1、第三章第三章 地圖數(shù)據(jù)的采集和地圖數(shù)據(jù)庫地圖數(shù)據(jù)的采集和地圖數(shù)據(jù)庫地圖數(shù)據(jù)源及數(shù)據(jù)分類編碼地圖數(shù)據(jù)的采集地圖數(shù)據(jù)的編輯和數(shù)據(jù)質(zhì)量分析地圖數(shù)據(jù)庫2、地圖數(shù)據(jù)的采集和地圖數(shù)據(jù)庫、地圖數(shù)據(jù)的采集和地圖數(shù)據(jù)庫地圖數(shù)據(jù)源及數(shù)據(jù)分類編碼（1）數(shù)據(jù)源種類紙質(zhì)地圖遙感影像數(shù)據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)文字與統(tǒng)計(jì)資料已有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)2、地圖數(shù)據(jù)的采集和地圖數(shù)據(jù)庫、地圖數(shù)據(jù)的采集和地圖數(shù)據(jù)庫（2）數(shù)據(jù)分類編碼（實(shí)質(zhì)是將屬性信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼，即代碼）分類的原則和方法（定義：是人們認(rèn)識(shí)事物的一種方法，是將具有共同屬性特征的事物或現(xiàn)象歸并在一起，而把具有不同屬性特征的事物或現(xiàn)象分開的過程）分類的原則：科學(xué)性、完整性和系統(tǒng)性、實(shí)用性、可擴(kuò)性

2、。分類方法：層次分類法層次分類法定義是將初始的分類對(duì)象按所選定的若干個(gè)屬性或特征依次分成若干層目錄，并編排成一個(gè)有層次的、逐級(jí)展開的分類體系。（2）數(shù)據(jù)分類編碼（實(shí)質(zhì)是將屬性信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼，即代碼）分級(jí)的原則和方法（數(shù)量特征） 分級(jí)是對(duì)事物或現(xiàn)象的數(shù)量或特征進(jìn)行等級(jí)的劃分，主要過程為分級(jí)數(shù)和分級(jí)界限的確定。分級(jí)應(yīng)符合數(shù)據(jù)估計(jì)精度的要求分級(jí)應(yīng)符合數(shù)據(jù)的分布特征分級(jí)應(yīng)估計(jì)可視化效果分級(jí)時(shí)主要實(shí)用數(shù)學(xué)方法，比列、等差、最優(yōu)、特定公式。2、地圖數(shù)據(jù)的采集和地圖數(shù)據(jù)庫、地圖數(shù)據(jù)的采集和地圖數(shù)據(jù)庫（3）數(shù)據(jù)編碼（定義：指確定屬性數(shù)據(jù)代碼的過程。）代碼的類型和功能類型：分類碼，標(biāo)志碼 數(shù)字，字母和數(shù)字與

3、字母的混合功能：代碼可作為對(duì)象的唯一標(biāo)志；代碼課作為區(qū)分對(duì)象類別的標(biāo)志；代碼可作為對(duì)象排序的標(biāo)志（3）數(shù)據(jù)編碼（定義：指確定屬性數(shù)據(jù)代碼的過程。）編碼的原則和方法科學(xué)性、唯一性、完整性和可擴(kuò)充性、適用性規(guī)范性。如：國土基本信息分類編碼，土地利用分類編碼參考，艾自興，P54.2、地圖數(shù)據(jù)的采集和地圖數(shù)據(jù)庫、地圖數(shù)據(jù)的采集和地圖數(shù)據(jù)庫2、地圖數(shù)據(jù)的采集 幾何數(shù)據(jù)的采集 手扶跟蹤數(shù)字化 用手扶跟蹤數(shù)字化儀來完成 掃描跟蹤數(shù)字化（軟件應(yīng)具備的功能：6點(diǎn)） 先掃描，進(jìn)行柵格處理，然后用模式識(shí)別和柵格數(shù)據(jù)矢量化技術(shù)獲取點(diǎn)、線、面和注記。 屬性數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)庫錄入 幾何數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)2、地圖數(shù)據(jù)的采集和地圖數(shù)據(jù)庫

4、、地圖數(shù)據(jù)的采集和地圖數(shù)據(jù)庫3、地圖數(shù)據(jù)的編輯和數(shù)據(jù)質(zhì)量分析 數(shù)據(jù)編輯 數(shù)據(jù)顯示：用圖形和符號(hào)來表示來顯示幾何數(shù)據(jù)及其類型。（為了完整的顯示，應(yīng)有的基本功能：3點(diǎn)） 數(shù)據(jù)編輯修改 編輯系統(tǒng)應(yīng)具有的功能 投影變換 數(shù)據(jù)匹配 數(shù)據(jù)查詢 圖形編輯 屬性編輯及注記配置2、地圖數(shù)據(jù)的采集和地圖數(shù)據(jù)庫、地圖數(shù)據(jù)的采集和地圖數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)質(zhì)量分析 數(shù)據(jù)質(zhì)量的概念指用該數(shù)據(jù)來表達(dá)三大特征時(shí)所能達(dá)到的準(zhǔn)確性、一致性、完整性、以及它們之間統(tǒng)一性的程度。 數(shù)據(jù)質(zhì)量的基本內(nèi)容準(zhǔn)確性、一致性、完整性、現(xiàn)勢性和統(tǒng)一性 數(shù)據(jù)質(zhì)量分析 數(shù)據(jù)質(zhì)量的評(píng)價(jià) 評(píng)價(jià)方法：直接法（自動(dòng)檢測）和間接法（外部信息推測）。 數(shù)據(jù)誤差： 原有誤差

5、：控制點(diǎn)和碎部點(diǎn)誤差、制圖綜合誤差和編繪誤差（如海岸等）、清繪誤差、印刷誤差、圖紙變形誤差。 數(shù)字化誤差：儀器差、人員差、數(shù)字化方式、數(shù)字化軟件 數(shù)據(jù)質(zhì)量的控制 誤差帶法、比較法、相關(guān)法2、地圖數(shù)據(jù)的采集和地圖數(shù)據(jù)庫、地圖數(shù)據(jù)的采集和地圖數(shù)據(jù)庫4、地圖數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫概念由四個(gè)基本部分組成：數(shù)據(jù)集合、數(shù)據(jù)庫硬件、數(shù)據(jù)庫軟件、人員主要特征：數(shù)據(jù)集中控制與共享、數(shù)據(jù)冗余少、數(shù)據(jù)獨(dú)立性、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、數(shù)據(jù)保護(hù)數(shù)據(jù)庫抽象分級(jí)子模式（外模式）模式存儲(chǔ)模式4、地圖數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模型實(shí)體與實(shí)體的關(guān)系：一對(duì)一，一對(duì)多，多對(duì)多，條件聯(lián)系。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型：點(diǎn)、線、面及其組合而成的

