第一篇：空間數(shù)據(jù)庫復(fù)習(xí)題

Chapter 1: Introduction to Spatial Databases

1、舉例說明什么是空間數(shù)據(jù)、非空間數(shù)據(jù)？如何理解空間查詢（spatial queries）和非空間查詢的區(qū)別（Non-spatial queries）？

答：河流的泛洪區(qū)，衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)、氣象氣候數(shù)據(jù)等都可以是空間數(shù)據(jù)

書店名稱 店員人數(shù)，去年的銷售量，電話號(hào)碼等是非空間數(shù)據(jù)

空間查詢是對(duì)空間數(shù)據(jù)的查詢或命令

2、什么是GIS，什么是SDBMS？請(qǐng)闡述二者的區(qū)別和聯(lián)系。

答：

1、GIS是一個(gè)利用空間分析功能進(jìn)行可視化和空間數(shù)據(jù)分析的軟件。它的主要功能有：搜索、定位分析、地形分析、流分析、分布、空間分析/統(tǒng)計(jì)、度量

GIS 可以利用SDBMS來存儲(chǔ)、搜索、查詢、分享大量的空間數(shù)據(jù)集

2、SDBMS是一個(gè)軟件模塊。它可以

①、利用一個(gè)底層的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

②、支持多種空間數(shù)據(jù)模型、相應(yīng)的空間抽象數(shù)據(jù)類型（ADT）以及一種能夠調(diào)用這些ADT的查詢語言

③、支持空間索引、高效的空間操作算法以及用于查詢優(yōu)化的特定領(lǐng)域規(guī)則

3、區(qū)別與聯(lián)系：①、利用GIS可以對(duì)某些對(duì)象和圖層進(jìn)行操作，而利用SDBMS則可以對(duì)更多的對(duì)象集和圖層進(jìn)行更加簡(jiǎn)單的操作

②、SDBMS可以在GIS不能使用的某些領(lǐng)域進(jìn)行使用，例如基因組學(xué)、天文學(xué)、多媒體信息系統(tǒng)等

③、GIS可以作為SDBMS的前端，利用一個(gè)高效的SDBMS可以大大提高GIS的效率和生產(chǎn)率。

3、從GIS這一縮寫的三種含義來理解GIS的發(fā)展歷程。答：地理信息系統(tǒng)：為專業(yè)人員提供的軟件

地理信息科學(xué)：為地理信息系統(tǒng)和服務(wù)提供使用和發(fā)展的定義、框架和理論 地理信息服務(wù)：為普通用戶提供的網(wǎng)點(diǎn)和服務(wù)中心，例如PC機(jī)上的地理和空間服務(wù)

4、用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理空間數(shù)據(jù)，存在什么不足之處？

答：1）無法用遞歸和嵌套的方式來描述復(fù)雜關(guān)系的層次和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，模擬和操作復(fù)雜地理對(duì)象的能力較弱；

2）用關(guān)系模型描述本身具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和涵義的地理對(duì)象時(shí)，需對(duì)地理實(shí)體進(jìn)行不自然的分解，導(dǎo)致存儲(chǔ)模式、查詢途徑及操作等方面均顯得語義不甚合理；

3）由于概念模式和存儲(chǔ)模式的相互獨(dú)立性，及實(shí)現(xiàn)關(guān)系之間的聯(lián)系需要執(zhí)行系統(tǒng)開銷較大的聯(lián)接操作，運(yùn)行效率不夠高

4）空間數(shù)據(jù)通常是變長的，而一般RDBMS只允許記錄的長度設(shè)定為固定長度，此外，通用DBMS難于存儲(chǔ)和維護(hù)空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系。

5）一般RDBMS都難以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)、連通、包含、疊加等基本操作。

6）一般DBMS不能支持GIS需要的一些復(fù)雜圖形功能。

7）一般RDBMS難以支持復(fù)雜的地理信息，因?yàn)閱蝹€(gè)地理實(shí)體的表達(dá)需要多個(gè)文件、多條記錄，包括大地網(wǎng)、特征坐標(biāo)、拓?fù)潢P(guān)系、屬性數(shù)據(jù)和非空間專題屬性等方面信息。

8）GIS管理的是具有高度內(nèi)部聯(lián)系的數(shù)據(jù)，為了保證地理數(shù)據(jù)庫的完整性，需要復(fù)雜的安全維護(hù)系統(tǒng)，而這些完整性約束條件必須與空間數(shù)據(jù)一起存儲(chǔ)，由地理數(shù)據(jù)庫來維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性。否則，一條記錄的改變會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤、相互矛盾的數(shù)據(jù)存在，而一般RDBMS難以實(shí)現(xiàn)這一功能。

5、What is a SDBMS ？

答：SDBMS是一個(gè)軟件模塊。它可以

①、利用一個(gè)底層的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

②、支持多種空間數(shù)據(jù)模型、相應(yīng)的空間抽象數(shù)據(jù)類型（ADT）以及一種能夠調(diào)用這些ADT的查詢語言

③、支持空間索引、高效的空間操作算法以及用于查詢優(yōu)化的特定領(lǐng)域規(guī)則

6、什么是后關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型？后關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型有哪些？

答：后關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型支持用戶定義抽象數(shù)據(jù)類型，空間數(shù)據(jù)的類型可以添加。

包括面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫模式OOBDMS和面向關(guān)系ORDBMS的數(shù)據(jù)庫模式。

7、SDBMS的三層體系結(jié)構(gòu)（Three Layer Architecture）是什么？借此深入理解SDBMS的作用。

答：空間應(yīng)用—空間數(shù)據(jù)庫—DBMS

教材P11的圖

8、空間數(shù)據(jù)庫主要涉及哪些內(nèi)容？

答：數(shù)據(jù)模型、查詢語句、查詢處理與優(yōu)化、文件組織和索引、數(shù)據(jù)挖掘

9、舉例說明單遍掃描查詢和多遍掃描查詢的概念。

答：?jiǎn)芜厭呙璨樵冎?，被查詢的表（關(guān)系）中的一條記錄（元組）最多只被訪問一次；例如“列出武大周圍5km內(nèi)的書店的名字”。

多遍掃描查詢是被查詢的表（關(guān)系）中的一條記錄（元組）至少被訪問一次，例如“找出其代表的選取范圍大于200公頃并且在這區(qū)擁有公司的女議員的名字”

10、過濾－精煉策略的作用？兩個(gè)步驟的內(nèi)容是什么？

提示：ppt ： Efficient algorithms to answer spatial queries Common Strategyfast but content is lost when power is off主存：速度快，信息斷電丟失 Secondary storage-slower, retains content without power二級(jí)存儲(chǔ)器：慢，信息斷電不丟 Tertiary storage（如磁帶驅(qū)動(dòng)器）-very slow, retains content, very large capacity脫機(jī)存儲(chǔ)器：非常慢，保存信息容量非常大。DBMS usually manage data

? ? ? on secondary storage, e.g.disks Use main memory to improve performance User tertiary storage(e.g.tapes)for backup備份, archival檔案 etc.4、磁盤存儲(chǔ)相關(guān)概念：磁道track、扇區(qū)sector、柱面cylinder？頁面的概念？ 答：磁道：圓心磁盤片上向邊緣延伸的同心圓

扇區(qū)：每個(gè)磁道中被分成若干等份的區(qū)域 柱面：是磁盤上具有相同鐳的磁道的集合

頁面：又稱磁盤塊。是磁盤與主存之間的最小傳輸單位

5、訪問磁盤扇區(qū)數(shù)據(jù)的過程，哪個(gè)過程花費(fèi)的時(shí)間最多？ 提示：ppt： Accessing a sector has three major steps: ? ? ? Seek（尋道）: Move head assembly to relevant track（ts）磁頭到達(dá)特定磁道所用的時(shí)間

Latency(延遲時(shí)間): Wait for spindle to rotate relevant sector under disk head（tl）塊旋轉(zhuǎn)到磁頭下方所用的時(shí)間 ? Transfer傳輸時(shí)間: Read or write the sector(tt)置于正確位置后讀寫塊中數(shù)據(jù)的實(shí)際時(shí)間 ? 1>2>3

6、如何有效利用磁盤硬件？

提示：ppt ： Using Disk Hardware Efficiently

? Size of sectors扇區(qū)面積

? ? ? ? Larger sector provide faster transfer of large data sets 數(shù)據(jù)集大時(shí)大扇區(qū)提供更快的傳輸速度

But waste storage space inside sectors for small data sets 但浪費(fèi)了小數(shù)據(jù)集的存儲(chǔ)空間

? Placement of most frequently accessed data items放置頻繁使用的數(shù)據(jù)

? ? ? On middle tracks rather than innermost or outermost tracks 在中間的磁道而不是最里面或最外面的磁道

Reason: minimize average seek time可以減少尋道時(shí)間

Placement of items in a large data set requiring many sectors放置一個(gè)需要很多扇區(qū)的大數(shù)據(jù)集

? ? Choose sectors from a single cylinder盡量放在同一個(gè)柱面

Reason: Minimize seek cost in scanning the entire data set.減少掃描全集花費(fèi)的時(shí)間

7、域(filed)、記錄(record)、文件（file）的概念，提示： Mapping Records and files to Disk.? Records ? ?

