空间数据库-武汉大学
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新型空间数据库武汉大学遥感信息工程学院乐鹏
本节内容
新型数据库概述
5.6.1
新型空间数据库
5.6基于NoSQL 数据库的空间扩展
5.6.2
新型数据库概述
5.6.1
大数据时代数据格式复杂多样,单一的关系数据库无法满足需求数据量巨大,传统单机存储模式无法满足OLAP/OLTP性能需求
该如何选择数据库?
例如:滴滴出行新增原始轨迹数据规模达到70TB/日
NoSQL数据库
Not Only SQL
(1)NoSQL存储:
不使用关系数据模型
数据模型多种多样,不需要事先为存储数据建立模式,可随时存储自定义的数据格式
能很好地处理半结构和非结构化的大数据
NoSQL数据库
Not Only SQL (2)NoSQL特点:针对大型集群而设计
支持数据自动分片
很容易实现水平扩展
具有良好的伸缩性
(3)关系数据库与NoSQL数据库的对比
关系数据库NoSQL数据库关系模型是否
SQL查询语言是否
事务ACID特性是否
水平扩展否是
海量数据否是
动态模式否是
(4)NoSQL数据系统分类列簇存储
键值模型
文档模型
图模型
①列簇存储
存储模式:
以列为单位存放数据,列的集合称为列簇
每一列中的每个数据项包含时间戳属性,
可保存列中的同一个数据项的多个版本
优点:
相对于关系数据库以行为单位进行数据储存,
使用列存储,对于大数据量的读取,更加高效。
代表软件:
谷歌的BigTable,后期衍生的HBase,Cassandra等。
地理信息系统原理与方法_武汉大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.已知某一区域部分离散化的已知空间数据,推求其他区域的面域数据的内插方法称为答案:空间外推法2.以下哪些不是求解缓冲区的常用方法()答案:半平面法3.空间分析与各种其他数据分析方法比较,哪一个不是其独特性答案:空间分析技术不是完成某些任务的唯一手段4.空间数据库设计过程中,需求分析这一步需要做哪些工作()答案:需求数据的收集和分析_编制用户需求说明_调查用户需求5.数据冗余的缺点有哪些()答案:容易导致数据不一致性_浪费空间6.以下哪个空间查询算子不考虑拓扑关系:()答案:缓冲区7.空间数据库与传统的关系数据库的操作区别包括:()答案:空间数据查询的计算开销相对于关系数据库更大8.栅格金字塔的作用是()答案:提高栅格显示的效果9.()是按照不同的转换规则将概念模型转换为具体DBMS支持的数据模型的数据库设计步骤。
答案:逻辑设计10.“事务”指的是()答案:事务是访问数据库的程序执行单元,要么全部都执行,要么一个都不执行。
11.本身连续的地理实体不能以逻辑连续的方式呈现在空间数据库中指的是()答案:逻辑无缝12.空间数据库不具备传统数据库的()特征。
答案:数据结构化13.GIS空间几何图形计算过程中为了提高计算效率可以采用哪些加速方法答案:是否有假结点_包络多边形_MBR外接矩形_矢量方向判断14.空间对象的方位在GIS中通常有哪些表示方法答案:方位角_十六方向描述法_象限角15.垂线法面捕捉算法中,如果点在多边形内,则垂线与多边形的交点个数为()。
答案:奇数16.在不同类型空间对象的捕捉过程中,哪类空间对象不使用最小外包矩形(MBR)来做初筛?答案:点17.判断欧氏空间矢量拐向的方法中较快的一种是()答案:矢量叉积符号判断法18.下列哪些矢量数据压缩方法没有累积效应,具有更好的全局性答案:道格拉斯压缩19.在空间数据库中,将跨越2幅图边界的同一地物的编码和属性数据统一的过程称为答案:逻辑接边20.什么矢量运算通常被用来判断矢量相互之间的顺逆时针关系答案:矢量叉积21.求解地球椭球表面2点之间的距离需要哪些已知参数答案:起、终点经纬度22.地理信息数据更新的基本模式有答案:固定变化程度的更新_增量式更新_定期更新23.地理信息数据更新的基本环节是答案:变化信息的发现与提取_主数据库更新_用户数据库更新24.GIS的互操作不包括答案:系统的互操作25.在数据采集与数据应用之间存在的一个中间环节是答案:数据处理26.以下哪种不属于数据采集的方式答案:投影方式27.