6、復(fù)雜對(duì)象。4、地圖數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)（就是把現(xiàn)實(shí)世界中已存在著的數(shù)據(jù)抽象成一個(gè)數(shù)據(jù)庫的具體過程）地圖數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是指在現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立地圖數(shù)據(jù)庫的整個(gè)過程。 分為需求分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩個(gè)步驟，其中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又分為概念設(shè)計(jì)：實(shí)體關(guān)系模型邏輯設(shè)計(jì)：具體數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型物理設(shè)計(jì)：數(shù)據(jù)庫物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，占用空間和處理速度3.4 地圖數(shù)據(jù)庫地圖數(shù)據(jù)庫 3.4.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述3.4.2 數(shù)據(jù)模型3.4.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.4.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成3.4.5 地圖數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與建立3.4.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 3.4.1.1 3.4.1.1 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)

7、展 3.4.1.2 四個(gè)基本概念3.4.1.1 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展什么是數(shù)據(jù)管理 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)，是數(shù)據(jù)處理的中心問題是數(shù)據(jù)處理的中心問題數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程 人工管理階段人工管理階段(40年代中年代中-50年代中年代中) 文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段(50年代末年代末-60年代中年代中) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段(60年代末年代末-現(xiàn)在現(xiàn)在)數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù)續(xù))數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)力 應(yīng)用需求的推動(dòng)應(yīng)用需求的推動(dòng) 計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展 計(jì)

8、算機(jī)軟件的發(fā)展計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展1.人工管理人工管理時(shí)期 40年代中-50年代中產(chǎn)生的背景 應(yīng)用需求科學(xué)計(jì)算 硬件水平無直接存取存儲(chǔ)設(shè)備 軟件水平?jīng)]有操作系統(tǒng) 處理方式批處理人工管理人工管理(續(xù)續(xù))特點(diǎn) 數(shù)據(jù)的管理者：應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)不保存。 數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：某一應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)的共享程度：無共享、冗余度極大 數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：不獨(dú)立，完全依賴于程序 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：無結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)控制能力：應(yīng)用程序自己控制應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(人工管理人工管理) 應(yīng)用程序應(yīng)用程序數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集應(yīng)用程序應(yīng)用程序數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集應(yīng)用程序應(yīng)用程序數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集n.2.文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)時(shí)期 50年代末-60年代

9、中產(chǎn)生的背景 應(yīng)用需求科學(xué)計(jì)算、管理 硬件水平磁盤、磁鼓 軟件水平有文件系統(tǒng) 處理方式聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理、批處理文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)(續(xù)續(xù))特點(diǎn)數(shù)據(jù)的管理者：文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可長期保存數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：某一應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)的共享程度：共享性差、冗余度大數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu),整體無結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：獨(dú)立性差，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變必須修改應(yīng)用程序數(shù)據(jù)控制能力：應(yīng)用程序自己控制應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(文件系統(tǒng)文件系統(tǒng))應(yīng)用程序應(yīng)用程序文件文件應(yīng)用程序應(yīng)用程序文件文件2應(yīng)用程序應(yīng)用程序文件文件n存取存取方法方法.3.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)時(shí)期 60年代末以來產(chǎn)生的背景 應(yīng)用背景大規(guī)模管理

10、硬件背景大容量磁盤 軟件背景有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 處理方式聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理,分布處理,批處理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(續(xù)續(xù))特點(diǎn) 數(shù)據(jù)的管理者：DBMS 數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：現(xiàn)實(shí)世界 數(shù)據(jù)的共享程度：共享性高 數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：高度的物理獨(dú)立性和一定的 邏輯獨(dú)立性 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：整體結(jié)構(gòu)化 數(shù)據(jù)控制能力：由DBMS統(tǒng)一管理和控制應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng))DBMS應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的高共享性的好處數(shù)據(jù)的高共享性的好處降低數(shù)據(jù)的冗余度，節(jié)省存儲(chǔ)空間避免數(shù)據(jù)間的不一致性使系統(tǒng)易于擴(kuò)充數(shù)據(jù)獨(dú)立性數(shù)據(jù)獨(dú)立性物理獨(dú)立性 指用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤上的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)是指

11、用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤上的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的。當(dāng)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)改變了，應(yīng)用程序不相互獨(dú)立的。當(dāng)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)改變了，應(yīng)用程序不用改變用改變。邏輯獨(dú)立性 指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的。指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了，用戶程序也可以不變數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了，用戶程序也可以不變。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫的主要特征之一。數(shù)據(jù)庫中實(shí)現(xiàn)的是數(shù)據(jù)的真正結(jié)構(gòu)化 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型描述，無需程序定義和解釋。描述，無需程序定義和解釋。 數(shù)據(jù)可以數(shù)據(jù)可以變長變長。 數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)

12、項(xiàng)數(shù)據(jù)項(xiàng)。DBMS對(duì)數(shù)據(jù)的控制功能對(duì)數(shù)據(jù)的控制功能數(shù)據(jù)的安全性（Security）保護(hù) 使每個(gè)用戶只能按指定方式使用和處理指定數(shù)據(jù)，保護(hù)數(shù)據(jù)以防止不合法的使用造成的數(shù)據(jù)的泄密和破壞。數(shù)據(jù)的完整性（Integrity）檢查 將數(shù)據(jù)控制在有效的范圍內(nèi)，或保證數(shù)據(jù)之間滿足一定的關(guān)系。DBMS對(duì)數(shù)據(jù)的控制功能對(duì)數(shù)據(jù)的控制功能并發(fā)（Concurrency）控制 對(duì)多用戶的并發(fā)操作加以控制和協(xié)調(diào)，防止相互干擾而得到錯(cuò)誤的結(jié)果。數(shù)據(jù)庫恢復(fù)（Recovery） 將數(shù)據(jù)庫從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)。程序和數(shù)據(jù)間的聯(lián)系程序和數(shù)據(jù)間的聯(lián)系 文件系統(tǒng)階段信息處理的傳統(tǒng)方式文件系統(tǒng)階段信息處理的傳統(tǒng)方式與文件系

13、統(tǒng)比較與文件系統(tǒng)比較數(shù)據(jù)庫階段信息處理方式的演變數(shù)據(jù)庫階段信息處理方式的演變3.4.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 3.4.1.1 數(shù)據(jù)庫的地位 3.4.1.2 四個(gè)基本概念 3.4.1.2 四個(gè)基本概念四個(gè)基本概念數(shù)據(jù)(Data)數(shù)據(jù)庫(Database)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DBS)1.數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(Data)是數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的基本對(duì)象數(shù)據(jù)的定義 描述事物的符號(hào)記錄數(shù)據(jù)的種類 文字、圖形、圖象、聲音數(shù)據(jù)的特點(diǎn) 數(shù)據(jù)與其語義是不可分的數(shù)據(jù)舉例數(shù)據(jù)舉例學(xué)生檔案中的學(xué)生記錄（李明，男，1972，江蘇，計(jì)算機(jī)系，1990）數(shù)據(jù)的形式不能完全表達(dá)其內(nèi)容數(shù)據(jù)的解釋 語義：學(xué)生姓名、性別、

