空間數(shù)據(jù)是對空間事物的描述,實質(zhì)上就是指以地球表面空間位置為參照,用來描述空間實體的位置、 形狀、 大小及其分布特征諸多方面的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)庫是長期儲存在計算機(jī)內(nèi)的、 有組織的、 可共享的數(shù)據(jù)集合。 空間數(shù)據(jù)特征： 時空特征、 多維特征、 多尺度性、 海量數(shù)據(jù)特征。 空間數(shù)據(jù)庫作用： 空間數(shù)據(jù)處理與更新、 海量數(shù)據(jù)存儲與管理、 空間分析與決策、 空間信息交換與共享。 空間認(rèn)知的三層模型： 空間概念數(shù)據(jù)模型(是人們對客觀事物或現(xiàn)象的一種認(rèn)識,有時也稱為語義數(shù)據(jù)模型,目前存在的空間概念數(shù)據(jù)模型主要有矢量數(shù)據(jù)模型、 柵格數(shù)據(jù)模型和矢量-柵格一體化數(shù)據(jù)模型)空間邏輯數(shù)據(jù)模型 （將前面的空間概率數(shù)據(jù)模型確定的空間數(shù)據(jù)庫信息內(nèi)容， 空間實體和空間關(guān)系， 具體的表達(dá)為數(shù)據(jù)項、 記錄等之間的關(guān)系， 常用的數(shù)據(jù)模型包括層次模型、 網(wǎng)絡(luò)模型和關(guān)系模型）物理數(shù)據(jù)模型（邏輯數(shù)據(jù)模型并不涉及最底層的物理實現(xiàn)細(xì)節(jié)， 而計算機(jī)只處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)。 所以必需將邏輯數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換為物理數(shù)據(jù)模型， 即要求完成空間數(shù)據(jù)的物理組織、 空間存取方法和數(shù)據(jù)庫總體存儲結(jié)構(gòu)等的設(shè)計工作）。 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 結(jié)構(gòu) （簡單數(shù)據(jù)結(jié)）、 拓?fù)涫噶繑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu) （關(guān)聯(lián) 不同類元素之間的關(guān)系、 鄰接 同類元素之間的關(guān)系、 包含 同類但不同級的元素之間的拓?fù)潢P(guān)系）。
柵格數(shù)據(jù)存儲： 全柵格式存儲、 鏈?zhǔn)骄幋a、 行程編碼、 塊式編碼、 四叉樹編碼。 對象： 含有數(shù)據(jù)和操作方法的獨(dú)立模塊。 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型核心技術(shù)： 1 分類： 是把一組具有相同屬性結(jié)構(gòu)的操作方法的對象歸納或映射為一個公共類的過程。 2 概括： 是將相同特征和操作的類再抽象為一個更高層次， 更具一般性超類的過程。 3聚集： 是將幾個不同特征的對象組合成一個更高水平的對象。 4 聯(lián)合：是將同一對象中的幾個具有時間部分相同屬性值的對象結(jié)合起來， 形成一個更高水平的集合對象的過程。 5 繼承。 6 傳播。 OGC（ ） 是為了發(fā)展開放式地理數(shù)據(jù)系統(tǒng)、 研究地學(xué)空間信息標(biāo)準(zhǔn)化以及處理方法的一個非營利組織， 旨在利用其開放地理數(shù)據(jù)互操作規(guī)范使得應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)者可以在單一的環(huán)境和工作流中， 使用分布于網(wǎng)上的任何地理數(shù)據(jù)和地理處理。 模型是面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型， 對象存儲在特征類 （空間）和表（非空間） 中。 它的核心模型結(jié)構(gòu)有以下幾個基本元素： 對象類、要素類、 要素數(shù)據(jù)集、 關(guān)系類、 幾何網(wǎng)絡(luò)類、 地理數(shù)據(jù)集、 圖等。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)： 是在文件管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的系統(tǒng)， 是位于用戶和操作系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存取和各種管理控制的軟件， 使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的中心樞紐， 在用戶應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)文件之間起到橋梁作用， 用戶對數(shù)據(jù)庫的操作全部通過 DBMS 進(jìn)行。
空間數(shù)據(jù)引擎（SDE）： 是用來解決如何在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中存儲空間的數(shù)據(jù)， 實現(xiàn)真正的數(shù)據(jù)庫方式管理空間數(shù)據(jù)， 建立空間數(shù)據(jù)服務(wù)器的方法。 工作原理： SDE 客戶端發(fā)出請求， 由 SDE 服務(wù)端處理這個請求， 轉(zhuǎn)換成 DBMS 能處理的請求事物， 由 DBMS 處理完相應(yīng)的請求， SDE服務(wù)端再將處理的結(jié)果實時反饋給 GIS 的客戶端。 客戶通過空間數(shù)據(jù)引擎將自己的數(shù)據(jù)交給大型關(guān)系型 DBMS,由 DBMS 統(tǒng)一管理，同樣數(shù)據(jù)庫是長期存儲在計算機(jī)內(nèi)， 客戶可以通過空間數(shù)據(jù)引擎從關(guān)系型 DBMS 中獲取其它類型的GIS 數(shù)據(jù)， 并轉(zhuǎn)換成客戶端可以使用的方式。 ： 是 與 DBMS 之間的 GIS 通道， 其本身并非是一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)存儲模型， 是多用戶 系統(tǒng)的一個關(guān)鍵部件。 點四叉樹索引： 是 的一個變種， 主要是針對空間點的存儲表達(dá)與索引， 空間被分為四個矩形： NW、 NE、 SW、 SE。 誰是誰的孩子。。。 SQL（關(guān)系數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)化查詢語言） ： 是標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫查詢語言，用于關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的一種常見的商業(yè)查詢語言，是目前關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)領(lǐng)域中的主流查詢語言。
