GIS空間數(shù)據(jù)模型.ppt

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2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 一 數(shù)據(jù)模型概述數(shù)據(jù)模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界部分現(xiàn)象的抽象 它描述了數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)及其相互之間的關(guān)系和在數(shù)據(jù)上的各種操作 是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中關(guān)于數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)間聯(lián)系的邏輯組織的形式表示 以抽象的形式描述和反映地理實(shí)體構(gòu)成及其相互關(guān)系 選擇與建立數(shù)據(jù)模型的目的是用最佳的方式表達(dá)實(shí)體對(duì)象及其相互關(guān)系 并能以最佳的方式為用戶提供訪問數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯接口數(shù)據(jù)模型的三要素 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)的約束條件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 指數(shù)據(jù)的組織形式 在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ) 管理和處理的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型 是描述實(shí)體及其相互關(guān)系的數(shù)學(xué)描述 是空間數(shù)據(jù)庫(kù)建立的邏輯模型 兩者之間的關(guān)系 混合的交叉關(guān)系 并不一一對(duì)應(yīng) 二 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型1 層次數(shù)據(jù)模型層次模型是一種樹結(jié)構(gòu)模型 它把數(shù)據(jù)按自然的層次關(guān)系組織起來 以反映數(shù)據(jù)之間的隸屬關(guān)系 層次模型是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)中發(fā)展最早 技術(shù)上比較成熟的一種數(shù)據(jù)模型 層次模型的特點(diǎn)是地理數(shù)據(jù)組織成有向有序的樹結(jié)構(gòu) 又稱樹形結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)中的結(jié)點(diǎn)代表數(shù)據(jù)記錄 連線描述位于不同結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)間的從屬關(guān)系 一對(duì)多的關(guān)系 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 二 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型1 層次數(shù)據(jù)模型由樹的定義知 一棵樹有且僅有一個(gè)無雙親結(jié)點(diǎn)的稱為根的結(jié)點(diǎn) 其余結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 將數(shù)據(jù)組織成有向有序結(jié)構(gòu)反映了現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體之間的層次關(guān)系缺點(diǎn) 不能表示多對(duì)多的關(guān)系難以顧及實(shí)體之間的拓?fù)潢P(guān)系導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 二 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型2 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型網(wǎng)狀模型將數(shù)據(jù)組織成有向圖結(jié)構(gòu) 圖中的結(jié)點(diǎn)代表數(shù)據(jù)記錄 連線描述不同結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)間的聯(lián)系 基本特征是 結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)之間沒有明確的從屬關(guān)系 一個(gè)結(jié)點(diǎn)可與其它多個(gè)結(jié)點(diǎn)建立聯(lián)系 即結(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系是任意的 任何兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間都能發(fā)生聯(lián)系 可表示多對(duì)多的關(guān)系 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 二 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型2 