14、出生年月、籍貫、所在系別、入學(xué)時(shí)間 解釋：李明是個(gè)大學(xué)生，1972年出生，江蘇人，1990年考入計(jì)算機(jī)系2.數(shù)據(jù)庫（舉例）數(shù)據(jù)庫（舉例）2.數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫(續(xù)續(xù))人們收集并抽取出一個(gè)應(yīng)用所需要的大量數(shù)據(jù)之后，應(yīng)將其保存起來以供進(jìn)一步加工處理，進(jìn)一步抽取有用信息數(shù)據(jù)庫的定義 數(shù)據(jù)庫(Database,簡稱DB)是長期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)集合2.數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫(續(xù)續(xù))數(shù)據(jù)庫的特征 數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲(chǔ)存 可為各種用戶共享可為各種用戶共享 冗余度較小冗余度較小 數(shù)據(jù)獨(dú)立性較高數(shù)據(jù)獨(dú)立性較高 易擴(kuò)展易擴(kuò)展3.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系

15、統(tǒng)什么是DBMS 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（Database Management System，簡稱DBMS）是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。DBMS的用途 科學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護(hù)數(shù)據(jù)DBMS的主要功能的主要功能 數(shù)據(jù)定義功能 提供數(shù)據(jù)定義語言提供數(shù)據(jù)定義語言(DDL) 定義數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對(duì)象定義數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對(duì)象 數(shù)據(jù)操縱功能:提供數(shù)據(jù)操縱語言(DML) 操縱數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的基本操作操縱數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的基本操作 (查詢、插入、刪除和修改查詢、插入、刪除和修改)DBMS的主要功能的主要功能 數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行管理 保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、 多用戶對(duì)

16、數(shù)據(jù)的并發(fā)使用多用戶對(duì)數(shù)據(jù)的并發(fā)使用 發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù) 數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能(實(shí)用程序?qū)嵱贸绦? 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)批量裝載數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)批量裝載 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲(chǔ) 介質(zhì)故障恢復(fù)介質(zhì)故障恢復(fù) 數(shù)據(jù)庫的重組織數(shù)據(jù)庫的重組織 性能監(jiān)視等性能監(jiān)視等4.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)什么是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（Database System，簡稱，簡稱DBS）是指在計(jì)）是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成。的系統(tǒng)構(gòu)成。 在不引起混淆的情況下常常把數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡稱為數(shù)據(jù)在不引起混淆的情況下常常把數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡稱為數(shù)據(jù)庫。庫。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成 由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管

17、理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應(yīng)用由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員（和用戶）構(gòu)成。系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員（和用戶）構(gòu)成。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成圖示數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成圖示 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫應(yīng) 用 系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)工具 操 作 系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理員用戶用戶用戶 數(shù)據(jù)庫系構(gòu)成數(shù)據(jù)庫系構(gòu)成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置圖示數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置圖示 硬件平臺(tái)硬件平臺(tái)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)軟件基礎(chǔ)構(gòu)架平臺(tái)軟件基礎(chǔ)構(gòu)架平臺(tái)應(yīng)用軟件平臺(tái)應(yīng)用軟件平臺(tái)軟件產(chǎn)品軟件產(chǎn)品協(xié)同軟件 辦公軟件中間件 應(yīng)用服務(wù)器3.4 地圖數(shù)據(jù)庫地圖數(shù)據(jù)庫 3.4.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述3.4.2 數(shù)據(jù)

18、模型3.4.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.4.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成3.4.5 地圖數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與建立數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型在數(shù)據(jù)庫中用數(shù)據(jù)模型這個(gè)工具來抽象、表示抽象、表示和處理和處理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息。通俗地講數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)實(shí)世界的模擬數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三方面要求 能比較能比較真實(shí)真實(shí)地地模擬模擬現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界 容易容易為人所為人所理解理解 便于便于在計(jì)算機(jī)上在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型(續(xù)續(xù))模型分成兩個(gè)不同的層次(1) 概念模型概念模型 也稱信息模型，它是按用戶的觀點(diǎn)來對(duì)也稱信息模型，它是按用戶的觀點(diǎn)來對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模。數(shù)據(jù)和信息建模。 (2) 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)

19、系模主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型等，它是按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模型等，它是按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模。 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型(續(xù)續(xù))客觀對(duì)象的抽象過程-兩步抽象 現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象抽象為概念模型；現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象抽象為概念模型； 把概念模型轉(zhuǎn)換為某一把概念模型轉(zhuǎn)換為某一DBMS支持的數(shù)據(jù)模型。支持的數(shù)據(jù)模型。 概念模型是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次。 3.4.1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 3.4.1.2.1 數(shù)據(jù)模型的組成要素?cái)?shù)據(jù)模型的組成要素 3.4.1.2.2 概念模型 3.4.1.2.3 常用邏輯數(shù)據(jù)模型 3.4.1.2.4 層次模型 3.4.1.2.5 網(wǎng)狀模型 3.4

20、.1.2.6 關(guān)系模型 1.2.1 數(shù)據(jù)模型的組成要素?cái)?shù)據(jù)模型的組成要素?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)操作 數(shù)據(jù)的約束條件 1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 對(duì)象類型的集合兩類對(duì)象 與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對(duì)象 與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對(duì)象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述 2.數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作 數(shù)據(jù)操作 對(duì)數(shù)據(jù)庫中各種對(duì)象（型）的實(shí)例（值）允許執(zhí)行的操作及有關(guān)的操作規(guī)則數(shù)據(jù)操作的類型 檢索 更新（包括插入、刪除、修改）數(shù)據(jù)操作是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述。 3.數(shù)據(jù)的約束條件數(shù)據(jù)的約束條件 數(shù)據(jù)的約束條件 一組完整性規(guī)則的集合。一組完整性規(guī)則的集合。 完整性規(guī)則完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有是給定

21、的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和儲(chǔ)存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫的制約和儲(chǔ)存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容容。 數(shù)據(jù)的約束條件數(shù)據(jù)的約束條件(續(xù)續(xù))數(shù)據(jù)模型對(duì)約束條件的定義 反映和規(guī)定反映和規(guī)定本數(shù)據(jù)模型本數(shù)據(jù)模型必須遵守的基本的通用的完整必須遵守的基本的通用的完整性約束條件。例如在關(guān)系模型中，任何關(guān)系必須滿足性約束條件。例如在關(guān)系模型中，任何關(guān)系必須滿足實(shí)體完整性和參照完整性兩個(gè)條件。實(shí)體完整性和參照完整性兩個(gè)條件。 提供定義完整性約束條件的機(jī)制，以反映提供定義完整性約束條件的機(jī)制，

