第九章空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

第九章空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)第一頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)9.1空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述9.2需求分析9.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.5空間數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)9.6空間數(shù)據(jù)庫的實(shí)施和維護(hù)9.7空間數(shù)據(jù)庫建庫第二頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.1空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述9.1.1空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原則9.1.2空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程第三頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.1.1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)充性原則第四頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.1.2空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程第五頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.2需求分析9.2.1需求分析的任務(wù)與方法9.2.2數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典第六頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.2.1需求分析的任務(wù)與方法第七頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.2.2數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典1．?dāng)?shù)據(jù)流圖的基本成分第八頁，共六十五頁，2022年，8月28日2．?dāng)?shù)據(jù)流圖分層第九頁，共六十五頁，2022年，8月28日3．?dāng)?shù)據(jù)字典1）數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)據(jù)項(xiàng)的描述通常包括以下內(nèi)容:數(shù)據(jù)項(xiàng)名，數(shù)據(jù)項(xiàng)含義說明，別名，數(shù)據(jù)類型，長度，取值范圍，取值含義，與其他數(shù)據(jù)項(xiàng)的邏輯關(guān)系，數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的聯(lián)系“取值范圍”，“與其他數(shù)據(jù)項(xiàng)的邏輯關(guān)系”。2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)反映了數(shù)據(jù)之間的組合關(guān)系。一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以由若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，也可以由若干個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成，或由若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混合組成。對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述通常包括以下內(nèi)容：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名，含義說明，組成：數(shù)據(jù)項(xiàng)或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。第十頁，共六十五頁，2022年，8月28日3）數(shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)內(nèi)傳播的路徑。對數(shù)據(jù)流的描述通常包括以下內(nèi)容：數(shù)據(jù)流名，說明，數(shù)據(jù)流來源，數(shù)據(jù)流去向，組成：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，平均流量，高峰期流量。4）數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)停留或保存的地方，也是數(shù)據(jù)流的來源和去向之一。它可以是手工文檔或手工憑單，也可以是計(jì)算機(jī)文檔。對數(shù)據(jù)存儲的描述通常包括以下內(nèi)容:數(shù)據(jù)存儲名，說明，編號，輸入的數(shù)據(jù)流，輸出的數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)量，存取頻度，存取方式。5）處理過程處理過程的具體處理邏輯一般用判定表或判定樹來描述。數(shù)據(jù)字典中只需要描述處理過程的說明性信息，通常包括以下內(nèi)容：處理過程名，說明，輸入：數(shù)據(jù)流，輸出：數(shù)據(jù)流，處理：簡要說明。第十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.3.1利用E-R模型設(shè)計(jì)9.3.2利用UML模型設(shè)計(jì)第十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.3.1利用E-R模型設(shè)計(jì)ER模型是最為流行的建模工具之一。實(shí)體和屬性實(shí)體是物理上或者概念上獨(dú)立存在的事物或?qū)ο蟆?shí)體由屬性來刻畫性質(zhì)，屬性可以是單值或多值的。聯(lián)系一對一（1∶1）在一對一的聯(lián)系中，一個(gè)實(shí)體中每個(gè)實(shí)例只能與其他參與實(shí)體的一個(gè)實(shí)例相聯(lián)系。例如，實(shí)體MANAGER和FOREST之間的聯(lián)系manages就是一個(gè)一對一的聯(lián)系。第十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日多對一（M∶1）多對一聯(lián)系可將一個(gè)實(shí)體的多個(gè)實(shí)例與另一個(gè)參與該聯(lián)系的實(shí)體的一個(gè)實(shí)例相連接。Belongs_to是實(shí)體FACILITY與FOREST之間的一個(gè)多對一聯(lián)系，這里假定每個(gè)設(shè)施僅僅屬于一個(gè)森林，但每個(gè)森林可以有多個(gè)設(shè)施。