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型優(yōu)點(diǎn) 可以描述現(xiàn)實(shí)世界中極為常見的多對(duì)多的關(guān)系缺點(diǎn) 結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性限制了它在空間數(shù)據(jù)庫(kù)的使用 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 二 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型3 關(guān)系數(shù)據(jù)模型在關(guān)系數(shù)據(jù)模型中 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)為滿足一定條件的二維表 表具有固定的列數(shù)和任意行數(shù) 在數(shù)學(xué)上稱為 關(guān)系 二維表是同類實(shí)體的各種屬性的集合 每個(gè)實(shí)體對(duì)應(yīng)表中的一行 在關(guān)系中稱為元組 相當(dāng)于通常的一個(gè)記錄 表中的列表示屬性 稱為域 相當(dāng)于通常的記錄中的數(shù)據(jù)項(xiàng) 滿足一定條件的規(guī)范化關(guān)系的集合 就構(gòu)成了關(guān)系模型 使用SQL語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行操作 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 二 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型3 關(guān)系數(shù)據(jù)模型優(yōu)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活 容易維護(hù)和理解 表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的修改和更新方便 有些系統(tǒng)甚至采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理幾何圖形數(shù)據(jù) 缺點(diǎn) 效率不高 難以表達(dá)對(duì)象 尤其是復(fù)雜對(duì)象 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 二 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型4 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的比較 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 二 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)的局限性1 層次數(shù)據(jù)模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫(kù)的局限性1 很難描述復(fù)雜的地理實(shí)體之間的聯(lián)系 描述多對(duì)多的關(guān)系時(shí)導(dǎo)致物理存儲(chǔ)上的冗余2 對(duì)任何對(duì)象的查詢都必須從根結(jié)點(diǎn)開始 低層次對(duì)象的查詢效率很低 很難進(jìn)行反向查詢3 數(shù)據(jù)獨(dú)立性較差 數(shù)據(jù)更新涉及許多指針 插入和刪除操作比較復(fù)雜 父結(jié)點(diǎn)的刪除意味著其下層所有子結(jié)點(diǎn)均被刪除 4 層次命令具有過程式性質(zhì) 要求用戶了解數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu) 并在數(shù)據(jù)操縱命令中顯式地給出數(shù)據(jù)的存取路徑 5 基本不具備演繹功能和操作代數(shù)基礎(chǔ) 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 二 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)的局限性2 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫(kù)的局限性1 由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性 增加了用戶查詢的定位困難 要求用戶熟悉數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu) 知道自己所處的位置 2 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)操作命令具有過程式性質(zhì) 存在與層次模型相同的問題3 不直接支持對(duì)于層次結(jié)構(gòu)的表達(dá)4 基本不具備演繹功能和操作代數(shù)基礎(chǔ) 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 二 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)的局限性3 關(guān)系數(shù)據(jù)模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫(kù)的局限性在GIS分析中 