数据库复习

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地理数据库复习 1 这是去年老师给07级画的重点,仅供参考 第一章 地理数据库基本概念

问题:1,地理数据库定义、数据库系统定义;2,地理数据库构成; 3, 常见模型; 4,地理数据库的特征 1,数据库定义:是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合 GIS数据库:以特定的数据模型和信息结构来表达、存储和管理某类地理空间信息,

以满足不同用户对空间信息需求的数据库。 数据库系统定义: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、应用系统和数据可管理员构成

2,地理数据库构成 3,(1)数据模型:通常把表示客观事物及其联系的数据及结构称为数据模型(逻辑模型) 包括:层次模型、网状模型、关系模型、对象关系模型 (2)空间数据模型,包括:栅格模型和矢量模型

4,地理数据库的特征: 1、空间特征。描述了空间物体的位置,形态,以及空间拓扑关系。 2、抽象特征。抽象真实世界的综合特征。 3、空间关系特征。空间拓扑特征。 4、多尺度与多态性。不同比例尺和精度下,表现为不同形态。 5、非结构化特征。空间对象的数据是变长的。 6、分类编码特征。空间对象按照某种标准进行分类编码。 7、海量特征。数据量比一般数据库大得多,具有数据海量的特点。

第二章 空间数据的表达与管理(栅格、矢量) 1.空间数据的基本特征 2.空间实体点线面体在矢量、栅格结构中的表示 3.栅格数据编码;压缩编码的名称有哪些 4.带有拓扑关系的矢量模型的优缺点

1,空间数据基本特征 (1)空间特征 用以描述事物或现象的地理位置以及空间位置相互关系。一般以坐标数据表现。 空间特征数据又可再分为拓扑特征和几何特征(定位特征)。 (2)属性特征 非定位数据。用以描述事物或现象的特性。 (3)时间特征 用以描述事物或现象随时间的变化。 2,空间实体点线面体在矢量、栅格结构中的表示 栅格数据结构就是像元阵列,每个像元的行列号确定位置,用像元值表示空间对象的类地理数据库复习 2 型、等级等特征。栅格结构定义:是将地理空间划分成若干行、若干列,称为一个象元阵列,其最小单元称为象元或象素。每个象元的位置由行列号确定,其属性则以代码表示。 对于栅格数据结构 点:为一个像元 线:在一定方向上连接成串的相邻像元集合。 面:聚集在一起的相邻像元集合。

矢量数据结构是通过记录坐标的方式,尽可能 地将点、线、面地理实体表现得精确无误 矢量数据定义:用一系列有序的x、y坐标对来表示点、线、面等地理实体的空间位置。 点:空间的一个坐标点; 线:多个点组成的弧段; 面:多个弧段组成的封闭多边形;

3,栅格数据编码;压缩编码的名称有哪些 栅格数据量大,格网数多,由于地理数据往往有较强的相关性,即相邻象元的值往往是相同的。所以,出现了各种栅格数据压缩方法。 数据压缩是将数据表示成更紧凑的格式以减少存储空间的一项技术。分为: 无损压缩:在编码过程中信息没有丢失,经过解码可恢复原有的信息---信息 保持编码。 有损压缩:为最大限度压缩数据,在编码中损失一些认为不太重要的信息,解码后,这部分信息无法恢复。--信息不保持编码。

常见压缩编码1、直接编码2、游程长度编码3、块式编码4、链式编码5、四叉树编码 都是压缩编码 各个编码特点: (1)直接栅格编码: 简单直观,是压缩编码方法的逻辑原型; (2)游程长度编码: 在各行数据代码发生变化时候记录代码以及相同代码重复的个数,从而实现数据的压缩 压缩方法有效便捷; 压缩比和图的复杂程度成反比。变化多的部分游程数多,变化少的部分游程数少。因此,图越简单,压缩效率越高。 在很大程度上压缩数据,又最大限度的保留了原始栅格结构,编码解码十分容易,十分适合于地理信息系统采用; (3)链式编码: 压缩效率较高,最为接近矢量结构,对边界的运算比较方便,但不具有区域性质,区域运算较难; (4)块式编码和四叉树编码: 具有区域性质,又具有可变的分辨率,有较高的压缩效率,是很常用的编码方法。

