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1、空 间 数 据 库 国 内 外 空 间 数 据 库 技 术 发 展 现状 、 存 在 问 题 及 发 展 趋 势系部名称： 地理信息科学班级：2013 级地理信息科学1 班学号：20131389026 学生姓名： 林彬彬指导教师 ：毕硕本时间：2015 年 4 月 8 日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 目录摘要 . 1 一、引言 . 错误！未定义书签。二、空间数据库技术发展现状. 错误！未定义书签。（一）检索技术
2、发展现状. 错误！未定义书签。（二）管理存储技术发展现状. 2（三）数据模型发展现状. 4（四）应用现状. 4 三、空间数据库存在的问题. 5 （一）数据共享问题. 5 （二）数据“瓶颈”问题. 5 （三）数据安全问题. 5 四、空间数据库发展趋势. 6 （一）海量空间数据管理. 6 （二）时空空间数据库. 6 （二）空间信息与移动通信的集成应用. 7 五、对空间数据库的个人认识. 7参考文献 . 7 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - -
3、 - - - - - 1 国内外空间数据库技术发展现状、存在问题及发展趋势摘要：空间数据库是近年来数据库技术研究的热点之一。本文主要论述了国内外空间数据库技术的发展现状、空间数据库存在的问题以及其发展趋势。关键词：空间数据库发展现状存在问题发展趋势一：引言空间数据库指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。所谓空间数据是指与空间位置和空间关系相联系的数据。归纳起来它具有以下5 个基本特征 : 1、空间特征每个空间对象都具有空间坐标, 即空间对象隐含了空间分布特征。这意味着在空间数据组织方面 , 要考虑它
4、的空间分布特征。除了通用性数据库管理系统或文件系统关键字的索引和辅关键字索引以外, 一般需要建立空间索引。2、非结构化特征在当前通用的关系数据库管理系统中, 数据记录一般是结构化的。即它满足关系数据模型的第一范式要求 , 每一条记录是定长的 , 数据项表达的只能是原子数据, 不允许嵌套记录。而空间数据则不能满足这种结构化要求。若将一条记录表达一个空间对象, 它的数据项可能是变长的 , 例如, 1 条弧段的坐标 , 其长度是不可限定的 , 它可能是 2 对坐标, 也可能是 10 万对坐标 ; 其二, 1 个对象可能包含另外的1 个或多个对象 , 例如, 1 个多边形 , 它可能含有多条弧段。若1
5、 条记录表示 1 条弧段 , 在这种情况下 , 1 条多边形的记录就可能嵌套多条弧段的记录 , 所以它不满足关系数据模型的范式要求, 这也就是为什么空间图形数据难以直接采用通用的关系数据管理系统的主要原因。3、空间关系特征空间数据除了前面所述的空间坐标隐含了空间分布关系外。空间数据中记录的拓扑信息表达了多种空间关系。这种拓扑数据结构一方面方便了空间数据的查询和空间分析,另一方面也给空间数据的一致性和完整性维护增加了复杂性。特别是有些几何对象, 没有直接记录空间坐标的信息, 如拓扑的面状目标 , 仅记录组成它的弧段的标识, 因而进行查找、显示和分析操作时都要操纵和检索多个数据文件方能得以实现。
6、4 、分类编码特征一般而言 , 每一个空间对象都有一个分类编码, 而这种分类编码往往属于国家标准,或行业标准 , 或地区标准 , 每一种地物的类型在某个GIS 中的属性项个数是相同的。因而在许多情况下 , 一种地物类型对应于一个属性数据表文件。当然, 如果几种地物类型的属性项相同, 也可以多种地物类型共用一个属性数据表文件。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 2 5、海量数据特征空间数据量是巨大的 , 通常称海量数据
