GIS数据库复习资料

1、1、 GIS数据库：是空间数据集合，它实现对具有一定地理要素特征的相关空间数据集合的统一管理，空间数据间紧密联系共同反映现实世界中某一区域内综合信息或专题信息间的联系，主要应用于地理空间数据处理和分析。2、 空间数据库是存在于电脑信息介质（如硬盘、光盘）上，而且数据按一定的格式存放，可长期存储、有组织的、可共享的数据集合2、数据（data）：是数据库中存储的基本对象，是描述事物的符号记录。3、数据库（database）：长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合，数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储。5、数据库系统（database system,DBS）：是指在计算机系统中引

2、入数据库后的系统，一般有数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和用户构成。6、地理系统：开放的复杂系统。是指某一个特定时间、特定空间的，由两个以上相互区别又相互凉席、相互制约的地理要素或过程所组成的，并具有特定功能和行为，与外界环境相互作用，并能自动调节和具有自组织功能的整体，是一种宏观范围的时空有序结构，具有自组织功能。7、地理现象：地理现象是指地理事物在发生、发展和变化中的外部形式和表面特征8、几何实体（空间对象）：将地理现象进行抽象处理后，就得到空间现象。可分为简单空间对象和复合空间对象。9、描述空间对象的数据组织方式，称为空间数据内部结构。分为矢量结构和栅格结构。矢量结构中，地

3、理现象被抽象成点、线、面来表达。栅格结构中，空间被规则地划分为栅格。栅格数据表示的是二维表面上的地理数据的离散化数值。10、关系是一个规范化了的二维表。表的每行对应一个元组；表的每列对应一个域，称为属性。11、主键：如果一个属性集能唯一地标识一个关系中的元组并且不包含多余的属性，则称该属性集为该关系的候选键。当一个关系有多个候选键时，可以选择其中的一个作为主键。主键是那个被用户选中的候选键。12、外键：如果一个关系R1的某个属性集是另一个关系R2的主键，则该属性集对于关系R1来说是外键。使用外键能够将多个关系联系起来。13、关系模式：是对关系的描述，一个关系模式确定了这个关系的框架。14、关系

4、模型：是由若干个关系模式组成的集合。它是用二维表格结构表示数据集数据之间联系的数据模型。15、要素类：要素表示有空间集合的尸体，有位置相关信息。要素类是一个地理要素的集合。要素类中的个要素具有相同的集合类型、相同属性列集合，以及相同的坐标系统。16、数据仓库：是支持管理决策过程的、面向主题的、继承的，稳定的、不同时间的数据集合。17、空间数据仓库：就是实现对分散的、各自独立的现有多种地理GIS 数据库系统进行统一集成和管理，形成用户获取测绘数字产品的统一模式、界面和标准，然后按照相应的主题查询数据仓库得到多种测绘数字产品，再根据用户需求通过各种专业模型关联多种专题信息，从多位角度进行分析，满足

5、用户空间辅助决策分析信息的需求。特征：面向主题、集成性、综合性、时间相关性、面向空间。18、GIS数据库特征：空间、抽象、空间关系、多尺度与多态性、非结构化、分类编码、海量数据特征。19、GIS数据库作用：a、量数据的管理能力，b、空间分析功能，c、设计方式灵活，满足用户要求，d、支持网络功能。存在的问题：a、数据共享问题，b、数据“瓶颈”问题，c、数据更新问题，d、数据安全问题。20、GIS数据库管理模式的发展：文件与关系数据库混合管理系统，全关系型GIS数据库管理系统，对象-关系数据管理系统，面向对象GIS数据库管理系统，面向对象的矢栅一体化GIS数据库管理系统。21、拓扑关系模型主要以结

6、点、弧段、三角形和多边形作为描述空间物体的最简化元素，运用数学领域中的组合拓扑学来实现对空间简单与复杂物体几何位置和属性信息的完整描述4交模型以点集拓扑学为基础，通过边界和内部两个点集的交进行定义，并根据其内容进行关系划分九交模型吧。指的是点线面三种抽象要素任意两个之间产生的空间位置关系。22、矢量模型：优点：1、提供更严格的数据结构；2、提供有效的拓扑编码，因而对需要拓扑信息的操作更有效，如网络分析；3、图形输出美观，接近手绘。缺点：1、比栅格数据结构复杂，2、叠加操作没有栅格有效，3、表达空间变化性能差，4、不能像数字图像那样做增强处理。23、栅格结构：优点：1、数据结构简单，2、叠加操作

