本書系統(tǒng)介紹了空間數(shù)據(jù)庫(kù)的理論和方法，內(nèi)容包括：緒論，空間對(duì)象及其關(guān)系的表達(dá)，數(shù)據(jù)庫(kù)模型，全關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)，面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)，對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)，空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，空間數(shù)據(jù)索引，空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，空間數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展趨勢(shì)。本書以空間數(shù)據(jù)管理模式為主線，重點(diǎn)介紹了各種空間數(shù)據(jù)管理方式。本書堅(jiān)持圖文并茂、理論與實(shí)際相結(jié)合，盡量用通俗易懂的語(yǔ)言闡述空間數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)原理。
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畢業(yè)于南京師范大學(xué)虛擬地理環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)專業(yè)，獲博士學(xué)位
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 基本概念 1
1.1.1 數(shù)據(jù)與信息 1
1.1.2 空間數(shù)據(jù) 2
1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù) 3
1.1.4 空間數(shù)據(jù)庫(kù) 4
1.2 空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成 4
1.2.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 5
1.2.2 空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 5
1.2.3 空間數(shù)據(jù)庫(kù)中的主要數(shù)據(jù)類型 6
1.2.4 人員 7
1.3 空間數(shù)據(jù)管理方式 7
1.3.1 文件管理方式 7
1.3.2 文件與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)混合管理方式 8
1.3.3 全關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式 9
1.3.4 基于空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎的管理方式 10
1.3.5 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)管理方式 11
1.3.6 對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式 11
1.4 空間數(shù)據(jù)庫(kù)與相關(guān)學(xué)科 12
1.4.1 空間數(shù)據(jù)庫(kù)與計(jì)算機(jī)科學(xué) 12
1.4.2 空間數(shù)據(jù)庫(kù)與測(cè)繪學(xué) 13
1.4.3 空間數(shù)據(jù)庫(kù)與遙感技術(shù) 13
1.4.4 空間數(shù)據(jù)庫(kù)與地理學(xué) 13
1.4.5 空間數(shù)據(jù)庫(kù)與人工智能 14
1.5 空間數(shù)據(jù)庫(kù)的主要研究領(lǐng)域 14
1.5.1 地理空間認(rèn)知 14
1.5.2 空間數(shù)據(jù)組織 15
1.5.3 空間數(shù)據(jù)管理方式 15
1.5.4 空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和維護(hù) 15
1.5.5 空間數(shù)據(jù)共享與安全 16
第2章 空間對(duì)象及其關(guān)系的表達(dá) 17
2.1 地理空間認(rèn)知 17
2.1.1 地理空間認(rèn)知過(guò)程 17
2.1.2 地理空間認(rèn)知模型 18
2.2 空間關(guān)系 20
2.2.1 空間關(guān)系的定義及分類 20
2.2.2 拓?fù)潢P(guān)系表達(dá) 21
2.2.3 順序空間關(guān)系表達(dá) 27
2.2.4 度量關(guān)系表達(dá) 33
2.3 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 34
2.3.1 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 35
2.3.2 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 35
2.3.3 矢量柵格一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 37
2.4 空間數(shù)據(jù)編碼 37
2.4.1 屬性數(shù)據(jù)編碼 38
2.4.2 幾何數(shù)據(jù)編碼 39
第3章 數(shù)據(jù)庫(kù)模型 47
3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)模型 47
3.1.1 概念數(shù)據(jù)模型 48
3.1.2 邏輯數(shù)據(jù)模型 48
3.1.3 物理數(shù)據(jù)模型 49
3.2 概念數(shù)據(jù)模型 49
3.2.1 概念數(shù)據(jù)模型的基本概念 49
3.2.2 實(shí)體-聯(lián)系數(shù)據(jù)模型 51
3.3 層次數(shù)據(jù)模型 54
3.3.1 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 54
3.3.2 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操作和完整性約束 55
3.3.3 層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)方法 56
3.3.4 層次數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn) 57
3.4 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型 57
3.4.1 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 57
