空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

前言

空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)組織的核心技術(shù)，也是地理科學(xué)、測(cè)繪科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已經(jīng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的文件管理方式，逐步成為空間數(shù)據(jù)管理的主流技術(shù)。由于空間數(shù)據(jù)的特殊性，空間數(shù)據(jù)管理在為計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)做貢獻(xiàn)的同時(shí)，也如饑似渴地吸取計(jì)算機(jī)主流技術(shù)的各項(xiàng)最新成果，成為計(jì)算機(jī)科技領(lǐng)域中應(yīng)用研究技術(shù)內(nèi)容最豐富的分支之一?？臻g數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的主要任務(wù)是研究空間物體的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)表示方法、數(shù)據(jù)模型及計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和建立空間索引的方法，研究如何以最小的代價(jià)高效地存儲(chǔ)和處理空間數(shù)據(jù)，正確維護(hù)空間數(shù)據(jù)的現(xiàn)實(shí)性、一致性和完整性，為用戶提供現(xiàn)實(shí)性好、準(zhǔn)確性高、完備、開(kāi)放和易用的空間數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，理解起來(lái)也非常抽象。編寫(xiě)本書(shū)的目的正是幫助讀者更好地理解空間數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念和構(gòu)建方法。本書(shū)共7章，第1章介紹有關(guān)地理空間與空間數(shù)據(jù)及其模型結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、元數(shù)據(jù)等內(nèi)容；第2章介紹空間數(shù)據(jù)模型，包括實(shí)體模型、數(shù)據(jù)模型和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型等內(nèi)容；第3、第4章分別介紹柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)分析的基本原理、方法和技術(shù)；第5章較為詳細(xì)地介紹空問(wèn)數(shù)據(jù)處理的有關(guān)內(nèi)容；第6章闡述幾種常用的數(shù)據(jù)檢索技術(shù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)檢索的相關(guān)概念、空間數(shù)據(jù)庫(kù)與空間檢索的特點(diǎn)及空間索引技術(shù)的需求與分類、幾種典型的空間索引結(jié)構(gòu)、算法及性能分析等內(nèi)容；第7章簡(jiǎn)要地闡述空間數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)知識(shí)。本書(shū)是作者在多年從事科研工作的基礎(chǔ)上編寫(xiě)而成的，內(nèi)容豐富，取材新穎，語(yǔ)言簡(jiǎn)練，圖文并茂，同時(shí)運(yùn)用實(shí)例闡釋概念、說(shuō)明原理、展示技術(shù)。本書(shū)既可作為大學(xué)本科空間數(shù)據(jù)庫(kù)課程的教材和博士、碩士研究生的學(xué)習(xí)資料，也可用于空間數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域工作人員的培訓(xùn)或自學(xué)教材。

內(nèi)容概要

　　空間數(shù)據(jù)庫(kù)的主要任務(wù)是研究空間物體的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)表示方法、數(shù)據(jù)模型以及計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和建立空間索引方法，如何以最小的代價(jià)高效地存儲(chǔ)和處理空間數(shù)據(jù)，正確維護(hù)空間數(shù)據(jù)的現(xiàn)實(shí)性、一致性和完整性，為用戶提供現(xiàn)實(shí)性好、準(zhǔn)確性高、完備、開(kāi)放和易用的空間數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)庫(kù)是理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，理解起來(lái)也非常抽象。 幫助有舉的讀者更好地了解空間數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念和構(gòu)建方法，是作者編寫(xiě)《空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)》的用心所在。