需要綜合運(yùn)用實(shí)體之間的空間關(guān)系和屬性數(shù)據(jù) 要求GIS數(shù)據(jù)庫(kù)能對(duì)實(shí)體的屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合管理 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 二 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)的局限性3 關(guān)系數(shù)據(jù)模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫(kù)的局限性對(duì)屬性數(shù)據(jù)用通用RDBMS可以很好管理 但對(duì)于空間數(shù)據(jù)一般DBMS卻有局限 表現(xiàn)為 1 無法用遞歸和嵌套的方式來描述復(fù)雜關(guān)系的層次和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 模擬和操作復(fù)雜地理對(duì)象的能力較弱2 描述本身具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和涵義的地理對(duì)象時(shí) 需對(duì)地理實(shí)體進(jìn)行不自然的分解 導(dǎo)致存儲(chǔ)模式 查詢途徑及操作等方面均顯得語(yǔ)義不甚合理3 由于概念模式和存儲(chǔ)模式的相互獨(dú)立性 及實(shí)現(xiàn)關(guān)系之間的聯(lián)系需要執(zhí)行系統(tǒng)開銷較大的聯(lián)接操作 運(yùn)行效率不夠高 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 二 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)的局限性3 關(guān)系數(shù)據(jù)模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫(kù)的局限性對(duì)屬性數(shù)據(jù)用通用RDBMS可以很好管理 但對(duì)于空間數(shù)據(jù)一般DBMS卻有局限 表現(xiàn)為 4 一般RDBMS難于存儲(chǔ)和維護(hù)變長(zhǎng)的空間數(shù)據(jù)及其拓?fù)潢P(guān)系5 一般RDBMS難以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián) 連通 包含 疊加基本操作 6 一般DBMS不能支持GIS需要的一些復(fù)雜圖形功能7 一般RDBMS難以支持復(fù)雜的地理信息8 一般RDBMS難以維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 面向?qū)ο蟮幕舅枷胪ㄟ^對(duì)問題領(lǐng)域進(jìn)行自然的分割 用更接近人類通常思維的方式建立問題領(lǐng)域的模型 并進(jìn)行結(jié)構(gòu)模擬和行為模擬 從而使設(shè)計(jì)出的軟件能盡可能地直接表現(xiàn)出問題的求解過程 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 基本概念 對(duì)象 含有數(shù)據(jù)和操作方法的獨(dú)立模塊 可以認(rèn)為是數(shù)據(jù)和行為的統(tǒng)一體 對(duì)于一個(gè)對(duì)象 應(yīng)具有如下特征 A 具有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí) 以表明其存在的獨(dú)立性 B 具有一組描述特征的屬性 以表明其在某一時(shí)刻的狀態(tài) 靜態(tài)屬性 數(shù)據(jù) C 具有一組表示行為的操作方法 用以改變對(duì)象的狀態(tài) 作用 功能 函數(shù) 方法 劃分原則 找共同點(diǎn) 所有具有共性的系統(tǒng)成份就可為一種對(duì)象 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 基本概念 類 共享同一屬性和方法集的所有對(duì)象的集合構(gòu)成類 從一組對(duì)象中抽象出公共的方法和屬性 并將它們保存在一類中 是面向?qū)ο蟮暮诵膬?nèi)容 如河流均具有共性 如名稱 長(zhǎng)度 流域面積等 以及相同的操作方法 如查詢 計(jì)算長(zhǎng)度 求流域面積等 因而可抽象為河流類 實(shí)例 被抽象的對(duì)象 類的一個(gè)具體對(duì)象類是抽象的對(duì)象 是實(shí)例的組合 類 實(shí)例是相對(duì)的 類和實(shí)例的關(guān)系為上下層關(guān)系 類 申請(qǐng)實(shí)例 成為具體對(duì)象 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 基本概念 消息 對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作的請(qǐng)求 是連接對(duì)象與外部世界的唯一通道 方法 對(duì)對(duì)象的所有操作 如對(duì)對(duì)象的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的函數(shù) 指令等 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 面向?qū)ο蟮奶匦?