6
Растровая модель – это цифровое представление пространственных объектов и их непрерывных изменений в виде совокупности ячеек заданного размера (пикселей).
Качественные и количественные характеристики объектов, их семантика относятся к непозиционной информации, называемой атрибутивной, и представляются в текстовом или числовом виде.
Атрибут – это свойство, качественный или количественный признак, характеризующий пространственный объект (но не связанный с его указанием) и ассоциированный с его уникальным номером. Например, дорога может иметь название и относиться к определенному классу – грунтовая, шоссе; горизонталь описываться высотой и т.д.
Атрибуты, соответствующие тематической форме данных и определяющие различные признаки объектов, хранятся в таблицах. Каждому объекту соответствует строка таблицы, каждому тематическому признаку – столбец таблицы. Каждая клетка таблицы отражает значение определенного признака для данного объекта.
Для упорядочения, хранения и манипулирования атрибутивными данными используются средства систем управления базами данных, как правило, реляционного типа.
Объекты в БД объединяют в группы по типам – они имеют одинаковую форму хранения и представления, например дороги, реки, насаждения. Тем самым обеспечивается основа для формирования общих атрибутов типов.
Применение атрибутов позволяет осуществлять анализ объектов базы данных с использованием стандартных форм запросов и разного рода фильтров, а также выражений математической логики.
Таким образом, совокупность взаимосвязанных пространственных и семантических данных в ГИС образуют картографические базы данных какойлибо территории.
1.2. Правила построения запросов в системах управления базами данных реляционного типа
Реляционная база данных – это конечный (ограниченный) набор двумерных таблиц. Таблицы используются для представления объектов и связей между ними. Каждая таблица имеет уникальное имя и состоит из строк и столбцов, где строки называются записями, а столбцы – полями. Каждая строка в таблице представляет некоторый объект реального мира или соотношения
7
между объектами, а столбец – свойства объекта, его атрибуты. Каждому имени поля ставится в соответствие множество допустимых значений (или определяется некоторый базовый тип данных, к которому относятся значения полей).
Таблица базы данных должна обладать следующими свойствами:
каждое поле записи имеет единственное значение, а не состоит из группы значений. Это не позволяет заменить значение поля другой таблицей, что привело бы к сетевой или иерархической модели данных;
отсутствуют одинаковые записи; порядок следования полей и записей не имеет значения.
Например, таблица Садовые_растения, состоит из следующих полей:
Код_типа, Русское_название, Размеры_высота, Отношение_к_свету, Морозостойкость, Окраска_цветов, Начало_плодоношения (таблица 1).
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
|
|
Таблица Садовые_растения |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Код_ |
Русское_название |
Высота |
Отношение_к_ |
Морозостой- |
Окраска_ |
|
Начало_ |
|
типа |
|
|
|
свету |
кость |
цветов |
|
плодо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ношения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1001 |
Роза "Анна Кокер" |
0,90 |
|
Светолюбива |
Хорошая |
Ало- |
|
|
|
красные |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1002 |
Роза "Заильбург" |
1,50 |
|
Светолюбива |
Высокая |
Оранжевые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1003 |
Роза "Королева |
0,90 |
|
Светолюбива |
Высокая |
Розовые |
|
|
Элизабет" |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1004 |
Роза "Лагерфойер" |
0,80 |
|
Светолюбива |
Хорошая |
Красные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Роза Чайно- |
|
|
|
|
Пламенно- |
|
|
1005 |
гибридная |
1,00 |
|
Светолюбива |
Хорошая |
|
|
|
|
красные |
|
|
|||||
|
"Александра" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Роза Чайно- |
|
|
|
|
|
|
|
1006 |
гибридная "Леди |
1,20 |
|
Светолюбива |
Хорошая |
Розовые |
|
|
|
Икс" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2001 |
Алыча (слива |
10 |
|
Светолюбива |
Может |
Белые |
|
Начало |
вишнеподобная) |
|
подмерзать |
|
сентября |
||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2002 |
Канадская слива |
9 |
|
Светолюбива |
Хорошая |
Белые |
|
Сентябрь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2151 |
Абрикос |
2.5 |
|
|
Хорошая |
Розовые |
|
Начало |
сибирский |
|
|
|
августа |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2301 |
Вишня японская |
1.5 |
|
Светолюбива |
Хорошая |
Розоватые |
|
Июль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8
Продолжение табл. 1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
2302 |
Вишня войлочная |
2.5 |
|
Морозостойкая |
Розово- |
Июль |
|
белые |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2303 |
Вишня |
8 |
Теневынослива |
Морозостойкая |
Белые |
Июль |
обыкновенная |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2910 |
Груша |
8 |
Светолюбива |
Морозостойкая |
Белые |
Сентябрь |
уссурийская |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2911 |
Груша Дюшес |
7 |
Светолюбива |
Морозостойкая |
Белые |
Сентябрь |
|
|
|
|
|
|
|
3111 |
Калина |
2 |
|
Морозостойкая |
Желтоватые |
Октябрь- |
|
обыкновенная |
|
|
|
|
ноябрь |
|
|
|
|
|
|
|
3112 |
Калина гордовина |
5 |
Теневынослива |
Хорошая |
Белые |
Октябрь |
|
|
|
|
|
|
|
Втаблице Садовые_растения поле Код_типа имеет целый тип данных, поле Размеры_высота – вещественный, остальные – символьный. Таблица содержит ряд строк – записей, где каждая запись представляет одно растение, и поэтому в данной таблице все строки различны.
