空间数据库–建立空间数据帝国¶

Spatial Databases

什么是GIS中的空间数据库？¶

空间数据库为访问、存储和管理空间数据帝国提供了坚实的基础。

数据库是 相关信息 允许数据的输入、存储、输入、输出和组织。数据库管理系统（DBMS）是用户与其数据库之间的接口。

一个**空间数据库**包括**位置**。它的几何图形有点、线和多边形。

GIS将来自许多来源的空间数据与许多不同的人结合在一起。数据库将用户连接到GIS数据库。

例如，一个城市可能有废水部门、土地记录部门、运输部门和消防部门，并使用公共空间数据库中的数据集。

让我们仔细看看空间数据库以及它们在GIS中的使用方式：

什么是GIS中的属性表？¶

首先，让我们看看基本的：

默认情况下，空间矢量特征总是与GIS中的非空间属性表相关联。空间功能存储哪里 objects are located on a map。非空间属性表解释了地图上的对象代表什么。属性表类似于电子表格。

属性表示例

FIELDS 有不同的类型，如文本（ 字符串 ），整数（整数 s）和日期（ YYYY/MM/DD ）字段名是列名称的标题。字段名应描述在列中输入的信息。例如，平均总体的字段名为 AVG_POP。

ROWS 在属性表中，表示数据集中的空间特征或该数据集的关联记录。

属性中的行可以与空间特征有关系。有三种关系：

一对一关系
一对多关系
多对多关系

一对一关系将一个表与一个表绑定在一起¶

什么是GIS中的一对一关系？地图上的空间数据总是链接到表中的一行。当一个特性链接到表中的一个条目时，这称为一对一关系（1-1）。例如，以下是美国五个城市的地理位置：

下面是与这五个位置相关联的属性表：

如你所见，我们可以得到关于这五个城市的更多信息。我们学习他们的经纬度。

不仅如此，我们还看到他们 波普最大值 （指大都市区）和 pop_min （代表同一名称的注册城市）。

一对多关系将表中的多个记录联系在一起¶

什么是一对多关系?

当一个空间特性与属性表中的多个记录相关联时，这称为 一对多关系（1-M）。

在这种情况下，空间表中有一个唯一标识符，用于唯一标识表中的每一行。这些叫做 keys 它们存在于空间属性表和非空间属性表中。

这个唯一的ID（主键）是地理数据和属性表之间的主要链接。此键必须作为**外键**。

1-M关系通常在空间数据库中建立。关系类设置关系的类型以及由唯一ID连接的功能。

下面是一个例子，在3年的时间内，在两个山区进行了调查。多年来，山区调查的坐标保持不变：

这两座山有独特的身份证**A101**和**A102**如属性表所示：

在三年的时间里，对不同的动物进行了多次观察。这些山脉的两个地点有相同的身份证- A101**和**A102。

每个现场的观察结果可在**OBS**字段。这个**YEAR**字段标识观察动物的年份。链接这些属性表的两个字段是主键**ID**和**SURV_ID**。

你可以看到我们的情况 减少冗余 . 我们不再在每次观测中存储纬度和经度。这是因为每个纬度和经度只在测量点表中存储一次。

**GIS中的多对多关系**在GIS中不太常见。当相关属性表中有许多条目时，就会存在这种关系，反之亦然。通常会生成一个交叉表来将多个记录关联在一起。

关系数据库管理系统（RDBMS）¶

什么是关系数据库管理系统（RDBMS）？

如上所述，链接这些属性表的两个字段是主键。**ID**和**SURV_ID**将这些表联系在一起的是用户建立一个1-M关系。

这是一个RDBMS的例子。

RDBMS是数据的关系存储概念。关系数据库包含保存记录的表。每个记录都保存包含该记录数据的字段。

它使用 标准化 到 分开表格并将表格链接在一起 . 规范化不会浪费空间。它将信息分解为离散的组件。RDBMS减少了重复信息。在上面的示例中，我们将重复的信息提取到多个表中。一个表上有一个外键，我们可以通过关系访问该表。

RDBMS可能会变得非常复杂，例如下面的示例：

什么是布尔代数？¶

布尔代数是用于选择具有一组代数条件的特征的条件。条件包括和、或不包括。

通过使用布尔代数设置定义查询来筛选地图中显示的要素时。例如：city=“large”和country=“north america”将筛选出符合此条件的所有记录

在GIS中，布尔代数是用一组代数条件选择特征的条件。条件包括和、或不包括。维恩图通常用来表示布尔运算。布尔代数这个名字起源于1847年的创始人乔治·布尔。

结构化查询语言（SQL）是用户如何使用布尔代数与数据库交互的。

空间数据库示例¶

Proprietary Esri File Geodatabases 存储向量、栅格、表、拓扑和关系。可以为数据完整性设置架构。文件地理数据库具有结构、性能和数据管理优势。
Open source PostGIS 将空间对象添加到跨平台PostgreSQL数据库。PostGIS提供给PostgreSQL DBMS的三个特性是空间类型、索引和函数。在支持不同几何类型的情况下，PostGIS空间数据库允许查询和管理有关位置和映射的信息。
其他数据库示例包括 SQL Server （其中geometry只是另一种数据类型，如char和int）和 Microsoft Access （在Arcgis中称为个人地理数据库）。

空间数据库为多个用户同时访问共享空间数据提供了一种机制，类似于DBMS。

关于空间数据库的最终决定¶

数据库管理系统（DBMS）允许用户在数据库中存储、插入、删除和更新信息。

RDBMS更进一步。它通过规范化减少了冗余。它通过主键和外键将表链接在一起。

空间数据库 更进一步 因为它用地理坐标记录数据。

从地理数据库到PostGIS，空间数据库已迅速成为管理空间数据的主要方法。

开始你的 空间数据帝国 使用空间数据库。