? Often smaller than a sector Many records in a sector Files with many records文件是記錄的集合

? Many sectors per file

8、頁面的概念：磁盤與主存之間的最小傳輸單位。一個(gè)文件可能跨越多個(gè)頁面。一個(gè)頁面是槽的集合，一個(gè)槽包含一條記錄

9、文件結(jié)構(gòu)的含義，舉例說明幾種常用文件結(jié)構(gòu)—heap，Ordered、Hashed、Clustered。答：文件結(jié)構(gòu)是指文件中記錄的組織形式。

堆：無序文件。記錄沒有特定的順序。,根據(jù)給定的關(guān)鍵碼(如name)查找一條記錄需要掃描文件中的記錄。在最壞情況下，文件的所有記錄都要被檢查，所有存儲(chǔ)該文件數(shù)據(jù)的磁盤

頁面都要被訪問。平均來說，需要檢索一半的磁盤頁面。優(yōu)點(diǎn)是在進(jìn)行插入操作時(shí)可以很容易地在文件末尾插入一條新記錄。存儲(chǔ)河流表

散列文件：使用散列函數(shù)吧記錄分到一系列散列單元中。可取之處在于它能夠把數(shù)量大致相同的記錄放入每個(gè)散列單元中。對(duì)于點(diǎn)查詢、插入、刪除都很有效。不適合范圍查詢。按字符個(gè)數(shù)存儲(chǔ)城市名稱。

有序文件：根據(jù)給定的主碼與對(duì)記錄進(jìn)行組織。折半法非常有效。不能直接運(yùn)用在空間領(lǐng)域例如，除非對(duì)多維空間中的點(diǎn)定義一個(gè)全序，否則無法對(duì)城市的位置排序。有序文件組織方式還可以根據(jù)對(duì)空間數(shù)據(jù)集的文件組織方式而概括成空間聚類。

聚類：聚類的目的就是降低響應(yīng)常見的大查詢的尋道時(shí)間(ts)和等待時(shí)間(t1)。對(duì)于空間數(shù)據(jù)庫來說，這意味著在二級(jí)存儲(chǔ)中，空間上相鄰的和查詢上有關(guān)聯(lián)性的對(duì)象在物理上應(yīng)當(dāng)存儲(chǔ)在一起。

10、使用空間填充曲線組織空間數(shù)據(jù)的意義？

提示：Chapter 1，Organizing spatial data with space filling curves

? ? ? ?

11、掌握Z-曲線、hilbert曲線的生成。（要求給IJ號(hào)，能夠?qū)懗鰧?duì)應(yīng)Z碼和Hilbert碼的計(jì)Impose an ordering on the locations in a multi-dimensional space 加強(qiáng)了多維空間中的位置排序

Allow use of traditional efficient search methods on spatial data 允許在空間數(shù)據(jù)中使用傳統(tǒng)的有效搜索

算過程）

12、基于Z-曲線，如何進(jìn)行區(qū)域匹配的？（匹配有效性？）

答：用z1和z2分別代表兩個(gè)z值，其中z1是較短的一個(gè)，并未失去一般性；對(duì)于相應(yīng)的區(qū)域(比如塊)r1和r2，只有兩種可能：1)如果z1是z2的前綴(例如，z1=l***，z2=11**或z1=*l**，z2=11**)，則r1完全包含r2；2)兩個(gè)區(qū)域不相交(例如，z1=*0**，z2=11**)。

13、什么是索引？索引文件的內(nèi)容。主索引和二級(jí)索引。A table can have at most one primary index.Why? 答：索引文件是用來提高數(shù)據(jù)文件查詢效率的輔助文件。記錄的只有碼值和數(shù)據(jù)文件中的頁

面地址。索引記錄被排序，數(shù)據(jù)文件本身可以是不按關(guān)鍵碼排序。

主索引，如果數(shù)據(jù)文件的記錄是按照主碼排列的，那么索引就只需要保存數(shù)據(jù)文件的每個(gè)磁盤頁面第一個(gè)主碼域值。每個(gè)索引記錄一個(gè)數(shù)據(jù)頁面。

二級(jí)索引：堆數(shù)據(jù)文件，一個(gè)索引記錄一個(gè)數(shù)據(jù)。

一個(gè)磁盤最多只有一個(gè)主索引，因?yàn)橹魉饕龥Q定了數(shù)據(jù)在磁盤上的存儲(chǔ)順序。

14、什么是空間索引？有哪些空間索引方法？

答：空間索引結(jié)構(gòu)用一組桶(通常對(duì)應(yīng)二級(jí)存儲(chǔ)的頁面)來組織對(duì)象。

空間索引呢就是依據(jù)空間對(duì)象的位置和形狀或空間對(duì)象之間的某種空間關(guān)系按一定的順序排列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中包含空間對(duì)象的概要信息，如對(duì)象的標(biāo)識(shí)、外接矩形及指向空間對(duì)象實(shí)體的指針。

方法：1)在系統(tǒng)中加入專門的外部空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為空間屬性提供如同B樹之于線性屬性的功能。

2)使用空間填充曲線(如Z序、Hilbert曲線)將空間對(duì)象映射到一維空間，以便空間對(duì)象存儲(chǔ)在標(biāo)準(zhǔn)的一維索引(例如B樹)中。

15、網(wǎng)格文件包含哪兩部分內(nèi)容？建立格網(wǎng)索引的思路和步驟？了解R樹索引和R+樹索引的思想？

答：包含n維網(wǎng)格目錄，目錄只能夠的每一項(xiàng)指向一個(gè)數(shù)據(jù)桶。第二部分是由稱為線性比例的一維數(shù)組組成的結(jié)構(gòu)。

思路：是將研究區(qū)域用橫豎線條劃分大小相等或不等的格網(wǎng)，記錄每一個(gè)格網(wǎng)所包含的空間實(shí)體。當(dāng)用戶進(jìn)行空間查詢時(shí)，首先計(jì)算出用戶查詢對(duì)象所在格網(wǎng)，然后再在該網(wǎng)格中快速查詢所選空間實(shí)體，這樣一來就大大地加速了空間索引的查詢速度。

步驟：

劃分行列（M X N）；

計(jì)算網(wǎng)格大小及每個(gè)格網(wǎng)的矩形范圍；

開辟目標(biāo)空間（記錄目標(biāo)穿過的網(wǎng)格）和格網(wǎng)空間（記錄格網(wǎng)內(nèi)的目標(biāo)）； 注冊(cè)點(diǎn)、線、面、注記等目標(biāo)，并記錄之；

提取窗口所覆蓋的目標(biāo)關(guān)鍵字（采用數(shù)據(jù)位方法，以降低排序時(shí)間，及避免數(shù)據(jù)的繪制順序等）；

提取目標(biāo)所涉及的網(wǎng)格。

Chapter5 Query Processing and Optimization

1、從查詢處理的角度來看，空間數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間有哪些主要區(qū)別？

答：至少有三個(gè)主要區(qū)別：①、與關(guān)系數(shù)據(jù)庫不同，空間數(shù)據(jù)庫沒有固定的運(yùn)算符集合可以充當(dāng)查詢計(jì)算的基本構(gòu)件

