GIS的課后答案

lk455315808 · 發表于 2009-8-13 19:15

[em:15]
考研同路者們：
大家有GIS的答案總結嗎？可愿意分享一下？

lk455315808 · 發表于 2009-8-13 19:17

第一節數據庫概述
      數據庫技術是20世紀60年代初開始發展起來的一門數據管理自動化的綜合性新技術。
      建立數據庫不僅僅是為了保存數據，擴展人的記憶，而主要是為了幫助人們去管理和控制與這些數據相關聯的事物。地理信息系統中的數據庫就是一種專門化的數據庫，由于這類數據庫具有明顯的空間特征，所以有人把它稱為空間數據庫。
一、數據庫（database，DB）的定義：
      1、定義：數據庫就是為了一定的目的，在計算機系統中以特定的結構組織、存儲、管理和應用的相互關聯的數據集合。

2、數據庫與傳統的數據管理的差別
計算機對數據的管理經過了三個階段：
程序管理階段、文件管理階段、數據庫管理階段
數據庫是數據管理的高級階段，它與傳統的數據管理相比有許多明顯的差別，其中主要的有兩點：
一是數據獨立于應用程序而集中管理，實現了數據共享，減少了數據冗余，提高了數據的效益；
二是在數據間建立了聯系，從而使數據庫能反映出現實世界中信息的聯系。

3、空間數據庫的特點
地理信息系統的數據庫(簡稱為空間數據庫)是某區域內關于一定地理要素特征的數據集合。
空間數據庫與一般數據庫相比，具有以下特點：
(1) 數據量特別大；
(2) 不僅有地理要素的屬性數據，還有大量的空間數據，并且這兩種數據之間具有不可分割的聯系；
(3) 數據應用的面相當廣。
二、數據庫的主要特征
數據庫方法與文件管理方法相比，具有更強的數據管理能力。數據庫具有以下主要特征：
  1、數據集中控制特征
      數據庫集中控制和管理有關數據，以保證不同用戶和應用可以共享數據。
  2、數據冗余度小的特征
      冗余是指數據的重復存儲。在數據庫中應該嚴格控制數據的冗余度。
  3、數據獨立性特征
      數據獨立是數據庫的關鍵性要求。數據獨立是指數據庫中的數據與應用程序相互獨立，即應用程序不因數據性質的改變而改變；數據的性質也不因應用程序的改變而改變。
數據庫的主要特征2
4、復雜的數據模型
      數據模型能夠表示現實世界中各種各樣的數據組織以及數據間的聯系。復雜的數據模型是實現數據集中控制、減少數據冗余的前提和保證。采用數據模型是數據庫方法與文件方式的一個本質差別。
      數據庫常用的數據模型有三種：層次模型，網絡模型和關系模型。
5、數據保護特征
      數據保護對數據庫來說是至關重要的，一旦數據庫中的數據遭到破壞，就會影響數據庫的功能，甚至使整個數據庫失去作用、數據保護主要包括四個方面的內容：安全性控制、完整性控制、并發控制、故障的發現和恢復。
三、數據庫的系統結構
數據庫是一個復雜的系統。數據庫的基本結構可以分成三個層次：物理級、概念級和用戶級。
1、物理級(也稱內模式或存儲模式) ：數據庫最內的一層。它是物理設備上實際存儲的數據集合(物理數據庫)，是數據物理結構和存儲結構的描述。
2、概念級(也稱模式或邏輯模式) ：是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述，是所有用戶的公共數據視圖。
3、用戶級(也稱子模式或外模式) ：是數據庫用戶看見和使用的局部數據的邏輯結構和特征的描述，是數據庫用戶的數據視圖，是與某一應用有關的數據的邏輯表示。

四、數據庫中數據組織方式
五、數據間的邏輯聯系
      數據間的邏輯聯系主要是指記錄與記錄之間的聯系。記錄是表示現實世界中的實體的。實體之間存在著一種或多種聯系，這樣的聯系必然要反映到記錄之間的聯系上來。
      數據之間的邏輯聯系主要有三種：
      1、一對一的聯系(1：1)
   這是一種比較簡單的聯系方式，這種聯系可以表達為：在集合A中存在一個元素ai，則在集合B中就有一個且僅有一個bj與之聯系。
數據間的邏輯聯系2
   2、一對多的聯系(1：N)
      這種聯系可以表達為：在集合A中存在一個ai,則在集合B中存在一個子集B′＝(bj1，bj2…bjn)與之聯系。通常，B′是B的一個子集。
      3、多對多的聯系(M：N)
      這是現實中最復雜的聯系，即對于集合A中的一個元素ai。在集合B就存在一個子集B′＝(bj1， bj2…bjn)與之相聯系。反過來，對于B集合中的一個元素Bj在集合A中就有一個集合A′＝(ai1，ai2 …ain)與之相聯系。
第二節  數據庫系統的數據模型
一、層次數據庫模型
層次模型是數據處理中發展較早、技術上也比較成熟的一種數據模型。它的特點是將數據組織成有向有序的樹結構（即一對多的關系）。
層次模型由處于不同層次的各個結點組成。除根結點外，其余各結點有且僅有一個上一層結點作為其“雙親”，而位于其下的較低一層的若干個結點作為其“子女”。結構中結點代表數據記錄，連線描述位于不同結點數據間的從屬關系(限定為一對多的關系)。
層次結構采用關鍵字來訪問其中每一層次的每一部分。
層次數據庫結構特別適用于文獻目錄、土壤分類、部門機構等分級數據的組織。

