空间数据库系统设计

空间数据库设计概述空间数据库概念设计关系数据库设计面向对象的数据库设计地理信息元数据的设计空间数据库设计考虑因素第九章空间数据库系统设计空间数据库设计的任务，就是经过一系列的转换，将现实世界描述为计算机世界中的空间数据模型，也就是将现实世界中一定范围内存在的应用数据抽象成一个数据库的具体结构的过程。空间数据库系统的生存期。一、空间数据库设计概述1、空间数据库的设计内容（1）静态设计即结构特性设计。包括概念结构设计和逻辑结构设计。（2）动态特性设计确定数据库用户的行为和动作－数据库的行为特性设计，包括设计数据库查询、事务处理和报表处理等。（3）物理设计根据动态特性，把静态特性设计中得到的数据库模式加以物理实现－设计数据库的存储模式和存取方法。2、空间数据库的设计目标（1）满足用户要求（2）准确模拟现实世界数据模型的性质和数据库设计的质量。（3）良好的数据库性能减少冗余数据、有利于快速访问数据。（4）能够被某个数据库管理系统接受概念模型是系统设计者和用户之间对系统的认识进行沟通的有效手段。它可以表达建模对象的信息结构和动态特征。概念设计是逻辑设计和物理设计的基础。二、空间数据库概念设计1、概念设计的步骤（1）确定应用领域数据库设计必须有明确的应用领域。应用领域越明确、越狭窄，相应的模型就越简单。（2）确定用户需求宗地图、土地利用规划图等。（3）选择对象类型（4）对象类型定义和属性描述例如，对象类型：道路定义：所有汽车可以通行的道路，但不包括长度小于100m的道路。属性：道路承载量允许的取值范围：最小为0t,最大为30t.（5）对象类型的调整（6）几何表示（7）关系继承关系（8）质量要求包括位置精度、属性精度、现势性等。（9）编码标识符2、实梯体-联系秤模型韵（E-蜂R）包含闯三个沿基本扩成分理：实副体、失联系口和属除性。段概念嚷设计的弃结果眼可以狗用E-信R进行赵直观姐地描贵述和鹊表达穿。建立E-俊R模型毕的起渣点是精识别累实体邮类型摄。实届体类伪型是实体壳的抽柄象，明而不株是具宾体的例某个拨实体壶。联系伞类型形、属些性类占型。简化妻的E-倍R模型一个破实体网类型辅必须末有至薄少一彩个唯费一标奏识符慨。通末过它来实施现区梳分实慈例。轧唯一少标识随符的射选择箩通常也取决羽于建痰模过程中毯实施笛层次辞的一抽些因牧素。E-紧R模型容允许絮建模满者表练达实叫体进训入联读系的辉方式逝。此外，泛联系滑不仅竖能连在接两登个实牵体类剃型，葡也可绿以连坏接多诱个实体类帜型，塑甚至冠可以彼连接踩一个写实体障及其啄自身购。依赖堪性实管体：撞有的鹊实体然本身京不能绳依据州其属耻性值监唯一地被贞识别痰，而虏必须难依赖唯于它尖所联敬系地宜其他铸实体皱才能妄被识别。漂例如涌，我尸们说21镇6国道麦江苏泳段。包含葬依赖扮性实盒体的E-梁R模型E-宋R模型抹优点清：（1）基肚于实贷体、喘联系眉、属晨性等胞简单秘有力贩的概蒙念，艘便于宴非专删家理完解。（2）容爱易转猾换成丹逻辑毙模型推，方熟便映验射到胆关系款模式犹。缺点奇：（1）缺讽少足涝够强竞有力孔的建夹模构拌造。3、实鸟体－则联系间扩展旱模型捏（EE历R）与泛摄化、侵特化纪及属苍性继仔承机坦制密神切相碧关。蛋允许梢在数据库喊描述在中表绸达更瓦丰富烂的语权义，低并可在采用挪面向女对象累的方法建全模。特化帽能够认从已鸦有的里实体屈类型之中创羽建新浪的实赔体类跨型，允许岛从一玻个实吸例中李区分炊出的争某些肢实例买有特蹦定的蛛属性筝，或者与膝其他辣实体刑间有浇特定政的联貌系。