数据结构 栅格数据结构：栅格结构用密集正方形（或三角形，多边形）将地理区域划分为网格阵列。位置由行，列号定义，属性为栅格单元的值。点：由单个栅格表达。线：由沿线走向有相同属性取值的一组相邻栅格表达。面：由沿线走向有相同属性取值的一片栅格表达。 3、基于场模型的操作有哪些，举例说明区基于场模型的局部操作、聚焦(focal)和区域操作？ 基于对象模型的操作有哪些？ 答：基于场模型： 局部操作：空间框架内一个给定位置的新场的取值只依赖于同一个位置场的输入值。书上P31。 聚焦操作：在指定位置的结果场的值依赖于同一位置的一个假定小领域输入场的值。 极限、高程场的梯度 区域操作：与聚集运算符或微积分中的积分运算有关。计算每个树种的平均高度。 基于对象模型：面向集合、拓扑、方位、度量空间 4、什么是拓扑关系，举例说明拓扑与非拓扑特性、拓扑与非拓扑操作。 答：是指满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互关系。即用结点、弧段和多边形所表示的实体之间的邻接关联和包含等关系。 拓扑特性：弹性变形后临近物体之间的拓扑关系没有发生改变 非拓扑特性：弹性变形后临近物体之间的拓扑关系发生了改变 拓扑操作与非拓扑操作 5、OGIS提出的关于空间几何体的基本构件有哪些？ 6、说明九交模型表达拓扑关系的原理。 答：在一个平面上。两个对象A、B之间的二元拓扑关系主要基于以下的相交情况，即分别是A和B的内部、边界、外部。值六部分可以构成九交模型。 考虑取值有空(0)和非空(1)，可以确定有29=512种二元拓扑关系。对于R2嵌在中的二维区域，有八个关系是可实现的，并且它们彼此互斥且完全覆盖。：相离、相接、交叠、相等、包含、在内部、覆盖、被覆盖。 7、数据库设计的三个步骤及其主要内容。 答、首先，采用高层次的概念数据模型来组织所有与应用相关的可用信息； 然后，逻辑建模阶段，与概念数据模型在商用DBMS上的具体实现有关 最后，数据库设计的第三个步骤是物理设计的建模，它解决数据库营养在计算机中具体实现是方方面面的细节。 8、ER模型的作用，ER图包括哪些要素，如何表达多值属性？ER图与空间信息对象模型 之间的异同？ 答：ER图可以以一种避开计算机隐喻的方式来表达这个微型世界，从而把应用中的概念与 实现细节分离开来。 ER图包括实体（物理上或概念上独立存在的事物或对象）、属性和联系。实体用属性来刻画性质，实体之间通过练习相互作用和关联。属性可以是单值或多值。ER图中实体用矩形表示，属性表示为椭圆，联系为菱形。码属性加下划线，多值属性用双椭圆。 异同：①、实体是物体属性的集合；②、ER模型不允许普通用户定义操作；③、在对象模型中关系不被直接支持，但可以由操作来模仿。 9、数据库三层约束的内容：码约束--实体完整性(entity integrity)约束，参照完整性(referential integrity]约束和用户参照完整性。简述关系模式中的三种完整性。 答;码约束：每个关系必须要有一个主码； 实体完整性约束：主码不能为空； 参照完整性约束：外码的属性值要么是另一个关系的主码，要么为空值。 10、外码的概念。 答：外码是一个关系的属性集，这个关系被复制到另外一个关系中。主码与外部码提供了一个实现关系间联系的手段。 11、ER图向关系模型的转换，注意对多值属性的转换。（P16） 答：①、实体成为关系；实体的属性映射成为关系的属性；多值属性形成新的关系 ②、Relationships (1:1):将任一实体的码属性作为其他关系的一个外码 ③、Relationships (M：1):将“1”侧的关系的主码作为“M”侧关系的外码。 ④、M:N Relationships become a relation （M:N中M和N共同形成新表的关键字） 12、对于空间数据，ER模型方法的不足之处？为表达空间概念，扩展ER模型主要增加了哪些要素？--实体象形图、关系象形图，读懂扩展ER模型的表示符号。（书上P51） 答：1）、ER模型的最初设计隐含了基于对象模型的假设。因此，场模型无法用ER模型进行自然的映射 2）、在传统的ER模型中，实体之间的联系由所要开发的应用来导出，而在空间建模中，空间对象之间总会有内在的联系 3）、建模空间对象所使用额试题联系类型和“地图”的比例尺有关 13、举例说明用象形符号扩展ER图，对于空间数据建模有何好处？ 用象形符号扩展ER图，以便专门处理空间数据类型。这将减少ER图以及所产生的关系模式的复杂度，同时改进空间建模的质量。空间联系(例如Road-Crosses-River)就可以从ER图中省略，用隐式的方式表示。关系模式中的表达多值空间属性的关系和M：N空间联系也就不需要了 14、举例说明类、属性、方法、聚合、泛化、和关联等概念？ 答：类：是多有在应用中具有相同性质的对象的封装，等价于ER模型中的实体；例如设施就是一个类。 属性：描述类的对象。属性还有一个与之相关联的作用域，分为公有、私有、受保护方法：是一些函数，是类定义的一部分，用来修改类的行为或状态 关系：将一个类与另一个类或者它自己相联系，类似于ER中的联系。UMLCD中三种重要关系：聚合、泛化、关联。 聚合：描述部分与整体的关系：强聚合、弱聚合 泛化：eg. 多边形是点线面的泛化；关联：反应不同类的对象是如何联系的。 15、UML的作用？了解UML的主要符号。 答：UML是用于面向对象软件设计的概念层建模的新兴标准之一，它是一种标准化语言，用于在概念层对结构化模式和董涛行为进行建模。 16、比较ER与UML。 答：1）、没有方法的类就是实体；2）、属性在两个里都一样；3）、UML中没有主键和完整性约束；4）、ER中没有方法；5）、ER中关系的内容更丰富；6）、ER图中的实体与数据集有关，但UML的类几乎和数据集无关。 Chapter 3 Spatial Query Languages 1.Three Components of SQL。请列举SQL所包含的功能，并对每种功能列举相关的操作 符（语句）。 答：数据定义语言DDL：创建和修改关系表（包括索引） 数据操纵语言DML：插入，删除，更新，查询 数据控制语言DCL：并发控制，事务处理 2.SELECT specifies desired columns FROM specifies relevant tables WHERE specifies qualifying conditions for rows (限定条件) ORDER BY specifies sorting columns for results GROUP BY, HA VING specifies aggregation and statistics （要求：看懂书上例句，要求会写语句） 3.扩展SQL以处理空间数据，掌握对标准SQL进行了哪些方面的扩展？ 提示：ppt：SQL 3 allows user defined data types and operations. Spatial data types and operations can be added to SQL3 SQL3支持用户自定义类型和操作，空间数据类型和操作被允许加入到SQL3中 4.Open Geodata Interchange Standard (OGIS)支持的Spatial Data Model和空间操作有哪些答：用于所有集合类型的基本操作； 用于空间对象间拓扑关系的操作谓词； 用于空间分析的一般操作 5.读懂List of Spatial Query Examples。给语句，说明查询目的？或者给出查询目的，要求 写语句。 6.view(视图)的含义。