7、。之所以称为海量数据, 是指它的数据量比一般的通用数据库要大得多。一个城市地理信息系统的数据量可能达几十GB,如果考虑影像数据的存贮 , 可能达几百个 GB 。这样的数据量在城市管理的其他数据库中是很少见的。正因为空间数据量大 , 所以需要在二维空间上划分块或者图幅, 在垂直方向上划分层来进行组织。.1二：空间数据库技术发展现状（一）空间数据库检索技术发展现状1、5、60 年代是地理信息系统出现和探索的初期。1963 年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson 首先提出了地理信息系统这一术语，并建立了世界上第一个实用的地理信息系统加拿大地理信息系统（CGIS ），用于自然资源的管理和规划。2
8、、70 年代步入了地理信息系统快速发展的年代。加拿大、联邦德国、瑞典、日本等国也相继发展了自己的专业 GIS。随着 GIS 系统渐渐为更多的人所熟知，除了专业人士，更多的普通群众也想享受到 GIS 为人们生活中带来的便捷。3、80 年代是 GIS 理论趋于成熟的时期，也是 GIS 应用为人们所了解的时期。在理论上，大量的研究人员都投入到对 GIS 的研究中，在各大会议、期刊上都发表了大量关于 GIS 系统方面的文章，使人们对 GIS 有了更加深入的了解。实践中，商业性的咨询公司、软件制造商大量涌现，加大投入，积极开发关于 GIS 系统的产品，并提供专业化的咨询。各国政府更加重视 GIS 系统给
9、他们在军事上带来的优势，投入资金，筹划建造自己的 GIS 系统，如美国于 1987 年成立了国家地理信息与分析中（NCGIA ），英国于 1987 年成立了地理信息协会。并且国与国之间也加强合作，不再局限于国家的界限，大力发展GIS 系统。与此同时，计算机性能的提高，软件开发技术的逐渐成熟和数据库相关技术的大力发展，也使地理信息系统进一步加快发展。进入 90 年代以来，伴随着计算机技术的迅猛发展， Internet 的普及，再加上微机的高性价比，使得地理信息系统的应用得到了空前的发展。与此同时，群众对地理信息系统从不了解到略有所闻，再到认识逐渐加深，人们对地理信息系统使用的热情也变得无比的高涨
10、。它往往能成为各大企事业单位，政府机关所使用微机的必备装机软件。各国的政府纷纷把 GIS 提到战略部署的高度来对待。同时，在计算机操作系统的不断发展，也使地理信息系统具有更广阔的发展空间，成为跨平台、跨系统的高科技产品，为广大客户带来便利。4、在新的世纪里，世界各国对 GIS 科技的开发和研究，主要集中在以空间信息分析的新模式和新方法、空间关系及数据模型（包括与时间有关的四维数据结构）、人工智能和专家系统的引入、显示与输出技术、GIS 的效益评价以及保密性等方面。当前，国际上GIS 已从具备储存、分析评价、查询检索、自动制图等一般功能向信息采样自动化、多样化、多功能的综合分析评价模型，智能化专
11、家系统，与遥感遥测直接对接进行信息更新，以及规范化、标准化和信息充分共享等方面发展。2（二）空间数据库管理存储技术发展现状1、20 世纪 60 一 70 年代, 地理信息系统最初脱胎于计算机制图由于 CAD 软件在制图方面的优势。CAD 存储格式不能完全表达空问要素的属性信息, 空问数据之间当然也不可能建立拓扑关系或实现空间分析 存储结构的局限使CAD 数据模型随地理信息系统的发展而逐步被淘汰。文件与关系数据库混合管理系统的出现使GIS空间数据库技术的发展进入了第二阶段。 2、20世纪 80 年代的大部分 GIS软件采用混合管理的模式。 即用文件系统管理几何图形数据 , 用商用关系数据库管理系
12、统管理属性数据, 它们之间的联系通过目标标识或者内名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 3 部连接码进行连接。在这种管理模式中, 几何图形数据与属性数据除它们的OID作为连接关键字段以外 , 两者几乎是独立地组织。 1981年,ERSI(EnvironmentalsystemResearchInstitute,Inc.)公司推出了它的第一个商用GIS软 Are/Info实现了第二代地理数据模型一Coverage, 它就
13、是使用了文件与关系数据库混合的数据管理模式 , 得到了业界的认可 , 直到目前仍被广泛采用。采用文件与关系数据库管理系统的混合管理模式 , 还不能说建立了真正意义上的空间数据库管理系统, 因为文件管理系统的功能较弱 , 特别是在数据的安全性、一致性、完整性、并发控制以及数据损坏后的恢复方面缺少基本的功能。 3、20世纪 90 年代后期 ,GIS 空间数据库技术实现了空间数据和属性数据的统一存储,即两种数据同时使用关系数据库系统来管理, 这也成为了现代空间数据库技术的重要标志。在这一阶段出现了四种数据管理模式：(l) 全关系型空间数据管理系统全关系型空间数据库管理系统是指图形和属性数据都用现有的