7、易实现，更有效，3、能有效表达空间可变性，4、栅格图像便于图像的有效增强。缺点：1、数据结构不严密不紧凑，需用压缩技术解决这个问题，2、难以表达拓扑关系，3、图形输出不美观，线条有锯齿，需用增加栅格数据来克服，但会增加数据文件。24、栅格数据的组织有三种方法：1、以像元为记录序列，不同层上同一个像元位置上的各属性表示为一列数组；2、以层为基础，每一层又以像元顺序记录它的坐标和属性值，一层记录完后在记录第二层。该方法简单但需要的存储空间最大；3、一层为基础，每一层内侧以多边形（也称制图单元）为虚记录多边形的属性值和充满多边形的各像元的坐标。25、面条模型仅记录空间对象位置坐标和属性信息，而不记录

8、他的拓扑关系。优点是编码容易，数字化操作简单，数据编码直观，显示速度快，缺点是相邻的公共边界数字化两次，造成数据的冗余，可能出现重叠或裂缝，引起数据不一致，缺少拓扑关系，空间分析较困难。26、格网索引的Morton码或称为Peano键进行编码。27、大型遥感影像库的设计原则：数据独立性和共享原则；开放性原则；数据库的可扩展性原则；数据检索和管理的高效性原则28、SQL查询语言的特点既优点：非过程化语言；统一的语言；是所有关系数据库的公共语言。查询形式有：定义基本表；修改基本表；删除基本表；29、GIS数据库查询语言的特征：1、查询语言能理解“空间概念”；2、查询语言能理解描述查询结果的表达方式

9、；3、查询描述的非过程化。30、GIS数据库设计过程：按生命周期分为需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计等若干个设计阶段。31、实体-联系扩展模型的三个成分实体（用方框表示）、联系（用菱形框表示）、属性（用圆圈表示）。32、空间数据的关系化表示主要有四种方式：分解到多行表示方式、分解到多项式表示方式、二进制大对象表示方式、专属几何类型表示方式。常用的是后两种。33、，第一范式（1NF）是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项，同一列中不能有多个值，即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性第二范式：一个数据库表中，一个表中只能保存一种数据，不可以把多种数据保存在同一张数据库表中第

10、三范式：需要确保数据表中的每一列数据都和主键直接相关，而不能间接相关BCNF在第三范式的基础上，数据库表中如果不存在任何字段对任一候选关键字段的传递函数依赖则符合BCNF 。35、地理信息元数据确定的原则：完整性、准确性、结构性、与其他标准的一致性。36、WEB GIS的实现模式：CGI模式、Plug-in模式、GIS ActiveX控件、GIS Java Applet、37、GIS数据分类编码的原则：科学性和系统性、稳定性、不受比例尺限制、兼容性与一致性、适用性、规范化、国际性。38、GIS数据质量：准确性、精度、空间分辨率、比例尺、误差、不确定性、现势性。40、GIS数据源的质量问题：地理

11、现象自身的不稳定性；数据采集产生的误差；数据处理中的误差；数据使用与分析产生的误差。41、空间数据质量的评价方法：1、直接评价法：通过全面检测或抽样检测的方式对数据集（产品）进行评价的方法，又称验收质量；2、间接评价方法：是对数据的来源和质量、生产方法等间接信息进行数据集质量评价的方法，又称预估度量。实际操作时，先直接评价方法，后间接评价方法，；或以直接评价方法为主，间接评价方法为辅。数据的基本单位：数据元素。 数据的逻辑结构：分为线性结构和非线性结构。 存储结构：数据在计算机中的存储方法。 数据的存储结构分为：顺序存储、链接存储、索引存储和散列存储。 顺序存储方法：逻辑上相邻的数据元素存储在

12、实际相邻的存储单元中。 链接存储方法：元素间的逻辑关系由指针字段确定，元素间的关系只是逻辑上的相邻，并不一定要求在物理上也相邻，数据元素的存储单元数据项指针项。 索引存储方法：在存储元素信息时，建立一张附加索引表与之对应的方法。 稠密索引：索引项对应元素稀疏索引：索引项对应一组元素散列存储方 顺序表：数据元素按其逻辑次序依次存放在一组地址连续的存储单元里。 线性链表：采用链式存储方式进行存储的线性表，即用一组任意的存储单元来存放线性表的数据元素，这组存储单元既可以是连续的，也可以是不连续的，从而可以大提高存储器的使用效率。 链：在存储一个数据元素中，除了存储的数据本身外，还包含数据的直接后继（