抽象 是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的簡(jiǎn)明表示 對(duì)象是抽象思維的結(jié)果 抽象思維是通過概念 判斷 推理來反映對(duì)象的本質(zhì) 揭示對(duì)象內(nèi)部聯(lián)系的過程 面向?qū)ο蠓椒ň哂泻軓?qiáng)的抽象表達(dá)能力 可以將對(duì)象抽象成對(duì)象類 實(shí)現(xiàn)抽象的數(shù)據(jù)類型 允許用戶定義數(shù)據(jù)類型 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 面向?qū)ο蟮奶匦?封裝 指把對(duì)象的狀態(tài)及其操作集成化 使之不受外界影響 也即將方法與數(shù)據(jù)放于一對(duì)象中 以使對(duì)數(shù)據(jù)的操作只可通過該對(duì)象本身的方法來進(jìn)行 一對(duì)象不能直接作用于另一對(duì)象的數(shù)據(jù) 對(duì)象間的通信只能通過消息來進(jìn)行 封裝是一種信息隱蔽技術(shù) 封裝的目的在于將對(duì)象的使用者和對(duì)象的設(shè)計(jì)者分開 用戶只能見到對(duì)象封裝界面上的信息 對(duì)象內(nèi)部對(duì)用戶是隱蔽的 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 面向?qū)ο蟮奶匦?多態(tài) 是指同一消息被不同對(duì)象接收時(shí) 可解釋為不同的含義 發(fā)送一般的消息 把實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)都留給接收消息的對(duì)象 即相同的操作可作用于多種類型的對(duì)象 并能獲得不同的結(jié)果 功能重載 多態(tài) 簡(jiǎn)化消息 但功能不減 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 四種核心技術(shù) 分類 把一組具有相同屬性結(jié)構(gòu)和操作方法的對(duì)象歸納或映射為一個(gè)公共類的過程 對(duì)象和類的關(guān)系是 實(shí)例 instanceof 如城鎮(zhèn)建筑可分為行政區(qū) 商業(yè)區(qū) 住宅區(qū) 文化區(qū)等若干個(gè)類 以住宅區(qū)類而論 每棟住宅作為對(duì)象都有門牌號(hào) 地址 電話號(hào)碼等相同的屬性結(jié)構(gòu) 但具體的門牌號(hào) 地址 電話號(hào)碼等是各不相同的 當(dāng)然 對(duì)它們的操作方法如查詢等都是相同的 在面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)中 只需對(duì)每個(gè)類定義一組操作 供該類中的每個(gè)對(duì)象使用 而類中每一個(gè)對(duì)象的屬性值要分別存儲(chǔ) 因?yàn)槊總€(gè)對(duì)象的屬性值是不完全相同的 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 四種核心技術(shù) 概括 將相同特征和操作的類再抽象為一個(gè)更高層次 更具一般性的超類的過程 子類是超類的一個(gè)特例 繼承機(jī)制 子類與超類是 即是 的關(guān)系 is a 概括可能有任意多層次概括技術(shù)避免了說明和存儲(chǔ)上的大量冗余 如住宅地址 門牌號(hào) 電話號(hào)碼等是 住宅 類的實(shí)例 屬性 同時(shí)也是它的超類 建筑物 的實(shí)例 屬性 概括需要一種能自動(dòng)地從超類的屬性和操作中獲取子類對(duì)象的屬性操作的機(jī)制 即繼承機(jī)制 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 四種核心技術(shù) 聚集 是把幾個(gè)不同性質(zhì)類的對(duì)象組合成一個(gè)更高級(jí)的復(fù)合對(duì)象的過程 成分 與 復(fù)合對(duì)象 的關(guān)系是 部分 parts of 的關(guān)系 如醫(yī)院由醫(yī)護(hù)人員 病人 門診部 住院部 道路等聚集而成每個(gè)不同屬性的對(duì)象是復(fù)合對(duì)象的一個(gè)部分 有自己的屬性數(shù)據(jù)和操作方法 復(fù)合對(duì)象也有自己的屬性值和操作 復(fù)合對(duì)象的操作與其成分的操作是不兼容的 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 四種核心技術(shù) 聯(lián)合 將同一類對(duì)象中的幾個(gè)具有部分相同屬性值的對(duì)象組合起來 形成一個(gè)更高水平的集合對(duì)象的過程 成員 與 集合對(duì)象 的關(guān)系是 成員 member of 的關(guān)系 在聯(lián)合中 強(qiáng)調(diào)的是整個(gè)集合對(duì)象的特征 而忽略成員對(duì)象的具體細(xì)節(jié) 集合對(duì)象通過其成員對(duì)象產(chǎn)生集合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 集合對(duì)象的操作由其成員對(duì)象的操作組成 如一個(gè)農(nóng)場(chǎng)主有三個(gè)水塘 它們使用同樣的養(yǎng)殖方法 養(yǎng)殖同樣的水產(chǎn)品 由于農(nóng)場(chǎng)主 養(yǎng)殖方法和養(yǎng)殖水產(chǎn)品等三個(gè)屬性都相同 故可以聯(lián)合成一個(gè)包含這三個(gè)屬性的集合對(duì)象 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 面向?qū)ο蟮暮诵墓ぞ?