層次數據庫模型的特點
二、網絡數據庫模型
網絡數據模型是數據模型的另一種重要結構，它反映著現實世界中實體間更為復雜的聯系。
網絡數據模型的基本特征是，結點數據間沒有明確的從屬關系，一個結點可與其它多個結點建立聯系。如圖所示的城市的交通聯系，不僅是雙向的而且是多對多的。如圖所示，學生甲、乙、丙、丁、選修課程，其中的聯系也屬于網絡模型。
網絡模型將數據組織成有向圖（Digraph）結構。結構中結點代表數據記錄，連線描述不同結點數據間的關系。
網絡數據庫模型2
網絡模型用連接指令或指針來確定數據間的顯式連接關系，是具有多對多類型的數據組織方式。
網絡數據庫模型的特點
三、關系數據庫模型
      關系數據庫模型是以記錄組或數據表的形式組織數據，以便于利用各種地理實體與屬性之間的關系進行存儲和變換，不分層也無指針，是建立空間數據和屬性數據之間關系的一種非常有效的數據組織方法。
      關系模型是根據數學概念建立的，它把數據的邏輯結構歸結為滿足一定條件的二維表形式。此處，實體本身的信息以及實體之間的聯系均表現為二維表，這種表就稱為關系。一個實體由若干個關系組成，而關系表的集合就構成為關系模型。
關系數據庫模型2
      關系模型不是人為地設置指針，而是由數據本身自然地建立它們之間的聯系，并且用關系代數和關系運算來操縱數據，這就是關系模型的本質。
      在生活中表示實體間聯系的最自然的途徑就是二維表格。表格是同類實體的各種屬性的集合，在數學上把這種二維表格叫做關系。二維表的表頭，即表格的格式是關系內容的框架，這種框架叫做模式，關系由許多同類的實體所組成，每個實體對應于表中的一行，叫做一個元組。表中的每一列表示同一屬性，叫做域。
? 如圖所示
關系數據庫模型的特點
標準DBMS存儲空間數據的局限性
第三節 GIS中空間數據庫的組織方式
   GIS中的數據大多數都是地理數據，它與通常意義上的數據相比，具有自己的特點：地理數據類型多樣，各類型實體之間關系復雜，數據量很大，而且每個線狀或面狀地物的字節長度都不是等長的等等。地理數據的這些特點決定了利用目前流行的數據庫系統直接管理地理空間數據，存在著明顯的不足，GIS必須發展自己的數據庫，即空間數據庫。
空間數據庫建立的目的
      空間數據庫是作為一種應用技術而誕生和發展起來的，其目的是為了使用戶能夠方便靈活地查詢出所需的地理空間數據，同時能夠進行有關地理空間數據的插入、刪除、更新等操作，為此建立了如實體、關系、數據獨立性、完整性、數據操縱、資源共享等一系列基本概念。
   以地理空間數據存儲和操作為對象的空間數據庫，把被管理的數據從一維推向了二維、三維甚至更高維。由于傳統數據庫系統(如關系數據庫系統)的數據模擬主要針對簡單對象，因而無法有效地支持以復雜對象(如圖形、影像等)為主體的工程應用。
空間數據庫2
   空間數據庫系統必須具備對地理對象(大多為具有復雜結構和內涵的復雜對象)進行模擬和推理的功能。一方面可將空間數據庫技術視為傳統數據庫技術的擴充；另一方面，空間數據庫突破了傳統數據庫理論(如將規范關系推向非規范關系)，其實質性發展必然導致理論上的創新。
   空間數據庫是一種應用于地理空間數據處理與信息分析領域的具有工程性質的數據庫，它所管理的對象主要是地理空間數據(包括空間數據和非空間數據)。