视图使用来描述导出数据或查询结果简化复杂网状查询的表Chapter4: Spatial Storage and Indexing 1、What is a physical data model? Why learn physical data model concepts？ 答：1）、执行逻辑数据模型的理论基础，使用现有的构件在一个有效容错的方式中2）、选择合适的DBMS，某些DBMS不支持空间索引；使DBMS运行的更加有效率。 2、Is relational DBMS physical data model suitable for spatial data?如果不适合，有哪两类解决途径？ 答：不合适。关系DBMS则只能对数字进行简单处理；排序、查询树对数字非常有效，但这些概念都不适合用于处理空间数据 提示：ppt 途径1）Reusing relational physical data model concepts，重新使用关系物理数据模型的概念： Space filling curves define a total order for points用空间填充曲线来定义点的排列 This total order helps in using ordered files, search trees有助于使用有序文件和查询树 But may lead to computational inefficiency!但可能会导致计算无效率 途径2）：New spatial techniques新空间技术： Spatial indices, e.g. grids, hierarchical collection of rectangles空间索引：例如网格 Provide better computational performance能提供更好的计算表现 3、计算机存储设备的种类？数据库系统是怎么利用各种设备的？ 提示：ppt：Types of storage Devices： Main memories - fast but content is lost when power is off主存：速度快，信息断电丢失Secondary storage - slower, retains content without power二级存储器：慢，信息断电不丢Tertiary storage （如磁带驱动器）- very slow, retains content, very large capacity脱机存储器：非常慢，保存信息容量非常大。 DBMS usually manage data ?on secondary storage, e.g. disks ?Use main memory to improve performance ?User tertiary storage (e.g. tapes) for backup备份, archival档案etc. 4、磁盘存储相关概念：磁道track、扇区sector、柱面cylinder？页面的概念？ 答：磁道：圆心磁盘片上向边缘延伸的同心圆 扇区：每个磁道中被分成若干等份的区域 柱面：是磁盘上具有相同镭的磁道的集合 页面：又称磁盘块。是磁盘与主存之间的最小传输单位 5、访问磁盘扇区数据的过程，哪个过程花费的时间最多？ 提示：ppt：Accessing a sector has three major steps: ?Seek（寻道）: Move head assembly to relevant track （ts） ?磁头到达特定磁道所用的时间 ?Latency(延迟时间): Wait for spindle to rotate relevant sector under disk head （tl）块旋转到磁头下方所用的时间 ?Transfer传输时间: Read or write the sector (tt)置于正确位置后读写块中数据的实际时间 ?1>2>3 6、如何有效利用磁盘硬件？ 提示：ppt ：Using Disk Hardware Efficiently ?Size of sectors扇区面积 ?Larger sector provide faster transfer of large data sets ?数据集大时大扇区提供更快的传输速度 ?But waste storage space inside sectors for small data sets ?但浪费了小数据集的存储空间 ?Placement of most frequently accessed data items放置频繁使用的数据 ?On middle tracks rather than innermost or outermost tracks ?在中间的磁道而不是最里面或最外面的磁道 ?Reason: minimize average seek time可以减少寻道时间 ?Placement of items in a large data set requiring many sectors放置一个需要很多扇区的大数据集 ?Choose sectors from a single cylinder尽量放在同一个柱面 ?Reason: Minimize seek cost in scanning the entire data set.减少扫描全集花费的时间 7、域(filed)、记录(record)、文件（file）的概念， 提示：Mapping Records and files to Disk. ?Records ?Often smaller than a sector ?Many records in a sector ?Files with many records文件是记录的集合 ?Many sectors per file 8、页面的概念：磁盘与主存之间的最小传输单位。一个文件可能跨越多个页面。一个页面是槽的集合，一个槽包含一条记录 9、文件结构的含义，举例说明几种常用文件结构—heap，Ordered、Hashed 、Clustered。答：文件结构是指文件中记录的组织形式。 堆：无序文件。记录没有特定的顺序。,根据给定的关键码(如name)查找一条记录需要扫描文件中的记录。在最坏情况下，文件的所有记录都要被检查，所有存储该文件数据的磁盘 页面都要被访问。平均来说，需要检索一半的磁盘页面。优点是在进行插入操作时可以很容易地在文件末尾插入一条新记录。存储河流表 散列文件：使用散列函数吧记录分到一系列散列单元中。可取之处在于它能够把数量大致相同的记录放入每个散列单元中。对于点查询、插入、删除都很有效。不适合范围查询。按字符个数存储城市名称。 有序文件：根据给定的主码与对记录进行组织。折半法非常有效。不能直接运用在空间领域例如，除非对多维空间中的点定义一个全序，否则无法对城市的位置排序。有序文件组织方式还可以根据对空间数据集的文件组织方式而概括成空间聚类。 聚类：聚类的目的就是降低响应常见的大查询的寻道时间(ts)和等待时间(t1)。对于空间数据库来说，这意味着在二级存储中，空间上相邻的和查询上有关联性的对象在物理上应当存储在一起。 10、使用空间填充曲线组织空间数据的意义？ 提示：Chapter 1 ，Organizing spatial data with space filling curves ?Impose an ordering on the locations in a multi-dimensional space ?加强了多维空间中的位置排序 ?Allow use of traditional efficient search methods on spatial data ?