②、空間數(shù)據(jù)庫要處理非常大量的復(fù)雜對(duì)象，這些對(duì)象具有空間范圍，不能自然的排列成一維數(shù)組。

③、檢測(cè)空間謂語要用到計(jì)算量極大的算法，所以不能再假定I/O代價(jià)在CPU的處理代價(jià)中只能主導(dǎo)地位

2、空間查詢的基本構(gòu)件有哪些？

提示：ppt5.1.2 Choice of building blocks，List of building blocks Point Query，Range Query，Spatial Join，Nearest Neighbor； 點(diǎn)查詢：給定一個(gè)查詢點(diǎn)P，找出所有包含它的空間對(duì)象O 范圍或區(qū)域查詢：給定一個(gè)查詢多邊形P，找出所有與之相交的空間對(duì)象O 空間鏈接：兩個(gè)表R和S基于一個(gè)空間謂語θ進(jìn)行連接時(shí)，該連接成為空間連接。最近鄰居：空間聚集，即給定一個(gè)對(duì)象O，找出所有距離O最近的對(duì)象P

3、空間查詢處理的“過濾-精煉模式”是什么，其目的？（對(duì)象操作的兩步查詢處理）目的：用兩步算法高效地處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型

過濾：尋找Q最終結(jié)果的超集S；精煉：利用GIS處理S來找到精確的Q的答案

4、空間查詢處理中，一般是采用什么（MBR)）來替代不同類型的空間實(shí)體（如線、面）？這樣做有何好處？

提示：Ppt：Approximating spatial data types Minimum orthogonal bounding rectangle(MOBR or MBR)最小外接矩形 approximates line string, polygon, …近似的線串，多邊形 See Examples below(Black rectangle are MBRs for red objects)

MBRs are used by spatial indexes, e.g.R-treeM Algorithms for spatial operations MBRs are simple空間操作MRS的算法很簡(jiǎn)單

5、舉例說明SDBMS是如何利用空間實(shí)體的MBRs來加快處理速度的？ Ppt：Approximate Spatial Operations

6、對(duì)于點(diǎn)查詢、區(qū)域查詢、空間連接查詢操作，各自有哪些處理算法（策略）？它們與什么因素有關(guān)？

提示：Strategies for Point Queries,Strategies for Range Queries，Strategies for Spatial Joins 與包含待查詢的關(guān)系的文件的組織方式有關(guān)。

答：點(diǎn)查詢：數(shù)據(jù)未排列且沒有索引：窮舉法，掃描整個(gè)文件并判斷每條記錄是否滿足謂語

建立空間索引：在索引中使用find操作；需要查找的磁盤扇區(qū)等于索引的深度

空間填充曲線散列：運(yùn)用折半法尋找點(diǎn)；檢驗(yàn)大約logB(n),的磁盤扇區(qū)

區(qū)域查詢：數(shù)據(jù)未排列且沒有索引：窮舉法，掃描整個(gè)文件并判斷每條記錄是否滿足謂語

建立空間索引：在索引中使用范圍查詢操作

空間填充曲線散列：驗(yàn)證Z值滿足范圍查詢要求；使用折半查詢找到最低的Z值；掃描前面的數(shù)據(jù)文件直至滿足查詢要求的最大的Z值 空間連接：嵌套循環(huán)，檢驗(yàn)所有可能的空間謂語對(duì)；

基于空間分塊，只檢驗(yàn)普通空間區(qū)域的對(duì)象對(duì) 樹匹配：從每張表中找出分層的的對(duì)象組

7、什么是查詢優(yōu)化器？查詢優(yōu)化器所承擔(dān)的主要任務(wù)是什么？

答：查詢優(yōu)化器是數(shù)據(jù)庫軟件中的一個(gè)模塊，它用于產(chǎn)生不同計(jì)算計(jì)劃并確定適當(dāng)?shù)膱?zhí)行策略。主要任務(wù)：邏輯轉(zhuǎn)換、動(dòng)態(tài)規(guī)劃。

8、查詢語言與查詢樹之間的互換? 語法分析器執(zhí)行

9、對(duì)查詢樹進(jìn)行邏輯轉(zhuǎn)換的目的和一般方法是什么？ 答：方法：將非空間的選擇和投影操作下推

目的：減少連接操作所涉及的關(guān)系大小，從而減少計(jì)算代價(jià)。

10、Distributed Environments的概念？在分布式環(huán)境下，空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)面臨哪些挑戰(zhàn)？ 提示ppt：New issues for SDBMS）

答：自治異質(zhì)計(jì)算機(jī)的集合，通過網(wǎng)絡(luò)連接，服務(wù)器框架：服務(wù)器提供定義明確的服務(wù)，用戶使用服務(wù)。

挑戰(zhàn)：概念模型上：不同種類模式之間的轉(zhuǎn)換

邏輯模式上：在其他SDBMS上命名、查詢表；其他SDBMS上的表要復(fù)制原始表

查詢過程與優(yōu)化：通過網(wǎng)路的數(shù)據(jù)傳輸代價(jià)將會(huì)主導(dǎo)CPU和I/O代價(jià)，需要新的策略來控制數(shù)據(jù)的傳輸成本。

11、舉例說明分布式空間數(shù)據(jù)庫的半連接操作。（書上P161）答：1)只將連接屬性和主碼從站點(diǎn)1發(fā)送到站點(diǎn)2 2)只將有關(guān)元組從站點(diǎn)2發(fā)送到站點(diǎn)1.12、了解基于Web的空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。（書上P162）

Chapter 6: Spatial Networks

1、舉例理解空間網(wǎng)絡(luò)、空間網(wǎng)絡(luò)查詢。鐵路網(wǎng)絡(luò)、密西西比河河網(wǎng)，查詢YW線沿途車站數(shù)量，最后一個(gè)車站，密西西比河的支流名稱

2、圖及其相關(guān)概念。

答：一個(gè)圖G=(V，E)是由一個(gè)有限頂點(diǎn)集V頂點(diǎn)之間的邊集E組成的。邊集E頂點(diǎn)集V的一個(gè)二元關(guān)系。

如果構(gòu)成邊集的各個(gè)頂點(diǎn)對(duì)是有序的，那么圖G就是有向的(directed)；否則該圖是無向的(undirected)。

頂點(diǎn)和邊有時(shí)也分別稱為結(jié)點(diǎn)(node)和鏈接(1ink)。

有序頂點(diǎn)對(duì)的第一個(gè)頂點(diǎn)稱為前驅(qū)(predecessor)或者源(source)，第二個(gè)頂點(diǎn)稱為后繼(successor)、目的(destination)或匯點(diǎn)(sink)。

圖的結(jié)點(diǎn)和鏈接有時(shí)要添加標(biāo)號(hào)(Label)和權(quán)重(weight)，以便表示附加的信息。

如果兩條邊共享一個(gè)結(jié)點(diǎn)，那么它們是鄰接的(adjacent)，一系列鄰接邊組成一條路徑(path)。例如，序列(v0，v1)，(v1，v2)，?，(vn-2，vn-1)，(vn-1，vn)表示一條路徑，因?yàn)槊織l邊都與前一條邊或者后一條邊有一個(gè)公共結(jié)點(diǎn)。如果端點(diǎn)v0和vn是同一個(gè)結(jié)點(diǎn)，那么這條路徑稱為一個(gè)環(huán)(cycle)。河流網(wǎng)中沒有環(huán)，而在鐵路系統(tǒng)中，一條往返旅行線路構(gòu)成一個(gè)環(huán)。

3、圖的物理存儲(chǔ)。鄰接矩陣、鄰接表（書上P182）

4、關(guān)系代數(shù)對(duì)于空間網(wǎng)絡(luò)查詢的主要缺陷？傳遞閉包的概念?

