GIS空间数据库(102)时态GIS数据库

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时态数据库是指能支持现实世界中与时间有关的数据的存储与操作的数据库。Silberschatz在《Database System Concepts》一书给出了时态数据库的定义:存储现实世界的时间经历状态信息的数据叫做时态数据库(Temporal Database)(西尔伯沙茨,2003)。 主要集中研究:

  • 时态数据模型;
  • 时态查询语言;
  • 时态存储结构;
  • 时态实现技术。

目前时态GIS数据库主要有以下几种类型。

1.根据数据库处理时间的能力分类

(1)静态数据库(static Database):或称快照数据库(snapshot database),仅记录当前数据状态的数据库,反应现实中的一个片段。使用删除、替换对数据库状态进行数据更新的一系列系统活动。数据更新后,旧数据或变化值不再保留,导致数据库的过去状态丢失。

(2)回滚式数据库(rollback database):根据事务时间在系统中保存对象的所有过去历史,所有过去的状态均以时间索引形式存储,因此可以用“回滚”的方式对过去的数据进行检索和分析,并能对库中任何数据作更新操作。这种数据库的问题是使用了事务时间而非有效时间、只可对最近进入数据库的内容作更新,而且效率也不高。

(3)历史数据库(historical database):历史数据库(historical database)。根据有效时间在系统中保存对象的所有历史状态,并能对库中任何数据作更新操作。

(4)双时序数据库(bitemporal database):保存目标的历史时间,有效时间和事务时间都作为参照,还加入了用户定义时间。

2.根据数据库存放的内容分类

(1)历史数据库(historical database):在数据库中,若主体对象的数据库时间都有大于实际时间的情形,则可称此数据库为历史数据库。

(2)实时数据库(real-time database):若实际时间都有和数据库时间相等(或非常接近)的情形,可称此数据库为实时数据库。

(3)预测数据库(predicative database):若实际时间小于数据库时间,可称其数据库为预测数据库。

3.根据数据库中对象的时间结构分类

(1)线性数据库(linear database):其中时间从过去、现在到将来是线性递增的,这种结构是一种全序集(totally ordered set)。

(2)分支数据库(branching database):分支模型有两种情况:一是时间从过去到现在是线性递增的,从现在到将来有许多可能;二是时间从过去到现在有许多可能,而从现在到将来的变化是单调递增的,它们都是偏序集。

(3)周期数据库(cyclical database):在线性和分支结构中,老对象和新对象不会重复。而在周期结构中,对象在一个周期内将返回原来状态。

4.根据对象的状态和时间分类

基于事件的模型用时刻表示事件的发生或结束,基于状态的模型用一个时间片段(time-slice)来表示状态的整个过程。

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作者:,GIS爱好者。
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