3.4.2 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操作和完整性約束 58
3.4.3 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)方法 59
3.4.4 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn) 60
3.5 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 61
3.5.1 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的基本概念 61
3.5.2 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 61
3.5.3 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操作和完整性約束 63
3.5.4 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn) 64
3.6 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型 65
3.6.1 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型概述 66
3.6.2 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 66
3.6.3 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操作和完整性約束 66
3.6.4 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn) 66
第4章 全關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù) 68
4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)接口 68
4.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)接口概述 68
4.1.2 ODBC 概述 69
4.1.3 DAO 概述 70
4.1.4 RDO 概述 72
4.1.5 OLE DB 概述 73
4.1.6 ADO 概述 73
4.1.7 ADO.NET 概述 75
4.1.8 基于ADO.NET 的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)實(shí)例 76
4.2 基于二進(jìn)制大對(duì)象的空間數(shù)據(jù)管理 78
4.2.1 二進(jìn)制大對(duì)象概述 78
4.2.2 基于SQL Server 二進(jìn)制大對(duì)象的空間數(shù)據(jù)管理 79
4.3 基于關(guān)系模式的空間數(shù)據(jù)管理 83
4.3.1 面向空間數(shù)據(jù)的關(guān)系存儲(chǔ)模式 83
4.3.2 基于關(guān)系存儲(chǔ)模式的優(yōu)缺點(diǎn) 84
第5章 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù) 86
5.1 基本概念 86
5.2 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)介紹 90
5.3 基于db4o 的空間數(shù)據(jù)管理 92
第6章 對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù) 98
6.1 對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)概述 98
6.1.1 概述 98
6.1.2 對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)模型的主要內(nèi)容 99
6.2 自定義數(shù)據(jù)類型和函數(shù) 100
6.2.1 自定義數(shù)據(jù)類型 100
6.2.2 自定義函數(shù) 101
6.3 基于幾何類型的空間數(shù)據(jù)管理 103
6.3.1 基于幾何類型的空間數(shù)據(jù)管理概述 103
6.3.2 基于Oracle Spatial 的空間數(shù)據(jù)管理 103
6.3.3 基于SQL Server 的空間數(shù)據(jù)管理 104
6.3.4 基于PostGIS 的空間數(shù)據(jù)管理 107
第7章 空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎 109
7.1 空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎概述 109
7.2 常用的空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎 111
7.2.1 MapGIS SDE 和MapGIS DataStore 介紹 111
7.2.2 SuperMap SDX+介紹 111
7.2.3 ArcSDE 介紹 112
7.3 基于ArcSDE 的空間數(shù)據(jù)管理實(shí)例 114
7.3.1 基于ArcSDE 的空間數(shù)據(jù)導(dǎo)入 114
7.3.2 基于ArcEngine 和C#通過(guò)ArcSDE 連接數(shù)據(jù)庫(kù) 116
第8章 空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 119
8.1 空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu) 119
8.2 空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 120
8.2.1 應(yīng)用層 120
8.2.2 語(yǔ)言翻譯處理層 121
8.2.3 數(shù)據(jù)存取層 121
8.2.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層 122
8.3 空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu) 123
8.3.1 三級(jí)模式和兩級(jí)映像 123
8.3.2 模式 123
8.3.3 外模式 124
8.3.4 內(nèi)模式 124
8.3.5 外模式/模式映像 124
8.3.6 模式/內(nèi)模式映像 125
8.4 空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的外部體系結(jié)構(gòu) 125
8.4.1 集中式結(jié)構(gòu) 125
8.4.2 分布式結(jié)構(gòu) 126
8.4.3 客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu) 127