22、以反映具體應(yīng)用具體應(yīng)用所所涉及的數(shù)據(jù)必須遵守的特定的語義約束條件涉及的數(shù)據(jù)必須遵守的特定的語義約束條件。（年齡在0150之間，性別只能為“男”或“女”） 1.2.2 概念模型概念模型1. 概念模型2. 信息世界中的基本概念3. 概念模型的表示方法1. 概念模型概念模型概念模型的用途 概念模型用于信息世界的建模概念模型用于信息世界的建模 是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次 是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的有力工具是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的有力工具 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員和用戶之間進(jìn)行交流的語言數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員和用戶之間進(jìn)行交流的語言對(duì)概念模型的基本要求 較強(qiáng)的較強(qiáng)的語義表達(dá)能力語義表達(dá)能力，能夠方便、

23、直接地表達(dá)應(yīng)用，能夠方便、直接地表達(dá)應(yīng)用中的各種語義知識(shí)中的各種語義知識(shí) 簡單、清晰、易于用戶理解簡單、清晰、易于用戶理解。2. 信息世界中的基本概念信息世界中的基本概念(1) 實(shí)體（Entity） 客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體。客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體?？梢允蔷唧w的人、事、物或抽象的概念可以是具體的人、事、物或抽象的概念。(2) 屬性（Attribute） 實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性。實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來刻畫。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來刻畫。 (3) 碼（Key） 唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼。唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼。信息世界中的基本概

24、念信息世界中的基本概念(續(xù)續(xù))(4) 域（Domain） 屬性的取值范圍稱為該屬性的域?qū)傩缘娜≈捣秶Q為該屬性的域。 (5) 實(shí)體型（Entity Type） 用實(shí)體用實(shí)體名名及其屬性及其屬性名名集合來集合來抽象抽象和和刻畫刻畫同類實(shí)體稱為實(shí)體型同類實(shí)體稱為實(shí)體型(6) 實(shí)體集（Entity Set） 同型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集同型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集信息世界中的基本概念信息世界中的基本概念(續(xù)續(xù))(7) 聯(lián)系（Relationship） 現(xiàn)實(shí)世界中事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)系在信息世界現(xiàn)實(shí)世界中事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)系在信息世界中反映為實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體之間的聯(lián)系中反映為實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體

25、之間的聯(lián)系實(shí)體型間聯(lián)系： 兩個(gè)實(shí)體型兩個(gè)實(shí)體型 一對(duì)一聯(lián)系（一對(duì)一聯(lián)系（1:1） 三個(gè)實(shí)體型三個(gè)實(shí)體型 一對(duì)多聯(lián)系（一對(duì)多聯(lián)系（1:n） 一個(gè)實(shí)體型一個(gè)實(shí)體型 多對(duì)多聯(lián)系（多對(duì)多聯(lián)系（m:n） 兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系 一對(duì)一聯(lián)系 如果對(duì)于實(shí)體集如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中中至多至多有有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實(shí)體集則稱實(shí)體集A與實(shí)體集與實(shí)體集B具有一對(duì)一聯(lián)系具有一對(duì)一聯(lián)系。記為。記為1:1。 實(shí)例班級(jí)與班長之間的聯(lián)系：班級(jí)與班長之間的聯(lián)系：一個(gè)班級(jí)只有一個(gè)正班長一個(gè)班級(jí)只有一個(gè)正班長一個(gè)班長只在一個(gè)班中任職一

26、個(gè)班長只在一個(gè)班中任職圖 一對(duì)一聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系 (續(xù)續(xù))一對(duì)多聯(lián)系 如果對(duì)于實(shí)體集如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中中有有n個(gè)實(shí)體（個(gè)實(shí)體（n0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中中至多至多只有一個(gè)只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集實(shí)體集A與實(shí)體集與實(shí)體集B有一對(duì)有一對(duì)多聯(lián)系記為多聯(lián)系記為1:n 實(shí)例班級(jí)與學(xué)生之間的聯(lián)系：班級(jí)與學(xué)生之間的聯(lián)系：一個(gè)班級(jí)中有若干名學(xué)生，一個(gè)班級(jí)中有若干名學(xué)生，每個(gè)學(xué)生只在一個(gè)班級(jí)中學(xué)習(xí)每個(gè)學(xué)生只在一個(gè)班級(jí)中學(xué)習(xí)圖 一對(duì)多聯(lián)

27、系兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系 (續(xù)續(xù))多對(duì)多聯(lián)系（m:n） 如果對(duì)于實(shí)體集如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有中有n個(gè)實(shí)體（個(gè)實(shí)體（n0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中也有中也有m個(gè)實(shí)體（個(gè)實(shí)體（m0）與）與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體與實(shí)體B具有多對(duì)多聯(lián)系。具有多對(duì)多聯(lián)系。記為記為m:n 實(shí)例課程與學(xué)生之間的聯(lián)系：課程與學(xué)生之間的聯(lián)系：一門課程同時(shí)有若干個(gè)學(xué)生選修一門課程同時(shí)有若干個(gè)學(xué)生選修一個(gè)學(xué)生可以同時(shí)選修多門課程一個(gè)學(xué)生可以同時(shí)選修多門課程圖 多對(duì)多聯(lián)系3.

28、 概念模型的表示方法概念模型的表示方法概念模型的表示方法很多實(shí)體聯(lián)系方法(E-R方法) 用E-R圖來描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型 E-R方法也稱為E-R模型E-R圖圖實(shí)體型 用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實(shí)體名。學(xué)生學(xué)生教師教師E-R圖圖(續(xù)續(xù))屬性 用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來學(xué)生學(xué)生學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)年齡年齡性別性別姓名姓名E-R圖圖(續(xù)續(xù))聯(lián)系 聯(lián)系本身：用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來，同時(shí)在無向邊旁標(biāo)無向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來，同時(shí)在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型（上聯(lián)系的類型（1:1、1:n或或m:n） 聯(lián)系的屬性：聯(lián)系本

29、身也是一種實(shí)體型，也可以有聯(lián)系本身也是一種實(shí)體型，也可以有屬性。如果一個(gè)聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要用無屬性。如果一個(gè)聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要用無向邊與該聯(lián)系連接起來向邊與該聯(lián)系連接起來 聯(lián)系的表示方法聯(lián)系的表示方法實(shí)體型實(shí)體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實(shí)體型實(shí)體型2111:1聯(lián)系聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實(shí)體型實(shí)體型2mnm:n聯(lián)系聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實(shí)體型實(shí)體型21n1:n聯(lián)系聯(lián)系聯(lián)系的表示方法示例聯(lián)系的表示方法示例班級(jí)班級(jí)班級(jí)班級(jí)-班長班長班長班長111:1聯(lián)系聯(lián)系課程課程選修選修學(xué)生學(xué)生mnm:n聯(lián)系聯(lián)系班級(jí)班級(jí)組成組成學(xué)生學(xué)生1n1:n聯(lián)系聯(lián)系聯(lián)系屬性的表示方法聯(lián)系屬性的表示方