要保证GIS中数据的现势性必须实时进行:答案:数据更新28.在地理数据采集中,手工方式主要是用于录入:答案:属性数据29.有关数据处理的叙述错误的是:答案:数据处理是对地图数字化前的预处理30.下列能进行地图数字化的设备是答案:手扶跟踪数字化仪31.游程编码的优点包括()答案:易于检索,叠加,合并等操作_最大限度地保留原始栅格结构,编码解码运算简单_压缩率高32.块码的数据对中包含()答案:列_初始行_半径_属性值33.TIN三角网中,最佳三角形的满足条件不包括()答案:三角形的三个顶点属性相同34.栅格结构的特点是()答案:定位隐含,属性明显35.以下不是栅格属性值确定方法的是()答案:面积占优法36.栅格数据的获取来源有()答案:以上都是37.在空间查询中通用的基于MBR的搜索策略是()答案:筛选、细化38.下列对POLYVRT及DIME说法中错误的是()答案:DIME是当今地理信息系统中矢量数据拓扑结构最常用的一种方法39.栅格数据中的点实体是用一个()表示答案:像元40.以下哪些是方向关系?答案:基于观察者的方位关系_相对目标的方位关系_绝对方位关系41.地理空间现象应包含的主要特征包括答案:时间特征_空间特征_属性特征42.空间索引的作用不包括:答案:提高空间数据插入操作的效率43.使用以下空间索引的空间数据中,哪一个适合使用关系型数据库来存储:答案:空间填充曲线索引44.以下空间索引中,具有坐标平移不变性的有:答案:R树族索引45.MBR是指()答案:最小外包矩形46.______模型当中对空间的任何一个位置都是一视同仁的。
国际软件学院International School of Software武汉大学国际软件学院是教育部、国家计委首批批准成立的国家示范性软件学院,是为了适应我国经济结构战略性调整的要求和软件产业发展对人才的迫切需要而建立的,旨在为我国软件产业发展带来新的推动力,支持国家“以信息化带动工业化”的战略部署,培养复合型、实用型、国际化的高层次软件人才。
学院按国际通行办学模式组织教学。
学院下设:软件工程系、空间信息与数字技术系、数字艺术系、集成电路与通讯软件系、院实验中心、ISS软件研发中心、空间信息与数字工程中心、国际与工程教育中心、湖北省软件人才与技术服务平台等教学与科研机构,现有软件工程、空间信息与数字技术和物联网工程三个本科专业。
学院拥有软件工程一级学科博士点和服务科学、数字媒介2个二级学科博士点。
学院现有专兼职教师210人,专任教师54人。
其中博士生导师17人,教授 18 人,副教授 24 人,90%以上教师具有博士学位和国外学习或工作经历;外聘教师96人,校内双聘教师60人。
其中两院院士2人,教授78人,副教授28人,高级软件工程师14人。
学院现有设备总值2000余万元的一流的教学实验室和专业实验室,配有高性能服务器和计算机设备,拥有完备的实验与科研教学设施和软件,专线接入中国电信网和校园网,设备与网络对学生全天免费开放。
学院走国际化的办学道路:聘请了美国、加拿大、英国、日本、印度等著名大学以及Microsoft、IBM等公司的著名教授、专家在本院授课、讲座,已在美国、欧洲、日本、印度建立教学实习基地,与爱尔兰都柏林城市大学、美国卡耐基梅隆大学、美国威斯康星州立大学、美国东密歇根大学、美国詹姆斯麦迪逊大学、法国国立科学技术与管理学院、印度迈索尔大学、英国邓迪大学等签署了协议,在课程建设、教学资源建设( 实验软件)、教师培训、学生培养、科学研究等方面展开全面合作,为学生提供国外学习深造的机会。
武汉大学资源与环境科学学院
2012-2013学年第一学期期末考试
《空间数据库原理》课程考试试题A
姓名年级任课教师
学号专业系主任签名
一、名词解释(每小题2分,共20分)
1.空间数据库管理系统
2.数据模型
3.曼哈顿距离
4.领域建模
5.哈希函数
6.Isotropic field
7.不规则三角网
8.栅格链码
9.凸多边形10.Metadata
二、简答题(每小题10分,共60分)
1.试说明在地理信息系统中为什么要研究专门的空间数据库系统。
2.试解释欧氏空间和拓扑几何空间在空间数据组织中分别有何用途。
3.什么是场模型?它在空间数据库中是如何表达和存贮的?