13、或直接前趋）的位置，或指针，这一部分称为链。 单向链表：在单链表中，数据元素由数值域和数据元素的指针域两部分组成，即：每一个数据元素=数据域直接后继元素的地址。其中终点结点无直接后继，终结点的指针域值为空NIL。 双向链表：每一元素的指针域既包含直接后继，也包含直接前趋。即：每一个数据元素=直接前驱元素的地址数据域直接后继元素的地址。 循环链表：是一种首尾连接的链表。 栈：只能在表的一端进行插入和删除运算的线性表。插入和删除的一端称为栈顶；另一端称为栈底。栈中没有元素为空栈。栈的指针始终指向栈顶。 队列：只能在表的一端进行删除（队头）另一端进行插入（队尾）的线性表。 二叉树：n个结点的有限集合

14、(n0),这个集合可以是空(即n=0),此时称为空二叉树;或者由一个根结点和两棵相交的被称为根的左子树和右子树组成。 图：由边和点组成的（顶点是有穷、非空的）集合。 图与树的区别：图中，结点之间的联系是任意的，每个结点都可以与其他的结点相联系。 有序树和无序树：在树中各子树T1,T2,···,Tm有相对次序。为有序树，否则为无序树。 森林：n棵树不相交的集合(n0)。任何一棵树删去结点，树就变成森林。 文件概念、数据库的基本操作。 答：文件组织是一定的逻辑结构（如顺序、树等）把有关联的数据记录组织成为文件（称为逻辑文件），并用体现这种逻辑结构的物理存储形式把文件中

15、的数据存放到某种存储设备上，使之构成物理文件的机构。 数据库基本操作： 一，约束操作 1:更改约束名称：ALTER TABLE TName RENAME CONSTRAINT oldname TO newname; 2:删除约束ALTER TABLE TName DROP CONSTRAINT cname 3：停止约束ALTER TABLE TName MODIFY CONSTRAINT cname DISABLE; 4：起用约束ALTER TABLE TName MODIFY CONSTRAINT cname ENABLE VALIDATE; 5：新增约束ALTER TABLE TName

16、ADD CONSTRAINT cnameFOREIGN KEY (ORG_ID) REFERENCESref_table (ORGID); 二，字段操作 1：更改字段数据类型：ALTER TABLE TName MODIFY(ORG_ID VARCHAR2(50 BYTE); 2：更改字段数据长度：ALTER TABLE TName MODIFY(ORG_ID VARCHAR2(80 BYTE); 3：修改表的列名alter table TName rename column xx to yy; 三，表操作 1：删除表数据：truncate table TName; 2:复制空表结构creat

17、e table new_table as select * from old_table where 1=2; 3：复制表(含记录)create table new_table as select * from old_table 四，存储过程 1：命令行编译存储过程ALTER PROCEDURE procedure_name COMPILE; 五，数据库链接(DBlink) 1：建立数据库连接CREATE DATABASE LINK DBaseLinkName CONNECT TO UserName IDENTIFIED BY Password USING ''NetServ

18、iceName'' 6、空间数据库上机的创建表、查询、删除、修改的SQL语句 创建新表：create table tabname(col1 type1 not null primary key,col2 type2 not null,.) 查询：SELECT-SQL命令的格式包括三个基本子句：SELECT子句、FROM子句、WHERE子句，还包括操作子句：ORDER子句、GROUP子句、UNION子句以及其他一些选项。 删除表：DROP TABLE table-name(表名) 插入数据行：Insert into <表名> 列名 values <值> 更

19、新数据：Update <表名> set <列名=更新值> where <更新条件> update user4 set sex='女' where rpwt='良好' 修改：UPDATE data SET content=REPLACE(content,'A','B') where content like '%id%' 7、 空间数据组织的特点、SDO_Geometry。 8、 空间数据的特征：空间数据是地理实体的空间特征和属性特征的数字描述。地理实体的空间特征表现为地理实体的几