Втаблице может быть одно или несколько полей, которые однозначно идентифицируют запись таблицы, называемые ключевыми полями (или потенциальными ключами). В таблице Садовые_растения ключевым полем является поле Код_типа, которое имеет уникальное, неповторяющееся значение для каждой записи.
Добавим в базу данных таблицу Насаждения (таблица 2), каждая строка которой связана с географическим объектом на плане.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
|
|
Таблица Насаждения |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ID |
Код_типа |
|
ID |
Код_типа |
|
ID |
Код_типа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1001 |
|
9 |
1006 |
|
17 |
3112 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1002 |
|
10 |
1006 |
|
18 |
3111 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
1003 |
|
11 |
2001 |
|
19 |
2303 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
1004 |
|
12 |
2302 |
|
20 |
2301 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
1004 |
|
13 |
2301 |
|
21 |
3112 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
1005 |
|
14 |
2910 |
|
22 |
2303 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
1004 |
|
15 |
2151 |
|
23 |
3111 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
1003 |
|
16 |
3111 |
|
24 |
2303 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9
Записи этой таблицы составлены из полей ID и Код_типа целого типа данных. Поле ID является потенциальным ключом, а поле Код_типа – внешним.
Внешний ключ – это набор полей одной таблицы, являющийся потенциальным ключом другой таблицы. Причем имена полей внешнего ключа не обязательно должны иметь те же имена, что и ключевые поля, которым они соответствуют.
Наличие связи между потенциальными и внешними ключами обеспечивает взаимосвязь записей определенных таблиц, которая тем самым способствует удержанию базы данных в состоянии, позволяющем рассматривать ее как единое целое.
Реляционная схема рассматриваемой базы данных представлена на рисунке 1.
|
Садовые растения |
|
|
|
Насаждения |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
Код_типа |
|
|
ID |
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Русское_название |
|
|
|
Код_типа |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Размеры_высота |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отношение_к_свету
Морозостойкость
Цветы_окраска
Начало_ плодоношения
Рис. 1. Реляционная схема базы данных
Связь между таблицами Садовые растения и Насаждения относится к типу один-ко-многим, которая означает, что одной записи главной таблицы Садовые растения соответствует несколько записей подчиненной таблицы
Насаждения.
Приведенная информация о связи двух таблиц используется следующим образом. Например, чтобы определить объект, у которого поле ID=5, следует просмотреть таблицу Насаждения и увидеть, что он имеет Код_ типа=1004. Из таблицы Садовые_растения можно найти, что объекту с данным кодом соответствует название "Роза "Лагерфойер" и другие характеристики.
При работе с базой данных пользователь может искать данные по различным критериям, формулируя критерии отбора.
10
Задание на поиск в базе данных объектов, удовлетворяющих определенным условиям, называется запросом.
С помощью инструментов построения запросов к таблицам базы данных можно:
создавать вычисляемые поля (вычисляемое поле – это поле, значение которого вычисляется на основании графического объекта или значений уже существующих полей);
выполнять отбор записей «по шаблону» (если известны значения полей, по которым осуществляется запрос);
объединять данные из нескольких таблиц в одну новую таблицу с отображением выборочных столбцов и строк.
Для построения условий отбора используются логические выражения, которые могут содержать операторы сравнения и логические операторы.
К операторам сравнения относятся:
= |
равно |
<> |
не равно |
> |
больше |
>= |
больше или равно |
< |
меньше |
<= |
меньше или равно |
LIKE – позволяет построить условие сравнения по шаблону, где символ "_" указывает единичный неопределенный символ в строке, "%" – любое их количество. Формат оператора:
<колонка> LIKE <шаблон>
Слева от оператора сравнения ставится имя поля, а справа – требуемое значение данного поля. В запросах для записи колонки используется составное имя: вначале указывается название таблицы, а затем имя колонки через точку. Например, Садовые_растения.Русское_название. В случае использования двух и более таблиц составное имя колонки обязательно, при использовании одной таблицы – название таблицы можно пропустить.
Например, для таблицы Садовые_растения:
найти записи, у которых название начинается со слова Роза. Условием будет:
Русское_название Like "Роза%"
В результат запроса попадут: Роза "Анна Кокер", Роза "Заильбург", Роза "Королева Элизабет", Роза "Лагерфойер", Роза Чайно-гибридная "Александра" и Роза Чайно-гибридная "Леди Икс";
отобрать все записи, которые содержат название дерева, начинающееся с буквы К: