第5讲-空间数据组织与空间数据库-加密
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第五章 空间数据查询与分析本章主要讲述了空间数据查询和空间数据分析以及数字地面模型的相关知识。
空间数据查询内容包括空间数据查询的含义,各种查询方式、查询结果的显示方式;空间数据查询应用。
空间数据分析的内容包括空间数据分析基础即空间几何量算;空间数据分析方法即缓冲区分析、叠加分析、空间数据再分类、网络分析、空间插值、统计分类分析;,空间数据分析的应用。
在本章的第三节介绍了数字地面模型(DTM)和数字高程模型(DEM)的概念,DEM的数据的采集及表示方法,DEM的应用及地形分析。
第一节 空间数据查询空间数据的查询是地理信息系统的一项重要功能,查询是用户与系统交流的途径,它可以向人们提供与地理空间、时间空间相关的空间数据,或者是与其关联的属性数据。
目前大多数成熟的商品化地理信息系统软件的查询功能都能完美地实现对空间实体的简单查找,如根据鼠标所指的空间位置,系统可查找出该位置的空间实体和空间范围(由若干个空间实体组成)以及它们的属性,并显示出该空间对象的属性列表,并可以进行有关统计分析。
1 空间数据查询的含义空间数据查询首先是给出查询条件,然后系统经过空间量算,或在空间数据库和与其相联的属性数据库中快速检索返回满足条件的内容。
查询是GIS用户最经常使用的功能,用户提出的很大一部分问题都可以通过查询的方式解决,查询的方法和查询的范围在很大程度上决定了GIS的应用程度和应用水平。
通过数据查询可以定位空间对象,提取对象信息,为地理信息系统的高层次空间分析奠定基础。
GIS数据查询包含了图形和属性的双向查询以及基于时间要素的图形、属性联合查询。
2 空间数据查询的方式2.1 基于空间关系查询空间实体间存在着多种空间关系,包括拓扑、顺序、距离、方位等关系。
通过空间关系查询和定位空间实体是地理信息系统不同于一般数据库系统的功能之一。
用户往往希望地理信息系统提供一些更能直接计算空间实体关系的功能,如用户希望查询出满足如下条件的旅游景点:8687(1)在北京三环以外;(3)距离三环线不超过100公里;(3)景点选择区域是特定的多边形;整个查询过程涉及到了空间顺序方位关系:在北京三环以外,距离三环线不超过100公里 ;空间拓扑关系:特定的选择区域之内。
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。
高级数据库技术第章空间数据库在当今数字化的时代,数据的类型和规模呈现出爆炸式增长的趋势,其中空间数据作为一种特殊且重要的类型,在众多领域发挥着关键作用。
空间数据库便是专门用于存储、管理和处理这类空间数据的强大工具。
空间数据,简单来说,是指与地理位置或空间位置相关的数据。
它可以是地图上的点、线、面等几何图形,也可以是与这些图形相关的属性信息,比如某个地点的名称、海拔高度、土地用途等。
想象一下,当我们使用手机上的地图导航应用时,背后的系统就是在不断处理和分析大量的空间数据,为我们规划最佳的出行路线。
空间数据库与传统的关系数据库有所不同。
传统关系数据库主要处理结构化的表格数据,对于空间数据的处理能力相对有限。
而空间数据库则具备专门的功能和结构,能够有效地存储和管理空间对象,支持复杂的空间查询和操作。
为了更好地理解空间数据库,我们先来看看它的一些关键特点。
首先,空间数据库具有高效的空间索引机制。
这就好比是一本书的目录,能够帮助我们快速定位和检索所需的空间数据。
常见的空间索引方法包括 R 树、四叉树等。
其次,它支持丰富的空间操作和函数。
比如空间对象的相交、包含、距离计算等,这些操作对于地理信息系统、城市规划、交通管理等领域的应用至关重要。
再者,空间数据库能够处理不同精度和分辨率的空间数据,以满足各种应用场景的需求。
空间数据库的应用领域广泛且多样。
在地理信息系统(GIS)中,它是核心组成部分。
GIS 用于绘制地图、分析地理现象、进行资源管理等,而空间数据库为其提供了数据存储和处理的基础。
在城市规划中,规划师可以利用空间数据库来评估土地利用情况、规划基础设施布局、分析交通流量等,从而制定更加科学合理的城市发展方案。
在环境保护方面,通过空间数据库可以监测和分析环境数据的空间分布,如空气质量、水质状况等,为环境保护决策提供有力支持。
在物流和交通领域,空间数据库可以帮助优化配送路线、管理交通设施、预测交通拥堵等,提高运输效率和安全性。