允许在空间数据中使用传统的有效搜索 11、掌握Z-曲线、hilbert曲线的生成。（要求给IJ号，能够写出对应Z码和Hilbert码的计算过程） 12、基于Z-曲线，如何进行区域匹配的？（匹配有效性？） 答：用z1和z2分别代表两个z值，其中z1是较短的一个，并未失去一般性；对于相应的区域(比如块)r1和r2，只有两种可能：1)如果z1是z2的前缀(例如，z1=l***，z2=11**或z1=*l**，z2=11**)，则r1完全包含r2；2)两个区域不相交(例如，z1=*0**，z2=11**)。 13、什么是索引？索引文件的内容。主索引和二级索引。A table can have at most one primary index. Why? 答：索引文件是用来提高数据文件查询效率的辅助文件。记录的只有码值和数据文件中的页 面地址。索引记录被排序，数据文件本身可以是不按关键码排序。 主索引，如果数据文件的记录是按照主码排列的，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。每个索引记录一个数据页面。 二级索引：堆数据文件，一个索引记录一个数据。 一个磁盘最多只有一个主索引，因为主索引决定了数据在磁盘上的存储顺序。 14、什么是空间索引？有哪些空间索引方法？ 答：空间索引结构用一组桶(通常对应二级存储的页面)来组织对象。 空间索引呢就是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，其中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。 方法：1)在系统中加入专门的外部空间数据结构，为空间属性提供如同B树之于线性属性的功能。 2)使用空间填充曲线(如Z序、Hilbert曲线)将空间对象映射到一维空间，以便空间对 象存储在标准的一维索引(例如B树)中。 15、网格文件包含哪两部分内容？建立格网索引的思路和步骤？了解R树索引和R+树索引的思想？ 答：包含n维网格目录，目录只能够的每一项指向一个数据桶。第二部分是由称为线性比例的一维数组组成的结构。 思路：是将研究区域用横竖线条划分大小相等或不等的格网，记录每一个格网所包含的空间实体。当用户进行空间查询时，首先计算出用户查询对象所在格网，然后再在该网格中快速查询所选空间实体，这样一来就大大地加速了空间索引的查询速度。 步骤： 划分行列（M X N）； 计算网格大小及每个格网的矩形范围； 开辟目标空间（记录目标穿过的网格）和格网空间（记录格网内的目标）； 注册点、线、面、注记等目标，并记录之； 提取窗口所覆盖的目标关键字（采用数据位方法，以降低排序时间，及避免数据的绘制顺序等）； 提取目标所涉及的网格。 Chapter5 Query Processing and Optimization 1、从查询处理的角度来看，空间数据库与关系数据库之间有哪些主要区别？ 答：至少有三个主要区别：①、与关系数据库不同，空间数据库没有固定的运算符集合可以充当查询计算的基本构件 ②、空间数据库要处理非常大量的复杂对象，这些对象具有空间范围，不能自然的排列成一维数组。 ③、检测空间谓语要用到计算量极大的算法，所以不能再假定I/O代价在CPU的处理代价中只能主导地位 2、空间查询的基本构件有哪些？ 提示：ppt5.1.2 Choice of building blocks，List of building blocks Point Query，Range Query，Spatial Join，Nearest Neighbor； 点查询：给定一个查询点P，找出所有包含它的空间对象O 范围或区域查询：给定一个查询多边形P，找出所有与之相交的空间对象O 空间链接：两个表R和S基于一个空间谓语θ进行连接时，该连接成为空间连接。 最近邻居：空间聚集，即给定一个对象O，找出所有距离O最近的对象P 3、空间查询处理的“过滤-精炼模式”是什么，其目的？（对象操作的两步查询处理） 目的：用两步算法高效地处理复杂的数据类型 过滤：寻找Q最终结果的超集S；精炼：利用GIS处理S来找到精确的Q的答案 4、空间查询处理中，一般是采用什么（MBR)）来替代不同类型的空间实体（如线、面）？这样做有何好处？ 提示：Ppt：Approximating spatial data types Minimum orthogonal bounding rectangle (MOBR or MBR)最小外接矩形 approximates line string, polygon, …近似的线串，多边形 See Examples below (Black rectangle are MBRs for red objects) MBRs are used by spatial indexes, e.g. R-treeM Algorithms for spatial operations MBRs are simple空间操作MRS的算法很简单 5、举例说明SDBMS是如何利用空间实体的MBRs来加快处理速度的？ Ppt：Approximate Spatial Operations 6、对于点查询、区域查询、空间连接查询操作，各自有哪些处理算法（策略）？它们与什么因素有关？ 提示：Strategies for Point Queries,Strategies for Range Queries，Strategies for Spatial Joins 与包含待查询的关系的文件的组织方式有关。 答：点查询：数据未排列且没有索引：穷举法，扫描整个文件并判断每条记录是否满足谓语建立空间索引：在索引中使用find操作；需要查找的磁盘扇区等于索引的深度 空间填充曲线散列：运用折半法寻找点；检验大约logB(n),的磁盘扇区区域查询：数据未排列且没有索引：穷举法，扫描整个文件并判断每条记录是否满足谓语 建立空间索引：在索引中使用范围查询操作 空间填充曲线散列：验证Z值满足范围查询要求；使用折半查询找到最低的Z 值；扫描前面的数据文件直至满足查询要求的最大的Z值 空间连接：嵌套循环，检验所有可能的空间谓语对； 基于空间分块，只检验普通空间区域的对象对 树匹配：从每张表中找出分层的的对象组 7、什么是查询优化器？查询优化器所承担的主要任务是什么？ 答：查询优化器是数据库软件中的一个模块，它用于产生不同计算计划并确定适当的执行策略。主要任务：逻辑转换、动态规划。 8、查询语言与查询树之间的互换? 语法分析器执行 9、对查询树进行逻辑转换的目的和一般方法是什么？ 答：方法：将非空间的选择和投影操作下推 目的：减少连接操作所涉及的关系大小，从而减少计算代价。 10、Distributed Environments的概念？在分布式环境下，空间数据库系统面临哪些挑战？ 提示ppt：New issues for SDBMS） 答：自治异质计算机的集合，通过网络连接，服务器框架：服务器提供定义明确的服务，用户使用服务。 挑战：概念模型上：不同种类模式之间的转换 逻辑模式上：在其他SDBMS上命名、查询表；其他SDBMS上的表要复制原始表 查询过程与优化：通过网路的数据传输代价将会主导CPU和I/O代价，需要新的 策略来控制数据的传输成本。 11、举例说明分布式空间数据库的半连接操作。（书上P161） 答：1)只将连接属性和主码从站点1发送到站点2 2)只将有关元组从站点2发送到站点1. 12、了解基于Web的空间数据库系统的体系结构。（书上P162） Chapter 6: Spatial Networks 1、举例理解空间网络、空间网络查询。铁路网络、密西西比河河网，查询YW线沿途车站数量，最后一个车站，密西西比河的支流名称 2、图及其相关概念。 