14、关系数据库管理系统管理。关系数据库管理系统的软件厂商不作任何扩展, 由 GIS软件商在此基础上进行开发,使之不仅能管理结构化的属性数据, 而且能管理非结构化的图形数据。用关系数据库管理系统管理图形数据有两种模式, 一种是基于关系模型的方式, 图形数据按照关系数据模型组织。这种组织方式由于涉及一系列关系连接运算, 相当费时。另一种方式是将图形数据的变长部分处理成Binary 一二进制块 Block 字段。目前大部分关系数据库管理系统都提供了二进制块的字段域 , 以适应管理多媒体数据或可变长文本字符。GIS利用这种功能 , 通常把图形的坐标数据 , 当作个二进制块 , 交山关系数据库管理系统进行存
15、贮和管理。 (2)对象一关系数据管理系统由于直接采用通用的关系数据库管理系统的效率不高, 而非结构化的空间数据又一十分重要 , 所以许多数据库管理系统的软件商纷纷在关系数据库管理系统中进行扩一展, 推出了空间数据管理的专用模块使之能直接存贮和管理非结构化的空间数据, 如 Oracle 的oraclespatial、 IBMDBZ 的 spatialExtender、 IBMInformix 的 DataBlade、 MysQL 的 Geometry以及 MSsQLserver2005的 MssQLspatial 等。定义了操纵子点、线、面、圆、长方形等空间对象的 API 函数这些函数 , 将各
16、种空间对象的数据结构进行了预先的定义, 用户使用时必须满足它的数据结构要求, 用户不能根据 Gls 要求(即使是 GIS软件商 )再定义。这种扩展的空间对象管理模块主要解决了空间数据变长记录的管理, 由于由数据库软件商进行扩展, 效率要比前面所述的二进制块的管理高得多。但是它仍然没有解决对象的嵌套问题, 空间数据结构也不能由用户任意定义, 使用上仍然受到一定限制。 (3)面向对象 GIS 数据管理系统面向对象模型最适应于空间数据的表达和管理, 它不仅支持变长一记录 , 而且支持对象的嵌套 ! 信息的继承与聚集。面向对象的空间数据库管理系统允许用户定义对象和对象的数据结构以及它的操作。我们可以将
17、空间对象根据GIS的需要 , 定义出合适的数据结构和一组操作。这种空间数据结构可以是不带拓扑关系的面状数据结构, 也可以是拓扑数据结构, 当采用拓扑数据结构时 , 往往涉及对象的嵌套 ! 对象的连接和对象与信息聚集。当前已经推出了若干个面向对象数据库管理系统如Gemstone,Objectivity, Objeetstore,ontos,02,Peot,、飞 rsant 以及 CA公司的 Jasmine 等, 也出现了一些基于面向对象的数据库管理系统的地理信息系统, 如 GDE 等。然而 , 面向对象数据库管理系统(OODBMS)自身仍存在许多缺陷而不被看好首先, 由于 OODBMS缺乏标准
18、, 尽管已提出了一个标准草案ODMG93, 但没有得到普遍遵循 ; 其次,OODBMS 产品在安全性、完整性、坚固性、可伸缩性、视图机制、模式演化等许多方面还不完善; 另外,OODBMS的开发工具很少、对C/S 计算环境的支持也不够。因此, 目前 OODBMS在 GIS领域还不太通名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 4 用。 (4)面向对象的矢栅一体化GIS数据库管理系统以往的空间数据库管理系统主要是针对图形矢量空间
19、数据的管理而采取的方案。当前除图形矢量数据以外 , 还存在大量影像数据和DEM 数据, 如何将矢量数据、影像数据、DEM数据和属性数据进行统一管理, 已成为空间数据库的一个重要研究方向(EhlerS,1989,Figueroa,1990)。自 80 年代末、 90 年代初 , 人们就相当重视面向对象技术在GIS 领域中的应用 , 软件技术也在不断发生变革 , 较早推出的面向对象GIS软件 Systemg,对面向对象方法在GIS中的应用起了较大推动作用 , 之后的 Smallword 和 Arc/hifos.3,己使面向对象 GIS达到了普及应用阶段。 ESRI在 Arc/Infos.3引入了第