多對多（M∶N）一個(gè)實(shí)體的多個(gè)實(shí)例會與另一個(gè)參與該聯(lián)系的實(shí)體的多個(gè)實(shí)例相聯(lián)系。實(shí)體RIVER和FACILITY之間的聯(lián)系supplies_water_to正是這樣的一個(gè)聯(lián)系。

第十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日ER圖第十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日用象形圖擴(kuò)展ER模型實(shí)體象形圖（1）象形圖

象形圖是一種將對象插在方框內(nèi)的微縮圖表示，這些微縮圖用來擴(kuò)展ER圖，并插到實(shí)體矩形框中的適當(dāng)位置。

（2）形狀

形狀是象形圖中的基本圖形元素，它代表著空間數(shù)據(jù)模型中的元素。

一個(gè)模型元素可以是基本形狀、復(fù)合形狀、導(dǎo)出形狀或備選形狀。

（3）基本形狀

<基本形狀>●/〗基本形狀的語法●點(diǎn)/線〗面基本形狀的象形圖第十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日（4）復(fù)合形狀為了處理那些不能用某個(gè)基本形狀表示的對象，我們定義了一組聚合的形狀，并用基數(shù)來量化這些復(fù)合形狀。（5）導(dǎo)出形狀

如果一個(gè)對象的形狀是由其他對象的形狀導(dǎo)出的，那么就用斜體形式來表示這個(gè)象形圖。<基數(shù)>0.111,n基數(shù)的語法●0，n〗n使用了基數(shù)的多重形狀的象形圖0,nn〗<導(dǎo)出形狀><基本形狀>基本形狀的語法●/導(dǎo)出形狀的象形圖第十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日（6）備選形狀備選形狀可以用于表示某種條件下的同一個(gè)對象。例如，根據(jù)比例尺，一條河流可以表示成一個(gè)多邊形或一條線。

<備選形狀><基本形狀><導(dǎo)出形狀><基本形狀><基本形狀>備選形狀的語法●〗●〗

備選形狀的象形圖

（7）任意形狀對于形狀的組合，我們用通配符（*）表示，它表示各種形狀。例如，一個(gè)灌溉網(wǎng)是由泵站（點(diǎn)）、水渠（線）以及水庫（多邊形）所組成的。

第十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日（8）用戶自定義形狀

除了點(diǎn)、線和多邊形這些基本形狀外，用戶還可以定義自己的形狀。例如，為了表達(dá)更多的信息，用戶可能更愿意使用感嘆號之類的象形圖來表示灌溉網(wǎng)。

聯(lián)系象形圖聯(lián)系象形圖用來構(gòu)建實(shí)體間聯(lián)系的模型。例如，part-of用于構(gòu)建道路與路網(wǎng)之間聯(lián)系的模型，或是用于把森林劃分成林分的建模。