4.试说明矢量拓扑数据结构的构建思想并以一个实例说明之。
5.Give two examples to explain how quad-tree can be used in spatial
database management.
6.什么是空间索引?试详细解释R树是如何达到空间索引目的的?
三、论述题(每小题20分,共20分)
1.请从空间数据的概念、逻辑和物理模型三个层次详细论述道路网在空间数据库中的
存贮与管理问题,要求该模型能支持基本的网络查询和分析功能。
430116测绘工程(Surveying and Mapping Engineering)全日制工程硕士专业学位研究生培养方案培养单位:资源与环境科学学院(205)遥感信息工程学院(213)测绘学院(214)卫星导航定位技术研究中心(618)测绘遥感信息工程国家重点实验室(619)一、培养目标测绘工程领域工程硕士的培养主要是解决测绘行业及相关工程部门高层次应用型、复合型人才紧缺的矛盾,面向生产第一线培养高层次工程技术和工程管理人才。
具体要求为:(一)拥护党的基本路线和方针政策,热爱祖国,遵纪守法,具有良好的职业道德和敬业精神,具有科学严谨和求真务实的学习态度和工作作风,身心健康。
(二)掌握本领域的基础理论、先进技术方法和手段,在领域的某一方向具有独立从事工程设计、工程实施,工程研究、工程开发、工程管理等能力。
(三)具有较高的综合素质和较强的创新能力和适应能力。
(四)掌握一门外国语。
二、领域简介测绘工程是研究地球和其他实体与空间分布有关的信息的采集、量测、分析、显示、管理和利用的工程领域。
研究内容包括确定地球的形状和重力场及空间定位,利用各种测量仪器、传感器获取与空间分布有关的信息,制成各种地形图、专题图和建立地理、土地等各种空间信息系统,为研究地球自然和社会现象、解决人口、资源、环境和灾害等社会可持续发展中的重大问题以及为国民经济和国防建设提供技术支撑和数据保障。
随着现代空间技术、微电子技术、计算机和信息技术的迅猛发展,测绘学科正步入一个自动化、网络化、实时化的发展阶段。
测绘工程有着广泛的应用,在经济发展规划、土地资源调查和利用、海洋开发、农林牧渔业的发展、生态环境保护、疆界的划定以及各种工程、矿山和城镇的建设等各个方面都必须进行相应的测量工作,编制各种地图和建立相应的地理信息系统,以供规划、设计、施工、管理和决策使用。
在国防建设和现代战争中,可持续、实时地提供战场环境,为作战指挥和武器的定位与制导提供测绘保障。
《空间数据库》复习在当今数字化的时代,空间数据的管理和应用变得越来越重要。
空间数据库作为专门用于存储和管理空间数据的系统,对于地理信息系统、城市规划、环境保护等众多领域都具有关键作用。
为了更好地掌握这一重要的知识领域,让我们来进行一次全面的复习。
首先,我们来了解一下什么是空间数据库。
简单来说,空间数据库就是能够有效地存储、管理和查询空间数据的数据库系统。
空间数据与传统的数值或文本数据不同,它具有空间位置、形状、大小等特征。
例如,地图上的点、线、面等地理要素,以及它们之间的空间关系,都属于空间数据。
空间数据库的特点主要包括以下几个方面。
一是数据量大,因为它需要涵盖广阔的地理区域和丰富的细节信息。
二是数据结构复杂,不仅包含属性数据,还包含空间几何数据,如点、线、面等,以及它们之间的拓扑关系。
三是查询操作复杂,常常需要进行空间位置的查询、空间关系的判断等。
在空间数据库中,常见的数据模型有矢量数据模型和栅格数据模型。
矢量数据模型通过点、线、面等几何对象来表示地理实体,其优点是数据精度高、存储空间小、便于编辑和更新。