繼承 一類對(duì)象可繼承另一類對(duì)象的特性和能力 子類繼承父類的共性 繼承不僅可以把父類的特征傳給中間子類 還可以向下傳給中間子類的子類 繼承服務(wù)于概括 繼承機(jī)制減少代碼冗余 減少相互間的接口和界面 A 單重繼承 僅有一個(gè)直接父類的繼承 要求每一個(gè)類最多只能有一個(gè)中間父類 這種限制意味著一個(gè)子類只能屬于一個(gè)層次 而不能同時(shí)屬于幾個(gè)不同的層次 形成明顯的層次關(guān)系B 多重繼承 允許子類有多于一個(gè)的直接父類的繼承 多重繼承允許幾個(gè)父類的屬性和操作傳給一個(gè)子類 這就不是層次結(jié)構(gòu) 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 面向?qū)ο蟮暮诵墓ぞ?傳播 用于描述復(fù)合對(duì)象對(duì)成員對(duì)象的依賴性并獲得成員對(duì)象的屬性的過程 它通過一種強(qiáng)制性的手段將成員對(duì)象的屬性信息傳播給復(fù)合對(duì)象 傳播是一種作用于聚集和聯(lián)合的工具復(fù)合對(duì)象的某些屬性值不單獨(dú)存于數(shù)據(jù)庫(kù)中 而由子對(duì)象派生或提取 將子 成員 對(duì)象的屬性信息強(qiáng)制地傳播給復(fù)合對(duì)象 這些操作包括 sum average min max 如一個(gè)國(guó)家最大城市的人口數(shù)是這個(gè)國(guó)家所有城市人口數(shù)的最大值 一個(gè)省的面積是這個(gè)省所有縣的面積之和 繼承與傳播的區(qū)別1 繼承服務(wù)于概括 傳播作用于聯(lián)合和聚集 2 繼承是從上層到下層 應(yīng)用于類 而傳播是自下而上 直接作用于對(duì)象 3 繼承包括屬性和操作 而傳播一般僅涉及屬性 4 繼承是一種信息隱含機(jī)制 而傳播是一種強(qiáng)制性工具 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的含義 含義 指在更高層次上綜合利用和管理多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型 并用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行統(tǒng)一的抽象 從而可以有效地描述復(fù)雜的事物或現(xiàn)象 其具體實(shí)現(xiàn)就是面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)A 面向?qū)ο竽Ｐ妥钸m合于空間數(shù)據(jù)的表達(dá)和管理 它不僅支持變長(zhǎng)記錄 且支持對(duì)象的嵌套 信息的繼承和聚集 B 允許用戶定義對(duì)象和對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及它的操作 因而具有可擴(kuò)充性 C 面向?qū)ο蟮牡乩頂?shù)據(jù)模型的核心是對(duì)復(fù)雜對(duì)象的模擬和操縱 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的含義 復(fù)雜對(duì)象及特點(diǎn) 指具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和操作的對(duì)象 復(fù)雜對(duì)象可以由多種關(guān)系聚合抽象而成 或由不同類型的對(duì)象構(gòu)成 或具有復(fù)雜的嵌套關(guān)系等 復(fù)雜對(duì)象的特點(diǎn)可歸結(jié)為 A 一個(gè)復(fù)雜對(duì)象由多個(gè)成員對(duì)象構(gòu)成 每個(gè)成員對(duì)象又可參與其它對(duì)象的構(gòu)成 B 具有多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 如矢量 柵格 關(guān)系表等 C 一個(gè)復(fù)雜對(duì)象的不同部分可由不同的數(shù)據(jù)模型所支持 可以分布于不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的含義 面向?qū)ο蟮膸缀螖?shù)據(jù)模型從幾何方面劃分 GIS的各種地物對(duì)象為點(diǎn) 線 面狀地物以及由它們混合組成的復(fù)雜地物 每一種幾何地物又可能由一些更簡(jiǎn)單的幾何圖形元素構(gòu)成 如圖 節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)傳播給弧段 弧段聚集成線狀地物或面狀地物 簡(jiǎn)單地物聚集或聯(lián)合組成復(fù)雜地物 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的含義 拓?fù)潢P(guān)系與面向?qū)ο竽Ｐ蛯⒚織l弧段的兩個(gè)端點(diǎn)抽象出來 建立單獨(dú)的結(jié)點(diǎn)對(duì)象類型 而在弧段的數(shù)據(jù)文件中 設(shè)立兩個(gè)結(jié)點(diǎn)子對(duì)象標(biāo)識(shí)號(hào) 可用 傳播 的工具提取結(jié)點(diǎn)文件的信息 這一模型既解決了數(shù)據(jù)共享問題 又建立了弧段與節(jié)點(diǎn)的拓?fù)潢P(guān)系 同樣 面狀地物對(duì)弧段的聚集方式與數(shù)據(jù)共享和幾何拓?fù)潢P(guān)系的建立也達(dá)到一致 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的含義 面向?qū)ο蟮膶傩詳?shù)據(jù)模型面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型是在包含RDBMS的功能基礎(chǔ)上 增加面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的封裝 繼承和信息傳播等功能 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 三 面向?qū)ο竽Ｐ? 