5、答：無法計(jì)算傳遞閉包。圖G(V，E)的傳遞閉包G*是滿足下列條件的圖，它與G有相同的頂點(diǎn)集V，但它的邊集則由G的所有路徑組成。

6、SQL2 Connect語句的使用，會(huì)書上的例子。

7、SQL3 With Recursive 語句的使用

8、路徑查詢處理的種類：?jiǎn)螌?duì)、單源、所有對(duì)。

9、答：一個(gè)常用的圖操作就是確定道路網(wǎng)中兩個(gè)點(diǎn)A和B之間的最短路徑，路徑計(jì)算可以分為：

單對(duì)(single pair)：給定一個(gè)圖G=(V, E)和N中的頂點(diǎn)u與v，找出u與v之間的最優(yōu)路徑。單對(duì)的一個(gè)特例就是最短路徑問題。

單源(single source)：給定一個(gè)源結(jié)點(diǎn)u，找出從u到G中所有可達(dá)結(jié)點(diǎn)之間的最優(yōu)路徑。--部分傳遞閉包(partial transitive closure)問題。

所有對(duì)(all pairs)：在G中找出y的所有結(jié)點(diǎn)u和v之間的最優(yōu)路徑。--有關(guān)傳遞閉包的問題。

10、圖遍歷的含義，圖遍歷的方法--Breadth first search和Depth first search 答：圖遍歷(graph traversal)算法是所有路徑查詢的計(jì)算基礎(chǔ)，它沿著圖的邊，通過從一個(gè)結(jié)點(diǎn)到另一個(gè)結(jié)點(diǎn)的遍歷來搜索路徑。路徑搜索是一個(gè)遞歸的操作，需要不斷把結(jié)點(diǎn)的鄰接表從磁盤讀到內(nèi)存緩沖區(qū)中。所以，為了使圖操作的查詢處理更加快速、有效，必須對(duì)圖算法進(jìn)行特別的設(shè)計(jì)，以使其I／O代價(jià)達(dá)到最小。

? Breadth first search-給定一個(gè)圖G以及G中的一個(gè)源結(jié)點(diǎn)v，BFS算法訪問所有從v可以到達(dá)的結(jié)點(diǎn)。算法首先訪問源結(jié)點(diǎn)v的所有直接鄰居。一個(gè)結(jié)點(diǎn)的直接鄰居就是該結(jié)點(diǎn)的鄰接表中的元素。然后算法遞歸地訪問直接鄰居的鄰接表，如此循環(huán)下去.(P196)? 與BFS算法正好相反，DFS算法先訪問源結(jié)點(diǎn)的一個(gè)直接鄰居，然后，在訪問其他直接鄰居之前，遞歸地訪問其后繼鄰居。如此一來，DFS算法是先沿著邊走完一條“路徑”，然后再返回到頂層去走其他的“路徑”。

11、Shortest Path 算法--掌握Dijktra’s algorithm、了解Best first algorithm。(P197)

設(shè)A為源點(diǎn)，求A到其他各頂點(diǎn)（B、C、D、E、F）的最短路徑。線上所標(biāo)注為相鄰線段之間的距離，即權(quán)值。

12、點(diǎn)線面空間實(shí)體的存儲(chǔ)方法是否適用于空間網(wǎng)絡(luò)？為什么？

13、空間網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)一般需要考慮什么因素？非分離邊、分離邊的概念，連通性剩余率的含義及其計(jì)算；

答：最小的I/O操作成本。非分離邊：一條邊的兩個(gè)端點(diǎn)位于同一個(gè)磁盤頁中； 分離邊：一條邊的兩個(gè)端點(diǎn)位于不同磁盤頁中。

第二篇：空間數(shù)據(jù)庫總結(jié)

第一章：

1.簡(jiǎn)述空間數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及用傳統(tǒng)商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理空間數(shù)據(jù)的局限性：

答：1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）從數(shù)據(jù)組織和管理角度看，空間數(shù)據(jù)與一般的事務(wù)數(shù)據(jù)相比具有非結(jié)構(gòu)化特征（2）相對(duì)于一般的事務(wù)數(shù)據(jù)而言，空間數(shù)據(jù)量大（3）用以描述事物或現(xiàn)象隨時(shí)間的變化2.局限性：（1）表示某種空間對(duì)象實(shí)體記錄的空間字段難于預(yù)先確定（2）空間信息有坐標(biāo)系統(tǒng)（3）關(guān)系數(shù)據(jù)原有的功能不能滿足地理空間應(yīng)用要求

2.空間數(shù)據(jù)管理的演化過程

答：1.人工管理階段（20世紀(jì)50年代中期）特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)不保存（2）沒有數(shù)據(jù)管理軟件

（3）數(shù)據(jù)冗余2.文件系統(tǒng)階段（20世紀(jì)60年代中期）特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)文件是大量數(shù)據(jù)的集合形式（2）面向用戶的數(shù)據(jù)文件（3）數(shù)據(jù)文件與對(duì)應(yīng)的程序具有一定的獨(dú)立性（4）由初期的順序文件發(fā)展為索引文件、鏈接文件、直接文件等3.文件與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)混合管理系統(tǒng)（20世紀(jì)80年代初期）特點(diǎn)：（1）對(duì)用戶觀點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的描述（2）允許用戶以記錄或數(shù)據(jù)項(xiàng)作單位進(jìn)行訪問（3）數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)可以很復(fù)雜，同樣的物理數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出多個(gè)不同的邏輯文件4.全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（20世紀(jì)80年代后期）；5.對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；6.面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)

3..空間數(shù)據(jù)庫的研究內(nèi)容：

答：1.地理空間數(shù)據(jù)的獲取與處理：（1）空間數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性研究；（2）空間數(shù)據(jù)質(zhì)量研究；

2.地理空間數(shù)據(jù)組織（1）空間數(shù)據(jù)的多種表達(dá)方式研究；（2）時(shí)空關(guān)系的研究；（3）海量空間數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)體系研究3.地理空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：（1）空間關(guān)系語言研究（2）分布處理和Client/Server模式4.地理空間數(shù)據(jù)共享的研究

4.松散雙元空間數(shù)據(jù)管理的結(jié)構(gòu)及其弊端

文件與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)混合管理系統(tǒng)（20世紀(jì)80年代初期）特點(diǎn)：（1）對(duì)用戶觀點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的描述（2）允許用戶以記錄或數(shù)據(jù)項(xiàng)作單位進(jìn)行訪問（3）數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)可以很復(fù)雜，同樣的物理數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出多個(gè)不同的邏輯文件

答：

第二章：

1.基于實(shí)體空間對(duì)象描述的基本特點(diǎn)：

答：基于對(duì)象的模型強(qiáng)調(diào)個(gè)體現(xiàn)象，對(duì)象之間的空間位置關(guān)系通過所謂拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行連接，主要描述不連續(xù)的地理現(xiàn)象，適合表示有固定形狀的空間實(shí)體

2.基于場(chǎng)模型地理空間描述適應(yīng)的地理變量的分布特點(diǎn)：

答：分布特點(diǎn)：在一定空間內(nèi)連續(xù)分布。將地理空間的事物和現(xiàn)象作為連續(xù)的變量來看待?；趫?chǎng)模型可分為：圖斑模型、等值線模型、選擇模型

3.柵格數(shù)據(jù)操作的基本類型：

答（1）局部操作；（2）聚焦操作；（3）區(qū)域操作；（4）全局操作（5）圖像操作

4.矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的基本算法

答:(1)內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散算法（2）復(fù)數(shù)積分算法（3）射線算法的掃描算法（4）邊界代數(shù)算法

5.矢量數(shù)據(jù)與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的區(qū)別：

答：（1）柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有“屬性明顯，位置隱含”的特點(diǎn)，它易于實(shí)現(xiàn)，操作簡(jiǎn)單，有利于柵格的空間信息模型的分析，但柵格數(shù)據(jù)表達(dá)精度不高，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，工作效率低；（2）矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有“位置明顯，屬性隱含”的特點(diǎn)，它操作起來比較復(fù)雜，許多分析操作（如疊置分析）用矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)難于實(shí)現(xiàn)；但它的數(shù)據(jù)表達(dá)精度高，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量小，工作效率高。

6.非拓?fù)滢q狀矢量層文件數(shù)據(jù)組織與拓?fù)涫噶课募?shù)據(jù)組織的區(qū)別：

答： 非拓?fù)滢p狀矢量層文件的數(shù)據(jù)組織，它僅記錄空間目標(biāo)位置坐標(biāo)和屬性信息，而不記錄它的拓?fù)潢P(guān)系，它可能有兩種形式，一種是：每個(gè)點(diǎn)線面坐標(biāo)直接跟隨它的空間坐標(biāo)；另