書(shū)籍目錄

第1章 空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)1.1 概述1.2 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量1.3 元數(shù)據(jù)1.4 空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系第2章 空間數(shù)據(jù)模型2.1 實(shí)體模型2.2 數(shù)據(jù)模型2.3 面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型第3章 柵格數(shù)據(jù)3.1 逐點(diǎn)運(yùn)算3.2 鄰域運(yùn)算3.3 區(qū)域運(yùn)算3.4 廣域運(yùn)算3.5 地圖模擬第4章 矢量數(shù)據(jù)4.1 地理查詢4.2 緩沖帶分析4.3 疊置分析4.4 網(wǎng)絡(luò)分析4.5 地形分析4.6 空間插值第5章 空間數(shù)據(jù)處理5.1 空間數(shù)據(jù)輸入5.2 空間數(shù)據(jù)壓縮編碼5.3 空間數(shù)據(jù)庫(kù)5.4 可視化與空間查詢第6章 空間數(shù)據(jù)庫(kù)的索引技術(shù)6.1 數(shù)據(jù)檢索及索引結(jié)構(gòu)6.2 數(shù)據(jù)庫(kù)索引技術(shù)6.3 空間數(shù)據(jù)庫(kù)索引技術(shù)6.4 基于二叉樹(shù)的空間索引6.5 基于四叉樹(shù)的空間索引6.6 八叉樹(shù)6.7 基于B-樹(shù)的空間索引第7章 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)7.1 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)7.2 數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)知識(shí)7.3 空間在線數(shù)據(jù)挖掘7.4 空間數(shù)據(jù)挖掘與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1.1.2空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的組織，以便于進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)模型和文件格式之間的媒介。例如，游程編碼是一種適用于柵格數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它能以各種各樣的格式寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件里。數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的區(qū)別很模糊，事實(shí)上，數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)表達(dá)的概念模型，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)表達(dá)的物理實(shí)現(xiàn)，前者是后者的基礎(chǔ)，后者是前者的具體實(shí)現(xiàn)。柵格結(jié)構(gòu)現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于圖像處理系統(tǒng)和柵格地理信息系統(tǒng)。矢量結(jié)構(gòu)則主導(dǎo)了CAD系統(tǒng)和有著強(qiáng)大制圖功能的矢量地理信息系統(tǒng)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇取決于數(shù)據(jù)的性質(zhì)及其使用的方式。大多數(shù)地理信息系統(tǒng)都同時(shí)采用柵格和矢量模型及適用于這兩種模型的其他幾種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不同的結(jié)構(gòu)用于不同的任務(wù)，這要看哪種結(jié)構(gòu)是最有效和最合適的。例如，一個(gè)具有屬性特征的樣點(diǎn)集可以有幾種存在形式：①帶空間坐標(biāo)的屬性表；②作為一個(gè)柵格存在，柵格值由這些點(diǎn)的屬性內(nèi)插得到；③以矢量形式存在，表達(dá)由柵格生成的等高線圖上的多邊形邊界并作為一個(gè)不規(guī)則三角網(wǎng)存在。這些結(jié)構(gòu)都有其優(yōu)缺點(diǎn)，它們之間可以互相轉(zhuǎn)換。1.柵格結(jié)構(gòu)對(duì)于一個(gè)用方格網(wǎng)密集采點(diǎn)的區(qū)域，一個(gè)包含其空間坐標(biāo)和屬性的表，代表了它的最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。1）完全柵格結(jié)構(gòu)大多數(shù)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)采用完全柵格結(jié)構(gòu)。最簡(jiǎn)單、最常用的完全柵格結(jié)構(gòu)是限制一個(gè)柵格數(shù)據(jù)層只存儲(chǔ)柵格的一種屬性，并且把屬性值限定在0～255的整數(shù)范圍內(nèi)（一字節(jié)對(duì)應(yīng)一個(gè)像元）。在完全柵格結(jié)構(gòu)里，像元順序一般以行為序，以左上角為起點(diǎn)，按從左到右、從上到下的順序掃描。完全柵格結(jié)構(gòu)可以以波段順序來(lái)組織（BSP格式），單一波段或?qū)傩灾狄孕械捻樞騺?lái)存放，如果有兩個(gè)以上的屬性，那么第二波段就在第一波段結(jié)束后才開(kāi)始存放。多波段圖像也可以以逐行格式（BIL）或以逐像元格式（BIP）來(lái)記錄。對(duì)于BIL，先存儲(chǔ)各波段的第一掃描行，然后是各波段的第二掃描行；對(duì)于BIP，先存儲(chǔ)第一個(gè)像元所有波段上的值，再存儲(chǔ)第二個(gè)像元各波段值。BIP與BIL格式有利于圖像復(fù)合操作，因?yàn)橥幌裨獙傩灾档奈锢淼刂肥窃谝黄鸬?。但?duì)于顯示較大的多波段影像，BSP則更有效。

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《空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)》是由電子工業(yè)出版社出版的。

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