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概述-空间数据库

时间:2010-01-29 03:24 来源:地理教师网 作者:云中雪 责任编辑:地理教师
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  第四章 空间数据库

  4.1 概述

  数据库是一门发展迅速,应用面极广的计算机数据管理技术。它已经广泛地应用到各个部门,从一般事务处理到各种专门化数据的存贮管理。从发展的历史看,数据库是数据管理的高级阶段,它是由文件管理系统发展起来的。

  一、数据库系统包含的内容

  1.以特定结构存贮的相关联数据的集合。它独立于应用程序而存在,它是数据库系统的核心和管理对象。

  2.使用数据库中数据的用户,可以采用批处理和交互式使用数据。

  3.数据库管理软件系统称数据库管理系统(DBMS-Database Management System)。用来对数据库中数据的操作提供一种公用的方法。

  二、数据库的主要特点

  1.实现数据共享。这是促成发展数据库技术的一个主要原因,也是数据库技术先进性的一个主要体现。数据共享包含所有用户可同时存取数据库中数据,也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库,并提供数据共享。

  2.减少数据的冗余度。同文件系统相比,由于数据库实现了数据共享,从而避免了用户各自建立应用文件。减少了大量重复数据,减少了数据冗余度,维护了数据的一致性。

  3.数据的独立性。数据的独立性包括数据库中数据库的逻辑结构同应用程序相互独立,也包括数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构。

  4.数据实现集中控制。文件管理方式中,数据处于一种分散的状态,不同的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用数据库可对数据进行集中控制和管理,并通过数据模型表示各种数据的组织以及数据间的联系。

  5.数据一致性及可维护性,以确保数据的安全性和可靠性。主要包括:

  1)安全性控制:以防止数据丢失,错误更新和越权使用。

  2)完整性控制:保证数据的正确性、有效性和相容性。

  3)并发控制:使在同一时间周期内,允许对数据实现多路存取,又能防止用户之间的不正常交互作用。

  4)故障的发现和恢复:由数据库管理系统提供一套方法,可及时发现故障和修复故障,从而防止数据被破坏。

  三、数据库的系统结构

  目前世界上有数以百计的数据库系统,尽管种类不同,但它们的结构基本类似。数据库的基本结构分三个层次,反映了观察数据库的三种不同角度。

  1.物理数据层。它是数据库的最内层,是物理存贮设备上实际存储的数据的集合。这些数据是原始数据,是用户加工的对象,由内部模式描述的指令操作处理的位串、字符和字组成。

  2.概念数据层。概念数据层是数据库结构中的中间一层,它是数据库的整体逻辑表示。指出了每个数据的逻辑定义及数据间的逻辑联系,是存贮记录的集合。它所涉及的是数据库所有对象的逻辑关系,而不是它们的物理情况,它是数据库管理员概念下的数据库。

  3.逻辑数据层。逻辑数据层是用户所看到和使用的数据库。它表示了一个或一些特定用户使用的数据集合,即逻辑记录的集合。

  数据库不同层之间的联系是通过映射进行转换的。所谓映射是一种对应规则,指出映射双方如何转换,是实现数据独立的保证。当数据库的物理性质发生变化时,只要相应地改变物理数据层与概念数据层之间的映射,就可以保持概念数据层不变;同样的可以保持逻辑数据层不变,从而保证了应用的不变性,实现了数据的物理独立性。逻辑的独立性由概念数据层和逻辑数据层之间反射来完成。数据库管理系统的一个重要任务就是完成三个数据层之间的映射。
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