Структура баз данных и модели СУБД

Программные средства используют разную логическую структуру базы данных (иерархическую, сетевую, реляционную).

Иерархическая структура. Записи образуют древовидную структуру, каждый элемент связан с элементом на более высоком уровне, доступ к любой записи осуществляется через другие объекты, находящиеся на более высоком или низком уровне, подходит для описания растений, животных, соподчинённых субъектов, преимуществом является эффективность с точки зрения организации машинной памяти, легко искать некоторые сведения, чёткие правила ветвления, но низкое быстродействие и необходимость полных данных для каждого объекта для его поиска по ключевому слову.

Сетевая структура. Каждый элемент, запись связаны с другими записями, при этом каждая запись содержит указатели, определяющие местоположение других записей, основной недостаток = трудность редактирования, поскольку при удалении одного объекта могут быть потеряны связи между другими объектами, преимущество – легко расширяются, высокая гибкость поиска.

Реляционные базы данных имеют вид таблицы. Строки – записи, столбцы – поля. Записи соответствуют объектам (пространственное описание), поля – характеристикам (качественным и количественным), основывается на ряде алгебраических выражений.

Объектно-ориентированная база данных используется в том случае, когда все характеристики объектов ГИС нельзя уложить в какую-то логическую структуру, невозможно собрать полную базу данных, преимущества – атрибуты объектов могут быть изменены и не затрагивать пространственную модель, могут быть привязаны к разным пространственным единицам и представлены разными способами, атрибутивная составляющая хранится отдельно от пространственной составляющей, строятся на ряде концептуальных положений: объект и идентификатор объекта, любая сущность моделируется в виде объекта с уникальным номером, материальная и нематериальная, основываются на концепции атрибутов и методов, набор атрибутов (состояние объекта) и метод (поведение) объекта – изменение состояния этого объекта, поведение отражает изменение в состоянии, классы объектов – несколько объектов с одним и тем же набором атрибутов могут быть объединены в класс и иерархия наследования классов – вновь образовавшийся класс объектов будет наследовать все признаки входящих в него объектов.

Наиболее распространенными моделями БД и их СУБД являются иерархическая, сетевая, реляционная.

В иерархической модели записи данных образуют древовидную структуру, при этом каждая запись связана только с одной записью, находящейся на более высоком уровне. В этой модели взаимосвязь между данными описывается отношением «один ко многим». Доступ к любой записи осуществляется по строго определенным «веткам» и узлам такого дерева.

В сетевых моделях каждая запись в каждом из узлов сети может быть связана с несколькими другими узлами (как город связан с другими городами множеством дорог). Сетевые модели используют отношение «многие ко многим».

Реляционные модели СУБД завоевали самую широкую популярность. Они свободны от всех ограничений, связанных с организацией хранения данных и спецификой запоминающих устройств. Эти модели имеют табличную структуру: строки таблицы соответствуют одной записи информации об объекте, а столбцы — поля — содержат однотипные характеристики всех объектов. Таким образом атрибуты объектов группируются в строках в виде так называемых отношений (relations), поскольку каждая строка связывает их между собой. Всевозможные способы индексации данных существенно сокращают время поиска информации и время запроса к данным. К числу наиболее известных СУБД реляционного типа относятся dBASE, Clipper, Foxbase, Paradox, Oracle (последняя особенно подходит для больших объемов данных).

ГИС добавляет географический аспект к уже традиционно существующим в СУБД методам поиска и запроса. Сложность и разнообразие представления данных в ГИС, различимость в представлении позиционной и атрибутивной составляющей информации, необходимость ее обработки в контексте пространственной близости предъявляют своеобразные и повышенные требования к СУБД. Поэтому в ГИС различают два типа их использования для создания физической структуры данных:

1. Часть данных – обычно таблицы атрибутов и их отношений, доступны и управляются СУБД, поскольку их структура вполне соответствуют реляционной модели, а к другой части – данным о пространственной локализации объектов, хранящимся в обычных текстовых файлах, доступ прямой, т.к. наборы пар координат различны по объему, и их не очень удобно хранить и обрабатывать в табличной форме. Такие модели баз данных получили название геореляционных.

2. Все данные о пространственных объектах хранятся в реляционной таблице (единое хранилище) и все операции, как с данными, так и с объектами полностью выполняются через СУБД. Такие модели баз данных называются объектно-ориентированными.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: