bài giảng tổng quan về cơ sở dữ liệu trong hệ thống thông tin địa lý

Ch−¬ng II: Tæng quan vÒ c¬ së d÷
liÖu trong hÖ thèng th«ng tin ®Þa lý
1
liÖu trong hÖ thèng th«ng tin ®Þa lý
1/5/2013
II.1.1.ĐN:
Các tập dữ liệu chứa các thông tin liên quan
đ
ế
n
m
ộ
t
c
ơ
quan,
m
ộ
t
t
ổ
ch
ứ
c,
m
ộ
t
chuyên
ngành
II.1. Hệ cơ sở dữ liệu (CSDL):
1/5/2013

2
đ
ế
n
m
ộ
t
c
ơ
quan,
m
ộ
t
t
ổ
ch
ứ
c,
m
ộ
t
chuyên
ngành
khoa học tự nhiên, xã hội được lưu trữ trong máy
tính theo một quy định nào đó cho phép người sử
dụng truy xuất hoặc sửa đổi tập tin ( data base).
II.1.2.Hệ quản trị cơ sở dữ liệu
(HQTCSDL)
ĐN : Là phần chương trình để có thể xử lý, thay đổi
các tập dữ liệu .

Nhi
ệ
m
v
ụ
:
Cung
c
ấ
p
cách
l
ư
u
tr
ữ
,
truy
v
ấ
n
thông
1/5/2013
3
Nhi
ệ
m
v
ụ
:

Cung
c
ấ
p
cách
l
ư
u
tr
ữ
,
truy
v
ấ
n
thông
tin trong cơ sở dữ liệu sao cho vừa thuận lợi vừa
hiệu quả.
Một số hệ quản trị hiện nay: database, SQL server,
micrsoft Access, posgis
Định nghĩa dữ liệu
Xây
d
ự
ng
d
ữ
li
ệ
u

1/5/2013
4
Xây
d
ự
ng
d
ữ
li
ệ
u
Thao tác dữ liệu
Quản trị dữ liệu
Bảo vệ dữ liệu
II.1.3.Mô hình CSDL
1. Mô hình phân cấp (hierarchical models)
Là sự kết hợp của nhiều cấp độ cơ bản có liên
quan,
trong
th
ự
c
t
ế
nó
là
m
ộ
t
cây

theo
th
ứ
t
ự
.
1/5/2013
5
quan,
trong
th
ự
c
t
ế
nó
là
m
ộ
t
cây
theo
th
ứ
t
ự
.
Nhược điểm:
Có nhiều dư thừa dữ liệu trong tập dữ liệu
này sang một dữ liệu khác.

1/5/2013
6
Hình Biểu diễn bản đồ A bằng mô hình phân cấp
Trường
Khoa
1/5/2013
7
Môn học
Giảng viênSinh viên
2.Mô hình mạng(Network model)
Là tập hợp các mức độ cơ bản đã được
kết nối, loại cấu trúc này được xem như là
cấu trúc phân cấp có nhiều mạng kết nối.
Ưu
điểm
:
Tiết
kiệm
thời
gian
tìm
kiếm
1/5/2013
8
Ưu
điểm
:
Tiết
kiệm
thời

gian
tìm
kiếm
Nhược: Quan hệ giữa các dữ liệu phức
tạp,cấu trúc thì không thể nhìn thấy rõ
ràng
Dư thừa dữ liệu.
1/5/2013
9
Biểu diễn bản đồ A bằng mô hình lưới
Mô hình mMô hình mạạng ng
Trường
Khoa
1/5/2013
10
Môn học
Giảng viênSinh viên
Bảng đăng ký
Trong thực tế các dữ liệu thường không thể
mô tả chúng bằng mô hình phân cấp hoặc mô
hình mạng.
3. Mô hình quan h
ệ
.
1/5/2013
11
3. Mô hình quan h
ệ
.
Mô hình dữ liệu quan hệ dựa trên khái niệm

toán học với tên gọi (relation) và biểu diễn vật lý
là các bảng (table).
Mô hình quan hệ dữ liệu gồm 3 thành phần sau:
 Cấu trúc dữ liệu (data structure) : Dữ liệu cấu
trúc theo dạng bảng bao gồm nhiều hàng và cột.
Ví dụ: cho bảng có tên sau “Quản lý SV”
ID Họ tên Điểm hoc tập Điểm rèn luyện
1/5/2013
12
110070001 Nguyễn Trường
6.7 Khá
110070002 Phan Thoại
7.0 Tốt
110070003 Lê Nguyễn Phương
8.9 Tốt
 Thao tác dữ liệu ( data
manipulation) : Sử dụng ngôn ngữ
SQL để truy vấn dữ liệu chứa
trong bảng.
VD
:
Tìm
mã
sinh
viên,
h
ọ
tên
sinh
1/5/2013