泛化嫌是在饲一组伟已经道存在椒的类迹中识屑别它悲们共辟同的叛性质，滑抽取氧这些览共同大性质弯建立巴一个穿新类箭。EE般R模型皱中的嫌特化右关系4、E-争R模型叉设计斤步骤（1）设葵计局鞭部的E-贷R模型蜘。首龙先确梦定实屋体，理然后枯确定剪联系嚷，最僻后确拿定实萝体与毕联系藏的属推性。（2）设周计全蹈局的E-谨R模型廉。基椅本过露程是呢两两宗合并损，直敞到所利有的逆局部E-贷R模型闭被合孙并到江一个啄完整迅的全花局E-忽R模型对。（3）全宇局E-末R模型恒的优喜化。嘴通过练消除狗冗余来实体坏、冗搜余联导系和涌冗余绳属性赚以达伶到优蓄化的筒要求诵。5、E-友R模型宁的操以作（1）实劫体的屑分裂错与合吧并实体唐的分抚裂：西将一掏个实照体分轿裂成拌多个蹦实体脸。实体犹的合辩并：餐将多莫个实烈体合今并成谋一个幅实体猴。（2）实刚体的宿增加记与删号除向上构转位向下婶转位（3）实榜体的痛增加笑与删恐除在建绪模过轻程中祥，由首于对鞋同一印客体膏理解法上的揭差异模，同一客替体模侍型可非能被屈化为罪不同迅的结涂果。6、空警间数项据分件层数据盟分层唤的依蛮据是谋专题的内容灵、几诸何表锻达形失式和音拓扑特征然的差铺别，辩将真桶实世浓界模灰型概索念化归为若坡干个咸专题旨层叠置而吊成的垮图层敏模型伶。具体乞地说拆，数脱据分蔑层主熟要考蚊虑两援个因渗素：（1）不涉同专强题内摘容的产数据游分别骡建立狠相应阵的层糖，同匙一层球内的伍数据衡有相构同的盘属性邻信息霞。（2）几沾何表赖达形陡式不彩同的棕数据各分别沈单列兆成层垂。（3）使齐用目魄的不陶同的替数据捷应单瘦独存爹放。（4）不缴同部站门的躬数据轻通常莫应该座放入据不同蛙的层殿，这吓样便愉于维傍护。（5）不制同安鼻全级岂别的父数据睁也应满该单秩独存菌储。三、娇关系森型数贷据库侮设计数据腥的逻煤辑结续构归颈结为马满足拼一定咳条件弃的二拣维表汪中的元素偶，这占种表弊就称龟为关刚系。勺关系设的集隆合就管构成洋为关述系模型。1、关汉系模默型的晕基本盈概念（1）关股系规范锅化的笼二维齐表。滴表的视每行辈对应线一个撇元组贡；表唱的每夹列对亲应一暂个域确，称铅为属婶性。（2）主店键被用惹户选回中的习候选基键。（3）外赴键（4）关洲系模晋式－孙对关酱系的买描述（5）关勺系模粱型2、关娘系数血据库缘瑞设计散理论数据牌依赖泊理论稍和规蛋范化朵理论（1）数便据依散赖它是芹施加画于关被系上袖的一翁种限纵制。睬这类瓦限制霸不取碑决于避某一申元组被的某拖些属刻性取邮什么芳值，牛而是喊取决姿于两灭个元推组的盖某些贯属性快的值该是否趟相等列。函数支依赖垃和多亏值依月赖。3、关星系数色据库猎设计丙步骤袜与方卸法在关叼系数畅据库套的逻序辑设扇计阶嫂段，猴其主拣要任悦务是捷以概暖念设豆计形窝成的缩慧信息悉结构迅为基隆础，抚将其膜转换驱成用管户选滥用的DB价MS所支延持的缠一组悔关系款模式悲，并冰进行漏规范固化处政理和筒优化棍设计竿，得辽到满愧足要雅求的糊关系饮数据绪模型且。其设墨计步和骤是仅：（1）E-赏R模型失向关舒系模革型的打转换M:温N时，粗每一招个实缴体转驻换为跪一个焦单独拨的关驻系模妹式，宁该关羊系模蹄式的肺属性垫包含录相应折实体补的所尤有属沫性。（2）关宾系数胁据模主型的联规范卡化设箱计依据哭函数朵依赖瓜和范辛式理溉论，茅对关碑系模胶式进北行规押范化搞处理赖。（3）关猎系模放型的僚优化主要纽奉目标贱：①关系爬中的乐数据切冗余什度小炼，以晓减少允空间陕浪费蒸，保谊证数渡据完纹整性俭。②快速家地从谨关系零中存阵取数泥据。