一種方式是：點(diǎn)坐標(biāo)作為一個(gè)文件，線和多邊形有點(diǎn)號(hào)組成。在非拓?fù)鋽?shù)據(jù)組織中，邊界線數(shù)據(jù)均獲取和存儲(chǔ)兩次，這就會(huì)產(chǎn)生裂隙或重疊，并產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余；為了消除裂隙，一般需要編輯。拓?fù)涫噶繉游募?shù)據(jù)組織，實(shí)際上還僅僅是結(jié)點(diǎn)線面之間的關(guān)聯(lián)拓?fù)潢P(guān)系，這種關(guān)系通常有兩種表達(dá)關(guān)系：全顯示表達(dá)和半隱含表達(dá)，全顯示的表達(dá)是指結(jié)點(diǎn)弧段面塊相互之間的所有關(guān)聯(lián)拓?fù)潢P(guān)系，都用關(guān)系表顯示的表達(dá)出來，關(guān)系除了要明確表示出來從上到下的拓?fù)潢P(guān)系，還要用關(guān)系表列出結(jié)點(diǎn)弧段面塊之間的關(guān)系，但任然沒有包括點(diǎn)與面，面與點(diǎn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，這種關(guān)系是以弧段為橋梁建立的；半隱含表達(dá)則是用弧段—結(jié)點(diǎn)—弧段—面塊的表格表示幾何目標(biāo)間的拓?fù)潢P(guān)系，建立空間目標(biāo)之間的拓?fù)潢P(guān)系，這樣一來修改面塊—弧段的拓?fù)潢P(guān)系時(shí)，邊界上內(nèi)點(diǎn)移動(dòng)只需進(jìn)行一次，且只需修改弧段坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件即可，可以方便的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享問題。

7.簡(jiǎn)述線狀網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)的主要幾何對(duì)象，并說明其文件組織的基本思想

答：形狀網(wǎng)絡(luò)模型主要幾何要素：結(jié)點(diǎn)，幾何弧段，邏輯弧段；文件分為結(jié)點(diǎn)文件，弧段坐標(biāo)文件、拓?fù)潢P(guān)系文件、邏輯網(wǎng)段文件。結(jié)點(diǎn)文件記錄坐標(biāo)、關(guān)聯(lián)邊、結(jié)點(diǎn)其他屬性；弧段坐標(biāo)文件記錄弧度中間點(diǎn)坐標(biāo)拓?fù)潢P(guān)系文件記錄起、終點(diǎn)坐標(biāo)、坐標(biāo)指針、其他屬性；邏輯網(wǎng)段文件記錄網(wǎng)段中邏輯關(guān)系；結(jié)點(diǎn)文件中坐標(biāo)決定拓?fù)湮募衅稹⒔K點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)中的關(guān)聯(lián)邊、弧段坐標(biāo)文件、拓?fù)潢P(guān)系文件中坐標(biāo)指針構(gòu)成邏輯網(wǎng)段文件。

8.簡(jiǎn)述基于polyvert的多邊形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本思想

答：polyvert包括結(jié)點(diǎn)文件、弧段中間坐標(biāo)文件，多邊形文件、拓?fù)湮募?、拓?fù)渌饕募?。結(jié)點(diǎn)、弧度中間坐標(biāo)文件記錄坐標(biāo)；多邊形文件記錄多邊形弧段序列指針；拓?fù)湮募ɑ《螛?biāo)志號(hào)，中間點(diǎn)坐標(biāo)個(gè)數(shù)及其指針，起、終點(diǎn)，左、右多邊形；拓?fù)渌饕募涗浀刂分羔槨６噙呅挝募ㄟ^拓?fù)渌饕募c拓?fù)湮募嚓P(guān)聯(lián)；拓?fù)湮募ㄟ^中間點(diǎn)坐標(biāo)指針與弧段中間坐標(biāo)文件相結(jié)合，通過起、終點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)文件相結(jié)合。

第四章：

1.簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)的邏輯層次單位和物理層次單位，并給出邏輯記錄與物理記錄的定義：

答：（1）邏輯層次單位：數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄、文件、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫；物理層次單位：bit、字節(jié)、字、塊；（2）邏輯記錄：

2.試述邏輯記錄的物理組織形式與各自的特點(diǎn)：

答：（1）定長記錄固定組塊：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，只須說明塊的體積和記錄的長度（2）變長記錄不跨界組塊：把不同長度的記錄存放到一個(gè)塊中，要識(shí)別它們就必須給個(gè)記錄時(shí)加一個(gè)長度指示器PR（3）變長記錄跨界組塊：一個(gè)記錄在意個(gè)塊中存放不下時(shí)，可以跨過邊界存到另一個(gè)塊中；（4）塊列：將若干個(gè)數(shù)據(jù)塊組成一個(gè)塊列，文件系統(tǒng)的軟件一次讀/寫整個(gè)塊列，記錄可跨越塊的邊界，但不允許跨越塊列的邊界。

3.在Hash文件組織中，何為碰撞？何為數(shù)據(jù)溢出？并說明處理桶數(shù)據(jù)溢出需用的方法 答（1）

5.空間索引的定義。它與傳統(tǒng)文件索引有何不同。對(duì)空間數(shù)據(jù)建立空間索引的目的答（1）空間索引：指依據(jù)空間對(duì)象的位置和形狀或空間對(duì)象之間的某種空間關(guān)系，按一定順序排列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（2）不同：

6.空間數(shù)據(jù)庫的靜態(tài)索引和動(dòng)態(tài)索引有何不同，二者具有哪些優(yōu)缺點(diǎn)。

答：（1）靜態(tài)索引是通過建立空間數(shù)據(jù)庫中的邏輯記錄與物理記錄之間的靜態(tài)索引表，使用各種查找算法，查找表結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)文件的索引。靜態(tài)索引的實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，但修改很不方便，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)文件實(shí)時(shí)的增加或刪除（2）動(dòng)態(tài)索引是在數(shù)據(jù)操作的過程中動(dòng)態(tài)生成的索引結(jié)構(gòu)。使用動(dòng)態(tài)索引方法可以很方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)文件實(shí)時(shí)改動(dòng)，但索引結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，維護(hù)索引結(jié)構(gòu)需要計(jì)算時(shí)間和空間。

7.從技術(shù)層面上，空間索引分為哪幾種形式，并說明每種形式各自特點(diǎn)：

答：（1）對(duì)象影射技術(shù)：該方法將K維對(duì)象轉(zhuǎn)移成2K維空間上的點(diǎn)（2）對(duì)象復(fù)制和裁剪技術(shù)：將空間劃分為不相交的子空間，并依據(jù)子空間的劃分，將落在多個(gè)子空間的對(duì)象劃分多個(gè)組成部分（3）重疊子空間方法：將地圖劃分為可以重疊的子空間，以便每個(gè)對(duì)象完全落在一個(gè)子空間。

8.簡(jiǎn)述格網(wǎng)空間索引實(shí)施的基本原理。傳統(tǒng)格網(wǎng)索引與改進(jìn)格網(wǎng)索引的區(qū)別：

答：網(wǎng)格空間索引基本原理是：將研究區(qū)域用橫豎線條劃分大致相等和不等的網(wǎng)絡(luò)，記錄每一個(gè)個(gè)網(wǎng)所包含的空間實(shí)體，當(dāng)用戶進(jìn)行空間查詢時(shí)，首先計(jì)算出用戶查詢對(duì)象所在的格網(wǎng)，然后再在該格網(wǎng)中快速查詢所選空間實(shí)體。這樣一來，就大大的加速了空間對(duì)象的查詢速度。區(qū)別：傳統(tǒng)式一維，改進(jìn)是二維

第五章：

1.在面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)模型中，地理要素的幾何抽象類型有哪些形式（拓?fù)湫问脚c非拓?fù)湫问絻煞N分析）

