《空间数据库原理》课程教学大纲.docx

"《空间数据库原理》课程教学大纲" 该课程旨在培养学生对空间数据库的基本概念、关系数据模型、关系数据库的基本理论、空间数据模型、空间数据查询、空间存储和空间数据索引等方面的理解和掌握。课程的主要内容包括数据库系统概述、空间数据库、数据模型与空间信息模型、关系数据库模型、结构化查询语言、空间查询语言、关系模式的规范化理论、数据库的设计与实施、空间数据存储与索引、数据查询优化、空间查询处理与优化等。 课程的教学目标是，使学生能够对数据库的基本概念、关系数据模型、关系数据库的基本理论有一个较好的理解，掌握SQL语言的使用，了解数据库设计与实施；同时，使学生理解空间数据库的基本概念和构建方法，掌握空间数据模型、空间数据查询、空间存储和空间数据索引等主要内容。 课程的重点是，一般数据库系统的基本原理；空间数据和空间数据库的特征；基于场的模型、基于对象的模型；空间对象的操作；基于属性与基于空间关系的空间数据查询方法；2种类型的空间数据组织；格数据管理中的2种组织形式和3种存储结构；四组空间操作；空间连接操作算法等。 通过学习《空间数据库原理》课程，学生将能够对数据库系统的基本概念和空间数据库的特征有一个较好的理解，掌握关系数据模型、空间数据模型、空间查询语言、空间存储和空间数据索引等方面的知识，掌握数据库设计与实施、空间数据查询优化、空间查询处理与优化等实践技能。 《空间数据库原理》课程教学大纲的详细内容包括： 第1章数据库系统概述：了解数据库技术的基本概念，了解数据库的由来和开展；掌握数据描述，理解实体间的联系；掌握数据模型的定义，了解层次模型和网状模型，深刻理解关系模型；理解和掌握数据库的三级体系结构、二级映象；了解数据库管理系统的功能及组成；了解数据库系统的组成及全局结构；了解单机系统、主从式、分布式和客户/服务器的数据库结构。 第2章空间数据库：了解空间数据类型；掌握空间数据的4个方面的特征；掌握空间数据库存在的问题；掌握空间数据库的特征；掌握空间数据库与传统数据库的差异。 第3章数据模型与空间信息模型：理解数据模型、概念模型的概念；熟悉层次模型、网状模型和关系模型；理解空间信息模型的概念；掌握基于场的模型、基于对象的模型；了解空间数据类型；掌握空间对象的操作；理解动态空间操作。 第4章关系数据库模型：掌握关系模型的数据结构；理解关系的完整性；熟练掌握关系代数的基本运算；掌握元组关系演算。 第5章结构化查询语言SQL：理解SQL的体系结构；掌握SQL的数据定义；掌握SQL的数据查询；掌握SQL的数据更新；掌握视图的定义和对视图的操作；了解数据控制的方法。 第6章空间数据查询：了解GIS的空间查询语言；掌握基于属性与基于空间关系的空间数据查询方法；熟悉使用GIS软件进行空间数据查询。 第7章关系模式的规范化理论：了解和领会关系模式的设计问题；理解和掌握函数依赖的定义；掌握关系模式的范式(1NF到3NF)；学会进行模式的规范化处理。 第8章数据库设计与实施：掌握数据库设计的全过程；了解需求分析的任务与方法；了解概念结构设计的任务，掌握局部E-R图和全局E-R图的设计方法；掌握数据库逻辑结构设计方法；了解数据库物理设计、数据库实施、数据库运行及维护。 第9章空间数据存储和索引：理解空间数据存储；掌握四种类型的空间数据组织：纵向分层、横向分块、基于网格的组织和基于树的组织等；掌握空间数据索引的方法和技术等。 通过学习《空间数据库原理》课程，学生将获得对空间数据库的基本概念、关系数据模型、关系数据库的基本理论、空间数据模型、空间数据查询、空间存储和空间数据索引等方面的理解和掌握，掌握数据库设计与实施、空间数据查询优化、空间查询处理与优化等实践技能，为地理信息科学专业的学生提供了一个系统的学习体验和实践机会。