20、汽代空间数据模型一Gcodatabase, 它是一种新的面向对象的数据模型 , 利用 Gcodatabase 数据模型一可以建立面向对象的空问数据库。Geodatabase使用了面向对象的方法 , 使得要素一可以具有自己的行为和属性, 并目要素类具有继承性、多态性和封装性。在国内 , 武汉测绘科技大学 ( 新武汉大学 ) 开发的地理信息系统软件Geostar 从一开始设计就采用面向对象数据模型和面向对象技术, 中国的地球空间数据交换格式也是以面向对象的逻辑模型为主要设计思想的。北京超图公司开发的SuPerMapSDX+海量空间数据管理引擎是 SuPerMap第三代空间数据库技术 , 具有大数据
21、量矢量栅格数据管理! 长事务处理能力! 异构分布式数据管理、拓扑关系支持等诸多性能和功能, 其在空间索引速度 ! 复杂集合实体支持等技术性能上甚至超过了国外同类产品。（三）空间数据模型发展现状空间数据库经过这几年的发展，二维空间数据技术已相当成熟，而且实际应用中大多数情况下用二维甚至一维坐标进行描述就可以满足需求。人们是生活在三维空间的，从目前的研究现状来看，三维数据结构总体上分为基于体描述的和基于面表示的数据模型及三维矢量、栅格、混合与面向对象的数据结构。二维的数据结构和三维的数据结构对于不同的应用目的，具有不同的优点，基于不同的应用目的往往需要这两种方式交替运作，这样就需要有一种三维数据结
22、构能够与二维的数据结构相兼容；基于体素的不规则三棱柱数据模型结合地学结构的特点，在建立地学GIS上有其独特的优点，同时，还可以很容易地在基于矢量结构的二维数据结构上进行扩展得到三维数据结构，并实现与二维数据结构兼容。现在的空间数据库大都采用面向对象的技术进行设计和实现，因此，不规则三棱柱网络模型的数据结构按面向对象程序设计的风格进行描述，对每一个基本元素定义成一个类，拓扑关系包含在类的成员变量和成员函数中，这样程序设计中只对每一个元素运用其成员变量编写其成员函数，程序通过调用其成员函数即可实现拓扑关系的自动建立。若果把时间也算上，人们则是生活在四维空间中，随着应用的不断深入，涉及四维的自然和人
23、为现象的处理越来越多，这就对数据的处理提出了更高的要求，要能够保存并有效地管理历史变化数据，以方便将来重建历史状态、跟踪变化、预测未来，这样的地理信息系统软件难以处理时态现象，时空数据模型已成为空间数据库技术领域一个新的研究方向。（四） 空间数据库应用现状现实生活中 , 大部分的数据 ( 约 85% 以上)都具有空间属性 , 例如, 地址、电话号码、 客户统计分布数据或者资产分布数据等等。利用这些数据信息的空间属性进行数据分析, 可以观察发展趋势 , 帮助您掌握机遇。总而言之, 能够迅速有效地管理空间数据, 根据其空间属性进行分析 , 对于当今的企业来说 , 是势在必行的。特别是在金融、保险、
24、市场营销、邮电名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 5 通信、市政管理、城市规划、公安交通、石油地质、医疗保健等领域。而能够进行空间操作的数据库更具有明显的优势, 它包含许多能够根据其地理属性进行分析的基本信息。所有在普通数据库中能够进行的空间操作在空间数据库中均可以进行。使用Or-acle7 Spatial Data Option,可以围绕数据库建立一个企业级的决策支持系统, 用来处理所有类型的数据 , 包括空间属性
25、数据。可以预见, 随着信息技术的发展 , 对于空间数据的管理将显得日趋的重要, 因此空间数据库因其数据分析的多维性, 或者说是空间性 , 在数据库的应用方面将扮演越来越重要的角色。三：空间数据库存在的问题1、数据共享问题地理数据是 GIS的重要组成成分，它有很强的时空特性，获取手段及形式也是多种多样的。根据需求的不同，不同的地理信息系统获取的地理信息类型不同，更由于各个系统采用的空间数据库管理系统的不同，空间数据的数据文件格式也不一样，并且也没有地理信息的共享政策，因而造成各个系统的空间数据无法共享。为了使空间数据可以共享，使得建立的GIS 数据库的数据可以得到利用，确定空间数据库应包括的数据