答：（1）拓?fù)湫问剑航Y(jié)點(diǎn)、弧段、多邊形、多面體

（2）非拓?fù)湫问剑狐c(diǎn)、線、面、表面、體

2.何為空間數(shù)據(jù)層的工作區(qū)？并簡(jiǎn)述工作區(qū)的無縫數(shù)據(jù)庫與有縫數(shù)據(jù)庫的各自特點(diǎn)。

答：（1）工作區(qū)：為了使計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別和處理地理要素，必須將連續(xù)地現(xiàn)實(shí)世界中地理實(shí)體及相互關(guān)系進(jìn)行離散和抽象，建立若干以地理區(qū)域?yàn)榻绲恼J(rèn)識(shí)地理空間的窗口。（2）無縫數(shù)據(jù)庫：有統(tǒng)一的坐標(biāo)系、無縫隙、不受傳統(tǒng)圖幅劃分的限制，整個(gè)工作區(qū)域在數(shù)據(jù)庫中相當(dāng)于一個(gè)整體；有縫數(shù)據(jù)庫：采用分塊存儲(chǔ)管理和處理，以數(shù)據(jù)塊作為基本單位，一個(gè)數(shù)據(jù)塊構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單位。

3.在考慮了空間數(shù)據(jù)庫的分層及分塊情況下，空間物體關(guān)系對(duì)象有哪幾種形式？每一種形式主要表示何種空間關(guān)系？

答（1）結(jié)點(diǎn)和弧段之間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，弧段和多邊形之間的多邊形關(guān)系。數(shù)據(jù)塊之間的相同空間物體連接關(guān)系、要素層之間的相關(guān)地理要素連接關(guān)系。

5.Coverage矢量數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)？

答：1.優(yōu)點(diǎn)：（1）空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)相結(jié)點(diǎn)；（2）能夠存儲(chǔ)矢量要素之間的拓?fù)潢P(guān)系2.缺點(diǎn)：（1）空間數(shù)據(jù)不能很多的與其行為相對(duì)應(yīng)；（2）以文件方式保存空間數(shù)據(jù)，而將屬性數(shù)據(jù)存放在另外的DBMS中；（3）Coverage模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不夠靈活，局部變動(dòng)后則必須對(duì)全局的拓?fù)潢P(guān)系重新建立；（4）在不同的Coverage之間無法建立拓?fù)潢P(guān)系。

6.Geodatabase數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)主要涉及到哪些基本組成要素？這種數(shù)據(jù)模型具有哪些特點(diǎn)？ 答：（1）基本組成要素：要素類、要素?cái)?shù)據(jù)集、關(guān)系類、幾何網(wǎng)絡(luò)、域、有效規(guī)則、柵格數(shù)

1在同一數(shù)據(jù)庫中統(tǒng)一地管理各種類型的空間數(shù)據(jù)；據(jù)集、TIN datasets、定位器（2）特點(diǎn)：○

2.空間數(shù)據(jù)的錄入和編輯更加準(zhǔn)確；3.空間數(shù)據(jù)更加面向?qū)嶋H的應(yīng)用領(lǐng)域；4.可以表達(dá)空間○○○

5.可以更好的進(jìn)行制圖；6.空間數(shù)據(jù)的表示更為準(zhǔn)確；7可以管理連續(xù)的數(shù)據(jù)的相互關(guān)系；○○○

8支持空間數(shù)據(jù)的版本管理和多用戶并發(fā)操作 空間數(shù)據(jù)，無需分塊、分幅；○

第六章：

1.空間數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容組成答：從應(yīng)用性質(zhì)上空間數(shù)據(jù)庫可分為基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫和專題數(shù)據(jù)庫?；A(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫包括基礎(chǔ)地形要素矢量數(shù)據(jù)（DLG）數(shù)字高程模型（DEM）、數(shù)字正射影像（DOM）、數(shù)字柵格地圖（DRG）以及相應(yīng)的元數(shù)據(jù)庫（MD）。專題數(shù)據(jù)庫（TD）包括土地利用書記、地籍?dāng)?shù)據(jù)、規(guī)劃管理數(shù)據(jù)、道路數(shù)據(jù)等。

2.何為數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式與兩級(jí)映射？數(shù)據(jù)定義語言的作用及形式

答：1.三級(jí)模式：外模式（子模式或用戶模式）、模式（概念模式或邏輯模式）、內(nèi)模式（存

儲(chǔ)模式）；兩級(jí)映射：子模式/模式映射、模式/存儲(chǔ)模式映射；2.作用：定義數(shù)據(jù)的各種特征：形式：（1）模式DDL—定義數(shù)據(jù)庫的全局邏輯結(jié)構(gòu)；（2）子模式DDL—定義view（視圖）；

（3）DML—數(shù)據(jù)處理；（4）物理DDL—定義數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)方式。

3.基于文件系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)：

答：1.文件組織：（1）定長記錄（2）變長記錄（3）聚蔟文件組織；2.空間數(shù)據(jù)引擎：基于特定的空間數(shù)據(jù)模型，在特定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提供對(duì)空間的存儲(chǔ)、檢索等操作，以提供在此基礎(chǔ)上的二次開發(fā)3.緩沖區(qū)管理：

4.基于數(shù)據(jù)庫管理主流的空間數(shù)據(jù)庫混合體系結(jié)構(gòu)：

文件與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)混合管理系統(tǒng)（20世紀(jì)80年代初期）特點(diǎn)：（1）對(duì)用戶觀點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的描述（2）允許用戶以記錄或數(shù)據(jù)項(xiàng)作單位進(jìn)行訪問（3）數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)可以很復(fù)雜，同樣的物理數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出多個(gè)不同的邏輯文件

5.分步式空間數(shù)據(jù)庫的模式結(jié)構(gòu)？并說明其全局用戶視圖，全局概念模式，局部內(nèi)容與數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式有何區(qū)別？在該模式的結(jié)構(gòu)中，分布式空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)與局部空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)起的作用有何不同？實(shí)現(xiàn)多空間數(shù)據(jù)庫集成需要解決的主要問題是什么？

分步式空間數(shù)據(jù)庫的模式結(jié)構(gòu)是：模式結(jié)構(gòu)總體可以分為兩部分，一是集中式空間數(shù)據(jù)庫的模式，代表了各場(chǎng)地上參與空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)；二是，分布式空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)增加的模式。

區(qū)別：一個(gè)分布式空間數(shù)據(jù)庫是由若干個(gè)已經(jīng)存在的相關(guān)空間數(shù)據(jù)庫集成的，全局用戶視圖，全局概念模式，局部內(nèi)容是針對(duì)于一個(gè)分布式空間數(shù)據(jù)庫而言的。數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式是針對(duì)于一個(gè)空間數(shù)據(jù)庫而言的，全局用戶視圖相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫的外模式，全局概念模式相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫的模式，局部內(nèi)容相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式。

在該模式的結(jié)構(gòu)中，對(duì)于用戶來說，在分布式空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，智能進(jìn)行基礎(chǔ)的操作，而不能定義自己的視圖，而在局部空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中用戶卻可以定義自己的視圖。實(shí)現(xiàn)多空間數(shù)據(jù)庫集成需要解決的主要問題：一：選擇全局統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)庫模型來描述全局概念模式和分片模式；二：選擇全局統(tǒng)一的空間查詢語言作為全局系統(tǒng)和用戶交互界面；三：解決分片的異構(gòu)性，實(shí)現(xiàn)局部概念模式到全局分片模式的轉(zhuǎn)換，即異構(gòu)同化；四：解決分片沖突問題，構(gòu)造全局的概念模式，即同構(gòu)整體化。

第三篇：空間數(shù)據(jù)庫知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

空間數(shù)據(jù)庫知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、數(shù)據(jù)：指客觀事物的屬性、數(shù)量、位置、及其相互關(guān)系等的符號(hào)描述。

2、信息：是數(shù)據(jù)的內(nèi)容，信息=數(shù)據(jù)+數(shù)據(jù)處理

3、空間數(shù)據(jù)：是對(duì)空間事物的描述，實(shí)質(zhì)上是指以地球表面空間位置為參照，用來描述空間實(shí)體的位置、形狀、大小及其分布特征諸多方面信息的數(shù)據(jù)。是帶有空間坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，包括文字、數(shù)字、圖形、影像、聲音等多種方式。

4、數(shù)據(jù)庫：長期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織、可共享的數(shù)據(jù)集合。