Part_of（網(wǎng)絡(luò)）Part_of（分區(qū)）聯(lián)系的象形圖

第十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日帶象形符號的ER圖

第二十頁，共六十五頁，2022年，8月28日利用ER模型設(shè)計(jì)的步驟第二十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.3.2利用UML模型設(shè)計(jì)UML模型是另一個(gè)流行的概念建模工具。是用于面向?qū)ο筌浖O(shè)計(jì)的概念層建模的新興標(biāo)準(zhǔn)之一。它是一種綜合型語言，用于在概念層對結(jié)構(gòu)化模式和動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行建模。UML是一種通用的可視化建模語言，用于對軟件進(jìn)行描述、可視化處理理解、構(gòu)造和建立軟件制品的文檔。第二十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日作為一種建模語言，UML的定義包括UML語義和UML表示法兩個(gè)部分：（1）UML語義，描述基于UML的精確元模型定義。元模型為UML的所有元素在語法和語義上提供了簡單、一致、通用的定義性說明，使開發(fā)者能在語義上取得一致，消除了因人而異的最佳表達(dá)方法所造成的影響。（2）UML表示法，定義UML符號的表示法，為開發(fā)者或開發(fā)工具使用這些圖形符號和文本語法為系統(tǒng)建模提供了標(biāo)準(zhǔn)。這些圖形符號和文字所表達(dá)的是應(yīng)用級的模型，在語義上它是UML元模型的實(shí)例。UML包含五類圖，用例圖、靜態(tài)圖、對象圖、行為圖、交互圖和實(shí)現(xiàn)圖。這里我們采用靜態(tài)圖當(dāng)中的類圖。第二十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日表9-1UML類圖表示法第二十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.1關(guān)系數(shù)據(jù)模型9.4.2E-R模型向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換9.4.3面向?qū)嶓w的邏輯模型設(shè)計(jì)第二十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.4.1關(guān)系數(shù)據(jù)模型關(guān)系模型的基本思想是用二維表形式表示實(shí)體及其聯(lián)系（見示例）。二維表中的每一列對應(yīng)實(shí)體的一個(gè)屬性，其中給出相應(yīng)的屬性值；每一行形成一個(gè)，由多種屬性組成的多元組，或稱元組，與一特定實(shí)體相對應(yīng)。實(shí)體間聯(lián)系和各二維表間聯(lián)系采用關(guān)系描述或通過關(guān)系直接運(yùn)算建立。第二十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日關(guān)系模型中應(yīng)遵循以下條件：（1）二維表中同一列的屬性是相同的；（2）賦予表中各列不同名字（屬性名）；（3）二維表中各列的次序是無關(guān)緊要的；（4）沒有相同內(nèi)容的元組，即無重復(fù)元組；（5）元組在二維表中的次序是無關(guān)緊要的。關(guān)系模型的優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)靈活，可滿足所有用布爾邏輯運(yùn)算和數(shù)字運(yùn)算規(guī)則形成的詢問要求；（2）能搜索、組合和比較不同類型的數(shù)據(jù)；（3）加入和刪除數(shù)據(jù)方便；（4）適宜地理屬性數(shù)據(jù)的模型。關(guān)系模型的缺點(diǎn)：許多操作都要求在文件中順序查找滿足特定關(guān)系的數(shù)據(jù)，若數(shù)據(jù)庫很大的話，這一查找過程要花很多時(shí)間。第二十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日以地圖M為例：地圖M中有兩個(gè)面實(shí)體ⅠⅡ

Ⅰ多邊形由a,b,e組成MⅡ多邊形由b,c,d組成1a

a邊的兩個(gè)端點(diǎn)是1，2e

Ⅰ2b邊的兩個(gè)端點(diǎn)是2，44b

cc邊的兩個(gè)端點(diǎn)是2，3d

Ⅱd邊的兩個(gè)端點(diǎn)是3，43e邊的兩個(gè)端點(diǎn)是1，4第二十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日關(guān)系模型例第二十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.4.2E-R模型向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型實(shí)際上就是要將實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式，這種轉(zhuǎn)換一般遵循如下原則：（1）一個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。實(shí)體的屬性就是關(guān)系的屬性，實(shí)體的碼就是關(guān)系的碼。（2）一個(gè)M:N聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性。而關(guān)系的碼為各實(shí)體碼的組合。（3）一個(gè)1:N聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與n端對應(yīng)的關(guān)系模式合并。如果轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，則與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，而關(guān)系的碼為n端實(shí)體的碼。第三十頁，共六十五頁，2022年，8月28日（4）一個(gè)1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對應(yīng)的關(guān)系模式合并。（5）三個(gè)或三個(gè)以上實(shí)體間的一個(gè)多元聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。與該多元聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性。而關(guān)系的碼為各實(shí)體碼的組合。（6）同一實(shí)體集的實(shí)體間的聯(lián)系，即自聯(lián)系，也可按上述1:1、1:N和M:N三種情況分別處理。（7）具有相同碼的關(guān)系模式可合并。第三十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）轉(zhuǎn)換原則⒈一個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。關(guān)系的屬性：實(shí)體型的屬性關(guān)系的碼：實(shí)體型的碼例，學(xué)生實(shí)體可以轉(zhuǎn)換為如下關(guān)系模式：學(xué)生（學(xué)號，姓名，出生日期，所在系，年級，平均成績）性別、宿舍、班級、檔案材料、教師、課程、教室、教科書都分別轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。第三十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）⒉一個(gè)m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。關(guān)系的屬性：與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性關(guān)系的碼：各實(shí)體碼的組合 例，“選修”聯(lián)系是一個(gè)m:n聯(lián)系，可以將它轉(zhuǎn)換為如下關(guān)系模式，其中學(xué)號與課程號為關(guān)系的組合碼：

