基于对象—关系模型存储GIS数据的研究

【作者】 王玥；

【导师】 孔繁胜；

【作者基本信息】 浙江大学 ， 计算机软件与理论， 2004， 硕士

【摘要】 数据是GIS数据库中最核心的部分，而数据库的设计与实现则是GIS系统优劣的前提和关键。选择什么样的数据库作为数据存储和管理的基础，如何利用数据库系统实现对GIS空间数据的管理、如何确保GIS数据的完整性和一致性、如何获得GIS对空间数据库访问的高效性等等，这些问题都是整个GIS系统设计中的重要环节和核心内容。 本论文对GIS的数据结构及其空间数据在关系数据库，对象数据库和关系-对象数据库中的存储、查询、索引等进行了讨论，得出利用对象关系数据库是最为方便、有效的方法。 目前最常用的是关系型数据库，它是在一个较低级的层次上，用一系列的表列和行处理结构化的数据，但在表达非结构化的空间数据方面存在许多缺陷。 使用面向对象的模型存储空间地物是高效、易于理解的，但面向对象型数据库不支持基于工业标准的SQL语句，同时与其它类型数据库没有良好的兼容关系。这限制了它的使用范围与应用前景。 而对象关系数据库将面向对象模型引入到关系数据库中，采用对象模型的智能化对非结构化的空间数据进行有效处理，避开其繁杂的关系操作，不仅仍保留对SQL标准的支持，而且扩展到也能对对象数据进行SQL操作。它突破了纯面向对象数据库的不通用性，以及纯关系数据模型的范式限制，实现了对象操作与关系操作的优势结合。 Oracle Spatial是Oracle8i及以上版本数据库为实现快速、高效的储藏、存取、分析空间数据而把相关函数和过程集在一起的专用组件。利用Oracle Spatial可以在单个数据库事例中，实现非结构化、有嵌套关系的空间、属性数据的统一存储和管理。本文研究了Oracle数据库的空间数据类型的客户端映射。扩展了Oracle C++ Class的功能，设计了空间存取、查询、索引等操作的扩展类库，在GIS应用程序和数据库之间架设了一座桥梁，使空间数据和属性数据得到了有效的管理和使用。更多还原

【Abstract】 For data is the kernel of GIS, the design and realization of spatial database is the precondition and key to the whole system design. To choose which kind of database for the storage and management of GIS data, how to realize the data management by using database system, how to make sure the integrality and consistency of geographic data and how to gain the high efficiency of the access to the spatial database are all the important questions that need to be solved during the whole system design.Through the analysis on the GIS data structure and the geographic data storage in several kinds of database system-RDBMS, OODBMS and object-relational DBMS (ORDBMS), the research concludes that the most convenient and efficient one is ORDBMS.At present, RDBMS is the widest used DBMS in the GIS. It can easily deal with the structured data by a series of table rows and lists, but there is much limitation in that of unstructured data.On the contrary, OODBMS is efficient and comprehensible in graphic data storage, but it don’t support SQL based on industry standard, and neither have a compatible relationship with other kinds of DBMS. These greatly restrict its using area and foreground.ORDBMS brings object model into RDBMS and uses the intelligent of object model to deal with unstructured spatial data, so it avoids multifarious relational operation and not only remains the support for SQL standard, but also extends to the management of object data by SQL. It breaks through the limitation of pure OODBMS and the formula restrict of pure RDBMS.Oracle Spatial is the Oracle spatial groupware for fast data memory, access and analyze. This paper explores the ORACLE database’ s capability of storing, managing, querying the spatial data, including other capability of supporting index of the spatial data, and transforming the data from one coordinate system to another coordinate system.更多还原