26、文件及其数据类型、制定数据交换格式， 成为 GIS发展的关键。目前 GIS多源空间数据的集成主要朝着三个方向发展，一是通过建立统一的数据交换标准来约束并规范已有的各类地理信息系统，采用数据交换标准来进行空间数据交换；二是建立数据共享政策；三是 GIS 数据中间件技术。但是由于目前人们对空间信息认识和研究成果的制约，建立统一的数据交换格式和信息标准仍是一个长期、复杂的过程。2、数据“瓶颈”问题空间数据的来源越来越多，形式越来越丰富，空间数据库中的数据量将会越来越大，尽管数据的压缩、存储与管理技术在不断的进步，但由于空间数据采用两种数据结构，这两种数据结构的相互转换导致海量空间数据输入的高额费用。
27、目前，地理数据结构主要有两种：矢量数据结构和栅格数据结构。其中矢量数据能准确表示空间实体的位置及相互间的拓扑关系，存储量小， 便于查询，但空间分析相当困难；栅格数据输入方便，并能方便、快速地获取与空间信息的遥感技术相连接，但存储量大，且不能实现空间拓扑关系。在应用中，这两种类型的相互转换会大大增加处理的工作量，影响精确度与可靠性。此外，在 WebGIS 中，GIS数据的传输量很大，对于网络带宽、速度等要求非常高。这个问题严重影响了WebGIS 在实际生活中的应用与发展，是当前急需解决的问题之一。3、数据安全问题在 WebGIS 逐渐成为空间数据库的主要发展方面的同时，数据的安全性也随之成为一个
28、不可忽视的问题。3四：空间数据库的发展趋势随着计算机技术和相应技术的发展以及计算机应用需求的拓广, 20 世纪 80 年代以来 ,数据库研究领域得到了极大的拓展, 其特征表现在 : 各种学科技术的内容与数据库的交叉结合, 从而使数据库领域中新内容、新应用、新技术层出不穷, 形成了当今的数据库系列。由于相关技术的发展和应用需求的驱动而出现了面向对象数据库、分布式数据库、工程数据库、演绎数据库、知识库、模糊数据库、时态数据库、统计数据库、空间数据库、科学数据库、文献数据库、并行数据库、多媒体数据库等数据库新领域。它们都继承了传统数据库的理论和技术 , 但又不是传统的数据库。与传统数据库的概念和技术
29、相比, 当今数据库名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 6 的整体概念、技术内容、应用领域, 甚至基本原理都有了重大的发展和变化, 从而使得传统的数据库 , 即面向商业与事务处理的数据库仅仅成为当今数据库系列中的一个成员。当然,也是在理论和技术上发展得最为成熟、应用效果最好、 应用面最广泛的成员 . 其核心技术、基本原理、设计方法和应用经验等仍然是整个数据库技术发展和应用开发的指导和基础。1、海量空间数据管理海量地理空
30、间数据库管理已成为制约GIS 技术发展的一个瓶颈，是当前地理信息科学领域研究的重要前沿课题之一。传统GIS由于在地理空间数据模型、空间数据管理模式等方面存在缺陷，已不满足海量地理空间数据管理的需要。例如，我们可以立足于土地资源调查领域，海量地理空间数据的管理，尝试探索一套海量地理空间数据库的高效管理方案，具体包括以下四个方面的研究内容：(1) 分析现有地理空间数据模型利弊，在面向对象地理空间数据模型Geodatabase的基础上，引入时空一体化思想，借鉴扩展的基态修正模型，自主设计时空数据模型。(2) 根据海量地理空间数据多源异构等特点，深入剖析海量地理空间数据管理的相关技术，包括海量空间数据
31、集成管理、矢量栅格一体化存储、多源空间数据无缝集成、空间数据库引擎、空间数据多重表达等关键技术。(3) 为满足省级土地利用更新调查成果数据库建库的各种需求，根据土地利用数据库设计的基本原则，提出数据库开发总体方案，详细设计省级土地利用更新调查成果数据库的逻辑结构、物理结构、存储方式、索引方式及数据处理与融合方式，探讨实现该设计拟采用的关键技术。(4) 将上述技术理论与设计方法应用于土地资源调查中。2、时空空间数据库时空信息在越来越多的应用中显得越为重要。时空数据库技术是一个新兴的研究领域，对当今信息快速更新的时代，发挥着很大的作用。自20 世纪 90年代开始，空间数据库和时态数据库的研究者逐渐
32、认识到各自研究领域里存在的一些问题以及两者之间存在的联系，开始探索将空间数据库和时态数据库相结合的相关技术。从新的角度对能表达空间对象随时间发生位置及范围变化的时空数据库规范化问题进行深入而系统的研究是非常有意义的。时空数据库是地理信息系统（GIS)的应用基础，而时空数据模型是时空数据库的理论基础。时空数据模型是以概念方式对客观世界的抽象，是一组由相关关系联系在一起的具有动态特性的实体集，它通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。主要包括以下五种模型，即时间附加型、时间新维型、面向对象型、基于状态和变化的统一模型、以及时空数据模型。3、空间信息与移动通信的集成应用随着计算机软、硬件技术
