空间数据库特点

Python与开源GIS

空间数据库特点

2017-12-13 作者: xuzhiping 浏览: 1701 次

摘要: GIS数据库是空间数据有组织的集合,所以,GIS数据库 除了一般数据特征外,还具有一些区别于其他一般 数据库的特征,这些特征表现在以下七个方面。 (1)空间特征 空间特征是空间数据最主要的特征,它描述了空间物体 的位罝、形态,甚至需要描述物体的空间拓扑关系。如...

GIS数据库是空间数据有组织的集合,所以,GIS数据库 除了一般数据特征外,还具有一些区别于其他一般 数据库的特征,这些特征表现在以下七个方面。

(1)空间特征

空间特征是空间数据最主要的特征,它描述了空间物体 的位罝、形态,甚至需要描述物体的空间拓扑关系。如描述一条河流,一般数据侧重于河流的流域面积、水流量、枯水期;而空间数据则侧重于描述河流的位置、长度、发源地等和空间位置有关的信息,复杂的还要处理 河流与流域内各河流间的距离、方位等空间关系。

(2)抽象特征

空间数据描述的是真实世界所具有的综合特征,非常复杂,必须经过抽象处理。不同主题的GIS数据库,人们所关心的 内容也有差别。在不同的抽象中,同一自然地物可能会有 不同的语义。如既可以被抽象成水系要素,也可以被抽象 成行政边界,如省界、县界等。

(3)空间关系特征

空间数据除了空间坐标隐含了空间分布关系外,空间数据 中也记录了拓扑数据结构表达的多种空间关系。这种拓扑 数据结构一方面方便了空间数据的査询和空间分析,另一方 面也增加了空间数据的一致性和完整性维护的复杂程度。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孤段的标识,因而在 进行査找、显示和分析操作时,都要操纵和检索多个数据文件。

(4)多尺度与多态性

不同观察尺度具有不同的比例尺和精度,同一地物在 不同情况下会有形态差异。如任何城市在地理空间都占 据一定范围的区域,可以被作为面状空间对象。在比例尺 较小的GIS数据库中,城市是作为点状空间对象来处理的。

(5)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。也就是说,每一条记录是定长的,数据项表达的只能是 原始数据、不允许嵌套记录。而空间数据则不能满足这种 结构化要求。若将一条记录表达成一个空间对象,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。此外,1个对象可能包含另外的1个或多个对象,如1个多边形,它可能含有多条弧段。若1条记录表示几条弧段,在这种情况下,2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之一。

(6)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 许多悄况卜,一种地物类型对应于一个厲性数据表文件。当然,如果几种地物类型的属性项相同,也可以有多种地 物类型共用一个属性数据表文件。

(7)海量数据特征

空间数据量通常称海量数据。之所以称为海量数据,是指它的数据童比一般的通用数据库要大得多。一个城市 GIS的数据董可能达几十个GB,如果考虑影像数据的存储,可能达几百个GB乃至TB级。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幘,在垂直方向上划分层来进行组织。

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