地理空间数据库原理

序
前言
章地理空间数据库导论 1
1.1 地理空间数据 3
1.2 空间数据管理演变过程 6
1.3 空间数据库系统 12
1.4 地理空间数据库系统与其他课程的关系 15
1.5 地理空间数据库的研究内容与发展趋势 17
第2章地理空间现象计算机表达 20
2.1 空间实体及地图表示 20
2.1.1 实体的维数和延展度 20
2.1.2 空间变量和空间实体的属性 20
2.1.3 空间实体的地图表示 21
2.2 空间实体的数据描述 99
2.2.1 空间实体的数据抽象 99
2.2.2 基于实体对象的描述 23
2.2.3 基于场的描述 26
2.3 空间实体矢量数据表示 31
2.3.1 空间实体的几何表示 32
2.3.2 空间实体的属性描述 35
2.3.3 地理空间关系的表示 38
2.4 空间实体的栅格表示 39
2.4.1 栅格格式及其结构 41
2.4.2 栅格数据编码方法 43
2.4.3 栅格数据的操作 49
2.5 矢栅结构的比较及转换算法 51
2.5.1 栅格结构与矢量结构的比较 51
2.5.2 相互转换算法 52
2.6 空间数据的基本特性 57
第3章基本数据结构 59
3.1 线性表结构 59
3.1.1 线性表 59
3.1.2 栈和队列 60
3.1.3 数组 61
3.2 链表 61
3.2.1 线性链表 61
3.2.2 循环链表 63
3.2.3 双重链表 63
3.3 串 63
3.4 树 64
3.4.1 树 64
3.4.2 二叉树 65
3.4.3 线索树 67
3.4.4 树的二叉树表示 70
3.4.5 树的应用 70
3.5 图 71
3.5.1 基本概念 71
3.5.2 图的存储结构 73
3.5.3 图的运算 75
第4章空间数据的物理组织 79
4.1 文件组织的基本概念 79
4.1.1 操作系统的文件管理 79
4.1.2 逻辑记录与物理记录 80
4.1.3 地址与指针 81
4.1.4 分页与系统缓冲区 82
4.1.5文件组织 83
4.1.6 动态存储管理 84
4.2 流水文件 86
4.3 顺序文件 86
4.3.1 如何确定关键字值的顺序 87
4.3.2 顺序文件的存储组织 87
4.3.3 顺序文件的查找 87
4.3.1 顺序文件的维护 89
4.4 索引文件 89
4.4.1 索引顺序文件 90
4.4.2 索引无序文件 90
4.4.3 B-树 91
4.4.4 B+树 95
4.4.5 Hash文件 96
4.5 空间数据索引 102
4.5.1 空间数据索引概述 102
4.5.2 空间索引与B+树索引 110
4.5.3 空间填充曲线的索引 111
4.5.4 网格文件 113
4.5.5 点和区域的R树索引方法 116
第5章空间数据模型 120
5.1 实体模型 120
5.1.1 模型 120
5.1.2 实体模型 120
5.2 数据模型 123
5.2.1 层次模型与树结构 124
5.2.2 网络模型与图结构 129
5.2.3关系模型与二维表结构 136
5.3 面向对象数据模型 141
5.3.1 面向对象的基本概念 142
5.3.2 面向对象数据模型 144
5.4 面向对象空间数据模型 148
5.4.1 地理要素数据模型 149
5.4.2 地理要素分层模型 156
5.4.3 地理空间分块模型 158
5.4.4 地理要素空间关系模型 159
5.4.5 空间数据多尺度模型 161
5.4.6 面向对象空间数据模型 162
5.5 时空数据模型 165
5.6 三维数据模型 166
5.6.1 三维空间数据库的功能 167
5.6.2 三维数据结构 167
5.7 几种常见国内外软件空间数据模型 169
5.7.1 Arc/lnfo数据模型 169
5.7.2 Maplnfo数据模型 173
5.7.3 Geostar数据模型 174
5.7.4 Oracle Spatial的空间数据模型 175
第6章空间数据库体系结构 178
6.1 空间数据库系统 178
6.1.1 空间数据库 178
6.1.2 空间数据库硬件系统 180
6.1.3 操作系统 182
6.1 d 数据字典 186
6.1.5 空间数据库管理系统 187
6.1.6 空间数据库管理员 189
6.1.7 空间数据库用户 190
6.2 数据库系统的体系结构 191
6.2.1 数据库的抽象层次 191
6.2.2 映射与数据独立 194
6.2.3 数据语言 194