傳統數據庫系統的局限性
      傳統數據庫系統管理地理空間數據有以下幾個方面的局限性：
   (1)傳統數據庫系統管理的是不連續的、相關性較小的數字和字符；而地理信息數據是連續的，并且具有很強的空間相關性。
   (2)傳統數據庫系統管理的實體類型較少，并且實體類型之間通常只有簡單、固定的空間關系；而地理空間數據的實體類型繁多，實體類型之間存在著復雜的空間關系，并且還能產生新的關系(如拓撲關系)。

傳統數據庫系統的局限性2
   (3)傳統數據庫系統存貯的數據通常為等長記錄的數據；而地理空間數據通常由于不同空間目標的坐標串長度不定，具有變長記錄，并且數據項也可能很大，很復雜。
   (4)傳統數據庫系統只操縱和查詢文字和數字信息；而空間數據庫中需要有大量的空間數據操作和查詢，如相鄰、連通、包含、疊加等。

GIS中空間數據庫的組織方式
      目前，大多數商品化的GIS軟件都不是采取傳統的某一種單一的數據模型，也不是拋棄傳統的數據模型，而是采用建立在關系數據庫管理系統(RDBMS)基礎上的綜合的數據模型，歸納起來，主要有以下三種：
         一、混合結構模型
         二、擴展結構模型
         三、統一數據模型
一、混合結構模型（Hybrid Model）
      它的基本思想是用兩個子系統分別存儲和檢索空間數據與屬性數據，其中屬性數據存儲在常規的RDBMS中，幾何數據存儲在空間數據管理系統中，兩個子系統之間使用一種標識符聯系起來（如圖）。在檢索目標時必須同時詢問兩個子系統，然后將它們的回答結合起來。
      由于這種混合結構模型的一部分是建立在標準RDBMS之上，故存儲和檢索數據比較有效、可靠。但因為使用兩個存儲子系統，它們有各自的規則，查詢操作難以優化，存儲在RDBMS外面的數據有時會丟失數據項的語義；此外，數據完整性的約束條件有可能遭破壞，例如在幾何空間數據存儲子系統中目標實體仍然存在，但在RDBMS中卻已被刪除。
      屬這種模型的GIS軟件有ARC／INFO、MGE、SICARD、GENEMAP等。
二、擴展結構模型（Extended Model）
      混合結構模型的缺陷是因為兩個存儲子系統具有各自的職責，互相很難保證數據存儲、操作的統一。擴展結構模型采用同一DBMS存儲空間數據和屬性數據。其做法是在標準的關系數據庫上增加空間數據管理層，即利用該層將地理結構查詢語言(GeoSQL)轉化成標準的SQL查詢，借助索引數據的輔助關系實施空間索引操作。這種模型的優點是省去了空間數據庫和屬性數據庫之間的繁瑣聯結，空間數據存取速度較快，但由于是間接存取，在效率上總是低于DBMS中所用的直接操作過程，且查詢過程復雜（如圖）。
      這種模型的代表性GIS軟件有SYSTEM 9、SMALL WORLD等。
三、統一數據模型（Integrated Model）
   這種綜合數據模型不是基于標準的RDBMS，而是在開放型DBMS基礎上擴充空間數據表達功能（如圖）。空間擴展完全包含在DBMS中，用戶可以使用自己的基本抽象數據類型(ADT)來擴充DBMS。在核心DBMS中進行數據類型的直接操作很方便、有效，并且用戶還可以開發自己的空間存取算法。該模型的缺點是，用戶必須在DBMS環境中實施自己的數據類型，對有些應用將相當復雜。
   屬于此類綜合模型的軟件如TIGRIS(intergraph)、GEO++(荷蘭)等。
第四節 GIS空間數據庫建庫方法
一、空間數據庫建庫的目的
二、空間數據庫建庫的原則
三、空間數據庫建庫的內容
四、空間數據庫建庫流程
五、空間數據庫的基本功能
一、空間數據庫建庫的目的
      空間數據庫建庫的目的就是要將工作區域所有相關的數據有效地組織起來，并根據其地理分布建立統一的空間索引，進而可以快速調度數據庫中任意范圍的數據、達到對整個地形的無縫漫游和管理以及分發服務。
      空間數據庫包含多比例尺的矢量數據、數字正射影像數據、數字高程模型（ＤＥＭ）、屬性數據、地名注記、大地控制數據、元數據和其他專題數據。
二、空間數據庫建庫的原則
1、先進性原則
2、高效運行化原則
3、建庫與更新有機結合的原則
4、多種比例尺數據協調原則
5、標準性、規范性原則
6、實用性原則
三、空間數據庫建庫的內容
１、矢量地形數據庫
? 包括各級比例尺的以矢量數據結構描述的水系、等高線、境界、交通、居民地等地形要素構成的數據庫，其中包括地形要素間的空間關系及屬性信息。庫體按一定規則分層／分塊組織，并按國家編碼標準編碼。
２、數字高程模型庫（DEM）
? 包括各級比例尺定義在平面Ｘ、Ｙ域（或理想橢球體面）內規則格網點上高程數據集構成的數據庫，庫中還含有離散高程點和地貌結構線。庫體按區域塊索引組織管理。
三、空間數據建庫的內容2
３、影像數據庫
? 包括各級比例尺的由各種航天航空遙感數據或經過掃描處理的影像數據構成的數字正射影像數據庫。影像可以是全色的，也可以是多光譜的。
４、地名數據庫
? 由我國基本比例尺地形圖上各類地名（包括居民地、河流、湖泊、政區、山脈、山峰、海洋、島嶼名稱等）信息構成的數據庫。
三、空間數據建庫的內容3
５、大地控制測量數據庫
? 由大地控制測量數據庫和重力數據庫組成。前者是由各類型、各等級的平面、高程控制測量成果（包括三角點、導線點、水準點、GPS點等）構成的數據庫；后者是將實測重力點的各個標稱值等建成的重力子庫，連同高程子庫、平均高程子庫、平均空間重力異常子庫和地形改正子庫等構成的數據庫。
三、空間數據建庫的內容4
６、專題數據庫
? 由各種專題構成的數據庫。如土地利用、礦產資源、土壤、人口等專題信息，按一定規則采集、處理形成的數據庫。專題數據庫通過某種關聯信息與空間位置相關。
７、元數據庫
? 由描述各個子數據庫和庫中各圖塊／層數據特性的元數據構成的數據庫。