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的含義 面向?qū)ο蟮乩頂?shù)據(jù)模型的特點(diǎn)1 可充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點(diǎn) 是一種基于抽象的模型 允許設(shè)計(jì)者在基本功能上選擇最為適用的技術(shù) 如可以把矢量和柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一為一種高層次的實(shí)體結(jié)構(gòu) 這種結(jié)構(gòu)可以具有矢量結(jié)構(gòu)和柵格結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 但實(shí)際的操作仍然是矢量數(shù)據(jù)用矢量運(yùn)算 柵格數(shù)據(jù)用柵格算法 2 具有可擴(kuò)充性 由于對(duì)象是相對(duì)獨(dú)立的 因此可以很自然和容易地增加新的對(duì)象 并且對(duì)不同類型的對(duì)象具有統(tǒng)一的管理機(jī)制 3 可以模擬和操縱復(fù)雜對(duì)象 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型是面向簡(jiǎn)單對(duì)象的 無法直接模擬和操縱復(fù)雜實(shí)體 而面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型具備對(duì)復(fù)雜對(duì)象進(jìn)行模擬和操縱的能力 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 四 時(shí)空數(shù)據(jù)模型1研究概述傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用只涉及地理信息的兩個(gè)方面 空間維度和屬性維度 因此也叫SGIS StaticGIS 而能夠同時(shí)處理時(shí)間維度的GIS叫TGIS TemporalGIS 在GIS中 具有時(shí)間維度的數(shù)據(jù)可以分為兩類 一類是可以稱為結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù) 如一個(gè)測(cè)站歷史數(shù)據(jù)的積累 它可以通過在屬性數(shù)據(jù)表記錄中簡(jiǎn)單地增加一個(gè)時(shí)間戳 TimeStamp 實(shí)現(xiàn)其管理 另一類是非結(jié)構(gòu)化的 最典型的例子是土地利用狀況的變化 圖3 17 描述這種數(shù)據(jù) 是TGIS數(shù)據(jù)模型的重點(diǎn)要解決的問題 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 四 時(shí)空數(shù)據(jù)模型2TGIS的研究思路TGIS海量數(shù)據(jù)的處理必然導(dǎo)致數(shù)學(xué)模型的根本變化 TGIS問題的最終解決在于 可與拓?fù)湔撓囝惐鹊?全新數(shù)學(xué)思路的出現(xiàn) 目前可以研究TGIS技術(shù) 以便在SGIS的框架中用TGIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)TGIS功能 對(duì)TGIS模型的研究可以本著兩種思路進(jìn)行平行探索 綜合模型和分解模型 先用分解模型思路針對(duì)典型應(yīng)用領(lǐng)域 如土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作 進(jìn)行全面研究 同時(shí)不斷豐富 充實(shí)綜合模型 最后得到一個(gè)比較完善的綜合模型 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型 四 時(shí)空數(shù)據(jù)模型2時(shí)空數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)的基本思想 1 根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的特點(diǎn)和客觀現(xiàn)實(shí)變化規(guī)律 折中考慮時(shí)空數(shù)據(jù)的空間 屬性內(nèi)聚性和時(shí)態(tài)內(nèi)聚性的強(qiáng)度 選擇時(shí)間標(biāo)記的對(duì)象 2 同時(shí)提供靜態(tài) 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)建模手段 3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)里顯式表達(dá)兩種地理事件 地理實(shí)體進(jìn)化事件和地理實(shí)體存亡事件 4 時(shí)空拓?fù)潢P(guān)系一般指地理實(shí)體空間拓?fù)潢P(guān)系的拓?fù)涫录g的時(shí)態(tài)關(guān)系 2 5GIS空間數(shù)據(jù)模型