6.2.1 应用程序对数据库的访问 197
6.3 空间数据库系统的体系结构 198
6.3.1 基于文件系统的体系结构 198
6.3.2 基于文件系统与数据库的混合体系结构 201
6.3.3 基于数据库管理系统的体系结构 202
6.3.1 空间数据库系统的集中式体系结构 203
6.3.5 数据库系统的客户／服务器体系结构 203
6.4 分布式空间数据库系统 207
6.4.1 空间数据的分布 208
6 d 2 分布式空间数据库系统的模式结构 210
6.4.3 分布式空间数据库系统的体系结构 211
第7章关系数据库接口技术与地理空间数据库引擎 213
7.1 关系数据库接口技术 213
7.1.1 开放数据库互连ODBC 213
7.1.2 数据访问对象DAO 214
7.1.3 OLE DB 217
7.1.1 ActiveX数据对象(ADO) 219
7.1.5 基于PRO*C的Oracle数据库访问 221
7.1.6 基于Oracle的数据库OCI访问 222
7.2 地理空间数据库引擎 226
7.2.1 SDE的基本概念 227
7.2.2 SDF的发展现状 99S2
7.2.3 SDF的特点 229
7.2.4 SDE的研究内容 230
7.3 国内外地理空间数据库引擎技术分析 232
7.3.1 ArcSDF 233
7.3.2 SuperMap SDX+ 235
7.3.3 MapGIS SDF 237
7.3.4 ORACIJF SPATIAL 237
第8章地理空间数据库管理系统 240
8.1 地理空间数据库管理系统功能概述 240
8.2 空间数据库定义 241
8.3 空间数据库操作 242
8.4 空间数据操作功能 247
8.4.1 空间数据获取 247
8.4.2 空间关系建立 248
8.4.3 空间数据的检索和查询 250
8.4.4 空间数据编辑功能 257
8.4.5 空间数据可视化 259
第9章地理空间数据库系统设计 261
9.1 空间数据库设计的内容与要求 261
9.1.1 空间数据库的设计内容 261
9.1.2 空间数据库的设计要求 262
9.2 地理空间数据库系统设计方法 263
9.2.1 信息建模 264
9.2.2 语义建模 268
9.2.3 实体及联系建模 271
9.3 空间数据库设计过程 273
9.3.1 需求分析 275
9.3.2 概念数据模型 277
9.3.3 逻辑数据模型 280
9.3.4 物理数据模型 282
9.4 地理空间数据库设计技巧 284
0章基础地理空间数据库建立 288
10.1 基础地理空间数据库建设流程 288
10.1.1 建设方法选取 288
10.1.2 地形图数字化方法 289
10.1.3 遥感影像数字化方法 289
10.1.4 数字高程模型库建立过程 289
10.2 资料收集与处理 291
10.2.1 资料收集与分析 291
10.2.2 资料处理 292
10.3 基础地理空间数据获取 294
10.3.1 空间数据获取的一般原则 294
10.3.2 空间数据获取方法 295
10.3.3 元数据获取 299
10.4 国家基础地理空间数据库介绍 300
10.5 地理空间数据质量 307
10.5.1 地理空间数据质量概念 307
10.5.2 空间数据质量评价 308
10.5.3 空间数据质量问题的来源 309
10.5.4 常见空间数据源的误差分析 312
10.5.5 空间数据质量控制 313
1章地理空间数据仓库与互操作 316
11.1 空间数据互操作 316
11.1.1 多源空间数据 316
11.1.2 空间数据互操作的概念 317
11.1.3 空间数据互操作相关标准 320
11.1.4 空间数据互操作的实现方法 323
11.1.5 组件技术实现GIS互操作 328
11.1.6 基于XML的空间数据互操作实现技术 329
11.2 空间数据仓库 330
11.2.1 空间数据仓库的起源 330
11.2.2 空间数据仓库的基本特征 331
11.2.3 空间数据仓库体系结构 333
11.2.4 空间数据仓库功能组成 334
11.2.5 空间数据仓库硬件及网络结构 342
11.3 空间数据的元数据 343
11.3.1 元数据概念与分类 343
11.3.2 空间数据元数据的概念和标准 345
11.3.3 空间数据元数据的获取与管理 349
11.3.4 空间数据元数据的应用 350
主要参考文献 352