33、的高速发展，特别是Internet技术的发展， GIS 技术经历了单机上的 GIS工程、基于区域网的企业级GIS和基于 Internet网的社会化 GIS的 9 个发展阶段，现正在与移动互联网结合，将GIS更进一步地推向社会。 GIS 技术、移动通信技术及定位技术（基于机站定位和基于GIS定位）很自然地形成了LBS技术。移动 Internet与 GIS的有机结合，为用户基于位置的信息交换、信息获取、信息共享和信息发布提供了便捷、经济的技术途径，从而形成面向手机等便携式信息终端的GIS 应用方案。针对这一应用需求，各大 GIS厂商、大型数据库厂商、手机厂商都推出了自己的无线产品和解决方案。 其中
34、有 ESRI公司的 ArcPAD ， ， Intergraph公司提供的无线空间信息服务解决方案MLS ，Internet公司的 IntelliWhere无线空间信息服务平台， Sun公司的 Jave Location Service平台， Orcale 公司的 Mobile Location Services On Orcal8i。我国许多公司也正着手开发这类技术。同时，三家最大的手机厂商Nokia，Motorola 和 Ericsson 联合创办了 LIF名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -
35、- - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 7 （location interoperability forum），旨在促进手机移动定位系统间的互用性，创建基于位置的全球无线服务。另外，具有GPS 模块的移动终端设备发展迅速，为移动用户进行实时定位提供了可能。4 五、对空间数据库的个人认识空间数据是用于描述有关空间实体的位置、形状和相互关系的数据, 以坐标和拓扑关系的形式存储。它包含带有空间坐标及空间范围的任何相关数据, 如二维、三维或更高维空间坐标、建筑设计图、地球经纬度、城市规划图等。在传统的关系型数据库模式中, 只能处理单维属性的数据 , 不能存储空间
36、数据的位置特征。所谓单维属性数据是指传统类型( 包括数字型、字符型等 ) 的数据 , 它不包括描述空间位置和形状的坐标信息和描述空间关系的拓扑信息。空间数据的最常用的数据组织形式是空间数据库。传统数据库中存放单维属性的数据实体以及这些实体之间的联系, 同样, 空间数据库保存空间实体以及这些实体之间的空间关系。空间数据库技术是地理信息系统数据组织的核心技术，也是地理科学、测绘科学、计算机科学和信息科学相结合的产物。空间数据库技术已经代替传统的文件管理方式，逐步成为空间数据管理的主流技术。由于空间数据的特殊性，空间数据管理在为计算机和信息科学做贡献的同时，也如饥似渴地吸取计算机主流技术的各项最新成
37、果，成为计算机科技领域中应用研究技术内容最丰富的分支之一。与传统数据库不同 , 空间数据库通常包含空间拓扑或距离信息, 因此需要以复杂的多维空间索引来组织结构。目前，空间索引按照已提出的空间存取方法特性可分为空间驱动结构和数据驱动结构。其中空间驱动结构又可分为网格文件、k- d- 树、四叉树、空间填充曲线；数据驱动结构可分为R- 树、R*- 树。由于空间数据的复杂性和特殊性, 一般的商用数据库管理系统难以满足要求。因而, 围绕空间数据管理方法 , 出现了几种不同的模式：文件与关系数据库混合管理系统、全关系型空间数据库管理系统、对象关系数据库管理系统、面向对象空间数据库管理系统。参考文献1 龚健雅 . 空间数据库管理系统的概念与发展趋势. 测绘科学， 2 00 1,26(3): 34 2 乔振新 . 空间索引技术的应用与研究. 地名论坛， 2000.11 3 毕硕本 . 空间数据库教程. 科学出版社 . ，2013.6 ，1516 4 李德仁、李清泉、谢智颖、朱欣焰. 论空间信息与移动通信的集成应用. 武汉大学学报信息科学版 . 2002,TN92;P208:3 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -