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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:莊惠雯
研究生(外文):Hui-Wen Chuang
論文名稱:物件關連式地理資料庫之設計與建置
論文名稱(外文):Design and Establishment of An Object-Relational Geographic Database
指導教授:郭英俊郭英俊引用關係
指導教授(外文):Ying-Jean Kuo
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:測量工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:測量工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:114
中文關鍵詞:物件關連式資料模型地理資訊系統資料庫管理
外文關鍵詞:Database ManagementObject-relational Data ModelGeographic Information Systems
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  傳統之GIS通常將空間資料與非空間資料分開管理,空間資料一般以檔案管理系統儲存,非空間資料則利用關連式資料庫系統來管理。近年來,物件導向資料庫管理系統的發展使地理資料的模式化可維持高階語意,且可將空間資料與非空間資料結合在同一資料庫中。然而缺乏標準化的查詢語言卻衍生出資料應用及系統相容上的問題。本研究期以物件關連式資料庫系統結合上述兩大資料庫之優點應用至GIS上,以解決上述問題。

  在地理資料庫設計部分,傳統之地理圖形資料儲存以圖層概念為主,將所有地形物依據地形圖資料庫地形資料分類編碼標準,以階層式架構分大類,中類,小類及細類的方式儲存,這樣的儲存方式主要是配合地圖應用上的可彈性選取主題資料之需求,然而它卻破壞了原本地理物件的整體性,並且無法表示出地理物件間的關係,使得資料在查詢及分析應用時,必須撰寫更複雜之程式,費時且無效率。

  因此,本研究試圖建立一高階語意的地理物件資料模型做為發展物件關連式GIS應用系統的基礎。主要探討建立地理物件資料模型的一些設計考量,介紹一雙層式之物件資料模型架構,包括地理資料模型以及空間資料模型兩部分,用來將真實世界的地理資料高階語意模式化,明確地表達出地理物件之間的關係,並利用物件關連式資料庫管理系統(ORDBMS)來測試此物件資料模型及管理地理資料。
  Traditionally, spatial data and non-spatial data are usually separately managed in geographic information systems. A file management system, is used to store spatial data, and non-spatial data is managed by a relational database system. Recently, the development of object-oriented database management system (OODBMS) makes geographic data modeling possible with high-level semantics, and also combines spatial data and non-spatial data into the same database. However, the lack of standard query language comes to some problems about data application and system compatibility. The research attempts to solve the problems above-mentioned in an object-relational database system (ORDBMS) which integrates the prominent features of RDBS and OODBS.

  In designing the geographic database, geographic data was mainly stored underlying the concept of map layers traditionally. Each geographic data is classified into a category with the hierarchy of major, middle, minor and tiny codes, in accordance with a classification scheme defined in a topographic map database. With this arrangement, thematic data can be flexibly retrieved for applications. However, it will break the original geographic object entirety and lose the ability to indicate relationships among geographic objects. Users have to make efforts to write complex computer codes for dealing with data query and analysis. It is rather time-consuming and inefficient.

  This paper attempts to establish a geographic object data model with high-level semantics to develop an object-oriented or object-relational GIS. The research mainly discusses the design considerations for constructing a geographic object data model. It introduces a two-tier object data model framework, which includes a geographic data model and a spatial data model, to represent geographic data of the real world in a highly semantic manner and express the relationships among geographic objects in an explicit way, then uses object-relational database management systems (ORDBMS) to test the object data model above-mentioned and manage the geographic data.
中文摘要.……………………………………………………………………..I
英文摘要.…………………………………………………………………….II
誌謝………………………………………………………………………… IV
目錄.………………………………………………………………………….V
表目錄.......…………………………………………………………………VII
圖目錄.....………………………………………………………………….VIII

第一章 緒論…………………………………………………………………1
  § 1-1 研究動機………………………………………………………...1
  § 1-2 研究目標與流程………………………………………………...1
  § 1-3 論文架構………………………………………………………...3
第二章 地理資料庫管理系統的發展回顧與問題探討……………………5
  § 2-1 地理資訊系統中資料庫管理系統之發展回顧………………...6
    § 2-1-1 關連式資料庫……………………………………………..7
    § 2-1-2 物件導向式資料庫………………………………………..8
    § 2-1-3 擴展關連式資料庫………………………………………..9
  § 2-2 現行地理資料庫之問題探討…………………………………..13
    § 2-2-1 傳統的地形物資料儲存方式及其在GIS應用上的問題14
    § 2-2-2 現行地理圖形資料庫儲存架構之優缺點....……………17
  § 2-3 解決問題之對策………………………………………………..19
第三章 物件關連式資料庫系統之簡介…………………………………...23
  § 3-1 以物件為基礎管理地理圖形資料……………………………..23
    § 3-1-1 物件導向機制應用在設計地理物件的特性……………24
  § 3-2 物件關連式資料庫管理系統之特性…………………………..28
    § 3-2-1 與物件之關係……………………………………………28
    § 3-2-2 與關連表之關係…………………………………………34
  § 3-3 物件關連式資料庫之設計……………………………………..35
    § 3-3-1 資料模式化過程…………………………………………35
    § 3-3-2 物件概念模型……………………………………………37
  § 3-4 物件關連式之查詢剖析………………………………………..38
第四章 地理物件資料模型之分析與設計………………………………...41
  § 4-1 傳統的地理圖形資料的管理機制……………………………..41
  § 4-2 物件導向資料模型之實例……………………………………..42
  § 4-3 地理物件體系…………………………………………………..44
    § 4-3-1 雙層式的物件資料模型架構……………………………44
    § 4-3-2 空間物件體系……………………………………………46
    § 4-3-3 地理物件體系……………………………………………50
    § 4-3-4 地理物件體系各分類間之關係…………………………63
    § 4-3-5 地理物件之設計…………………………………………66
第五章 以物件關連式地理資料庫實施地理物件資料模型之測試與分析68
  § 5-1 軟硬體設備…………………………………………………….68
  § 5-2 測試資料概述………………………………………………….71
    § 5-2-1 物件類別定義……………………………………………73
    § 5-2-2 資料庫建置………………………………………………75
  § 5-3 查詢分析測試………………………………………………….80
    § 5-3-1 查詢測試…………………………………………………80
    § 5-3-2 分析測試…………………………………………………83
  § 5-4 成果分析與討論……………………………………………….84
    § 5-4-1 成果分析…………………………………………………85
    § 5-4-2 討論………………………………………………………87
第六章 結論與建議………………………………………………………...90
參考文獻…………………………………………………………………….93
附錄A……………………………………………………………………….96
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