20、何和实体间的空间关系。地理实体的属性特征表现为实体的数量特征、质量特征和时间特征。 9、 Oracle Spatial定义的SDO_GEOMETRY类型为： CREATE TYPE sdo_geometry AS OBJECT (SDO_GTYPE NUMBER, /前面字符串为字段名；后面字符串为字段类型 SDO_SRID NUMBER, SDO_POINT SDO_POINT_TYPE, SDO_ELEM_INFO SDO_ELEM_INFO_ARRAY, SDO_ORDINATES SDO_ORDINATE_ARRAY);1、栅格数据的组织的方法（1） 以象元为记录的序列，在不同层上同一

21、个象元位置上的各属性值表示为一个列数组（2）以层为基础，每一层又以象元顺序记录它的坐标和属性值，一层记录完后又记录第二层（3）与方法2一样以层为基础，但每一层内则以多边形（也称制图单元）为序记录多边形的属性值和充满多边形的各象元的坐标2、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。3、几种空间索引方式（原理等）（1）格网索引将工作区按照一定的规则划分成格网，然后记录每个格网内所包含的空间对象，为了便于建立空间索引的线性表，将空间格网按Morton码或称Peano键进

22、行编码，建立Peano键与空间对象的关系。（2）四叉树空间索引四叉树分割的基本思想：是首先把一幅图像或一幅栅格地图（2k×2k，k>1）等分成四部分，逐块检查其格网值。如果某个子区的所有格网都含有相同的值，则这个子区就不再往下分割；否则，把这个区域再分割成四个子区域，这样递归地分割，直到每个子块都只含有相同的灰度或属性值为止。这就是常规四叉树的建立过程。（3）R树和R+树索引R树空间索引R树空间索引方法是设计一些虚拟的矩形目标，将一些空间位置相近的目标，包含在这个矩形内，这些虚拟的矩形作为空间索引，它含有所包含的空间对象的指针。R树的提出Storcebraker等（1986）就

23、提出了R+树改进R树的空间索引。（1）叶结点可以与上层结点相交，不一定非得完全覆盖。（2）中间结点不可以相交；（3）叶结点可以相交。即，同一索引记录可以出现在多个叶结点中。5、影像跨带问题及处理1）跨带问题的产生：当图像漫游到相邻两带的相邻图幅时，由于两带的高斯坐标基准不同、各向两边的中央经线产生的变形导致两幅影像没有办法无缝地镶嵌到一起，产生了裂缝。2）解决方法无缝组织的方法：1）通过地理坐标建立起相邻两带的几何关系。2）在带边时，可以通过几何关系把相邻带内的数据实时地投影到当前带内，与当前带内的数据无缝的镶嵌到一起。6、数据挖掘：从数据中发现隐含的、先前不知道的、潜在有用的信息的非平凡过程

24、。7、数据挖掘的任务：数据约简；分类；聚类；关联规则发现8、空间粒度与空间尺度：1）空间粒度：空间数据的精细度、空间信息和空间知识的抽象度。2）空间尺度：度量空间数据在空间数据挖掘中由细到粗、多比例尺或多分辨率的几何变换过程。9、空间知识的规则：空间特征规则和区分规则；空间分类规则和回归规则；空间聚类规则和关联规则；空间依赖规则和预测规则；空间序列规则和空间例外10、空间数据挖掘的体系结构：松散耦合式，也称外部空间数据挖掘模式；嵌入式，又称内部空间数据挖掘模式；混合型空间模型法11、Geodatabase数据库设计步骤1）数据的用户视图建模。和用户交流， 了解用户结构，解析用护的业务模型。2）定义对象和关联。使用对象集和创建逻辑数据模型，并定义它们之间的关联。3）选择地理描述方式。对有意义的数据采用确切的描述方式，如矢量、栅格、表面或Locator。4）与Geodatabase 元素匹配。将逻辑模型中的对象与Geodatabase 中的元素互相匹配起来。5）组织Geodatabase 结构。考虑地图专题、拓扑关联以及不同用户部门对数据的需求，创建Geodatabase。 12、数据预处理入库原则1）针对性原则 要素几何类型问题；要素分层问题；要素拓扑关系的问题；属性缺失和不正确命名问题；符号表达问题2）程序处理最大化与手工处理结合原则 程序化处理； 手工处理3）全面质量监控原则