Базовые модели данных. Лекция 9

1. Основные понятия моделей данных
Под моделью данных понимают совокупность принципов

Информационные единицы составляющие основу организации моделей
знак — элементарная единица информации,

   сущность — элемент модели (совокупность атрибутов и знаков), описывающая

Предметной областью называется подмножество (часть реального мира), на котором определяется набор

Обобщение в свою очередь подразделяется на две категории: собственно обобщение и

Схема структурирования данных с применением процедур абстракции: а) прямые процедуры;

Пример построения модели на основе процедур обобщения

Пример построения модели на основе процедур агрегации

2. Классификация моделей данных в ГИС

Все модели данных делятся на статические и динамические модели

К статическим относятся

Классификация моделей по степени типизации

Сильно типизированные – это модели, в которых

Представление моделей Выделяют табличные и графовые формы представления моделей.

Табличная форма дает представление

Графовая форма основана на построении модели в виде графической схемы, называемой

По форме отображения модели данных делятся на аналоговые и дискретные

Аналоговые

Дискретные модели строятся путем замены непрерывных функций набором дискретных значений аргументов

В ГИС РАЗЛИЧАЮТ

СПЕЦИАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ

БАЗОВЫЕ МОДЕЛИ

Базовые модели данных Среди базовых моделей данных выделяют

Квадратомическое дерево

Иерархическая модель

Инфологическая модель

Сетевые модели

Модель

Специальные модели данных

Среди специальных моделей выделяют:

Растровые

Векторные

Векторные топологические

Векторные нетопологические

3. Иерархическая модель

Иерархическая модель относится к наиболее простым структурно определенным

Иерархическая модель проектирования ГИС

В иерархических моделях данных существует два внутренних ограничения:
все типы связей

Недостатком иерархической модели является снижение времени доступа при большом числе уровней,

Данная модель имеет множество названий: - Квадротомическая модель; - Квадротомическое представление (данных);

Это модель является один из способов представления пространственных объектов в виде

Квадратомическиое дерево – структура, используемая для накопления и хранения географической информа­ции.
В

На рисунке показан фрагмент двухмерной области Qt, состоящей из 16 пикселей. Каждый

Двухмерная область Qt, состоящая из 16 пикселей

Квадратомическое дерево в виде Е-структуры

На этом слайде показано квадратомическое дерево, построенное по дан­ным двухмерной области

В модели списка можно пользоваться только одним индексным компонентом – номером

Модель дерева подобна модели таблицы при следующих отличиях. Как и в

Модель дерева

Модели, основанные на квадратомических деревьях, обеспечивают расчеты площадей, центроидные определения, распознавание

Разбиение пространства карты с помощью квадродерева

Определение средневзвешенной густоты бассейна реки

Квадродерево представления векторной информации

Примеры визуализации квадродеревьев

Визуализация карты Москвы по принципу квадродерева

Пример матричного квадродерева

Реляционная модель данных – логическая модель данных. Представляет интерес как наиболее

ЭДГАР КОДД (1923-2003)

Реляционная модель данных представляет собой хранилище данных, организованных в виде двумерных

Основными понятиями реляционной модели являются:
атрибут
кортеж
отношение

Атрибуты
Это самые простые элементы структуры таблицы. В таблице мы их

Атрибуты различаются по типам.
Наиболее известные из них:
числовой;
текстовой;
логический.
Есть и другие типы,

Например: в таблице-каталоге скважин могут быть следующие атрибуты:
Номер/индекс скважины ID;
Координаты

Пример атрибутов в реляционной модели

Кортежи
Это аналоги строк в таблице.
Каждый кортеж содержит несколько элементов по

В примере для каталога скважин можно записать строку-кортеж так:

Основные типы данных в реляционной модели те же, что и в

Однако любых математических типов будет недостаточно, чтобы построить целостную базу данных

Домен это потенциально возможное множество значений. Domain в переводе означает «область»,

Первичный ключ (primary key)
Это очень важное понятие, можно сказать «ключевое».

Пример: для таблицы-каталога скважин первичный ключ – номер (индекс) скважины, для

Внешний ключ (Foreign key)
Служит для связи таблиц. Это значения из одной

Внешний ключ

Внешний ключ должен ссылаться на первичный ключ другой таблицы. В своей

ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ РЕЛЯЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ ДАННЫХ ГИС

ОСНОВНЫЕ МОДЕЛИ РЕЛЯЦИОННЫХ ДАННЫХ ГИС

Выделяют три составные части реляционной модели данных:
структурную
манипуляционную
целостную

Структурная часть модели
Определяет, что единственной структурой данных является нормализованное парное

Манипуляционная часть модели
Определяет два фундаментальных механизма манипулирования данными – реляционная

Целостная часть модели
определяет требования целостности сущностей и целостности ссылок.
Первое

Недостатки реляционной модели