GIS數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與建立

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1、第3章GIS數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與建立主要內(nèi)容3.1GIS數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述3.2GIS數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計(jì)3.3關(guān)系型數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)3.4面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)3.5地理信息元數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)3.6基于Geodatabase的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)3.7空間數(shù)據(jù)采集建庫數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫建設(shè)是硬件、軟件和干件的結(jié)合三分技術(shù)，七分管理，十二分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)技術(shù)與管理的界面稱之為“干件”數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)應(yīng)該與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)相結(jié)合結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫框架或數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)行為（處理）設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)應(yīng)用程序、事務(wù)處理等結(jié)構(gòu)和行為分離的設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的軟件工程忽視對(duì)應(yīng)用中數(shù)據(jù)語義的分析和抽象，

2、只要有可能就盡量推遲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的決策早期的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)致力于數(shù)據(jù)模型和建模方法研究，忽視了對(duì)行為的設(shè)計(jì)3.1GIS數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述3.1.1GIS數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的內(nèi)容3.1.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)目標(biāo)3.1.1GIS數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的內(nèi)容數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程及其文檔系統(tǒng)需求分析概念設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì)需求說明書E—R模型邏輯數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)物理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)現(xiàn)實(shí)世界概念模型設(shè)計(jì)子模式設(shè)計(jì)物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)建立數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分析功能分析功能模型功能說明事務(wù)設(shè)計(jì)程序說明應(yīng)用程序設(shè)計(jì)程序編碼調(diào)試設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)描述數(shù)據(jù)處理需求分析數(shù)據(jù)字典、全系統(tǒng)中數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)

3、存儲(chǔ)的描述數(shù)據(jù)流圖和判定表（判定樹）、數(shù)據(jù)字典中處理過程的描述概念模型（E-R圖）數(shù)據(jù)字典系統(tǒng)說明書包括：①新系統(tǒng)要求、方案和概圖②反映新系統(tǒng)信息流的數(shù)據(jù)流圖某種數(shù)據(jù)模型關(guān)系非關(guān)系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（模塊結(jié)構(gòu)）存儲(chǔ)安排方法選擇存取路徑建立模塊設(shè)計(jì)IPO表實(shí)施階段編寫模式裝入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行程序編碼、編譯聯(lián)結(jié)、測試運(yùn)行、維護(hù)性能監(jiān)測、轉(zhuǎn)儲(chǔ)/恢復(fù)數(shù)據(jù)庫重組和重構(gòu)新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、運(yùn)行、維護(hù)（修正性、適應(yīng)性、改善性維護(hù)）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì)3.1.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)目標(biāo)滿足用戶需求良好的數(shù)據(jù)庫性能準(zhǔn)確模擬現(xiàn)實(shí)世界能夠被某個(gè)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)接

4、受3.2GIS數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計(jì)3.2.1概念設(shè)計(jì)的一般步驟與方法3.2.2實(shí)體-聯(lián)系模型（E-R）3.2.3實(shí)體-聯(lián)系擴(kuò)展模型（EER）3.2.4E-R模型設(shè)計(jì)步驟與方法3.2.5E-R模型的操作3.2.6空間數(shù)據(jù)分層什么是概念結(jié)構(gòu)？面向用戶的模型，按照用戶的觀點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行抽象建模。什么是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求分析階段描述的用戶應(yīng)用需求是現(xiàn)實(shí)世界的具體需求將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)即概念模型的過程就是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，它比數(shù)據(jù)模型更獨(dú)立于機(jī)器、更抽象，從而更加穩(wěn)定。概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)數(shù)

5、據(jù)庫設(shè)計(jì)的關(guān)鍵概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)（1）能真實(shí)、充分地反映現(xiàn)實(shí)世界，包括事物和事物之間的聯(lián)系，能滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)的處理要求。是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)真實(shí)模型。（2）易于理解，從而可以用它和不熟悉計(jì)算機(jī)的用戶交換意見，用戶的積極參與是數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵。（3）易于更改，當(dāng)應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用要求改變時(shí)，容易對(duì)概念模型修改和擴(kuò)充。（4）易于向關(guān)系、網(wǎng)狀、層次等各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。3.2.1概念設(shè)計(jì)的一般步驟與方法方法：自頂向下自底向上逐步擴(kuò)張混合策略步驟：抽象數(shù)據(jù)并設(shè)計(jì)局部視圖，集成局部視圖，得到全局的概念結(jié)構(gòu)3.2.2實(shí)體-聯(lián)系模型（E-R）

6、實(shí)體-聯(lián)系模型（簡稱E-R模型）是由P.P.Chen于1976年首先提出的。它提供不受任何DBMS約束的面向用戶的表達(dá)方法，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中被廣泛用作數(shù)據(jù)建模的工具。E-R數(shù)據(jù)模型問世后，經(jīng)歷了許多修改和擴(kuò)充，這里僅介紹基本的E-R數(shù)據(jù)模型。E-R模型的結(jié)構(gòu)E-R模型的構(gòu)成成分是實(shí)體集、屬性和聯(lián)系集，其表示方法如下：　　（1）實(shí)體集用矩形框表示，矩形框內(nèi)寫上實(shí)體名。　?。?）實(shí)體的屬性用橢圓框表示，框內(nèi)寫上屬性名，并用無向邊與其實(shí)體集相連。　?。?）實(shí)體間的聯(lián)系用菱形框表示，聯(lián)系以適當(dāng)?shù)暮x命名，名字寫在菱形框中，用無向連

7、線將參加聯(lián)系的實(shí)體矩形框分別與菱形框相連，并在連線上標(biāo)明聯(lián)系的類型，即1—1、1—M或M—M。控制圖斑行政單位塊面積面積聯(lián)系的屬性圖斑圖斑號(hào)地類號(hào)毛面積凈面積線狀地物零星地類實(shí)體的屬性3.2.3實(shí)體-聯(lián)系擴(kuò)展模型（EER）EER模型是在標(biāo)準(zhǔn)E-R模型的基礎(chǔ)上增加了一些新的要素，這些擴(kuò)展包括子類、超類等新的構(gòu)造。姓名編號(hào)職稱地址員工秘書業(yè)務(wù)員研究人員打字速度業(yè)績研究項(xiàng)目d父類子類3.2.4E-R模型設(shè)計(jì)步驟與方法設(shè)計(jì)局部的E-R模型設(shè)計(jì)全局的E-R模型全局E-R模型的優(yōu)化設(shè)計(jì)局部的E-R模型數(shù)據(jù)抽象局部視圖設(shè)計(jì)選擇局部應(yīng)用逐一設(shè)

8、計(jì)分E-R模型設(shè)計(jì)全局的E-R模型概述：視圖集成的方式視圖集成的步驟集成的概念與方法：等同、聚合、抽取設(shè)計(jì)全局的E-R模型---合并分E-R圖，生成初步的E-R圖消除沖突：屬性沖突命名沖突結(jié)構(gòu)沖突設(shè)計(jì)全局的E-R模型---消除不必要的冗余，設(shè)計(jì)基本的E-R圖，分析方法規(guī)范化理