栅格数据模型则将地理空间划分为规则的网格,每个网格单元对应一个数值,适用于对连续现象的表示,如地形、温度等。
空间索引是提高空间数据库查询效率的重要技术。
常见的空间索引方法有 R 树、四叉树、网格索引等。
R 树是一种基于空间分割的索引结构,能够有效地支持空间范围查询和最近邻查询。
四叉树则是将空间区域不断地四分,形成层次结构,适用于区域查询。
网格索引则是将空间划分为固定大小的网格,通过网格来快速定位数据。
在数据存储方面,空间数据库需要考虑如何有效地存储空间数据和属性数据。
一般来说,空间数据可以采用二进制大对象(BLOB)的方式存储在数据库中,而属性数据则可以按照常规的数据库字段进行存储。
接下来谈谈空间数据库的查询处理。
空间查询包括空间选择查询、空间连接查询等。
空间选择查询是根据空间位置或空间关系来筛选数据,例如查找距离某个点一定范围内的所有对象。
空间数据库名词解释
1、空间数据库(Spatial Database):空间数据库是一种特殊的数
据库,它存储的都是关于地理空间和物理空间的信息,如地形、气候、土壤、社会结构等等。
它的主要作用是记录和分析地理和物理空间的属性信息,例如地形、气候和土壤等,以便更好地分析和利用空间资源。
2、GIS(地理信息系统):地理信息系统(GIS)是一个复杂的电子
信息系统,它能够收集、存储、处理、分析、以及可视化地理空间数据。
它由几何、属性和表示组成,最终实现信息的管理和查询,以及求解状态
变化的空间关系。
3、地理空间分析(Geospatial Analysis):地理空间分析是一种利
用GIS技术和数学模型,来分析地理空间数据,提取和模拟空间关系的过程。
它结合了几何、动态和空间分析,可以更好地揭示和模拟空间数据之
间的关系,以及更好地解决复杂的地理问题。
4、空间数据类型(Spatial Data Types):空间数据类型是一种用
来定义地理数据的形状、属性和表示的数据类型。
它们可以按照数据的不
同特性进行分类,如空间数据和属性数据。
空间数据类型可以有点、线、面、多边形和三维几何体等几何类型,以及属性类型,如数值型、文本型
和逻辑类型等。
引言:空间数据库是一种具有特殊功能的数据库系统,它可以存储、管理和查询空间相关的数据,并为用户提供空间数据分析和空间关系处理的功能。
本文将进一步探讨什么是空间数据库及其特点。
概述:空间数据库是一种专门用于处理与空间位置有关的数据的数据库系统。
与传统的关系数据库不同,空间数据库能够存储和处理具有空间属性的数据,例如地理位置、地形等。
它提供了一种强大的数据管理和空间分析工具,可以用于各种领域,如地理信息系统、遥感技术和环境研究。
正文内容:1. 空间数据模型空间数据库采用了特定的数据模型来表示空间数据。
最常用的空间数据模型是对象-关系数据模型,它将地理对象(如点、线、面)表示为数据库中的表格,并使用关系型数据库管理系统进行存储和查询。
其他常用的模型包括层次模型和网状模型。
这些模型提供了对空间数据的强大支持,使用户能够进行高效的空间数据操作。
2. 空间索引技术空间数据库使用索引技术来提高对空间数据的查询效率。
传统的索引结构无法有效地处理空间数据的查询,因为它们只能处理一维数据。
为了解决这个问题,空间数据库采用了特殊的索引结构,如R树和四叉树。
这些索引结构将空间数据分割成多个小区域,并为每个区域分配一个唯一的标识符。
这样一来,用户在查询空间数据时只需要遍历相关的区域,而无需扫描整个数据库。
3. 空间关系查询空间数据库提供了丰富的空间关系查询功能,用户可以通过空间关系来检索和分析空间数据。
常见的空间关系查询操作包括相交、包含和相邻等。
