GIS空间数据库(7)GIS空间数据库与传统数据库差异

1.信息描述差异

(1)在空间数据库中,数据比较复杂,不仅有与一般数据库性质相似的地理要素的属性数据,还有大量的空间数据,即描述地理要素空间分布位置的数据,并且这两种数据之间具有不可分割的联系。

(2)空间数据库是一个复杂的系统,要用数据来描述各种地理要素,尤其是要素的空间位置,其数据量往往很大。空间数据库中的数据具有丰富的隐含信息,如数字高程模型(DEM或TIN)除了载荷高度信息外,还隐含了地质岩性与构造方面的信息;植物的种类是显式信息,但植物的类型还隐含了气候的水平地带性和垂直地带性的信息等。

2.数据管理差异

(1)传统数据库管理的是不连续的、相关性较小的数字和字符;而空间数据是连续的,具有很强的空间相关性。

(2)传统数据库管理的实体类型少,并且实体类型之间通常只有简单固定的空间关系;而空间数据库的实体类型繁多,实体类型之间存在着复杂的空间关系,并且能产生新的关系(如拓扑关系)。

(3)地理空间数据存储操作的对象可能是一维、二维、三维甚至更高维。一方面我们可以把空间数据库看成是传统数据库的扩充,另一方面,空间数据库突破了传统的数据库理论,如将规范关系推向非规范关系。而传统数据库系统只要针对简单对象,无法有效的支持复杂对象(如图形、图像)。

(4)地理空间数据的实体类型繁多,不少对象相当复杂,地理空间数据管理技术还必须具有对地理对象(大多为具有复杂结构和内涵的复杂对象)进行模拟和推理的功能。但是,传统数据库系统的数据模拟主要针对简单对象,管理的实体类型较少,因而,无法有效地支持以复杂对象为主体的GIS领域。

(5)空间数据库有许多与关系数据库不同的显著特征。空间数据库包含了拓扑信息、距离信息、时空信息,通常按复杂的、多维的空间索引结构组织数据,能被特有的空间数据访问方式所访问,经常需要空间推理、几何计算和空间知识表达等技术。

3.数据操作差异

从数据操作的角度,地理空间数据管理中需要进行大量的空间数据操作和查询,如矢量地图的剪切、叠加和缓冲区等空间操作、裁剪、合并、影像特征提取、影像分割、影像代数运算、拓扑和相似性查询等,而传统数据库系统只操纵和查询文字和数字信息,难以适应空间操作。

4.数据更新差异

(1)数据更新周期不同。传统数据库的更新频度较高,而空间数据库的更新频度一般是以年度为限。

(2)数据更新的角色不同。空间数据库更新一般由专人负责,一是因为要保证空间数据的准确性,二是空间数据的更新需要专门的技术。而传统数据库的更新可能是任何使用数据库的人员。

(3)访问的数据量不同。传统数据库每次访问的数据量较少,而空间数据库访问的数据量大,因而空间数据库要求有很高的网络带宽。

(4)数据更新的策略不同。传统数据库一般事务控制,而空间数据库一般允许访问时间相对滞后的数据,一方面因为空间对象的变化较缓慢;另一方面因为人为因素未能及时更新,但这不影响对先前更新的数据的访问;再者GIS系统一般是作为决策支持系统出现的,而决策支持系统基本上使用的是历史数据。

5.服务应用差异

(1)一个空间数据库的服务和应用范围相当广泛。如地理研究、环境保护、土地利用和规划、资源开发、生态环境、市政管理、交通运输、税收、商业、公安等许多领域。

(2)空间数据库是一个共享或分享式的数据库。

(3)传统的关系数据库中存储和处理的大都是关系数据。

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作者:,GIS爱好者。
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