空间数据库——打造您的空间数据帝国

空间数据库

GIS 中的空间数据库是什么?

空间数据库为访问、存储和管理空间数据帝国提供了坚实的基础。

数据库是相关信息的集合,允许输入、存储、输入、输出和组织数据。数据库管理系统 (DBMS) 充当用户与其数据库之间的接口。

空间数据库包括location 。它具有作为点、线和多边形的几何图形。 GIS 将许多来源的空间数据与许多不同的人结合起来。数据库将用户连接到 GIS 数据库。

例如,一个城市可能将废水处理部门、土地记录部门、交通部门和消防部门连接在一起,并使用来自公共空间数据库的数据集。让我们仔细看看空间数据库以及我们如何在 GIS 中使用它们。

阅读更多:数据管理认证课程

GIS 中的属性表是什么?

首先,让我们看一下基础知识:

默认情况下,空间矢量要素始终与 GIS 中的非空间属性表相关联。空间特征存储对象在地图上的位置。非空间属性表解释了地图上的对象代表什么。属性表类似于电子表格。

属性表示例

FIELDS有不同的类型,例如文本(字符串)、整数(整数)和日期( YYYY/MM/DD )。字段名称是列名称的标题。字段名称应描述您在列中输入的信息。例如,平均人口的字段名称可能为AVG_POP

属性表中的ROWS表示数据集中的空间特征或该数据集的关联记录。

属性中的行可以与空间特征有关系。存在三种类型的关系:

  • 一对一关系
  • 一对多关系
  • 多对多关系

一对一关系将一张表与一张表绑定

GIS 中的一对一关系是什么?当您将一个要素链接到表中的一个条目时,这是一对一的关系 (1-1)。

一对一关系

地理信息系统的独特之处在于一张表与地理坐标相关联。例如,这里是德国三个城市的地理位置:

表坐标

如您所见,我们可以获得有关这五个城市的一些额外信息。我们了解他们的纬度和经度。不仅如此,我们还会看到其他信息,例如他们的人口。

一对多关系将表中的多个记录联系在一起

什么是一对多关系?

当您将一个空间要素与属性表中的多个记录相关联时,这是一对多关系 (1-M) 。在这种情况下,空间表中有一个唯一标识符,可以唯一标识表中的每一行。这些必须同时存在于空间和非空间属性表中。

这个唯一 ID(主键)是地理数据和属性表之间的主要链接。该键必须作为外键存在于相关表中。您可以通过连接唯一 ID 来设置 1-M 关系类。

一对多关系

例如,一个调查站点可以在几年内进行多次观测。调查站点将具有地理坐标。它所关联的表将具有与该唯一 ID 关联的相应记录。链接这些属性表的两个字段是主键,并且必须存在于两个表中。

您可以看到我们是如何减少冗余的。我们不再在每次观察中存储纬度和经度。这是因为每个纬度和经度仅在测量点表中存储一次。 GIS 中的多对多关系在 GIS 中不太常见。当相关属性表中有很多条目时,就会存在这种关系,反之亦然。您可以生成交集表以将许多记录关联在一起。

一对多关系位置

关系数据库管理系统 (RDBMS)

数据库示例

什么是关系数据库管理系统 (RDBMS)?

如上所述,连接这些属性表的两个字段是主键的 ID。将这些表联系在一起的是用户建立 1-M 关系。

这是一个 RDBMS 的例子。

RDBMS 是数据的关系存储概念。关系数据库包含保存记录的表。每条记录都包含包含该记录数据的字段。

它使用规范化分隔表并将表链接在一起。规范化不会浪费空间。它将信息分解为离散的组件。 RDBMS 减少了重复信息。在上面的例子中,我们将重复的信息取出到多个表中。一张表上有一个外键,我们可以通过关系访问该表。

RDBMS 可以变得非常复杂,例如下面的示例:

复杂关系数据库

什么是布尔代数?

维恩图

布尔代数由用于选择具有一组代数条件的特征的条件组成。条件包括 AND、OR 或 NOT。

当您通过使用布尔代数设置定义查询来过滤地图中显示的要素时。例如,CITY = “LARGE” AND COUNTRY = “NORTH AMERICA” 将过滤掉所有满足这些条件的记录。

在 GIS 中,布尔代数创建一组条件,用于选择具有一组代数条件的特征。条件包括 AND、OR 或 NOT。我们使用维恩图来表示布尔运算。布尔代数这个名字起源于 1847 年创始人乔治·布尔 (George Boole)。

结构化查询语言 (SQL) 是用户使用布尔代数与数据库交互的方式。如果您有兴趣开始使用这种数据库语言,请查看这些SQL 认证课程

空间数据库示例

矢量 GIS 文件格式
  • 专有的 Esri 文件地理数据库存储矢量数据、栅格数据、表格、拓扑和关系。模式确保数据完整性。文件地理数据库具有结构、性能和数据管理优势。
  • 开源 PostGIS将空间对象添加到跨平台 PostgreSQL 数据库中。 PostGIS 为 PostgreSQL DBMS 提供的三个特性是空间类型、索引和函数。通过支持不同的几何类型,PostGIS 空间数据库允许查询和管理有关位置和映射的信息。
  • 其他数据库示例包括SQL Server (其中几何只是另一种数据类型,如 char 和 int)和Microsoft Access (在 ArcGIS 中称为个人地理数据库)。

空间数据库为多个用户提供了一种同时访问共享空间数据的机制——类似于 DBMS。

阅读更多: 什么是地理数据库?个人与文件地理数据库

关于空间数据库的最终决定

数据库管理系统 (DBMS) 允许用户在数据库中存储、插入、删除和更新信息。

RDBMS 更进了一步。它通过规范化减少了冗余。它通过主键和外键将表链接在一起。

空间数据库更进一步,因为它使用地理坐标记录数据。

从地理数据库到 PostGIS,空间数据库已迅速成为管理空间数据的主要方法。

使用空间数据库开始您的空间数据帝国

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