30、法課程課程選修選修學(xué)生學(xué)生mn成績成績 1.2.3 常用數(shù)據(jù)模型常用數(shù)據(jù)模型非關(guān)系模型非關(guān)系模型 層次模型（層次模型（Hierarchical Model） 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型(Network Model ) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：以基本層次聯(lián)系為基本單位 基本層次聯(lián)系：兩個(gè)記錄以及它們之間的一對(duì)多（包括基本層次聯(lián)系：兩個(gè)記錄以及它們之間的一對(duì)多（包括一對(duì)一一對(duì)一)的聯(lián)系的聯(lián)系常用數(shù)據(jù)模型常用數(shù)據(jù)模型(續(xù)續(xù))關(guān)系模型關(guān)系模型(Relational Model) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：表面向?qū)ο竽Ｐ兔嫦驅(qū)ο竽Ｐ?Object Oriented Model） 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：對(duì)象 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 數(shù)據(jù)模型的

31、組成要素 1.2.2 概念模型 1.2.3 常用數(shù)據(jù)模型 1.2.4 層次模型 1.2.5 網(wǎng)狀模型 1.2.6 關(guān)系模型 1.2.4 層次模型層次模型1. 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2. 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操縱3. 層次數(shù)據(jù)模型的與完整性約束 4. 層次數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn) 5. 基于層次模型的地圖數(shù)據(jù)表示1. 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次模型 滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型。滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型。1. 有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為根有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為根 結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)2. 根以外的其它結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙

32、親結(jié)點(diǎn)根以外的其它結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)層次模型中的幾個(gè)術(shù)語 根結(jié)點(diǎn)，雙親結(jié)點(diǎn)，兄弟結(jié)點(diǎn)，葉結(jié)點(diǎn)根結(jié)點(diǎn)，雙親結(jié)點(diǎn)，兄弟結(jié)點(diǎn)，葉結(jié)點(diǎn)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)） 1 根結(jié)點(diǎn)根結(jié)點(diǎn) 2 兄弟結(jié)點(diǎn)兄弟結(jié)點(diǎn) 3 葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn) 4 兄弟結(jié)點(diǎn)兄弟結(jié)點(diǎn) 5 葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn) 葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)續(xù))表示方法實(shí)體型實(shí)體型：用記錄類型描述。：用記錄類型描述。 每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類型。每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類型。屬性屬性：用字段描述。每個(gè)記錄類型可包含若干個(gè)字段。：用字段描述。每個(gè)記錄類型可包含若干個(gè)字段。聯(lián)系聯(lián)系：用結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄（類）型之

33、間的：用結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄（類）型之間的 一對(duì)多的聯(lián)系一對(duì)多的聯(lián)系實(shí)例：實(shí)例：教員教員-學(xué)生數(shù)據(jù)模型學(xué)生數(shù)據(jù)模型 例如，圖所示就是一個(gè)層次模型的例子。該模型描述了例如，圖所示就是一個(gè)層次模型的例子。該模型描述了高校中一個(gè)院（系）的組成情況。該層次模型有高校中一個(gè)院（系）的組成情況。該層次模型有5 5個(gè)記錄型：個(gè)記錄型：系、教研室、教員、班級(jí)和學(xué)生。一個(gè)系下面有若干教研室，系、教研室、教員、班級(jí)和學(xué)生。一個(gè)系下面有若干教研室，一個(gè)教研室下面有若干教員，一個(gè)系下面有基干班級(jí)，每個(gè)一個(gè)教研室下面有若干教員，一個(gè)系下面有基干班級(jí)，每個(gè)班級(jí)有許多學(xué)生。班級(jí)有許多學(xué)生。系編號(hào)系編號(hào) 系名系名 辦公地點(diǎn)

34、辦公地點(diǎn) 班級(jí)號(hào)班級(jí)號(hào) 數(shù)人數(shù)人班長班長 學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)姓名姓名 年齡年齡 教工號(hào)教工號(hào) 姓名姓名 研究方向研究方向 教研室編號(hào)教研室編號(hào) 教研室名教研室名圖圖 層次模型例子層次模型例子層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)續(xù))特點(diǎn) 結(jié)點(diǎn)的雙親是唯一的結(jié)點(diǎn)的雙親是唯一的 只能直接處理一對(duì)多的實(shí)體聯(lián)系只能直接處理一對(duì)多的實(shí)體聯(lián)系 每個(gè)記錄類型定義一個(gè)排序字段，也稱為碼字段每個(gè)記錄類型定義一個(gè)排序字段，也稱為碼字段 任何記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能顯出它的全部意義任何記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能顯出它的全部意義 沒有一個(gè)子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在沒有一個(gè)子女記錄值能夠脫離雙親記

35、錄值而獨(dú)立存在2. 層次模型的數(shù)據(jù)操縱層次模型的數(shù)據(jù)操縱 查詢 插入 刪除 更新3. 層次模型的完整性約束層次模型的完整性約束無相應(yīng)的雙親結(jié)點(diǎn)值就不能插入子女結(jié)點(diǎn)值無相應(yīng)的雙親結(jié)點(diǎn)值就不能插入子女結(jié)點(diǎn)值如果刪除雙親結(jié)點(diǎn)值，則相應(yīng)的子女結(jié)點(diǎn)值也被如果刪除雙親結(jié)點(diǎn)值，則相應(yīng)的子女結(jié)點(diǎn)值也被同時(shí)刪除同時(shí)刪除更新操作時(shí)，應(yīng)更新所有相應(yīng)記錄，以保證數(shù)據(jù)更新操作時(shí)，應(yīng)更新所有相應(yīng)記錄，以保證數(shù)據(jù)的一致性的一致性4. 層次模型的優(yōu)缺點(diǎn)層次模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 層次數(shù)據(jù)模型簡單，對(duì)具有一對(duì)多的層次關(guān)系的部層次數(shù)據(jù)模型簡單，對(duì)具有一對(duì)多的層次關(guān)系的部門描述自然、直觀，容易理解門描述自然、直觀，容易理解 性能優(yōu)于關(guān)系

36、模型，不低于網(wǎng)狀模型性能優(yōu)于關(guān)系模型，不低于網(wǎng)狀模型 層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持缺點(diǎn) 多對(duì)多聯(lián)系表示不自然多對(duì)多聯(lián)系表示不自然 對(duì)插入和刪除操作的限制多對(duì)插入和刪除操作的限制多 查詢子女結(jié)點(diǎn)必須通過雙親結(jié)點(diǎn)查詢子女結(jié)點(diǎn)必須通過雙親結(jié)點(diǎn) 層次命令趨于程序化層次命令趨于程序化5. 基于層次模型的地圖數(shù)據(jù)表示基于層次模型的地圖數(shù)據(jù)表示以地圖以地圖M M為例為例：地圖地圖M M中有兩個(gè)面實(shí)體中有兩個(gè)面實(shí)體 多邊形由多邊形由a,b,ea,b,e組成組成 M M多邊形由多邊形由b,c,db,c,d組成組成 1 1 a a a a邊的兩個(gè)端點(diǎn)是邊的兩個(gè)端點(diǎn)是1 1，

37、2 2 e e 2 2 b b邊的兩個(gè)端點(diǎn)是邊的兩個(gè)端點(diǎn)是2 2，4 4 4 4 b b c cc c邊的兩個(gè)端點(diǎn)是邊的兩個(gè)端點(diǎn)是2 2，3 3 d d d d邊的兩個(gè)端點(diǎn)是邊的兩個(gè)端點(diǎn)是3 3，4 34 3e e邊的兩個(gè)端點(diǎn)是邊的兩個(gè)端點(diǎn)是1 1，4 4層次模型例 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 概念模型 1.2.2 數(shù)據(jù)模型的組成要素 1.2.3 最常用的數(shù)據(jù)模型 1.2.4 層次模型 1.2.5 網(wǎng)狀模型 1.2.6 關(guān)系模型 1.2.5 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型1. 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2. 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操縱3. 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的完整性約束 4. 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)5. 基于網(wǎng)

38、狀模型的地圖數(shù)據(jù)表示1.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀模型滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為網(wǎng)狀模型。網(wǎng)狀模型。1. 允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親；允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親；2. 一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 1 2 R3 L1 L2 R1 R1 R2R2 L3 L3 L1 L2 L1 L2 R3R3 L4 L4 R4 R4 R5R5 系名化學(xué)系教師數(shù)學(xué)生數(shù)研究生系名地質(zhì)系教師數(shù)49學(xué)生數(shù)257研究生71學(xué)校名稱西北大學(xué)系名城資系教師數(shù)52學(xué)生數(shù)300研究生70系名

39、教師數(shù)學(xué)生數(shù)研究生系名教師數(shù)學(xué)生數(shù)學(xué)號(hào)002312姓名張三年級(jí)3籍貫廣東系名教師數(shù)學(xué)生數(shù)研究生系名教師數(shù)學(xué)生數(shù)教師號(hào)66姓名謝元禮年齡30職稱教授系名教師數(shù)學(xué)生數(shù)研究生系名教師數(shù)學(xué)生數(shù)課程號(hào)A01課程名GIS周學(xué)時(shí)4學(xué)分5系名教師數(shù)系名學(xué)號(hào)002312課程號(hào)A01網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)續(xù))表示方法（與層次數(shù)據(jù)模型相同）實(shí)體型實(shí)體型：用記錄類型描述。：用記錄類型描述。 每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類型。每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類型。屬性屬性：用字段描述。：用字段描述。 每個(gè)記錄類型可包含若干個(gè)字段。每個(gè)記錄類型可包含若干個(gè)字段。聯(lián)系聯(lián)系：用結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄（類）型之：用結(jié)點(diǎn)之

40、間的連線表示記錄（類）型之 間的間的一對(duì)多的父子聯(lián)系一對(duì)多的父子聯(lián)系。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)續(xù))特點(diǎn) 只能直接處理一對(duì)多的實(shí)體聯(lián)系只能直接處理一對(duì)多的實(shí)體聯(lián)系 每個(gè)記錄類型定義一個(gè)排序字段，也稱為碼字段每個(gè)記錄類型定義一個(gè)排序字段，也稱為碼字段 任何記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能顯出它的全部任何記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能顯出它的全部意義意義網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)續(xù))網(wǎng)狀模型與層次模型的區(qū)別 網(wǎng)狀模型允許多個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)網(wǎng)狀模型允許多個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn) 網(wǎng)狀模型允許結(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)網(wǎng)狀模型允許結(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn) 網(wǎng)狀模型允許兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之

41、間有多種聯(lián)系（復(fù)合聯(lián)系）網(wǎng)狀模型允許兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系（復(fù)合聯(lián)系） 網(wǎng)狀模型可以更直接地去描述現(xiàn)實(shí)世界網(wǎng)狀模型可以更直接地去描述現(xiàn)實(shí)世界 層次模型實(shí)際上是網(wǎng)狀模型的一個(gè)特例層次模型實(shí)際上是網(wǎng)狀模型的一個(gè)特例網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)續(xù)) 1 2 R3 L1 L2 R1 R1 R2R2 L3 L3 L1 L2 L1 L2 R3R3 L4 L4 R4 R4 R5R5 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)續(xù)) 1 L1 L2 R2網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)續(xù))學(xué)生宿舍學(xué)生宿舍學(xué)生學(xué)生教研室教研室系系教師教師網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型

42、的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)續(xù))父母父母人人子女子女樹樹種種植植砍砍伐伐養(yǎng)養(yǎng)育育贍贍養(yǎng)養(yǎng)2. 網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)操縱網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)操縱l查詢l插入l刪除l更新3. 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的完整性約束網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的完整性約束 完整性約束條件 允許插入尚未確定雙親結(jié)點(diǎn)值的子女結(jié)點(diǎn)值允許插入尚未確定雙親結(jié)點(diǎn)值的子女結(jié)點(diǎn)值 允許只刪除雙親結(jié)點(diǎn)值允許只刪除雙親結(jié)點(diǎn)值4.網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點(diǎn)網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 能夠更為直接地描述現(xiàn)實(shí)世界，如一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有能夠更為直接地描述現(xiàn)實(shí)世界，如一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)雙親多個(gè)雙親 具有良好的性能，存取效率較高具有良好的性能，存取效率較高缺點(diǎn) 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且隨著應(yīng)用環(huán)境的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而

43、且隨著應(yīng)用環(huán)境的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)就變得越來越復(fù)雜，不利于最終用戶掌握的結(jié)構(gòu)就變得越來越復(fù)雜，不利于最終用戶掌握 DDL、DML語言復(fù)雜，用戶不容易使用語言復(fù)雜，用戶不容易使用5.基于網(wǎng)狀模型的地圖數(shù)據(jù)表示基于網(wǎng)狀模型的地圖數(shù)據(jù)表示以地圖以地圖M M為例為例：地圖地圖M M中有兩個(gè)面實(shí)體中有兩個(gè)面實(shí)體 多邊形由多邊形由a,b,ea,b,e組成組成 M M多邊形由多邊形由b,c,db,c,d組成組成 1 1 a a a a邊的兩個(gè)端點(diǎn)是邊的兩個(gè)端點(diǎn)是1 1，2 2 e e 2 2 b b邊的兩個(gè)端點(diǎn)是邊的兩個(gè)端點(diǎn)是2 2，4 4 4 4 b b c cc c邊的兩個(gè)端點(diǎn)是邊的兩個(gè)端點(diǎn)是2 2，3

44、 3 d d d d邊的兩個(gè)端點(diǎn)是邊的兩個(gè)端點(diǎn)是3 3，4 34 3e e邊的兩個(gè)端點(diǎn)是邊的兩個(gè)端點(diǎn)是1 1，4 4網(wǎng)狀模型例 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 概念模型 1.2.2 數(shù)據(jù)模型的組成要素 1.2.3 最常用的數(shù)據(jù)模型 1.2.4 層次模型 1.2.5 網(wǎng)狀模型 1.2.6 關(guān)系模型 1.2.6 關(guān)系模型關(guān)系模型1. 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2. 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操縱3. 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的完整性約束 4. 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 5. 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)6. 基于關(guān)系模型的地圖數(shù)據(jù)表示 關(guān)系模型關(guān)系模型最重要的一種數(shù)據(jù)模型。也是目前主要采用的數(shù)據(jù)模型1970年由美國IBM公司S