答：一个图G=(V，E)是由一个有限顶点集V顶点之间的边集E组成的。边集E顶点集V 的一个二元关系。 如果构成边集的各个顶点对是有序的，那么图G就是有向的(directed)；否则该图是无向的(undirected)。 顶点和边有时也分别称为结点(node)和链接(1ink)。 有序顶点对的第一个顶点称为前驱(predecessor)或者源(source)，第二个顶点称为后继(successor)、目的(destination)或汇点(sink)。 图的结点和链接有时要添加标号(Label)和权重(weight)，以便表示附加的信息。 如果两条边共享一个结点，那么它们是邻接的(adjacent)，一系列邻接边组成一条路径(path)。例如，序列(v0，v1)，(v1，v2)，…，(vn-2，vn-1)，(vn-1，vn)表示一条路径，因为每条边都与前一条边或者后一条边有一个公共结点。如果端点v0和vn是同一个结点，那么这条路径称为一个环(cycle)。河流网中没有环，而在铁路系统中，一条往返旅行线路构成一个环。 3、图的物理存储。邻接矩阵、邻接表（书上P182） 4、关系代数对于空间网络查询的主要缺陷？传递闭包的概念? 5、答：无法计算传递闭包。图G(V，E)的传递闭包G*是满足下列条件的图，它与G有相同的顶点集V，但它的边集则由G的所有路径组成。 6、SQL2 Connect语句的使用，会书上的例子。 7、SQL3 With Recursive 语句的使用 8、路径查询处理的种类：单对、单源、所有对。 9、答：一个常用的图操作就是确定道路网中两个点A和B之间的最短路径，路径计算可以分为： 单对(single pair) ：给定一个图G=(V, E)和N中的顶点u与v，找出u与v之间的最优路径。单对的一个特例就是最短路径问题。 单源(single source) ：给定一个源结点u，找出从u到G中所有可达结点之间的最优路径。--部分传递闭包(partial transitive closure)问题。 所有对(all pairs)：在G中找出y的所有结点u和v之间的最优路径。--有关传递闭包的问题。 10、图遍历的含义，图遍历的方法--Breadth first search和Depth first search 答：图遍历(graph traversal)算法是所有路径查询的计算基础，它沿着图的边，通过从一个结点到另一个结点的遍历来搜索路径。路径搜索是一个递归的操作，需要不断把结点的邻接表从磁盘读到内存缓冲区中。所以，为了使图操作的查询处理更加快速、有效，必须对图算法进行特别的设计，以使其I／O代价达到最小。 ?Breadth first search -给定一个图G以及G中的一个源结点v，BFS算法访问所有从v 可以到达的结点。算法首先访问源结点v的所有直接邻居。一个结点的直接邻居就是该结点的邻接表中的元素。然后算法递归地访问直接邻居的邻接表，如此循环下去.(P196) ?与BFS算法正好相反，DFS算法先访问源结点的一个直接邻居，然后，在访问其他直接邻居之前，递归地访问其后继邻居。如此一来，DFS算法是先沿着边走完一条“路径”，然后再返回到顶层去走其他的“路径”。 11、Shortest Path 算法-- 掌握Dijktr a’s algorithm、了解Best first algorithm。(P197) 设A为源点，求A到其他各顶点（B、C、D、E、F）的最短路径。线上所标注为相邻线段之间的距离，即权值。 12、点线面空间实体的存储方法是否适用于空间网络？为什么？ 13、空间网络数据的存储一般需要考虑什么因素？非分离边、分离边的概念，连通性剩余率的含义及其计算； 答：最小的I/O操作成本。非分离边：一条边的两个端点位于同一个磁盘页中； 分离边：一条边的两个端点位于不同磁盘页中。 一、单选题： 1 DB、DBMS和DBS三者间的关系是（B）。 A DB包括DBMS和DBS B DBS包括DB和DBMS C DBMS包括DBS 和DB D DBS与DB、DBMS无关 2 在一个数据库中可以有多个的是（C）。 A模式 B 内模式 C 外模式 D 存储模式 3 下面（A）不是常用的数据模型？ A 线性模型B关系模型 C 层次模型 D 网状模型 4 数据库与文件系统的根本区别在于（ C）。 A 提高了系统效率 B 方便了用户使用 C 数据的结构化 D 节省了存储空间 5 下列叙述正确的为（C ）。 A 主码是一个属性，它能唯一标识一列 B 主码是一个属性，它能唯一标识一行 C 主码是一个属性或属性集，它能唯一标识一行D主码是一个属性或属性集，它能唯一标识一列 6 下列不属于SQL语言的特点的是（D ）。 A 综合统一 B 面向集合的操作方式 C 简洁易学 D 高度过程化 7 在“学生”表中有“学号”、“姓名”、“性别”和“入学成绩”字段。有以下SELECT 语句： SELECT 性别，avg（入学成绩）FROM 学生GROUP BY 性别其功能是（D ）。 A 计算并显示所有学生的入学成绩的平均值 B 按性别分组计算并显示所有学生的入学成绩的平均值 C 计算并显示所有学生的性别和入学成绩的平均值 D 按性别分组计算并显示性别和入学分数的平均值 8 当关系R和S自然联接时，能够把R和S原该舍弃的元组放到结果关系中的操作是（D ） A.左外联接 B.右外联接 C.外部并 D.外联接 9 一般情况下，当对关系R和S进行自然连接时，要求R和S含有一个或者多个共有的（ C ） A.记录 B.行 C.属性 D.元组 10 在关系数据库系统中，一个关系相当于( A ) 地理信息系统原理课后作业答案 第1章绪论 1 什么叫信息、数据？它们有何区别？信息有何特点？ 答：信息是客观事物的存在及演变情况的反映。对于计算机而言，数据是指输入到计算机并能为计算机进行处理的一切现象（数字、文字、符号、声音、图像等），在计算机环境中数据是描述实体或对象的唯一工具。数据是用以载荷信息的物理符号，没有任何实际意义，只是一种数学符号的集合，只有在其上加上某种特定的含义，它才代表某一实体或现象，这时数据才变成信息。信息的特点：①客观性②适用性③传输性④共享性。 2 什么叫空间数据、地图？举例说明空间数据有哪几种类型。 答：空间数据是以点、线、面等方式采用编码技术对空间物体进行特征描述及在物体间建立相互联系的数据集。地图是表达客观事物的地理分布及其相互联系的空间模型，是反映地理实体的图形，是对地理实体简化和再现。空间数据主要有点、线、面三种类型。例如，地图上的点可以是矿点、采样点、高程点、地物点和城镇等；线可以是地质界线、铁路、公路、河流等；面可以是土壤类型、水体、岩石类型等。 3 什么叫地理信息、地学信息、信息系统、地理信息系统？它们之间有何区别？ 答：地理信息是表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。地学信息所表示的信息范围更广，它不仅来自地表，还包括地下、大气层，甚至宇宙空间。凡是与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。能对数据和信息进行采集、存贮、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统称为信息系统。地理信息系统（GIS）是在计算机软硬件支持下，以采集、存贮、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题等为主要任务的计算机系统。区别：地理信息属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显着的标志。