《空間數(shù)據庫管理系統(tǒng)概論》重點討論了空間數(shù)據庫管理系統(tǒng)(SDBMS)領域已經實現(xiàn)的一些關鍵技術(如:空間數(shù)據模型、空間索引等),同時進一步介紹了空間查詢優(yōu)化、空間并發(fā)控制等方面的研究進展,還討論了需要進一步解決的關鍵科學問題和技術問題。
《空間數(shù)據庫管理系統(tǒng)概論》可作為GIS相關專業(yè)的研究生參考教材,也可作為空間數(shù)據庫系統(tǒng)開發(fā)人員和高級研究人員的參考用書。
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《空間數(shù)據庫管理系統(tǒng)概論》是地理信息系統(tǒng)理論與應用叢書之一。
目錄
序
前言
第一篇 基礎篇
第1章 緒論 3
1.1 基本概念 3
1.2 空間數(shù)據庫與相關學科的關系 8
1.3 空間數(shù)據管理技術的產生與發(fā)展 9
1.4 現(xiàn)有空間數(shù)據庫標準簡介 14
1.5 現(xiàn)有空間數(shù)據庫管理系統(tǒng)產品簡介 15
練習題 18
參考文獻 19
第2章 數(shù)據庫相關基礎知識回顧 20
2.1 數(shù)據庫的數(shù)據模型 20
2.2 關系代數(shù) 27
2.3 結構化查詢語言 29
練習題 35
參考文獻 35
第3章 空間數(shù)據模型 36
3.1 空間數(shù)據模型的分類 36
3.2 幾何對象模型 37
3.3 幾何拓撲模型 50
3.4 網絡模型 54
3.5 柵格數(shù)據模型 56
3.6 注記文本模型 66
練習題 69
參考文獻 70
第4章 空間結構化查詢語言 71
4.1 空間結構化查詢語言 71
4.2 Postgresol/Posr.GIS介紹 71
4.3 矢量數(shù)據的定義與操縱 74
4.4 柵格數(shù)據的定義與操縱 87
練習題 94
參考文獻 94
第5章 空間數(shù)據庫應用實例 95
5.1 示例數(shù)據介紹 95
5.2 概念設計 96
5.3 邏輯設計 99
5.4 物理實現(xiàn) 101
5.5 空間查詢 105
練習題 109
參考文獻 109
第二篇 系統(tǒng)篇
第6章 空間查詢與索引 113
6.1 三個基本知識 113
6.2 網格索引 116
6.3 四叉樹索引 117
6.4 R樹索引及其變體 118
6.5 空間填充曲線索引與聚集 120
6.6 現(xiàn)有空間數(shù)據庫產品的索引方式 122
練習題 123
參考文獻 123
第7章 空間查詢處理與優(yōu)化 125
7.1 空間查詢處理流程框架 125
7.2 空間查詢操作執(zhí)行算法 129
7.3 基于啟發(fā)式規(guī)則的存取路徑選擇優(yōu)化 131
7.4 基于代價的優(yōu)化方法 132
7.5 空間選擇率的估計 135
練習題 143
參考文獻 143
第8章 空間數(shù)據庫的并發(fā)控制 145
8.1 并發(fā)控制機制概述 145
8.2 空間數(shù)據的并發(fā)控制機制 147
練習題 150
參考文獻 150
第9章 空間數(shù)據庫發(fā)展趨勢 15l
9.1 XML數(shù)據庫 151
9.2 高安全空間數(shù)據庫 152
9.3 多尺度空間數(shù)據庫 153
9.4 時空數(shù)據庫 156
9.5 空間數(shù)據倉庫 157
9.6 其他技術發(fā)展趨勢 159
練習題 162
參考文獻 162
附錄A PostgreSQL PostGIS實驗運行環(huán)境的搭建 165
A.1 PostgreSQL 165
A 2 Post GIS 169
A. 3 Quantum GIS與空間數(shù)據庫的連接 172
附錄B ESRI相關產品介紹 174
B 1 Arc SDE 174
B.2 GeoDatabase 186
參考文獻 198
隨著互聯(lián)網技術的發(fā)展,企業(yè)及政府信息化的不斷深入,應用的復雜性日益增強。這些需求推動著數(shù)據密集型應用向海量和智能的方向發(fā)展。同時,數(shù)據倉庫和在線分析等應用迫切需要實時高效的數(shù)據處理技術。傳統(tǒng)的基于行存儲的數(shù)據庫技術已經出現(xiàn)了技術瓶頸。如何在快速執(zhí)行復雜查詢的同時,還能縮小存儲空間和節(jié)約成本是目前數(shù)據庫技術研究的熱點問題。列存儲技術的特點是數(shù)據查詢效率高,讀磁盤少,存儲空間少,是構建數(shù)據倉庫的理想架構。列數(shù)據庫的應用價值來自于它對復雜查詢的快速響應以及數(shù)據壓縮所帶來的存儲優(yōu)勢,使其在商業(yè)智能方面具有良好的發(fā)展前景。
1.技術方案介紹
列數(shù)據庫表面上和關系數(shù)據庫類似,但實際上卻有著本質的不同,關系數(shù)據庫是按行存儲數(shù)據,而列數(shù)據庫是按列存儲數(shù)據,即將行分解成多個數(shù)據元素,并且將儲存的數(shù)據庫元素對應于所有的行。列數(shù)據庫具有如下四大關鍵技術:
(1)壓縮技術(compression)。列數(shù)據庫是按列存儲,并在列上進行壓縮的技術,在構建大型數(shù)據倉庫的時候可以表現(xiàn)出突出的優(yōu)勢,節(jié)省大量的存儲空間,進而節(jié)省大量的設備、能源、維護開銷,因而被稱作“綠色”的解決方案。幾種列數(shù)據庫都號稱自己有著良好的壓縮率,列數(shù)據庫的領軍廠家SYBASE10就聲稱壓縮率可達到70%。
(2)延時物化(latematerialization)。單純的列數(shù)據庫是一列一列地把數(shù)據存儲在磁盤上的。對一個具體的查詢,不是簡單地直接讀那些與之相關的列,而是在查詢之前按照它們的成分屬性來構造數(shù)組,并且對這些需要處理數(shù)據的行,可以執(zhí)行正常的行數(shù)據庫的各項操作(如選擇、統(tǒng)計和連接)。延時物化最主要的優(yōu)點在于其高效的壓縮傳輸數(shù)據開銷,在執(zhí)行計劃中用位圖來標識行的位置,直到取屬性時再去實際取相應列的值,避免了數(shù)據不停傳遞的開銷。延時物化是一個比較實用的技術,而且非常適合在列數(shù)據庫中使用。