選修（學(xué)號，課程號，成績）第三十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）⒊一個(gè)1:n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與n端對應(yīng)的關(guān)系模式合并。1)轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式關(guān)系的屬性：與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性關(guān)系的碼：n端實(shí)體的碼第三十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）⒊一個(gè)1:n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與n端對應(yīng)的關(guān)系模式合并。2)與n端對應(yīng)的關(guān)系模式合并合并后關(guān)系的屬性：在n端關(guān)系中加入1端關(guān)系的碼和聯(lián)系本身的屬性合并后關(guān)系的碼：不變可以減少系統(tǒng)中的關(guān)系個(gè)數(shù)，一般情況下更傾向于采用這種方法第三十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）例，“組成”聯(lián)系為1:n聯(lián)系。 將其轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式的兩種方法：

1)使其成為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式：組成（學(xué)號，班級號）2)將其學(xué)生關(guān)系模式合并： 學(xué)生（學(xué)號，姓名，出生日期，所在系，年級，班級號，平均成績）第三十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）⒋一個(gè)1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對應(yīng)的關(guān)系模式合并。1)轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式關(guān)系的屬性：與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性關(guān)系的候選碼：每個(gè)實(shí)體的碼均是該關(guān)系的候選碼第三十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）⒋一個(gè)1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對應(yīng)的關(guān)系模式合并。2)與某一端對應(yīng)的關(guān)系模式合并合并后關(guān)系的屬性：加入對應(yīng)關(guān)系的碼和聯(lián)系本身的屬性合并后關(guān)系的碼：不變第三十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）例，“管理”聯(lián)系為1:1聯(lián)系，可以有三種轉(zhuǎn)換方法：（1）轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式：

管理（職工號，班級號）或 管理（職工號，班級號）（2）“管理”聯(lián)系與班級關(guān)系模式合并，則只需在班級關(guān)系中加入教師關(guān)系的碼，即職工號：

班級：（班級號，學(xué)生人數(shù)，職工號）（3）“管理”聯(lián)系與教師關(guān)系模式合并，則只需在教師關(guān)系中加入班級關(guān)系的碼，即班級號：

教師：（職工號，姓名，性別，職稱，班級號，是否為優(yōu)秀班主任）第三十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）注意：從理論上講，1:1聯(lián)系可以與任意一端對應(yīng)的關(guān)系模式合并。但在一些情況下，與不同的關(guān)系模式合并效率會大不一樣。因此究竟應(yīng)該與哪端的關(guān)系模式合并需要依應(yīng)用的具體情況而定。由于連接操作是最費(fèi)時(shí)的操作，所以一般應(yīng)以盡量減少連接操作為目標(biāo)。例如，如果經(jīng)常要查詢某個(gè)班級的班主任姓名，則將管理聯(lián)系與教師關(guān)系合并更好些。第四十頁，共六十五頁，2022年，8月28日E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）⒌三個(gè)或三個(gè)以上實(shí)體間的一個(gè)多元聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。關(guān)系的屬性：與該多元聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性關(guān)系的碼：各實(shí)體碼的組合 例，“講授”聯(lián)系是一個(gè)三元聯(lián)系，可以將它轉(zhuǎn)換為如下關(guān)系模式，其中課程號、職工號和書號為關(guān)系的組合碼：