地学信息所表示的信息范围更广，它不仅来自地表，还包括地下、大气层，甚至宇宙空间。凡是与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。地学信息具有无限性、多样性、灵活性、共享性等特点。同地球上的自然资源、能源本身不同，地学信息不但没有限度，而且会爆炸式地增长。信息系统的四大功能为数据采集、管理、分析和表达。信息系统是基于数据库的问答系统。空间信息系统是一种十分重要而又与其它类型信息系统有显着区别的信息系统，因为它所要采集、管理、处理和更新的是空间信息。 4 试述地理信息系统的发展阶段及我国地理信息系统的发展过程。 答：地理信息系统发展阶段：以时间发展为序列，可分为60年代起始发展阶段、70年代发展巩固阶段、80年代推广应用阶段和90年代蓬勃发展阶段。我国地理信息系统的发展过程：GIS在中国的发展可分为三个阶段。第一阶段从1970年到1980年，为准备阶段，主要进行舆论准备，正式提出倡仪，开始组建队伍，培训人才，组织个别实验研究。第二阶段从1981年到1985年，为起步阶段，完成了技术引进，研究数据规范和标准，空间数据库建立，数据处理和分析算法及应用软件的开发等，对GIS进行理论探索和区域性实验研究。第三个阶段从1986年到现在，为初步发展阶段，我国GIS的研究和应用进入有组织、有计划、有目标的阶段，逐步建立了不同层次、不同规模的组织机构、研究中心和实验室，中国科学院于1985年开始筹建国家资源与环境系统实验室，是一个新型的开放性研究实验室，1994年中国GIS协会在北京成立。 5 试述地理信息系统与其他相关学科系统间的关系。 《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 一、数据管理的发展阶段 1、人工管理阶段 2、文件系统阶段 3、数据库管理阶段 注意了解各阶段的背景和特点 二、数据库系统的特点 1、面向全组织的复杂的数据结构 2、数据的冗余度小，易扩充 3、具有较高的数据和程序的独立性：数据独立性 数据的物理独立性 数据的逻辑独立性 三、数据结构模型三要素 1、数据结构 2、数据操作 3、数据的约束性条件 四、数据模型反映实体间的关系 1、一对一的联系(1：1) 2、一对多的联系(1：N) 3、多对多的联系(M：N) 五、数据模型： 是数据库系统中用于提供信息表示和操作手段的形式构架。 数据库结构的基础就是数据模型。数据模型是描述数据(数据结构)、数据之间的联系、数据语义即数据操作，以及一致性(完整性)约束的概念工具的集合。 概念数据模型：按用户的观点来对数据和信息建模。ER模型 结构数据模型：从计算机实现的观点来对数据建模。层次、网状模型、关系 六、数据模型的类型和特点 1、层次模型： 优点：结构简单，易于实现 缺点：支持的联系种类太少，只支持二元一对多联系 数据操纵不方便，子结点的存取只能通过父结点来进行 2、网状模型： 优点：能够更为直接的描述世界，结点之间可以有很多联系 具有良好的性能，存取效率高 缺点：结构比较复杂 网状模型的DDL、DML复杂，并且嵌入某一种高级语言，不易掌握，不易使用 3、关系模型： 特点：关系模型的概念单一；（定义、运算） 关系必须是规范化关系； 在关系模型中，用户对数据的检索操作不过是从原来的表中得到一张新的表。 优点：简单，表的概念直观，用户易理解。 非过程化的数据请求，数据请求可以不指明路径。 数据独立性，用户只需提出“做什么”，无须说明“怎么做”。 坚实的理论基础。 缺点：由于存储路径对用户透明，存储效率往往不如非关系数据模型 4、面向对象模型 5、对象关系模型 七、三个模式和二级映像 1、外模式(Sub-Schema)：用户的数据视图。是数据的局部逻辑结构，模式的子集。 2、模式(Schema)：所有用户的公共数据视图。是数据库中全体数据的全局逻辑结构和特性的描述。 3、内模式(Storage Schema)：又称存储模式。数据的物理结构及存储方式。 4、外模式/模式映象：定义某一个外模式和模式之间的对应关系，映象定义通常包含在各外模式中。当模式改变时，修改此映象，使外模式保持不变，从而应用程序可以保持不变，称为逻辑独立性。 5、模式/内模式映象：定义数据逻辑结构与存储结构之间的对应关系。存储结构改变时，修改此映象，使模式保持不变，从而应用程序可以保持不变，称为物理独立性。 八、数据视图 数据库管理系统的一个主要作用就是隐藏关于数据存储和维护的某些细节，而为用户提供数据在不同层次上的抽象视图，即不同的使用者从不同的角度去观察数据库中的数据所得到的结果—数据抽象。 九、规范化 1、几个概念 候选码（候选关键字）：如果一个属性（组）能惟一标识元组，且又不含有其余的属性，那么这个属性（组）称为关系的一个候选码(候选关键字)。 码（主码、主键、主关键字）：从候选码中选择一个唯一地标识一个元组候选码作为码 主属性：任何一个候选码中的属性（字段） 非主属性：除了候选码中的属性 外码：关系模式R中属性或属性组X并非R的码，但X是另一个关系模式的码，则称X是R的外部码，简称外码。 2、函数依赖 （1）设R(U)是一个属性集U上的关系模式，X和Y是U的子集。若对于R(U)的任意一个可能的关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等，而在Y上的属性值不等，则称“X函数确定Y”或“Y函数依赖于X”，记作X→Y。X称为这个函数依赖的决定属性集(Determinant)。Y=f(x) 数据库期末试题 一、选择题（每题1分，共20分） 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. 数据库系统 B. 文件系统 C. 人工管 理 D.数据项管理 2．数据库三级视图，反映了三种不同角度看待数据库的观点，用户眼中的数据库称为（D）。 A. 存储视图 B. 概念视图 C. 部视 图 D. 外部视图 3．数据库的概念模型独立于（A）。 A.具体的机器和DBMS B. E-R图 C. 信息世界 D. 现实世界4．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的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 5．关系模式的任何属性（A）。 A. 不可再分 B. 可再分 C. 命名在该关系模式中可以不惟一 D.以上都不是 6．下面的两个关系中，职工号和设备号分别为职工关系和设备关系的关键字：职工（职工号，职工名，部门号，职务，工资） 设备（设备号，职工号，设备名，数量） 两个关系的属性中，存在一个外关键字为（ C ）。 A. 职工关系的“职工号” B. 职工关系的“设备号” C. 设备关系的“职工号” D. 设备关系的“设备号” 7．以下四个叙述中，哪一个不是对关系模式进行规化的主要目的（ C ）。 A. 减少数据冗余 B. 解决更新异常问题 C. 加快查询速度 D. 提高存储空间效率 8．关系模式中各级式之间的关系为（ A ）。 A. B. C. D. 9．保护数据库，防止未经授权或不合法的使用造成的数据泄漏、非法更改或破坏。这是指数据的（ A ）。 数据库期末考试试题及答案 一、选择题(每题1分，共20分) 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. 数据库系统 B. 文件系统 C. 人工管理 D.数据项管理 2(数据库三级视图，反映了三种不同角度看待数据库的观点，用户眼中的数据库称为(D)。 A. 存储视图 B. 概念视图 C. 内部视图 D. 外部视图 3(数据库的概念模型独立于(A)。 