这些查询能够帮助用户快速获取特定关系的空间数据,从而满足各种应用需求,如城市规划、环境保护和路线规划等。
4. 空间数据分析空间数据库具有强大的空间数据分析功能,用户可以利用这些功能来进行空间数据的统计和分析。
例如,用户可以对城市的人口分布进行统计分析,找出人口密度较高的区域。
同时,空间数据库还支持空间数据的可视化,用户可以通过地图和图表等方式直观地展现空间数据的特征和变化。
5. 空间数据一致性与完整性空间数据库对空间数据的一致性和完整性有严格要求。
2017年武汉大学资源与环境科学学院硕士研究生各科目考试范围专业课为学校自主命题,大部分专业课不像公共课那样有考试范围公布,不过,武汉大学资源与环境科学学院是有给出考研专业课的考试范围的,为此,东湖武大考研网特意整理收集了2017年武汉大学资源与环境科学学院硕士研究生各科目考试范围(官网版),如果考生有其他疑问,可以联系官网右侧的咨询老师。
888《遥感技术及其应用》(考试范围)着重考察学生对遥感技术的基本概念和原理的理解、对遥感信息处理基本方法的掌握以及对遥感地学应用问题的基本分析能力。
内容涉及:一、遥感物理基础。
包括:遥感定义、类型、系统构成、特点;电磁辐射及其度量、物质的辐射特性、辐射在介质中的传播特性、辐射的主要物理和化学效应、遥感有关的辐射基本定律;太阳和地球的辐射特点、大气介质对辐射传输的主要影响、地表辐射的几何特性、地物波谱等。
二、遥感数据获取技术。
包括:遥感器概念、主要遥感器类型及其简要原理、主要成像方式、辐射定标;遥感卫星的种类、重要遥感卫星及其遥感器的基本参数;摄影测量的基本概念、主动微波遥感概念及其特点、高光谱遥感概念及其特点。
三、遥感信息处理与分析技术。
包括:遥感数据的分辨率、遥感数据的计算机显示方式、遥感图像的直方图及统计参数、遥感数据变换(彩色变换、傅里叶变换、K-L变换、K-T变换)的基本原理和作用、几何校正、辐射校正、图像灰度变换增强、卷积增强、图像代数运算、遥感数据融合、遥感指数技术、目视解译标志、图像特征量化、监督分类和非监督分类概念、K-均值分类方法、最大似然法分类方法、定量遥感(遥感反演)的概念等。
四、遥感技术地学应用。
包括遥感地学应用的一般工作流程,以及土地覆盖与土地利用遥感、植被遥感、水体遥感、地质遥感中的最基本内容,能够举例说明662自然地理学考试范围1、自然地理学的性质及研究对象、意义等;2、地球系统:地球形状和大小、地球运动、地球表层系统、地球的圈层等;3、地球演化:地球形成与演化、地质构造等;4、岩石圈系统:地壳的物质组成、地壳运动及构造形迹、火山与地震、地壳演变、板块构造等;5、大气圈系统:能量基础、大气运动、大气降水、天气系统、气候形成及分异规律等;6、水圈系统:水的分布、水循环与水量平衡、水分运动和输送、海洋水环境、陆地地表水等;7、土壤圈系统:土壤圈的物质组成和特性、土壤的形成与演化、土壤的类型与分布等;8、生物圈系统:生物圈与生物多样性、生物群落、生态系统的组成与结构、生态系统功能、生态平衡、生态修复等;9、地球上的生态系统:森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、湿地生态系统、海洋生态系统、农业生态系统等;10、地理环境的地域分异规律:自然地域分异、综合自然区划等;11、圈层间的相互作用684经济地理学896经济地理与区域规划经济地理学的研究对象与特性,经济活动系统与地理环境系统相结合的基本原理,经济活动区位选择原理与方法,区域经济活动体系地理空间组织原理与方法,基于测度与评价的区域经济发展决策(工业,农业,基础设施和城镇体系布局和环境保护)。