45、an Jose研究室的研究員E.F.Codd提出關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 在用戶觀點(diǎn)用戶觀點(diǎn)下，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成。關(guān)系模型的基本概念關(guān)系模型的基本概念 關(guān)系（Relation）一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)通常說的一張表。 元組（Tuple）表中的一行即為一個(gè)元組。 屬性（Attribute）表中的一列即為一個(gè)屬性，給每一個(gè)屬性起一個(gè)名稱即屬性名。關(guān)系模型的基本概念關(guān)系模型的基本概念 主碼（Key）表中的某個(gè)屬性組，它可以唯一確定一個(gè)元組。 域（Domain）屬性的取值范圍。 分量元組中的一個(gè)屬性值。 關(guān)系模式對(duì)關(guān)系的描述關(guān)系名（屬性1，屬性2，屬性n）學(xué)

46、生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系，年級(jí)）學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系，年級(jí)）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)）實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系的表示方法 實(shí)體型：直接用關(guān)系（表）表示。實(shí)體型：直接用關(guān)系（表）表示。 屬性：用屬性名表示。屬性：用屬性名表示。 一對(duì)一聯(lián)系：隱含在實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系中。一對(duì)一聯(lián)系：隱含在實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系中。 一對(duì)多聯(lián)系：隱含在實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系中。一對(duì)多聯(lián)系：隱含在實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系中。 多對(duì)多聯(lián)系：直接用關(guān)系表示多對(duì)多聯(lián)系：直接用關(guān)系表示。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)）例1學(xué)生、系、系與學(xué)生之間的一對(duì)多聯(lián)系：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年

47、級(jí)）學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）系系 (系號(hào)，系名，辦公地點(diǎn)系號(hào)，系名，辦公地點(diǎn))例2系、系主任、系與系主任間的一對(duì)一聯(lián)系關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)）例3學(xué)生、課程、學(xué)生與課程之間的多對(duì)多聯(lián)系： 學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績）選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)）關(guān)系必須是規(guī)范化的，滿足一定的規(guī)范條件最基本的規(guī)范條件：關(guān)系的每一個(gè)分量必須是一個(gè)不最基本的規(guī)范條件：關(guān)系的每一個(gè)分量

48、必須是一個(gè)不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)?？煞值臄?shù)據(jù)項(xiàng)。2.關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操縱關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操縱查詢、插入、刪除、更新數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對(duì)象和操作結(jié)果都是關(guān)系，即若干元組的集合存取路徑對(duì)用戶隱蔽，用戶只要指出“干什么”，不必詳細(xì)說明“怎么干”3.關(guān)系模型的完整性約束關(guān)系模型的完整性約束實(shí)體完整性參照完整性用戶定義的完整性4.關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)表以文件形式存儲(chǔ)有的DBMS一個(gè)表對(duì)應(yīng)一個(gè)操作系統(tǒng)文件有的DBMS自己設(shè)計(jì)文件結(jié)構(gòu)圖 關(guān)系模型的例子PART模式（P#，PNAME，COLOR，WEIGHT）PROJECT模式（J#，JNAME，DATE）SUPPLIER模式（S#，SNA

49、ME，SADDR）P_P模式（J#，P#，TOTAL）P_S模式（P#，S#，QUANTITY）100S2P4BEIJINGFADCS2300S2P3SHANGHAIPICCS1150S1P2SADDRSNAMES#200S2P2SUPPLIER關(guān)系100S1P191-3JCJ3QUANTITYS#P#90.5JBJ2P_S關(guān)系89.1JAJ118P3J1DATEJNAMEJ#25P3J2PROJECT關(guān)系65P2J119REDSCREWP46P3J312REDNUTP315P2J217GREENBOLTP250P1J114BLUESCREWP1TOTALP#J#WEIGHTCOLORPNAM

50、EP#P_P關(guān)系PART關(guān)系100S2P4BEIJINGFADCS2300S2P3SHANGHAIPICCS1150S1P2SADDRSNAMES#200S2P2SUPPLIER關(guān)系100S1P191-3JCJ3QUANTITYS#P#90.5JBJ2P_S關(guān)系89.1JAJ118P3J1DATEJNAMEJ#25P3J2PROJECT關(guān)系65P2J119REDSCREWP46P3J312REDNUTP315P2J217GREENBOLTP250P1J114BLUESCREWP1TOTALP#J#WEIGHTCOLORPNAMEP#P_P關(guān)系PART關(guān)系5.關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)

51、 建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上 概念單一。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、清晰，用戶易懂易用概念單一。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、清晰，用戶易懂易用 實(shí)體和各類聯(lián)系都用關(guān)系來表示。實(shí)體和各類聯(lián)系都用關(guān)系來表示。 對(duì)數(shù)據(jù)的檢索結(jié)果也是關(guān)系。對(duì)數(shù)據(jù)的檢索結(jié)果也是關(guān)系。 關(guān)系模型的存取路徑對(duì)用戶透明 具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，更好的安全保密性具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，更好的安全保密性 簡化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫開發(fā)建立的工作簡化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫開發(fā)建立的工作關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)（續(xù)）關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)（續(xù)）缺點(diǎn)存取路徑對(duì)用戶透明導(dǎo)致查詢效率往往不如非存取路徑對(duì)用戶透明導(dǎo)致查詢效率往往不如非關(guān)系數(shù)據(jù)模型關(guān)系數(shù)據(jù)模

52、型為提高性能，必須對(duì)用戶的為提高性能，必須對(duì)用戶的查詢請求進(jìn)行優(yōu)化查詢請求進(jìn)行優(yōu)化增加了開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的難度增加了開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的難度6.基于關(guān)系模型的地圖數(shù)據(jù)表示基于關(guān)系模型的地圖數(shù)據(jù)表示以地圖以地圖M M為例為例：地圖地圖M M中有兩個(gè)面實(shí)體中有兩個(gè)面實(shí)體 多邊形由多邊形由a,b,ea,b,e組成組成 M M多邊形由多邊形由b,c,db,c,d組成組成 1 1 a a a a邊的兩個(gè)端點(diǎn)是邊的兩個(gè)端點(diǎn)是1 1，2 2 e e 2 2 b b邊的兩個(gè)端點(diǎn)是邊的兩個(gè)端點(diǎn)是2 2，4 4 4 4 b b c cc c邊的兩個(gè)端點(diǎn)是邊的兩個(gè)端點(diǎn)是2 2，3 3 d d d d邊的兩個(gè)端點(diǎn)是

