空间数据库复习题.pdf

空间数据库是专门用于存储、管理和检索空间数据的数据库系统，这些数据包含了地理位置和几何属性。在本篇复习题中，我们探讨了空间数据库的核心概念、GIS（地理信息系统）与SDBMS（空间数据库管理系统）的区别与联系，以及传统数据库在管理空间数据时的局限性。 1. 空间数据和非空间数据：空间数据如河流泛洪区、卫星影像、气候数据，具有明显的地理位置特征；而非空间数据则包括书店名称、店员人数、销售量等，不包含地理位置信息。空间查询针对空间数据，而非空间查询则主要处理非空间属性。 2. GIS（地理信息系统）是一种软件工具，用于进行空间分析、可视化和空间数据的管理，它依赖于SDBMS（空间数据库管理系统）来存储和处理大量空间数据集。SDBMS是一个软件模块，提供底层数据库管理、空间数据模型、抽象数据类型以及查询语言支持，还有空间索引和优化机制。 3. GIS的发展历程可以从三个层面理解：早期的地理信息系统软件，地理信息科学的理论与框架，以及现在广泛提供的地理信息服务。 4. 传统数据库系统在管理空间数据时面临的问题包括：难以处理复杂的空间关系，不合理的数据存储模式，低效的运行速度，无法有效存储空间数据的拓扑关系，不支持空间操作，以及难以满足GIS对复杂图形和地理实体完整性的需求。 5. SDBMS是一个专门设计来解决上述问题的软件模块，它能支持多种空间数据模型，提供空间索引和优化，确保高效的空间操作。 6. 后关系数据库模型，如面向对象的数据库（OOBDMS）和面向关系的数据库（ORDBMS），允许用户自定义抽象数据类型，更好地适应空间数据的存储。 7. SDBMS的三层体系结构包括空间应用、空间数据库和DBMS，这种架构有助于理解和分离数据的使用、存储和管理。 8. 空间数据库的主要内容涵盖数据模型（如点、线、面等）、查询语言（如SQL扩展）、查询处理与优化、文件组织与索引（如R树、四叉树等）以及数据挖掘技术。 9. 单遍扫描查询只访问记录一次，如查找某区域内的书店；多遍扫描查询可能需要多次访问记录，例如找出满足特定条件的多个属性组合。 10. 过滤-精炼策略是查询优化的一种方法，首先通过过滤操作快速缩小数据集，然后通过精炼操作进一步筛选出满足条件的记录。 空间数据库技术是GIS的基础，它通过专用的管理系统克服了传统数据库在处理空间数据时的局限，提供了更高效、更准确的地理信息处理能力。随着大数据和物联网的发展，空间数据库的重要性将持续增长。