是一些主要軟件供應(yīng)的商組成的聯(lián)盟數(shù)據(jù)庫是長期存儲在計算機(jī)內(nèi)， 它負(fù)責(zé)制定與 GIS互操作相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 舉例說明采用 OGIS 的數(shù)據(jù)類型和操作對 World 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的 SQL查詢， 強(qiáng)調(diào) 、 City 和 River 之間的空間關(guān)系。 定義關(guān)系模式如下：（1） 查詢： 列出 中所有與美國相鄰國家的名字 （2） 查詢： 找出 River 表中所列出的河流流經(jīng)的國家 （3） 查詢： 對于 River 表中列出的河流， 在 City 表中找到距離其最近的城市 （4） 查詢： 圣勞倫斯河能為方圓 300km 以內(nèi)的城市供水， 列出能從該河獲得供水的城市。（5） 查詢： 列出 表中每個國家的名字、 人口和國土面積（6） 查詢： 求出河流在流經(jīng)的各國境內(nèi)的長度 （7） 查詢： 按鄰國數(shù)目的多少列出所有的國家空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程（論述）： （1） 需求分析階段： 主要通過收集空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計涉及的用戶信息內(nèi)容和處理要求， 并加以規(guī)格化分析。一般采用數(shù)據(jù)流分析法， 分析結(jié)果以數(shù)據(jù)流圖表示。（2） 概念設(shè)計階段： 概念設(shè)計時常用的抽象方法是聚集和概括。
聚集將若干對象和它們之間的聯(lián)系組合成一個新對象， 而概括則將一組具有某些共同特性的對象合并成更高層意義上的對象。（3） 邏輯設(shè)計階段： 除了 要把E-R 圖的實體和聯(lián)系類型， 轉(zhuǎn)換成選定的 DBMS 支持的數(shù)據(jù)類型，還要設(shè)計子模式并對模式進(jìn)行評價， 最后為了 使模式適應(yīng)信息的不同表示， 需要優(yōu)化模式。（4） 物理設(shè)計階段： 主要任務(wù)是對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)在物理設(shè)備上的存放結(jié)構(gòu)和存放方法進(jìn)行設(shè)計， 從而建立一個具有較好性能的物理數(shù)據(jù)庫。（5） 數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)階段： 主要分為建立實際的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、 裝入試驗數(shù)據(jù)對應(yīng)用程序進(jìn)行測試、 裝入實際數(shù)據(jù)建立實際數(shù)據(jù)庫三個步驟。（6） 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)階段： 空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)經(jīng)過試運(yùn)行后即可投入正式使用， 在其運(yùn)行過程中必須不斷地進(jìn)行評價、 調(diào)整與修改。 E-R 模型設(shè)計 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):是相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合。四個基本結(jié)構(gòu)： 集合、 線性結(jié)構(gòu)、 樹形結(jié)構(gòu)、 圖狀結(jié)構(gòu)。 線性表的插入:插入前 n=8 插入后 n=9刪除:刪除前 n=8 刪除后 n=7 線性鏈表:每個結(jié)點中只包含一個指針域。 基本形式： 帶頭結(jié)點的單鏈表： 單鏈表的插入：刪除： 雙向鏈表 示例： 雙向鏈表的刪除：插入： 棧： 限定僅在表尾進(jìn)行插入或刪除操作的線性表， 先進(jìn)后出。
Base不變 top 變 隊列： 先進(jìn)先出,rear 隊尾允許插入 front 對頭允許刪除。Rear 和 front一起變。 隊列運(yùn)算指針變化狀態(tài)： 循環(huán)隊列示意圖： 串： 是由零個或多個字符組成的有限序列。 空串： 零個字符的串 子串： 串中任意個連續(xù)字符組成的子序列。 串值的鏈表存儲方式：結(jié)點大小為 4 的鏈表：結(jié)點大小為 2 的鏈表： 數(shù)組的定義 二維數(shù)組的兩種存儲方式： 以列序為主序： 以行序為主序： 廣義表： 是線性表的推廣， 一般記作： 原子和子表。 廣義表的存儲結(jié)構(gòu)：樹： 是 n 個結(jié)點的有限集。 樹的結(jié)點包含一個數(shù)據(jù)元素及若干指向其子樹的分支， 結(jié)點擁有的子樹數(shù)稱為結(jié)點的度。 葉子結(jié)點： 度為 0 的結(jié)點 分支結(jié)點： 度不為 0 的結(jié)點 二叉樹： 每個結(jié)點至多只有兩棵子樹 ， 有左右之分， 其次序不能顛倒。 遍歷二叉樹： 線索二叉樹及其存儲結(jié)構(gòu)： 樹的雙親表示法示例： 孩子鏈表： 帶雙親的孩子鏈表： 森林與二叉樹的對應(yīng)關(guān)系： 連通圖:圖中任意兩個頂點都是連通的。 連通分量： 無向圖中的極大連通子圖。
強(qiáng)連通分量： 有向圖中的極大連通子圖。 生成樹： 是一個極小的連通子圖， 含有圖中全部頂點。 無向圖及其連通分量： 十字鏈表： 有向圖的另一種鏈?zhǔn)酱鎯軜?gòu)。 結(jié)構(gòu)： 鄰接矩陣 鄰接表 逆鄰接表 深度優(yōu)先搜索： 類似于樹的先根遍歷。 廣度優(yōu)先搜索： 類似于樹的層次遍歷。 最小生成樹： 普里姆算法：克魯斯卡爾：
