- •Д.О. Ладичук, в.І. Пічура Бази даних геоінформаційних систем
- •Д.О. Ладичук, в.І. Пічура
- •Бази даних
- •Геоінформаційних систем
- •Навчальний посібник
- •Партнери:
- •Перелік умовних позначень, скорочень
- •1.1 Основні поняття гіс в гідромеліорації
- •Структура дисципліни
- •1 Вступ до бази даних геоінформаційних систем
- •1.2 Базові структури даних в гіс
- •Геоінформаційні дані містять чотири інтегрованих компоненти:
- •Основні елементи бази просторових даних:
- •Модель бази просторових даних:
- •Подання просторових об'єктів реальної дійсності
- •Вміст бази просторових даних включає:
- •Різновид безперервних властивостей
- •Безперервна мінливість може бути представлена в базі даних декількома способами:
- •Компоненти просторових даних:
- •1.3 Особливості експертних систем для обробки даних
- •1.4. Поняття бази даних
- •1.5 Переваги централізованого підходу в управлінні даними
- •Питання для самоперевірки
- •2. Моделі даних
- •2.1 Види моделей даних
- •2.2 Структури баз даних для управління даними
- •Реляційні бази даних
- •2.3 Багатошарові моделі даних гіс
- •2.4 Введення, збереження та редагування бд гіс
- •Питання для самоперевірки
- •3. Сучасні підходи до створення баз даних
- •3.1 Реляційні бази даних .
- •3.2 Етапи проектування бази даних
- •3.3 Проектування бд: загальні положення
- •4. Концептуальна модель бази даних
- •4.1 Концептуальна модель організації даних
- •4.2 Структура і технологія наповнення
- •4.3 Відображення
- •4.4 Інфологічна модель даних " Сутність-Зв'язок"
- •4.4.1 Основні поняття
- •4.4.2 Первинні й зовнішні ключі
- •4.6 Нормалізація відносин
- •Друга нормальна форма.
- •Третя нормальна форма.
- •Типи зв'язків:
- •Питання для самоперевірки
- •5 Логічна та фізична моделі баз даних
- •Основні поняття
- •5.2. Бази даних і системи управління базами даних
- •5.3 Характеристика аcсеss
- •Адміністратор бази даних
- •Управління продуктивністю й реагування на вимоги, що змінюються
- •6.2 Електронні таблиці (на прикладі Excel) .
- •Питання для самоперевірки
- •7. Запити до баз даних
- •7.1 Типи та принципи побудови запитів до баз даних
- •7.2 Можливості запитів і інструментальні засоби розробки прикладних програм
- •7.3 Мова маніпулювання даними
- •7.4. Мова структурованих запитів
- •7.5 Архітектура " клієнт-сервер"
- •Питання для самоперевірки
- •Список використаної літератури
- •Бази даних геоінформаційних систем
2.2 Структури баз даних для управління даними
Організований набір взаємозалежних файлів даних називається базою даних. Складність роботи з множинними файлами в базі даних вимагає більш конкретного управління, реалізованого системою керування базою даних (СУБД). Хоча постійно створюються всі нові реалізації структур баз даних, існує всього три основних типи: ієрархічна (деревоподібна), мережна і реляційна (таблична) структури баз даних.
Ієрархічна структура даних
У багатьох випадках існує взаємозв'язок між даними, що має назву відношенням "один до багатьох" [Р.А. Виrrоиgh, 1983]. Це відношення має на увазі, що кожен елемент даних має прямий зв'язок з деяким числом так званих "нащадків", і, звичайно кожен такий нащадок, у свою чергу, може мати зв'язок зі своїми нащадками і т.д. Як випливає з назви, предки і нащадки прямо зв'язані між собою, що робить доступ до даних простим і ефективним. Така система добре ілюструється ієрархічною системою класифікації рослин і тварин, називаною таксономією.
Якщо інформація про ключову ознаку недостатня, то не можна просуватися по дереву. У дійсності, природа ієрархічної системи вимагає явного визначення кожного, відносини для того, щоб створити саму структуру і її правила розгалуження. Головною перевагою такої системи є те, що в ній дуже легко шукати, оскільки вона добре визначена і може відносно легко розширюватися додаванням нових галузей і формулюванням нових правил розгалуження. Для створення ієрархічної структури зовсім необхідне знання всіх можливих питань, що можуть задаватися, оскільки ці питання використовуються як основа для розробки правил розгалуження або ключів.
Мережні структури. Можливості швидкого пошуку, виконуваного в ієрархічній структурі даних, визначаються структурою самого дерева. Атрибутивні і геометричні дані можуть зберігатися в різних місцях, що зажадає установлення великого числа зв'язків між графічною й атрибутивною частинами БД. У такому випадку потенційне число розгалужень і зв'язаних з ними ключів ієрархічної структури може стати дуже великим. Мережні БД ГІС використовують відношення "багатьох до багатьох", при якому один елемент може мати багато атрибутів, при цьому кожен атрибут зв'язаний явно з багатьма елементами. Для реалізації таких відносин разом з кожним елементом даних може бути зв'язана спеціальним перемінним, що має назву покажчик, що направляє до всіх інших елементів даних, зв'язаних з цим. Замість того, щоб обмежуватися деревоподібною структурою зв'язків, кожен окремий елемент даних може бути прямо зв'язаний з будь-яким місцем бази даних, без уведення відносини "предок-нащадок".
Мережні структури звичайно розглядаються як удосконалення ієрархічних структур, оскільки вони менш тверді і можуть представляти відношення "багато хто до багатьох". Тому вони допускають набагато велику гнучкість пошуку, ніж ієрархічні структури. Також на відміну від ієрархічних структур вони зменшують надмірність даних. Їхнім головним недоліком є те, що у великих БД ГІС кількість покажчиків може стати дуже великим, вимагаючи значної витрат пам'яті. Додатково, хоча зв'язки між елементами даних більш гнучкі, вони все-таки повинні бути явно визначені за допомогою покажчиків.