13
VD
:
Tìm
mã
sinh
viên,
h
ọ
tên
sinh
viên có điểm học tập ≥ 7.0 và
điểm rèn luyện thuộc loại “tốt”
ID Họ tên Điểm hoc tập Điểm rèn luyện
110070001 Nguyễn Trường
6.7 Khá
110070002
Phan
Thoại
7.0 Tốt
1/5/2013
14
select ID, Họ tên from Quản lý SV
where Điểm học tập ≥ 7.0 and điểm rèn luyện = ‘tốt’
110070002
Phan
Thoại
110070003 Lê Nguyễn Phương
8.9 Tốt
 Toàn vẹn dữ liệu ( data

integrity): Các phương tiện dùng
để đặc tả các quy tắc nghiệp vụ
nhằm duy trì tính toàn vẹn của dữ
li
ệ
u
khi
thao
tác
1/5/2013
15
li
ệ
u
khi
thao
tác
- Trong mô hình quan hệ thì CSDL
được đặt trong các bảng có quan hệ với
nhau,
- Hệ QTCSDL có khả năng kết nối dữ
liệu
từ
nhiều
bảng
để
tạo
thành
bảng
duy

1/5/2013
16
liệu
từ
nhiều
bảng
để
tạo
thành
bảng
duy
nhất.
- Để phân biệt bảng ghi người ta chọn
ra một trường làm khóa chính ( khóa chính
không được trùng nhau hoặc rỗng)
Có 4 khả năng tồn tại giữa các bảng
- Quan hệ 1-1 :Khóa trường trong bảng là duy nhất,
không có sự trùng lặp trong các trường khóa
-
Quan
h
ệ
nhi
ề
u
-
1
:
cho
phép

b
ả
ng
m
ớ
i
có
nhi
ề
u
1/5/2013
17
-
Quan
h
ệ
nhi
ề
u
-
1
:
cho
phép
b
ả
ng
m
ớ
i

có
nhi
ề
u
giá trị trong trường khóa tương ứng của trường có
quan hệ của bảng hiện có.
- Quan hệ 1 – nhiều: Đòi hỏi trường khóa chính
của bảng mới là duy nhất nhưng khóa ngoại của
bảng mới có thể khớp với nhiều mục
- Quan hệ nhiều – nhiều : không có quan hệ tồn tại
giữa các trường khóa trong bảng
4. Mô hình quan hệ thực thể
(entity relationship model )
Mô hình này dựa trên quan niệm
về thế giới đối tượng được gọi là thực
th
ể
,
và
m
ố
i
quan
h
ệ
gi
ữ
a
chúng
.

Các
1/5/2013
18
th
ể
,
và
m
ố
i
quan
h
ệ
gi
ữ
a
chúng
.
Các
thực thể mô tả trong CSDL bởi một
tập các thuộc tính
Ưu điểm: CSDL luôn nhất quán
Hỗ trợ thiết kế, tổ chức thông tin,
tương thích với mô hình quan hệ
5. Mô hình hướng đối tượng
Dựa trên cơ sở các gói dữ liệu
mà mã liên quan đến đối tượng.
Đây là mô hình hiện đại được
nhi
ề

u n
ướ
c s
ử
d
ụ
ng và có nhi
ề
u
1/5/2013
19
nhi
ề
u n
ướ
c s
ử
d
ụ
ng và có nhi
ề
u
ứng dụng trong ngôn ngữ lập trình
cũng như trong giải pháp về phần
cứng, phần mềm.
II.2.Cấu trúc CSDL trong GIS
 CSDL chiếm khoảng 70 % giá trị HTTĐL
 CSDL gồm 2 nhóm:
CSDL
không

gian
1/5/2013
20
CSDL
không
gian
CSDL thuộc tính
 Hai loại dữ liệu này tuân theo một cấu
trúc hợp lý thuận lợi cho quản lý, lưu trữ,
sửa đổi, khai thác theo mục đích sử dụng.
K h o ân g
g ia n
C ô sô û d ö õ lie äu G IS
1/5/2013
21
CSDL trong gis CSDL trong gis
Th u o äc tín h
II.2.1. CƠ SỞ DỮ LIỆU KHÔNG GIAN
CSDL không gian: là CSDL có chứa
trong nó những thông tin về định
v
ị
c
ủ
a
đ
ố
i
t
ượ

ng
.
1/5/2013
22
v
ị
c
ủ
a
đ
ố
i
t
ượ
ng
.
Dữ liệu không gian có 3 dạng:
+) Dạng điểm:
+) Dạng đường:
+) Dạng vùng:
X,Y
X,Y
X,Y
X,Y
X,Y

Caỏu truực Vector
Caỏu truực Raster
1/5/2013
23

Caỏu truực Raster
X,Y
Pixel
Coọt
Doứng
Để quy các dữ liệu không gian về
3 loại trên , cần xác định:
- Vị trí của đối tượng
1/5/2013
24
- Đặc trưng của đối tượng
- Mối quan hệ giữa các đối tượng
Tất cả các yếu tố đối tượng trong HTTĐL đều
có thể được mô tả theo kiểu cấu trúc dữ liệu
vector và raster
A. Cấu trúc dữ liệu vector:
-) điểm : được mô tả bởi cặp tọa độ (x,y) trong
m
ộ
t
h
ệ
th
ố
ng
t
ọ
a
đ

ộ
nh
ấ
t
đ
ị
nh
1/5/2013
25
m
ộ
t
h
ệ
th
ố
ng
t
ọ
a
đ
ộ
nh
ấ
t
đ
ị
nh
Đặc điểm:
- Là toạ độ đơn (x,y)

- Không cần thể hiện chiều dài và diện tích