A. 具体的机器和DBMS B. E-R图 C. 信息世界 D. 现实世界 4(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的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 5(关系模式的任何属性(A)。 A. 不可再分 B. 可再分 C. 命名在该关系模式中可以不惟一 D.以上都不是 6(下面的两个关系中，职工号和设备号分别为职工关系和设备关系的关键字: 职工(职工号，职工名，部门号，职务，工资) 设备(设备号，职工号，设备名，数量) 两个关系的属性中，存在一个外关键字为( C )。 A. 职工关系的“职工号” B. 职工关系的“设备号” C. 设备关系的“职工号” D. 设备关系的“设备号” 7(以下四个叙述中，哪一个不是对关系模式进行规范化的主要目的( C )。 A. 减少数据冗余 B. 解决更新异常问题 C. 加快查询速度 D. 提高存储空间效率 8(关系模式中各级范式之间的关系为( A )。 A. B. C. D. 9(保护数据库，防止未经授权或不合法的使用造成的数据泄漏、非法更改或破坏。这是指 数据的( A )。 A. 安全性 B.完整性 C.并发控制 D.恢复 10(事务的原子性是指( B )。 A. 事务一旦提交，对数据库的改变是永久的 B. 事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做 C. 一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的 D. 事务必须使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态 11(下列哪些运算是关系代数的基本运算( D )。 A. 交、并、差 B. 投影、选取、除、联结 C. 联结、自然联结、笛卡尔乘积 D. 投影、选取、笛卡尔乘积、差运算 12(现实世界“特征” 术语, 对应于数据世界的( D )。 A(属性 B. 联系 C. 记录 D. 数据项 13(关系模型中3NF是指( A )。 A.满足2NF且不存在传递依赖现象 B.满足2NF且不存在部分依赖现象 《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) 一、概述 1、数据库设计的目的和意义 本系统是针对高等院校的学生信息管理，因此信息管理系统的用户包括系统管理员、教师和学生。主要涉及院系信息、学生信息、课程信息、选课记录、成绩信息、宿舍信息等多种数据信息。 系统应具体实现的功能 用户信息实现——学生或老师输入自己的账号和密码进入该系统。 基本信息实现——系统管理员负责对各种基本信息的录入、修改、删除等操作。 信息查询实现——学生可以查询基本信息：所在院系、所在宿舍、各科的考试成绩 等，系统管理员负责把老师提交的学生成绩进行管理，计算总成绩和平均成绩，统计不及格学生信息和获得奖学金学生的信息，最后再输出所有的信息。 2、适用的软件和工具 SQL server 2008、Power Designer、E-R图 二、数据库部分 1、E-R图 （1）、数据流程图 （ （2）、功能模块图 （3）、E-R图 分E-R图 3、表结构 数据项描述 课程表结构： 选课表结构： 学院表结构： 宿舍表结构： 4、索引设计 （1）、单表索引设计 为学生表创建一个以student_id为索引的关键字的唯一聚簇索引 1）展开数据库中的表右键学生表，单击所有任务弹出的索引管理。 2）在窗体点新建索引名称为student_id_index，点击复选框“聚簇索引”、“惟一值” 同理为课程表创建一个以course_cno 为索引的关键字的唯一聚簇索引； 同理为选课表创建以student_id、course_cno为索引的关键字的聚簇索引； 同理为学院表创建一个以department_ deno 为索引的关键字的唯一聚簇索引； 同理为宿舍表创建一个以dormitry_dono为索引的关键字的唯一聚簇索引； 《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。 地理信息系统试题 一、名词解释 1.地理信息系统：是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 2.操作尺度：对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度，不同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度 3.地理网格：是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的网格。 数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 4.数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 5.对象模型：将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。 6.地图数字化：根据现有纸质地图，通贯手扶跟踪或扫描矢量化地方法，生产出可在技术机上进行存储、处理和分析的数字化数据。 7. 拓扑关系：图形在保持连续状态下的变形但图形关系不变的性质。 8.空间数据结构：对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。 9.影像金字塔结构：在同一的空间参照下，根据用户需要以不同分辨率进行存储与显示，形成分辨率由粗到细，数据量由小到大的金字塔结构。 10.空间索引：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。 11.空间数据查询：其属于空间数据库的范畴，一般定义为从空间数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。 12.空间分析：以地理事物的空间位置和形态特征为基础，异空间数据运算、空间数与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。 13.栅格数据的追踪分析：对于特定的栅格数据系统，有某一个或多个起点，按照一定的追种法则进行追踪目标或者追踪的空间分析方法。 14.数字高程模型：是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。 15.数字地形分析：是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。 二、填空题 1、空间实体的四个基本特征：空间位置特征、属性特征、时间特征、空间关系 特征。 2、地理空间数据的概念模型分为：对象模型、场模型、网络模型。 3、空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。空间关系主要有头拓扑空 间关系、顺序空间关系、度量空间关系。 4、栅格数据模型的一个优点是不同类型的空间数据层可以进行叠加操作，不需 要进行复杂的几何计算。 5、矢量数据结构按其是否明确地表示地理实体空间关系分为：实体数据结构和 拓扑数据结构两大类。 6、栅格数据结构的显著特点是：属性明显，定位隐含。 