講授（課程號，職工號，書號）第四十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）⒍同一實(shí)體集的實(shí)體間的聯(lián)系，即自聯(lián)系，也可按上述1:1、1:n和m:n三種情況分別處理。 例，如果教師實(shí)體集內(nèi)部存在領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的1:n自聯(lián)系，我們可以將該聯(lián)系與教師實(shí)體合并，這時(shí)主碼職工號將多次出現(xiàn)，但作用不同，可用不同的屬性名加以區(qū)分：教師：｛職工號，姓名，性別，職稱，系主任｝第四十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）⒎具有相同碼的關(guān)系模式可合并。目的：減少系統(tǒng)中的關(guān)系個(gè)數(shù)。合并方法：將其中一個(gè)關(guān)系模式的全部屬性加入到另一個(gè)關(guān)系模式中，然后去掉其中的同義屬性（可能同名也可能不同名），并適當(dāng)調(diào)整屬性的次序。第四十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）例，“擁有”關(guān)系模式：擁有（學(xué)號，性別）與學(xué)生關(guān)系模式：學(xué)生（學(xué)號，姓名，出生日期，所在系，年級，班級號，平均成績）都以學(xué)號為碼，可以將它們合并為一個(gè)關(guān)系模式：學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，所在系，年級，班級號，平均成績）第四十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日應(yīng)用例：在著書工作中，一位作者可以編寫多本圖書，一本書可以由多位作者編寫。