认真肌分析盈用户朗需求去，以题便从五最常者用地阔查询企要求私中找到使好用最鹿频繁王地连惊接运清算及惠相关丙地关壤系模愤式，摔并以杂此为依据绳，对悔有关争关系潜模式疤进行蚊必要僻的合爷并。四、灾面向柳对象笑的数笔据库千设计系统钩被看华作是猾一些正对象咬的集大合，宅这些爽对象崭封装舌了描述该落对象医的数斜据和句操作找该对脉象的稍方法轻，对饱象之而间通秤过消息来壁协作参和交民互。1、面碰向对甩象数锻据库处的基抬本特斥征（1）对混象面向舍对象肤的数陕据模邀型将枪客观矿世界武模型辉化一车些相喘互作建用的探集合挡。对欣象之游间的状相互物作用爹通过自消息年机制芒来实仁现。（2）对确象类是对烛多个送对象射共同搂特性职的抽伸象概括括。（3）继四承在已尽有类枯的基箱础上滨定义叫新的便对象到类，歼以便宾包含厅自己编的属偏性和粪方法颤。（4）持船久性需、对蠢象标宇识（5）并蓝发控昼制（6）阻扛抗失抄配以面帮向对防象的都程序副设计梨语言母为基下础，方扩充犬形成矿面向墓对象魄数据勒库查蛋询语逆言，垂将从忆根本哈上解浪决阻板抗失蛋配问旧题。2、面观向对准象的横分析静和设步计（1）问杆题定中义提出器一些甜全局义性的劣问题坡，查择明开作发意辱图和这开发练目标凭。（2）系努统分蕉析理解膜应用晒领域宫的问逢题，部建立阻它的肠三种斥模型乖：对旧象模缝型、窜动态早模型涂和功垄能模见型。（3）系乒统设店计系统苹设计俩阶段深的工唯作内删容：①设计戴系统坚的体晶系结吃构②选择此一个求外部档控制疗的实拐现方考法③选择嘱数据屋管理羡方法初和数激据库遵管理宣模式④确定勉重用乖范围⑤选择厅一种淹对象骨标识忍方法⑥选择狗数据粉交互召的策遥略⑦处理眠临时蔽数据⑧处理贤辅助踢数据（4）详冶细设蛮计①使用获变换辈来简耀化和摸优化眯分析洗阶段馆的对铜象模葱型②补充赞漏掉叔的细欺节，炒进一食步完嫂善对泛象模巩型③详细太设计极模型弱质量沿的评胜估五、附地理店信息羽元数律据的泊设计地理亩信息券元数皱据通菠过对披地理埋空间舱数据酷的内窑容、疲质量融、数悉据格良式、白数据建采集税时间活和其吨他特怨征进及行描塞述与巾说明辽，帮膀助人蠢们有竖效地糕定位元、评受价、夸获取甜和使掏用地太理相旗关数师据。1、元促数据泛确定徒的原矛则（1）完篮整性卧（2）准名确性装（3）结械构性（4）与镜其他晨标准呈的一饿致性2、元厅数据自的主糠要内拼容（1）标匆识信摔息填（2）数资据质剪量信淡息（3）空屡间参腔照系休统信蒜息对数济据集迷使用初的空企间参脉照系肾统的牧说明姑。（4）内寺容信市息挎（5）分滥发信掀息（6）核沫心元婶数据耀参考咽信息发布府与更饲新的浙日期文，建脱立核挠心元种数据糠单位疾的联机系信蒙息。3、地匀理信岔息元能数据者的组很织（1）按轻照元疮素性科质来伞组织（2）按材照功荷能来笼组织（3）按忽照使魂用范好围来摘组织（4）按对照重园要程忙度来路组织六、芒空间便数据蒙库设舒计考晓虑因洗素1、设拥计数衰据库飘之前倚－需赤求分缓析阶灯段（1）理忙解客找户需再求（2）了喝解企籍业业暮务可预以在熄以后挡的开串发阶竿段节虎约大其量的俭时间。（3）重恰视输混入输锡出（4）创添建数欢据字播典和E-腊R图表（5）定鹊义标轰准的牛对象既命名奖规范2、表见和字谎段的泥设计们－数套据库答逻辑保设计（1）标叮准化懒和规悬范化（2）数献据驱浩动（3）考欠虑各采种变侍化（4）选明择数烦字类引型和交文本我类型况尽量烤充足（5）增色加删富除标海记字扁段3、索菜引－拴数据狠库逻壳辑设缎计索引征是从者数据知库中僚获取曲数据疮的最轧高效刺方式俘之一传。95％的数堂据库斯性能衬问题乒都可堪以采脑用索晓