7、矢栅一体化结构的理论基础是：多级网格方法、三个基本约定、线性四叉树 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 第二章空间数据结构和空间数据库本章概述：地理信息系统的操作对象是空间地理实体，建立一个地理信息系统的首要任务是建立空间数据库，即将反映地理实体特性的地理数据存储在计算机中，这需要解决地理数据具体以什么形式在计算机中存储和处理即空间数据结构问题和如何描述实体及其相互关系即空间数据库模型问题。本章重点介绍主要的空间数据结构和空间数据库模型。 §2.1 地理实体及其描述 介绍地理实体的概念，地理实体需要描述的内容，实体的空间特征和实体间的空间关系。 §2.2 矢量数据结构 讲述矢量数据的图形表示、获取方式和表示(即矢量编码方法)。§2.3 栅格数据结构 讲述栅格数据的图形表示、栅格数据的组织、栅格结构的建立和栅格数据的表示。 §2.4 矢量栅格一体化数据结构 针对矢量栅格数据结构互为优缺点状况，介绍集两者优点为一体的矢量栅格一体化数据结构的概念和具体数据结构设计方法。 §2.5 三维数据结构 主要阐述基于栅格的八叉树三维数据结构的基本原理和存储结构。在矢量结构方面，介绍常用的三维边界表示法的方法原理、特点和应用。§2.6 空间数据模型 首先介绍数据库有关基础知识，传统数据模型如何存储图形数据及其局限性，重点阐述面向对象技术、面向对象模型和用于地理信息系统的空间数据库管理系统的类型。 §2.7 空间数据库的设计、建立和维护 介绍空间数据库的设计的内容、建立过程和维护方法。 您可能还想看前贴【GIS原理学习（一）】【GIS原理学习（二）】【GIS 原理学习（三）】【GIS原理学习（四）】 §2.1 地理实体及其描述 地理信息系统是以地理实体作为描述、反映现实世界中空间对象的单体。在地理信息系统中需要描述地理实体的名称、位置、形状、功能等内容，这些内容反映了地理实体的时间、空间和属性三种特性，其中空 空间数据库课程设计兼ARCSDE入门 手册 一．ArcSDE的配置 数据库的创建 数据库的配置 数据库的网络配置 数据库的控制和管理 ArcSDE的配置 二.数据库的设计 建立数据库连接 表的创建与设计 版本的注册与创建 成员角色与任务分配 三．问题与解决方案 软件本身的问题 多版本编辑的问题 四．总结 个人心得 各成员工作情况 一. ArcSDE的配置 1.数据库的创建： 打开Database Configuration Assistant工具 如图(1.1)所示 为初始界面 图(1.1) 按照向导对话框依次选择执行的操作创建数据库→选择一般用途的模→输入数据库名称和SID号(*注意SID号默认和数据库名相同)→管理选项(默认设置)→输入口令号(*可以根据不同的用户设置不同的口令)→存储选项(默认设置)→数据库文件所在位置(默认设置)→恢复配置(默认设置)→数据库内容(默认设置)→初始化参数(默认设置)→数据库存储(默认设置)→创建选项(如图1.2)→确定对话框→开始创建图1.2 2.数据库的配置 创建数据库成功之后需要进行数据库的配置，同上打开Database Configuration Assistant工具，点击下一步，选择配置数据库选项→选择需要配置的数据库→数据库内容(默认设置)→连接模式(*客户机较少时默认设置)，点击完成开始配置数据库(如上图) 3.数据库的网络配置 配置数据库之后，打开Oracle Net Configuration Assistant 工具，如图(1.4)为初始界面 图1.4 按下一步进入监听程序配置→监听程序(*若需要添加新的监听程序，选择添加，这里选择已有的监听程序，选择重新配置如右图)→选择监听程序→选择协议(默认有TCP)→选择端口(*端口号默认为1521，若配置了多个监听程序，不应重复使用1521端口，否则后期的本地NET服务名配置会出错,如右图)→完成配置好监听程序后配置本地NET服务名配置→重新配置→选择Net服务名(根据新创建的数据库选择服务名)→服务名配置(输入新创建的数据库名)→选择协议(默认配置)→输入主机号和选择端口(主机号为计算机名)→选择测试→测试登录方式用户名填system,口令重新输入，如右图（若测试失败，可以试着重新配置数据库，注意配置端口号） 4.数据库的控制和管理 工具: OEM和SQL*PLUS 登录OEM方式：网页登陆。（下图） 网址可在安装目录oracle\product\10.2.0\db_1\install\readme.txt中得到，输入网址，并用sys用户登录，使用SYSDBA身份。 登录SQL*PLUS方式:对话框登录。 输入用户名:System, 输入口令： 输入主机字符串：数据库名 （右图） 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 第一章绪论 1、GIS定义：地理信息系统是对地球及表面有关地理分布数据进行采集、存储、管理、处理、分析、描述和三维可视化的技术系统。 2、GIS构成：硬件、软件、空间数据、人员。 3、GIS功能：数据采集、数据编辑与处理、数据存储、组织和管理、空间查询和空间分析、数据输出。 4、GIS与相关学科的关系： 1）GIS与CAD： 同：坐标参考系统；处理图形、非图形数据；对空间对象的空间相关关系建立和处理。异：CAD不能建立地理坐标系统和完成地理坐标变换；CAD处理多为规则图形，而GIS为非几何图形；CAD图形功能强而属性处理能力弱，而GIS图形与属性的操作比较频繁，且专业化特征比较强；GIS数据量比CAD大得多，数据结构、数据类型复杂，数据之间联系紧密；CAD不具备地理意义上的查询和分析能力。 2）GIS与MIS：同：对属性数据进行管理和处理；对图形数据进行存储。异：GIS对图形和属性数据共同管理、分析和应用，MIS一般只处理属性数据，对图形数据以文件形式进行管理，图形要素不能分解查询，图形与数据之间没有联系；管理地图和地理信息的MIS不一定就是GIS,MIS在概念上更接近DBMS。 3）GIS与RS：a.遥感数据是GIS的重要信息源。经过遥感信息系统处理的遥感信息，或进入GIS系统作为制图的背景图像，或是与经过分类的信息协同GIS与遥感的集成分析。b.遥感图像信息处理系统是专门用于对遥感数据进行处理的软件，主要强调对遥感数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取，具有较强的制图功能，可设计丰富的符号和注记，虽有空间叠置分析功能，但由于缺少实体关系的描述，难以进行实体空间关系的描述，难以进行空间实体的空间关系查询、属性查询及网络分析等。 5、GIS的发展趋势：地球观测与信息技术；网络地理信息系统；嵌入式地理信息系统；4D 地理信息系统和基于Web的空间信息服务。 第二章地理空间与空间数据 1、地球模型的建立：第一次逼近——大地水准面——大地体；第二次逼近——地球椭球体（旋转椭球体）；第三次逼近——参考椭球体（总椭球体）。 2、投影配置的原则：1）配置的投影系统应与相应比例尺的国家基本图（基本比例尺地形图，基本省区图或国家大地图集）投影系统一致；2）一般最多只采用两种投影系统，一种服务于大比例尺的数据处理与输入输出，另一种服务于中小比例尺的数据处理与输入输出；3）投影以等角投影为宜；4）投影应能与网格坐标系统相适应，即所用的网格系统在投影带中应保持完整。 3、我国常用坐标系与椭球体：中国1952年前采用海福特（Hayford）椭球体；1953—1980年采用克拉索夫斯基椭球体（坐标原点是前苏联玻尔可夫天文台），建立“1954北京坐标系”；自1980年开始采用GRS 1975（国际大地测量与地球物理学联合会IUGG 1975 推荐）新参考椭球体系，并确定陕西泾阳县永乐镇北洪流村为“1980西安坐标系”大地坐标的起算点。 