8.4.4 瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu) 129
8.4.5 并行結(jié)構(gòu) 130
第9章 空間數(shù)據(jù)索引 132
9.1 索引概述 132
9.1.1 索引的概念 132
9.1.2 B 樹(shù)索引 133
9.1.3 B+樹(shù)索引 134
9.1.4 B*樹(shù)索引 135
9.1.5 哈希索引 135
9.2 空間數(shù)據(jù)索引概述 139
9.3 實(shí)體范圍索引 140
9.3.1 實(shí)體范圍索引的概念 140
9.3.2 實(shí)體范圍索引的基本操作算法 141
9.3.3 實(shí)體范圍索引的算法評(píng)價(jià) 141
9.4 網(wǎng)格索引 141
9.4.1 網(wǎng)格索引的概念 141
9.4.2 網(wǎng)格索引的基本操作算法 142
9.4.3 網(wǎng)格索引的算法評(píng)價(jià) 143
9.5 基于二叉查找樹(shù)的空間索引 143
9.5.1 KD 樹(shù)索引 143
9.5.2 KDB 樹(shù)索引 146
9.5.3 BSP 樹(shù)索引 147
9.6 四叉樹(shù)索引 148
9.6.1 四叉樹(shù)索引的概念 148
9.6.2 改進(jìn)的四叉樹(shù)索引的基本操作算法 150
9.6.3 四叉樹(shù)索引的算法評(píng)價(jià) 150
9.7 R 樹(shù)索引 150
9.7.1 R 樹(shù)索引的概念 150
9.7.2 R 樹(shù)的基本操作算法 152
9.7.3 R 樹(shù)的算法評(píng)價(jià) 152
9.8 R+樹(shù)索引 153
9.8.1 R+樹(shù)的特點(diǎn) 153
9.8.2 R+樹(shù)的基本操作算法 154
9.8.3 R+樹(shù)的算法評(píng)價(jià) 154
9.9 R*樹(shù)索引 155
9.9.1 R*樹(shù)的特點(diǎn) 155
9.9.2 R*樹(shù)的算法評(píng)價(jià) 156
9.10 CELL 樹(shù)索引 156
9.11 GiST 樹(shù)索引 157
9.12 基于Hilbert 曲線的空間索引 158
9.12.1 空間填充曲線概述 158
9.12.2 Hilbert 曲線簡(jiǎn)介 158
9.12.3 Hilbert R 樹(shù) 159
第10章 空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 161
10.1 空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述 161
10.2 需求分析 164
10.2.1 需求分析的任務(wù) 164
10.2.2 需求分析的方法 166
10.2.3 數(shù)據(jù)字典 166
10.3 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 168
10.3.1 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 168
10.3.2 基本E-R 圖設(shè)計(jì) 169
10.4 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 173
10.4.1 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo) 173
10.4.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)過(guò)程 174
10.5 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 176
10.5.1 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo) 176
10.5.2 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法 177
10.5.3 確定數(shù)據(jù)的存取方法 177
10.5.4 確定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 179
10.6 數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施 180
10.7 數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行和維護(hù) 182
第11章 空間數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展趨勢(shì) 183
11.1 智能數(shù)據(jù)庫(kù) 183
11.1.1 主動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù) 183
11.1.2 空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù) 184
11.2 時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù) 187
11.2.1 時(shí)空數(shù)據(jù)模型 187
11.2.2 時(shí)空數(shù)據(jù)索引 191
11.2.3 時(shí)空數(shù)據(jù)查詢 191
11.3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 192
11.3.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的特征 192
11.3.2 實(shí)時(shí)事務(wù)調(diào)度 194
11.3.3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主要技術(shù) 195
11.4 開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù) 196
11.4.1 MySQL 簡(jiǎn)介 196
11.4.2 PostgreSQL 簡(jiǎn)介 198
11.5 非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù) 200
11.5.1 基于鍵值對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù) 200
11.5.2 基于列存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù) 201
11.5.3 文檔型數(shù)據(jù)庫(kù) 201
11.5.4 圖形數(shù)據(jù)庫(kù) 202
主要參考文獻(xiàn) 204
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