53、邊的兩個(gè)端點(diǎn)是3 3，4 34 3e e邊的兩個(gè)端點(diǎn)是邊的兩個(gè)端點(diǎn)是1 1，4 4關(guān)系模型例面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型面向?qū)ο螅╫bject-oriented，oo）的概念起源于程序設(shè)計(jì)語言面向?qū)ο蟮木幊陶Z言(簡稱OOPL)，強(qiáng)調(diào)對(duì)象概念的統(tǒng)，引入對(duì)象、對(duì)象類、方法、實(shí)例等概念和術(shù)語，采用動(dòng)態(tài)聯(lián)編和單繼承性機(jī)制。它以O(shè)OPL為核心，集各種軟件開發(fā)工具為一體，建立OO計(jì)算環(huán)境，配有很強(qiáng)的圖形功能和多窗口用戶界面。 基本出發(fā)點(diǎn)就是以對(duì)象作為最基本的元素，盡可能按照人類認(rèn)識(shí)世界的方法和思維方式來分析和解決問題。 面向?qū)ο蟮膸缀纬橄箢愋兔嫦驅(qū)ο蟮膸缀纬橄箢愋?GIS中的各種地物，在幾何性質(zhì)方面不

54、外乎表現(xiàn)為四種類型，即點(diǎn)狀地物、線狀處物、面狀地物以及由它們混合組成的復(fù)雜地物，因而這四種類型可以作為GIS中各種地物類型的超類?？臻g地物點(diǎn)狀地物線狀地物面狀地物復(fù)雜地物電視塔橋 梁車 站道 路水 管電力線建筑物湖公 園礦 山大 學(xué)縣面向?qū)ο蟮膶傩詳?shù)據(jù)模型面向?qū)ο蟮膶傩詳?shù)據(jù)模型 GIS中的地物可根據(jù)國家分類標(biāo)準(zhǔn)或?qū)嶋H情況劃分類型。如一個(gè)大學(xué)GIS的對(duì)象可分為建筑物、道路、綠化、管線等幾大類，地物類型的每一大類又可以進(jìn)一步分類，如建筑物可再分成教學(xué)樓、科研實(shí)驗(yàn)樓、行政辦公樓、教工住宅、學(xué)生宿舍、后勤服務(wù)建筑、體育樓等子類，管線可再分為給水管道、污水管道、電信管道、供熱管道、供氣管道等，另一方面，

55、幾種具有相同屬性和操作的類型可綜合成一個(gè)超類。 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式 面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型從概念上將人們對(duì)GIS的理解提高到了一個(gè)新的高度。 一方面，它巧妙地容納了GIS中拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的思想，能有效地表達(dá)空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系。另一方面，面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型在表達(dá)和處理屬性數(shù)據(jù)時(shí)，又具有許多獨(dú)特的優(yōu)越性。目前，采用面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型，建立面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)，主要有三種實(shí)現(xiàn)方式： 擴(kuò)充面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言(OOPL)，在OOPL中增加DBMS的特性 擴(kuò)充RDBMS，在RDBMS中增加面向?qū)ο蟮奶匦?建立全新的支持面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的OODBMS 吉吉奧奧之之星星 中中的的空

56、空間間對(duì)對(duì)象象模模型型 層次模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型面向?qū)ο竽Ｐ蛣?chuàng)始1968年IBM公司的IMS系統(tǒng)1969年CODASYL的DBTG報(bào)告(71年通過)1970年F.Codd提出關(guān)系模型20世紀(jì)80年代數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜（樹結(jié)構(gòu)）復(fù)雜（有向圖結(jié)構(gòu)）簡單（二維表）復(fù)雜（嵌套遞歸）數(shù)據(jù)聯(lián)系通過指針通過指針通過表間的公共屬性 通過對(duì)象標(biāo)識(shí)查詢語言過程性語言過程性語言非過程性語言面向?qū)ο笳Z言典型產(chǎn)品IMSIDS/IMAGE/3000IDMSTOTALOracleSybaseDB2SQL ServerInformixONTOS DB盛行期20世紀(jì)70年代70年代至80年代中期80年代至現(xiàn)在90年代至現(xiàn)在圖 四種邏

57、輯數(shù)據(jù)模型的比較3.4 地圖數(shù)據(jù)庫地圖數(shù)據(jù)庫 3.4.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述3.4.2 數(shù)據(jù)模型3.4.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.4.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成3.4.5 地圖數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與建立3.4.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的模式結(jié)構(gòu) 從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)角度看1.3.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)外部的體系結(jié)構(gòu)從數(shù)據(jù)庫最終用戶數(shù)據(jù)庫最終用戶角度看1.3.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的二級(jí)映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性小結(jié)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念“型” 和“值” 的概念 型（Type）對(duì)某一類數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的

58、說明 值（Value）是型的一個(gè)具體賦值例如：學(xué)生記錄例如：學(xué)生記錄記錄記錄型型： （學(xué)號(hào)，姓名，性別，系別，年齡，籍貫）（學(xué)號(hào)，姓名，性別，系別，年齡，籍貫）該記錄型的一個(gè)記錄該記錄型的一個(gè)記錄值值： （900201，李明，男，計(jì)算機(jī)，李明，男，計(jì)算機(jī)，22，江蘇），江蘇）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念（續(xù)）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念（續(xù)）模式（Schema）型 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述 是型的描述是型的描述 反映的是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系反映的是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系 模式是相對(duì)穩(wěn)定的模式是相對(duì)穩(wěn)定的模式的一個(gè)實(shí)例（Instance）值 模式的一個(gè)具體值模式的一個(gè)具體值 反映數(shù)據(jù)庫某一

59、時(shí)刻的狀態(tài)反映數(shù)據(jù)庫某一時(shí)刻的狀態(tài) 同一個(gè)模式可以有很多實(shí)例同一個(gè)模式可以有很多實(shí)例 實(shí)例隨數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的更新而變動(dòng)實(shí)例隨數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的更新而變動(dòng)1.3.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的二級(jí)映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性小結(jié)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 應(yīng)應(yīng)用用 A A 應(yīng)應(yīng)用用 B B 應(yīng)應(yīng)用用 C C 應(yīng)應(yīng)用用 D D 應(yīng)應(yīng)用用 E E 外外模模式式 1 1 外外模模式式 2 2 外外模模式式 3 3 外外模模式式/ /模模式式映映象象 模模式式 模模式式/ /內(nèi)內(nèi)模模式式映映象象 內(nèi)內(nèi)模模式式 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫1模

60、式（模式（Schema）模式（也稱邏輯模式） 數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)庫中全體全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述 所有用戶所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖，綜合了的公共數(shù)據(jù)視圖，綜合了所有用戶所有用戶的需求的需求一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)模式模式的地位：是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)的中間層 與數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境與數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境無關(guān)無關(guān) 與具體的應(yīng)用程序、開發(fā)工具及高級(jí)程序設(shè)與具體的應(yīng)用程序、開發(fā)工具及高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言計(jì)語言無關(guān)無關(guān)模式的定義內(nèi)容 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)項(xiàng)的名字、類型、數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)項(xiàng)的名字、類型、取值范圍等）取值范圍等） 數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系 數(shù)據(jù)有關(guān)的安全