4、我国常用投影及原因：中国国家基本比例尺地形图（除1：100万)均采用高斯-克吕格投影：中央经线投影为直线，长度无变形，其余经线为向极点收敛的弧线，距中央经线愈远变形愈大。随远离中央经线，面积变形也越大。若采用分带投影的方法，可使投影边缘的变形 武汉理工大学 《空间数据库》实验报告 班级：地理1502班姓名：xx 学号：xxx 第1章需求分析 1.1需求概述 图书管理系统主要是适用于学校的，通过oracle数据库进行逻辑处理，实现对图书、读者（学生）、出版社信息的增删改查，核心功能是实现借书和还书操作，亮点是增添了学生可以挂失和修改密码的功能。下面设计的图书管理信息系统，这些功能均已实现。 1.2功能需求 图1.1 第2章概念设计 2.1 实体与属性 根据需求建立五个实体（admin,book,publisher,reader,booktype），并赋予其各自的属性，如图2.1 图2.1 2.2 初步E-R图 将各个局部E-R图合并，消除属性冲突、命名冲突、结构冲突，然后再用分析的方法或者规范化理论来消除冗余，生成基本E-R图，流程如图2.2，合并后的初步E-R图如图2.3所示。 图2.2 图2.3 第3章逻辑设计 3.1 逻辑结构设计 逻辑结构设计的流程图如图3.1所示，主要包括三个部分：1、将基本E-R图根据七条转化原则转化为一般数据模型；2、根据所选用的DBMS（Oracle）的功能及限制，将数据模型转换为Oracle 规定的模型。 图3.1 3.2 优化后的模型 管理员（职工号，姓名，性别，年龄，密码） 借阅者（卡号，姓名，年龄，性别，密码，专业，学院，最大借阅量）书籍（索书号，书名，作者，出版社号，类型号，价格，是否被借阅）出版社（出版社号，出版社名，电话，地址） 类型（类型号，类型名，所在楼层） 借阅（借阅号，借阅时间，归还时间，是否过期，卡号，索书号） 第4章物理设计 4.1 设计数据表 管理员表（admin） 图书表（book） 图书类型表（bookType） 空间数据库原理复习题（2018） 同济大学-测绘工程-地理信息系统方向必修课 整理者：Quan 一、★ 第一章 1.地图数据的获取手段有哪些？ 地图的数字化、传感器技术、航空和航天平台技术、现代遥感技术、全球定位系统和惯性导航系统。 2.地图数据使用的坐标系有哪几种？ 地理坐标系、投影坐标系。 3.根据地理实体数字描述方式，空间数据可分为哪两种形式？ 矢量数据、栅格数据。 （另：从概念上分，空间对象数据、场对象数据） 4.什么是空间数据非结构化特征？ 空间数据不像一般事务数据一样每一个记录都有相同的结构与长度，因为空间数据包含了拓扑信息，在方便空间数据分析与查询的同时增大了信息管理的难度。 5.空间数据管理演变有哪些过程？说明各过程的特点。 （1）人工管理阶段（20世纪50年代中期）：数据不保存；没有数据管理软件；数据冗余；（2）文件系统阶段（20世纪60年代中期）：数据文件是大量数据集合形式；面向用户； 数据文件与对应程序有一定独立性；数据文件由顺序文件发展为索引文件、链接文 件、直接文件等； （3）文件与数据库系统混合管理阶段（20世纪70年代中期）：对用户观点的数据进行更严格描述；允许用户以记录或数据项作单位进行访问；数据的物理存储可以很复杂。（4）全关系型空间数据库管理系统（20世纪70年代后期）：不仅可以读写定长的属性数据，而且可以读写非结构化的图形数据，但由于二进制文件的读写效率低，速度慢，效率低。 （5）对象关系数据库管理系统：能直接管理和存储非结构化的空间数据，效率有所提升，但仍有很大限制。可能成为空间数据管理的主流。 （6）面向对象的数据库系统：支持变长记录及对象的嵌套、信息的继承和聚集；但价格昂贵且不太成熟，不太通用。 6.什么是空间数据库的内容？ 矢量地形图数据库、数字高程模型数据库、影像数据库、数字栅格地形图、专题数据、数字地图、元数据。 第二章 1.请叙述空间实体的地图表示方法。 （1）地图对空间实体的定位表示：空间信息在图形上表示为一组地图元素。 （2）地图对空间实体的属性表示：地图用符号和标记来表示属性信息。 （3）地图对空间实体的空间关系表示：地图要素之间的空间关系以图形表示于地图上，依靠读者去解释他们。 2.请分别叙述点线面三类实体对象的基本概念（并说明二维欧氏空间上的连续空间对象类 的继承等级关系） （1）点对象：具有特定位置、维数为零的实体。 地理信息系统原理 第一章绪论 地理信息系统是对地理空间实体和地理现象的特征要素进行获取处理表达管理分析显示和应用的计算机空间或时间系统 地理空间实体是指具有地理空间参考位置的地理实体特征要素，具有相对固定的空间位 置和空间相关关系相对不变的属性变化离散属性取值或连续属性取值的特性地理现象是指发生在地理空间中的地理事件特征要素，具有空间位置空间关系和属性 随时间变化的特性 地理信息系统具有以下五个基本特点： 1地理信息系统是以计算机系统作为支撑的 2地理信息系统操作的对象是地理空间数据 3地理信息系统具有对地理空间数据进行空间分析评价可视化和模拟的综合利用优势 4地理信息系统具有分布特性 5地理信息系统的成功应用更强调组织体系和人的因素的作用，这是由地理信息系统的复杂 性和多学科交叉性所要求的 地理信息系统的组成： 硬件分为基本设备和拓展设备两大部分，基本设备包括计算机主机（含鼠标键盘硬盘图形显示器等），存储设备（光盘刻录机磁带机光盘塔磁盘阵列等），数据输入设备（数字化仪扫描仪手写笔等），以及数据输出部分（打印机绘图仪等）；拓展部分包括数字测 图系统图像处理系统多媒体系统虚拟现实与仿真系统各类测绘仪器等 软件按层次结构组成和运行的软件体系 低水平………………………………→高水平 操作系统网络管理软件，工具软件；标准软件（图像图形处理数据库系统系统库程序设计等）；GIS基本功能软件（商业化的GIS工具或平台）GIS应用软件（二次开发）GIS与用户的接口、通讯软件（用户界面、通讯软件） 4D产品：数字线划数据（digital line graph,DLG）数字栅格数据（digital raster graph，DRC）数字高程模型（digital elevation model，DEM）数字正射影像（digital ortho map，DOM） 基于“3s”技术的对地观测系统 P26 图1.25 地理信息系统的技术基础：地理信息系统是一项多种技术集成的技术系统。数据采集技术（包括遥感技术，全球定位系统，三维激光扫描技术，数字测图技术等）、现代通信技术、计算机网络技术、软件工程技术、虚拟现实与仿真技术、信息安全技术、网络空间信息传输 技术等构成了GIS技术体系的主要技术。 第二章地理信息系统基础理论 地理学是研究地球表面地理环境的结构分部、发展变化的规律性以及人地关系的学科， 已经经历了近代地理学和现代地理学两个发展阶段。地理学是研究地理环境的科学。地理环境可以划分为自然环境、经济环境和社会文化环境 地理学的三个发展阶段，第一阶段一地理学定量分析为特点；第二阶段以图形学为特点， 注重数量的空间关系，进一步由大地测量、遥感、摄影测量、GPS的融入，发展到geomatics；第三阶段开始引入GIS，借助GIS来研究地理问题。 地理信息系统与地理学的关系： 1 地理学是我们理解世界的基础科学，GIS使得地理科学活生生的应用到现实世界中，包括 科学中的基础部分 2 地理学与GIS密不可分，两者完美结合。地理学的进一步研究，需要gis的支持。GIS的开数据库系统概论期末题库(第五版)
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第4章 地理信息系统空间数据库-1
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