5、空間數(shù)據(jù)庫是指描述與特定空間位置有關(guān)的真實(shí)世界對(duì)象的數(shù)據(jù)集合。

6、空間數(shù)據(jù)類型：地圖數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)

7、空間數(shù)據(jù)特征：時(shí)空特征、多維特征、多尺度性、海量數(shù)據(jù)特征

8、空間數(shù)據(jù)庫的作用：①空間數(shù)據(jù)處理與更新②海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理③空間分析與決策④空間信息交換與共享。

9、空間數(shù)據(jù)管理模式現(xiàn)狀（五種方式）：文件管理方式、文件與關(guān)系數(shù)據(jù)庫混合型空間數(shù)據(jù)庫、全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫、對(duì)象-關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫和面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)庫。

10、空間數(shù)據(jù)模型現(xiàn)狀（三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分類）：基于體描述的和基于面表示的數(shù)據(jù)模型及三維矢量、柵格、混合與面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

11、與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的差異：①信息描述差異②數(shù)據(jù)管理差異③數(shù)據(jù)操作差異④數(shù)據(jù)更新差異⑤服務(wù)應(yīng)用差異。

12、空間認(rèn)知：是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的空間屬性包括位置、大小、距離、方向、形狀、模式、運(yùn)動(dòng)和物體內(nèi)部關(guān)系的認(rèn)知，是通過獲取、處理、存儲(chǔ)、傳遞和解譯空間信息，來獲取空間知識(shí)的過程。

13、空間類型表現(xiàn)形式：①感知空間②認(rèn)知空間③符號(hào)空間④物理空間⑤感覺運(yùn)動(dòng)空間。

14、空間認(rèn)知模式：①空間特征感知：空間特征感知發(fā)生于感知空間；②空間對(duì)象認(rèn)知：空間對(duì)象認(rèn)知發(fā)生于認(rèn)知空間；③空間格局認(rèn)知：空間格局認(rèn)知發(fā)生于符號(hào)空間。

15、現(xiàn)實(shí)世界認(rèn)知過程：現(xiàn)實(shí)世界（是存在于人們頭腦之外的客觀世界）觀察抽象為概念世界（是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦的反應(yīng)）在經(jīng)過定義編碼模型化為數(shù)字世界（是概念世界中的信息數(shù)據(jù)化）。

16、空間認(rèn)知三層模型：①空間概念數(shù)據(jù)模型：是關(guān)于實(shí)體與實(shí)體間聯(lián)系的抽象概念集，有矢量數(shù)據(jù)模型、柵格數(shù)據(jù)模型，矢量-柵格一體化數(shù)據(jù)模型②空間邏輯數(shù)據(jù)模型：表達(dá)概念模型忠數(shù)據(jù)實(shí)體及其間關(guān)系，常用的有層次模型、網(wǎng)絡(luò)模型和關(guān)系模型③物理數(shù)據(jù)模型：描述數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的物理組織、存儲(chǔ)路徑和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。

17、空間實(shí)體：空間數(shù)據(jù)中不可再分的最小單元現(xiàn)象。分為點(diǎn)實(shí)體（表示零維空間實(shí)體）、線實(shí)體（表示一維空間實(shí)體）、面實(shí)體（表示二維空間實(shí)體）、體實(shí)體（表示三維空間實(shí)體）。

18、矢量數(shù)據(jù)描述特點(diǎn)：矢量方法強(qiáng)調(diào)離散現(xiàn)象的存在，把現(xiàn)實(shí)世界的空間實(shí)體抽象地看作是由平面上的點(diǎn)、線、面三種基本空間目標(biāo)組成。①點(diǎn)：由一對(duì)地理坐標(biāo)定義，可以用來代表位置信息。②線：用一連串有序的兩個(gè)或多個(gè)坐標(biāo)對(duì)點(diǎn)集合來表達(dá)對(duì)于本身寬度在研究中可以忽略的線狀空間對(duì)象。③面：對(duì)于面狀區(qū)域則是通過對(duì)邊界線的定義來進(jìn)行的。

19、矢量數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)主要有spaghetti結(jié)構(gòu)（ESRI公司的shapefile格式）和拓?fù)涫噶繑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

20、拓?fù)涫噶繑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：最基本的拓?fù)潢P(guān)系有：關(guān)聯(lián)、鄰接、包含。拓?fù)潢P(guān)系表示為：結(jié)點(diǎn)拓?fù)潢P(guān)系、線拓?fù)潢P(guān)系、多邊形拓?fù)潢P(guān)系。

21、柵格數(shù)據(jù)取值方法：中心歸屬法、面積占優(yōu)法、長度占優(yōu)法、重要性法。

22、柵格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法：全柵格式存儲(chǔ)、鏈?zhǔn)骄幋a、行程編碼、塊式編碼、四叉樹編碼。

23、空間關(guān)系：空間目標(biāo)之間在一定區(qū)域上構(gòu)成的與空間特性有關(guān)的聯(lián)系，分為：拓?fù)潢P(guān)系、度量關(guān)系、順序關(guān)系。拓?fù)潢P(guān)系指：拓?fù)渥兓碌耐負(fù)渥兞?，如空間目標(biāo)關(guān)聯(lián)、相鄰與連通關(guān)系；度量關(guān)系指：用某種度量空間中的度量來描述的目標(biāo)間的關(guān)系，如長度、大小、面積、體積；方位關(guān)系用來描述目標(biāo)在空間中整體和局部的某種順序關(guān)系，如前后、上下、左右等。

24、Geodatabase空間對(duì)象模型基本元素：對(duì)象類、要素類、要素?cái)?shù)據(jù)集、關(guān)系類、幾何網(wǎng)絡(luò)類、Domains、Validation Rules、Raster Dataset、TIN Dataset。

25、TIN模型：由不規(guī)則分布的數(shù)據(jù)點(diǎn)連成的三角網(wǎng)組成，是一種基于三角形的空間鑲嵌模型，三角形的形狀和大小取決于不規(guī)則的觀測(cè)點(diǎn)或稱結(jié)點(diǎn)的密度和位置。

26、LOP優(yōu)化原則：運(yùn)用Delaunay三角網(wǎng)的性質(zhì)對(duì)由兩個(gè)有一公共邊的三角形組成的四邊形進(jìn)行判斷。

27、TIN生成的算法：逐點(diǎn)插入法、分治算法、三角形生長法。

28、Grid（規(guī)則格網(wǎng)）模型：每個(gè)網(wǎng)格的數(shù)值有兩種解釋：網(wǎng)格柵格觀點(diǎn)（網(wǎng)格單元的數(shù)值是其所有點(diǎn)的高程值）、點(diǎn)柵格觀點(diǎn)（網(wǎng)格單元的數(shù)值是網(wǎng)格中心點(diǎn)的高程或平均高程值）。

29、三維空間構(gòu)模方法：面模型（不規(guī)則三角網(wǎng)、網(wǎng)格、線框）、體模型（三棱柱、廣義三棱柱、八叉樹）、混合模型。

30、四面體網(wǎng)格：是將目標(biāo)空間用緊密排列單不重疊的不規(guī)則四面體形成的網(wǎng)格來表示，其實(shí)質(zhì)是2D TIN結(jié)構(gòu)在3D空間上的擴(kuò)展。

31、文件系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)按其組成分為：數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄、文件。

32、空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：帶有數(shù)據(jù)庫的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，采用現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫技術(shù)來管理空間數(shù)據(jù)。

33、空間數(shù)據(jù)引擎：是用來解決如何在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)據(jù)庫方式管理空間數(shù)據(jù)，建立空間數(shù)據(jù)服務(wù)器的方法。

34、空間數(shù)據(jù)引擎作用：①與空間數(shù)據(jù)庫聯(lián)合，為用戶提供空間數(shù)據(jù)服務(wù)；②提供開放的數(shù)據(jù)訪問；③SDE對(duì)于外提供了空間幾何對(duì)象模型。④快速的數(shù)據(jù)提取和分析；⑤SDE提供了連接DBMS數(shù)據(jù)庫的借口。⑥與空間數(shù)據(jù)庫聯(lián)合可以管理海量空間信息。⑦無縫的數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)。⑧并發(fā)訪問。