四、空間數據庫建庫流程
１、空間數據庫管理軟件
? 空間數據庫管理軟件可選用GIS平臺軟件，如ESRI公司的ArcGIS、國內的MapGIS、SuperMap等。
? 矢量空間數據庫可以采用全數據庫（圖形和屬性數據都由數據庫管理系統管理）的形式，也可以采用“文件系統＋屬性數據庫”（即圖形數據采用文件系統管理，屬性數據采用關系型數據庫管理）的方式。
四、空間數據庫建庫流程
２、矢量地形數據庫建庫過程
? 包括以下流程：建庫規劃、矢量數據入庫檢查、數據轉換、投影變換、創建模板工作區、創建一個空的屬性數據庫、定義地物類參數、設置地物層、建立矢量空間數據庫。
３、正射影像數據庫建庫過程
? 包括以下流程：影像建庫原則、影像建庫規劃、數據格式轉換、數據質量檢查、影像入庫、創建小比例尺的空的圖像子工程、創建圖像超工程、抽取圖像金字塔。
４、DEM建庫過程
? 包括以下環節：確定坐標系統、規劃工程參數、DEM數據及格式轉換、數據質量檢查、DEM入庫、創建金字塔。
五、空間數據庫的基本功能
１、矢量地形數據庫管理功能
? 數據庫管理模式、數據入庫一致性檢驗和控制、數據完整性檢驗和控制、數據庫查詢、數據庫顯示和制圖、數據庫提取、數據庫更新。
２、DEM生成、建立DEM庫及功能
? 空間索引建立、元數據庫、DEM數據的入庫檢查、數據顯示、數據庫查詢、地形分析、數據提取、數據庫更新及其元數據的更新。
五、空間數據庫的基本功能2
３．正射影像數據庫管理功能的要求
? 入庫數據格式、圖幅數據入庫范圍控制、空間索引組織方式、分布式存儲、數據庫查詢量算、數據顯示、數據提取（分發）、數據庫更新及源數據更新、歷史數據管理、數據庫恢復。
４．地名數據庫功能要求
? 多種檢索方式、支持任意條件的查詢；地名庫和圖形庫的雙向查詢。
五、空間數據庫的基本功能3
５．空間數據庫的集成功能要求
? 影像數據庫與矢量數據庫集成；影像數據庫與DEM數據庫集成；DEM與矢量數據庫集成；矢量數據庫與地名數據庫集成；DEM數據庫、影像數據庫和矢量數據庫集成；元數據庫管理。
６．數據庫安全性功能要求
? 用戶權限管理：空間數據庫用戶系統設置管理、空間數據庫用戶權限管理
? 數據安全管理：多級安全管理機制（支持圖層和圖幅的安全管理）、數據庫的恢復、系統的日志管理。

		自動登錄	找回密碼
密碼			注冊

精品日本亚洲一区二区三区,伊人久久狼人色精品无码 ,日鲁夜鲁天天鲁视频,国产精品久久亚洲,秋霞理论理论福利院久久,国产日韩欧美视频一区二区三区,色九九,国产精品美女久久久久久免费 ,九九干,韩国精品一区二区三区

GIS的課后答案

NEW最新資料推薦

GIS 第四章的要點