数字地图数据库概念模型设计外文翻译资料

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数字地图数据库概念模型设计

周一江

摘要：地图信息的部件包括理论分析、地图信息，主要的空间信息以及时间分配特征信息，另外数字地图的实体是根据施工特点形成的地图定义。我们在对数字地图实体和数字地图数据库概念模型的构建特点进行分析的基础上，提出了数字地图数据库的抽象概念模型并讨论关系型数据库的正规形式理论。

关键词： 数字地图 数据库 概念模型

1引言

随着数据库多年的开发和应用，数据库技术已经取得了一系列成果，不仅在数据库管理系统软件的设计和应用中取得了重大成就，而且数据库的基本理论也已经得到发展并逐渐丰富。数据库技术的应用，推动了数字地图数据库的正确发展，数字地图数据库的建设已成为当前研究的热点之一。从1991年就有许多国内外的学者开始研究数字地图数据库的建设，但因为数字地图数据库的特点以及要求与普通数据库不同，所以探讨数字地图数据库管理系统的特殊性是非常重要的。

2数字地图数据库概念模型

地图信息主要包括空间信息，分布式信息和属性信息。空间信息可以分为两类信息，即位置信息和拓扑信息。属性信息可以分为三类信息，即描述信息，定量信息和地名信息。

为了建立能够满足当前以及将来数字地图信息需求的数字地图数据库，我们所提出的数字地图数据库的概念模型必须满足以下两点要求：

（1）能够描述数字地图实体的构建信息。

（2）能够描述数字地图实体的关系信息。

根据上述两个要求我们建立一个数字地图数据库的概念模型，如图1所示：

图1

2.1数字地图数据库概念模型的组成

数字地图的实体建设显示在图1（a）中，其组成部分包括数字地图实体的空间信息和地图属性信息，实体的空间信息包括位置信息和实体之间的解剖关系，实体的属性信息包括对数字地图实体的描述信息，定量信息以及拓扑信息。这些信息被数字地图实体用来建设各分图之间的联系。数字地图实体中被覆盖区域的描述信息在图1（b)中显示，其显示的是数字地图实体的坐标信息，而图1（c）中显示的是数字地图实体之间的解剖关系，包括邻近关系，连接关系和包含关系。对数字地图实体的构造信息描述如图1（d)所示，在该图中描述的是数字地图实体的质量特性。质量特征包括地理要素特征的分类、层次要素与层次结构元素的定性描述。数字地图实体的数量特征如图1（e）所示，并不是所有的数字地图实体都具备所有的数量特征，有些数字地图实体只是具备其中的一部分特征。特征如下：

（1）水平度：定量测量宽度，厚度，直径和半径等数值

（2）垂直度：定量测量长度、深度等数值。

（3）高度：定量测量绝对高度和相对高度等数值。

（4）能力度：定量测量面积、体积和重量等数值。

（5）时间实体：定量测量秒、分、时、日、月、年等数值。

（6）其他定量、定性测量但不包含在上述要素中的数值。

数字地图实体的拓扑关系描述如图1（f）所示，数字地图实体所描述的拓扑关系包括地名信息，别名，行政关系，交通运输等实体关系与社会关系。

（1）地名：地图要素的第一名称描述要素。

（2）别名：地图元素的第二名称描述要素。

（3）行政关系、行政管理关系以及所在区域隶属关系之间的地域名。

（4）运输关系，说明运输条件的地域名。

（5）社会关系，描述政策，经济，军事的发展条件的地域名。

2.2概念模型的逻辑关系

数字地图实体间的逻辑关系、数字地图数据库概念模型中的空间信息与属性信息如图2所示：

图2

从上图中我们可以得出如下结论：

（1）一个数字地图实体只涉及一个数字地图实体位置信息。

（2）多个数字地图实体可以对应一种数字地图实体的描述信息。当多个数字地

图实体的描述相同，他们可以用同一种数字地图实体的描述信息。

1. 多种数字地图实体可以与一种数字地图实体的参考描述对应。当多个数字

地图实体的数量信息相同，它们可以同一种数量信息描述。

1. 多个数字地图实体可以与数字地图实体的一种拓扑关系对应。当多个数字地图实体

的拓扑关系相同时，只需要一种拓扑关系就可以描述说明。

1. 一个数字地图实体可以与多个数字地图实体存在拓扑关系，包括连接关系、邻近关系以及包含关系。

2.3概念模型设计关系的总体介绍

在数据库理论中，应用标准概念下处理过的关系数据模型是一种有效的设计数据库概念模型的方法，数据标准化的过程是为了确保数据库概念模型的有效性。当正常形态下的数据库数据有所缺失时，就会存在数据不足的问题，继而带来数据插入或删除以及其他的一些异常问题，但当正常形态下数据库数据冗余时，数据库的维修和利用又会成为一个严重的问题，因此博伊斯编码（BCNF）是数据库概念模型最好的常态数据选择。博伊斯模型的基本标准是根据关键词之间的决定关系决定关系模型，因此用这样一种模型来描述数字地图数据库概念模型的主要关系。由于存在数据冗余、插入和删除等异常问题，数字地图构建的主要关系模型被分解为子关系模型的描述演示文稿、定量演示、地域名、拓扑关系的介绍和演示以及数字地图实体的位置表示。在数字地图数据库概念模型分析的基础上，数字地图实体是描述构建模型关系所对应的唯一关键词。此外，该数字地图实体的指针表示关系模型的描述，数量指针表示关系模型的定量描述，地域名的指针位置、指针的关系、拓扑关系表示、指针的位置显示以及其他属性项都取决于这些关键词。因此，博伊斯编码满足数字地图数据库概念模型的要求，并且它能根据数据库理论对数字地图数据库概念模型的属性进行无损连接。

3结论

数字地图数据库因其自身的特点与普通的数据库之间存在许多不同之处，正因为数字地图数据库系统不同于普通的数据库系统，所以它将成为数字地图研究和发展的重点方向。

参考文献

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