4.带有拓扑关系的矢量模型的优缺点 矢量数据结构是通过记录坐标的方式,尽可能 地将点、线、面地理实体表现得精确无误。 矢量数据结构定义:用一系列有序的x、y坐标对来表示点、线、面等地理实体的空间位置。 矢量数据结构特点:属性隐含,定位明显;坐标空间假定为连续空间,能比栅格模型更精确地定义位置、长度和大小。 地理数据库复习 3 矢量数据获取方法 1) 由外业测量获得 可利用测量仪器自动记录测量成果(常称为电子手薄),然后转到地理数据库中。 2) 由栅格数据转换获得 利用栅格数据矢量化技术,把栅格数据转换为矢量数据。 3) 跟踪数字化 用跟踪数字化的方法,把地图变成离散的矢量数据。 矢量数据结构通过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置。 点:空间的一个坐标点; 线:多个点组成的弧段; 面:多个弧段组成的封闭多边形; 按矢量数据是否明确表示各地理实体的空间相互关系可分为实体型和拓扑型两大类。 实体是指地图的基本元素:点、线、面 实体型数据结构的优点 结构简单、直观,编码容易 实体型数据结构的缺点 ①数据冗余,相邻多边形的公共边易产生分歧; ②实体互相独立,缺乏联系; ③岛弧处理比较困难 拓扑结构是明确定义空间关系的一种数学方法 索引式拓扑结构的典型应用: 在ArcView中,每个图形文件包括三个数据文件: 1、.shp文件:存储各地图要素的坐标数据和几何数据; 2、.shx文件:存储地图要素间的隶属关系; 3、.dbf文件:存储地图要素的属性数据。 优点:数据结构紧凑,数据冗余小;拓扑关系明晰使得空间查询、空间分析效率高 缺点:对单个地理实体操作的效率低;难以表达复杂的地理实体;局部更新困难 实体与拓扑的比较:两者都是目前最常用的数据结构模型 实体型代表软件为MapInfo 拓扑型代表软件为ARC/INFO 实体:易于编辑会产生数据冗余和歧异 拓扑:消除了数据的冗余和歧异操作复杂,甚至会产生新的数据冗余

(另)栅格数据和矢量数据模型的比较

优点 缺点

矢量 1、便于面向现象(土壤类,土地利用单元等) 2、结构紧凑,冗余度低,便于描述线或边界。 3、利于网络、检索分析,提供有效的拓扑编码,对需要拓扑信息的操作更有效。 4、 图形显示质量好,精度高。 1、数据结构复杂,各自定义,不便于数据标准化和规范化,数据交换困难。 2、多边形叠置分析困难,没有栅格有效,表达空间变化性能力差。 3、不能像数字图像那样做增强处理 4、软硬件技术要求高,显示与绘图成本较高。 地理数据库复习 4 栅 格 1、 结构简单,易数据交换。 2、叠置分析和地理(能有效表达空间可变性)现象模拟较易。 3、利于与感遥数据的匹配应用和分析,便于图像处理。 4、 输出快速,成本低廉。 1、现象识别效果不如矢量方法,难以表达拓扑。 2、图形数据量大,数据结构不严密不紧凑,需用压缩技术解决该问题。 3、投影转换困难。 4、图形质量转低,图形输出不美观,线条有锯齿,需用增加栅格数量来克服,但会增加数据文件。

第三章 SQL(注意上课的练习) 问题:1,什么是结构化查询语言(SQL) 2,SQL语言的基本功能 3,其他灵活的内容,分析题中较多 1,SQL定义:结构化查询语言,是一种数据库查询和程序设计语言,是关系数据库的标准语言,用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统

2,SQL语言的功能 1、查询:DQL(Data Query Language) 精确查询 模糊查询 2、定义:DDL(Data Definition Language) 定义、删除、修改关系模式(基本表 Table) 定义、删除视图(View) 定义、删除索引(Index) 3、操纵:DML(Data Manipulation Language)数据增、删、改 4、控制:DCL(Data Control Language)用户访问权限的授予、收回

第四章 空间信息查询 问题:1,空间索引及作用;2,列举一些常见的空间索引

1,空间索引就是指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。 空间索引作用:

(1)空间索引介于空间操作算法和空间对象之间,它通过筛选作用,大量与特定空间操作无关的空间对象被排除,从而提高空间操作的速度和效率 (2)空间索引的性能的优劣直接影响空间数据库和地理信息系统的整体性能,它是空间数据库和地理信息系统的一项关键技术。 地理数据库复习 5 空间索引特点: (1)索引对象的无序性 空间对象没有明确次序。当确定某对象在一个子空间内,需要逐个进行比较。 (2)索引对象的不规则性 空间对象不是规则图形。需要适当选取规则图形近似。例如,选取平行于坐标轴的矩形。 (3)索引对象的交叉性 空间对象可以交叉或者重叠。一个对象可能属于多个子空间,需要多路检索。 2,常见的空间索引: 常见空间索引一般是自顶向下、逐级划分空间的各种数据结构空间索引,比较有代表性的包括BSP树、R树、R+树和CELL树等。此外,结构较为简单的格网型空间索引有着广泛的应用。 格网索引 基本思想是将研究区域用横竖线条划分大小相等和不等的格网,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。

第五章 WebGIS数据库技术 问题:1,名词解释XML 、GML、KML 2,WebGIS的集中实现模式和特点 1,HTML(Hypertext Markup Language,超文本标记语言 XML(eXtensibleMarkup Language)可扩展标记语言是W3C组织于1998年2月发布的标准。 XML描述的是文档的结构和意义,不描述页面元素的格式化。可用样式单为文档增加格式化信息。文档本身只说明文档包括什么标记,不说明文档看起来是什么样的。 XML与HTML的设计区别是:XML是用来存储数据的,重在数据本身。而HTML是用来定义数据的,重在数据的显示模式。 KML (Keyhole Markup Language),是一种基于XML语法的文件格式,用于在 Google 地球浏览器(Google 地球、Google 地图和 Google 地图移动版)中显示地理数据。KML 使用基于标记的结构,含有嵌套的元素和属性,并符合 XML 标准。 GML是XML在地理空间信息领域的应用。利用GML可以存储和发布各种特征的地理信息,并控制地理信息在Web浏览器中的显示。