35、空間數(shù)據(jù)引擎實(shí)例：mapinfo公司的spatialWare、arcgis空間數(shù)據(jù)引擎、supermap的XDSE。

36、ArcSDE的主要功能：高性能的DBMS通道；開放的DBMS支持；多用戶；GIS工作流和長事務(wù)處理；豐富的地理信息數(shù)據(jù)模型；連續(xù)、可伸縮的數(shù)據(jù)庫；靈活的配置。

37、空間數(shù)據(jù)組織：縱向分層組織、橫向分塊組織。

38、空間索引：在存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)時(shí)，依據(jù)空間對(duì)象的位置和形狀或空間對(duì)象之間的某種空間關(guān)系，按一定順序排列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包含空間對(duì)象的概要信息。

39、空間索引分類：樹結(jié)構(gòu)、線性映射、多維空間區(qū)域變換。從應(yīng)用范圍可分為動(dòng)態(tài)索引和靜態(tài)索引。典型空間索引技術(shù)包括R樹索引、四叉樹索引、網(wǎng)絡(luò)索引 40、R樹索引是一種高效的空間索引，是B樹在多維空間的擴(kuò)展，也是平衡樹。采用空間聚集的方式把相鄰近的空間實(shí)體劃分到一起，組成更高一級(jí)的結(jié)點(diǎn)。

41、R樹索引的特點(diǎn)：典型的R樹索引每個(gè)結(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)空間和外存頁面或其整數(shù)倍想對(duì)應(yīng)，以此提高結(jié)點(diǎn)從外存到內(nèi)存的交換效率。

42、R+樹：是兄弟區(qū)域之間沒有重疊的索引方法。特點(diǎn)：兄弟結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空間區(qū)域沒有重疊，使空間搜索效率提高。根結(jié)點(diǎn)至少有兩個(gè)子結(jié)點(diǎn)；所有葉結(jié)點(diǎn)在同一層；葉結(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)矩形允許并可能重疊。

43、SQL語言：標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫查詢語言，用于關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的一種常見商業(yè)查詢語言，是目前關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)領(lǐng)域的主流查詢語言。功能：查詢、操縱、定義、控制。

44、關(guān)系模型的擴(kuò)展：突破關(guān)系模型中關(guān)系、允許定義層次關(guān)系和嵌套關(guān)系；增加抽象數(shù)據(jù)類型；增加空間謂詞；增加適合于空間數(shù)據(jù)索引的方法。

45、關(guān)系模型擴(kuò)展的優(yōu)勢(shì)：可以用統(tǒng)一的DBMS管理圖形和屬性數(shù)據(jù)；圖形數(shù)據(jù)管理也可以享用DBMS在數(shù)據(jù)管理方面帶來的優(yōu)越性；圖形數(shù)據(jù)的關(guān)系化表達(dá)，使其能享用客戶機(jī)/服務(wù)器的優(yōu)勢(shì)。

46、空間選擇查詢：在地圖上劃出一個(gè)區(qū)域，查詢?cè)搮^(qū)域內(nèi)所有空間數(shù)據(jù)。包括點(diǎn)查詢、區(qū)域查詢、最鄰近查詢。

47、空間查詢步驟：過濾篩選步驟、細(xì)化步驟。

48、執(zhí)行查詢分析的類型：屬性查詢、空間查詢、空間分析。

49、元數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。提供關(guān)于空間數(shù)據(jù)的信息，是關(guān)于數(shù)據(jù)和信息資源的描述信息。

50、空間元數(shù)據(jù)：各類空間數(shù)據(jù)描述的集合。描述地理信息數(shù)據(jù)集內(nèi)容、表示、空間參考、質(zhì)量以及管理的數(shù)據(jù)。

51、數(shù)據(jù)字典：描述數(shù)據(jù)集中的部分內(nèi)容。

52、空間數(shù)據(jù)交換：將一種數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為另外某種數(shù)據(jù)格式的技術(shù)。轉(zhuǎn)換內(nèi)容包括：空間定位信息、空間關(guān)系信息、屬性信息。

53、空間數(shù)據(jù)交換方式：外部數(shù)據(jù)交換模式、直接數(shù)據(jù)訪問模式、基于空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換、空間數(shù)據(jù)互操作模式。

54、空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原則：①空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)相結(jié)合的原則；②數(shù)據(jù)獨(dú)立性原則；③共享度高、冗余度低原則；④用戶與系統(tǒng)的接口簡(jiǎn)單性原則；⑤系統(tǒng)可靠性、安全性與完整性原則；⑥系統(tǒng)具有重新組織、可修改與可擴(kuò)充性原則。

55、空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程：需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)。

第四篇：2012年空間數(shù)據(jù)庫實(shí)習(xí)總結(jié)

空間數(shù)據(jù)庫實(shí)習(xí)總結(jié)

經(jīng)過對(duì)空間數(shù)據(jù)庫的課堂教學(xué)的學(xué)習(xí)，我們對(duì)空間數(shù)據(jù)庫的建立有了理論上的基礎(chǔ)，于十八周進(jìn)行了空間數(shù)據(jù)庫的課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)。

此次實(shí)習(xí)主要在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，在ArcCatalog和ArcGIS軟件平臺(tái)上進(jìn)行。旨在讓學(xué)生在已基本掌握各種空間數(shù)據(jù)庫的存貯和管理技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行空間數(shù)據(jù)維護(hù)和管理的訓(xùn)練，在GIS原理、空間數(shù)據(jù)庫理論、常用軟件功能和相關(guān)專業(yè)知識(shí)之間建立起聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生具有編寫實(shí)習(xí)報(bào)告的能力。

本實(shí)習(xí)可加深學(xué)生對(duì)各種空間數(shù)據(jù)庫的原理和方法的理解，為后續(xù)的GIS軟件設(shè)計(jì)課程及GIS科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。

在獨(dú)立完成《地理信息系統(tǒng)實(shí)習(xí)教程》第八篇“空間數(shù)據(jù)維護(hù)與管理”的所有練習(xí)后，我們基本上對(duì)拓?fù)湟?guī)則有一定了解，對(duì)建立拓?fù)潢P(guān)系和應(yīng)用拓?fù)潢P(guān)系對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的檢驗(yàn)的操作方法也有一定了解；對(duì)建立Geodatabase數(shù)據(jù)庫，將CAD的DWG文件轉(zhuǎn)換成可以被ArcGIS接受的線要素等，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成多邊形，再生成網(wǎng)格；具體操作了投影變換、坐標(biāo)變換的練習(xí)，進(jìn)行了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、左邊拉伸、接邊、影像配準(zhǔn)等等操作；還進(jìn)行了對(duì)數(shù)據(jù)源和元數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)??在此基礎(chǔ)上我們可以建立基本的數(shù)據(jù)庫Geodatabase。

最后，進(jìn)行了 “重慶交通大學(xué)空間數(shù)據(jù)庫” 設(shè)計(jì)，由于缺乏基本數(shù)據(jù)，所以此次“重慶交通大學(xué)空間數(shù)據(jù)庫”的設(shè)計(jì)只有基本的思路設(shè)計(jì)，即需求分析，概念設(shè)計(jì)（概念模型的建立，即“實(shí)體—關(guān)系”模型即E-R模型的建立），邏輯設(shè)計(jì)（邏輯數(shù)據(jù)模型即關(guān)系模型的建立），物理設(shè)計(jì)（物理數(shù)據(jù)模型的建立）。

在此次實(shí)習(xí)過程中，

第五篇：地理空間數(shù)據(jù)庫實(shí)習(xí)報(bào)告

《地理空間數(shù)據(jù)庫》實(shí)習(xí)報(bào)告

姓

名

學(xué)

號(hào)

指導(dǎo)教師

專

業(yè)

所在學(xué)院

提交日期

2014年

月

日

實(shí)習(xí)一 **** 實(shí)習(xí)目的：

實(shí)習(xí)要求：

實(shí)習(xí)步驟：

實(shí)習(xí)結(jié)果：（如果是SQL語句或者存儲(chǔ)過程，則將執(zhí)行結(jié)果附圖）

實(shí)習(xí)體會(huì)：（可以總體寫一段）