設(shè)作者的屬性有：作者號，姓名，單位，電話；書的屬性有：書號，書名，出版社，

日期。試完成如下問題：（1）設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的E-R圖；（2）將該E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型結(jié)構(gòu)；（3）指出轉(zhuǎn)換結(jié)果中每一個(gè)關(guān)系模式的候選碼。第四十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日（1）E-R圖（2）將該E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型結(jié)構(gòu)如下：作者（作者號，姓名，單位，電話）圖書（書號，書名，出版社，日期）編寫（作者號，書號）（3）以上關(guān)系模式中帶下劃線的為該關(guān)系模式的候選碼作者號姓名單位電話出版社書號書名日期作者圖書編寫mn第四十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.4.3面向?qū)嶓w的邏輯模型設(shè)計(jì)地理實(shí)體在模型中表示為要素。要素是由幾何實(shí)體和屬性組成的。它包括簡單類型，例如，一個(gè)界址點(diǎn)、一個(gè)行政界線、一塊土地；它們的幾何形態(tài)分別為簡單點(diǎn)，簡單線和簡單區(qū)。還有一些復(fù)雜類型的實(shí)體，例如，一個(gè)河流的流域。它的幾何特性對應(yīng)的是多種形態(tài)的幾何實(shí)體，所以它的幾何特性是一個(gè)復(fù)合類型。換句話說，通過原子幾何實(shí)體（點(diǎn)、線、區(qū)）的任意組合可表達(dá)和描述任意幾何復(fù)雜度的實(shí)體。什么是幾何實(shí)體？它是地理對象的外觀特征或可視化形狀。地理實(shí)體可以用三種幾何實(shí)體表示在地圖上：點(diǎn)、線、多邊形。繼續(xù)細(xì)分下去，幾何形態(tài)包括單點(diǎn)、多點(diǎn)、單弧段、多弧段、多邊形等。第四十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日1．要素類的建模與表達(dá)第四十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日2．注記類的建模與表達(dá)第四十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日3．關(guān)系類的建模與表達(dá)第五十頁，共六十五頁，2022年，8月28日4．規(guī)則的建模與表達(dá)第五十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.5空間數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)9.5.1空間數(shù)據(jù)庫存儲策略9.5.2空間數(shù)據(jù)庫關(guān)系模式設(shè)計(jì)第五十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.5.1空間數(shù)據(jù)庫存儲策略對象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理，基于商業(yè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲，其存儲策略如下：數(shù)據(jù)存儲層對象管理層并發(fā)控制管理器安全管理器地理數(shù)據(jù)庫管理器接口數(shù)據(jù)庫對象類、要素類、關(guān)系類、注記類等地理數(shù)據(jù)庫層數(shù)據(jù)管理層SDE接口SDE客戶端SDE服務(wù)器CSSQLSQL第五十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.5.2空間數(shù)據(jù)庫關(guān)系模式設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫主要包含空間數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)信息兩個(gè)部分?？臻g數(shù)據(jù)以“地理數(shù)據(jù)庫—要素?cái)?shù)據(jù)集—類”的層次進(jìn)行組織。例如，類層次的對象有要素類、注記類、對象類、關(guān)系類和規(guī)則等，每一種對象在空間數(shù)據(jù)庫當(dāng)中需要用一個(gè)表集來描述其信息和內(nèi)部關(guān)系。元數(shù)據(jù)信息則描述前面所有空間數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)信息，使用數(shù)據(jù)字典進(jìn)行表達(dá)。第五十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日1．地理數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)字典表關(guān)系2．要素類的關(guān)系模式表9-3要素類信息關(guān)系表說明表9-4幾何實(shí)體信息關(guān)系表說明表9-5點(diǎn)信息關(guān)系表說明表9-6弧段信息關(guān)系表說明表9-7弧段拓?fù)湫畔㈥P(guān)系表說明表9-8點(diǎn)圖形參數(shù)關(guān)系表說明表9-9線圖形參數(shù)關(guān)系表說明表9-10區(qū)圖形參數(shù)關(guān)系表說明第五十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日3．注記類的關(guān)系模式表9-11注記信息關(guān)系表說明4．關(guān)系類的關(guān)系模式表9-12關(guān)系類信息關(guān)系表說明5．規(guī)則的關(guān)系模式表9-13有效規(guī)則關(guān)系表說明表9-14屬性規(guī)則關(guān)系表說明表9-15關(guān)系規(guī)則關(guān)系表說明表9-16拓?fù)湟?guī)則關(guān)系表說明表9-17空間規(guī)則關(guān)系表說明第五十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.6空間數(shù)據(jù)庫的實(shí)施和維護(hù)9.6.1空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)施9.6.2空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)維護(hù)第五十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日9.6.1空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)施

空間數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)修改以后，便可以開始正式的進(jìn)行數(shù)據(jù)庫實(shí)施了。實(shí)施的過程，應(yīng)當(dāng)以實(shí)施計(jì)劃為指南，盡量按照計(jì)劃進(jìn)行實(shí)施。但是再好的計(jì)劃也是不可能完全準(zhǔn)確的，在實(shí)施過程中常常需要對實(shí)施計(jì)劃做或多或少的改動(dòng)。任何方面的改動(dòng)都應(yīng)當(dāng)以書面形式備案，做到有案可查（吳信才等，2002）。空間數(shù)據(jù)庫的實(shí)施一般過程如下：（1）數(shù)據(jù)錄入：數(shù)據(jù)錄入的數(shù)據(jù)源應(yīng)包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各類源數(shù)據(jù)，以檢測各輸出軟件的可行性和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換格式的正確性。第五十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日（2）數(shù)據(jù)編輯：對錄入的數(shù)據(jù)在進(jìn)入數(shù)據(jù)庫以前的編輯和預(yù)處理要盡可能測試各種編輯功能和操作，檢測其安全性和可操作性。（3）數(shù)據(jù)庫建立：應(yīng)保證所選擇的試驗(yàn)小區(qū)的數(shù)據(jù)足以建立一個(gè)完整的