1、空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)教學(xué)大綱課程編號(hào)：課程名稱:空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)學(xué)分：4總學(xué)時(shí)：72實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：36適用專業(yè)：地理信息系統(tǒng)本科一、本課程的性質(zhì)和任務(wù)本課程的性質(zhì)：是高等院校地理信息系統(tǒng)本科專業(yè)的必修課程。本課程的任務(wù)：通過該課程的學(xué)習(xí)，不僅使學(xué)生熟練掌握空間數(shù)據(jù)庫(kù)的基本知識(shí)和基 本原理：空間信息基礎(chǔ)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)模型及空間數(shù) 據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，而且為以后其他相關(guān)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。二、本課程的教學(xué)內(nèi)容和基本要求第一章緒論第一節(jié)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)概述一、GIS數(shù)據(jù)庫(kù)定義二、GIS數(shù)據(jù)庫(kù)特征三、GIS數(shù)據(jù)庫(kù)作用第二節(jié)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的形成與發(fā)展一、數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展綜述二、GIS數(shù)據(jù)庫(kù)歷

2、史發(fā)展三、GIS數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)性與共享行性第三節(jié)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)與DBMS原理和關(guān)系模型一、GIS數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念二、DBMS的基本原理三、RDBMS的基本特征第四節(jié) 本書對(duì)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的研究特色基本要求：掌握GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的定義、特征與作用了解數(shù)據(jù)庫(kù)及GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的形成與發(fā)展背景和歷程掌握GIS數(shù)據(jù)庫(kù)與DBMS原理和關(guān)系模型第二章空間數(shù)據(jù)的表達(dá)與管理第一節(jié)空間數(shù)據(jù)的表達(dá)一、地理系統(tǒng)與地理現(xiàn)象二、空間對(duì)象及其定義三、空間對(duì)象關(guān)系和表達(dá)第二節(jié)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與組織一、柵格數(shù)據(jù)模型二、矢量數(shù)據(jù)模型三、柵格矢量一體化數(shù)據(jù)模型四、數(shù)字高程模型第三節(jié)空間索引一、格網(wǎng)索引二、四叉樹索引三、R樹和R+樹空間索引第四節(jié)空間數(shù)

3、據(jù)管理一、文件與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)混合管理方式二、純關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式三、對(duì)象一關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式四、Oracle Spatial 介紹五、遙感影像數(shù)據(jù)庫(kù)管理六、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫(kù)管理第五節(jié)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)查詢語言一、GIS數(shù)據(jù)庫(kù)查詢語言的特征二、當(dāng)前幾種空間信息查詢語言第六節(jié)空間數(shù)據(jù)挖掘一、數(shù)據(jù)挖掘的概念二、空間數(shù)據(jù)挖掘和知識(shí)發(fā)現(xiàn)三、空間數(shù)據(jù)挖掘的方法基本要求：掌握空間數(shù)據(jù)的表達(dá)與組織掌握三種空間索引技術(shù)掌握空間數(shù)據(jù)的管理重點(diǎn)掌握GIS數(shù)據(jù)庫(kù)查詢語言了解空間數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)概念與方法第三章GIS數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與建立第一節(jié)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述一、GIS數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容二、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)目標(biāo)第二節(jié)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的概念設(shè)

4、計(jì)一、概念設(shè)計(jì)的一般步驟和方法二、實(shí)體一聯(lián)系模型（E-R）三、實(shí)體一聯(lián)系擴(kuò)展模型（EER）四、E-R模型設(shè)計(jì)步驟與方法五、E-R模型的操作六、空間數(shù)據(jù)分層第三節(jié)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)一、關(guān)系模型的基本概念二、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論三、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)步驟與方法第四節(jié)面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)一、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)及其基本特征二、面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計(jì)第五節(jié)地理信息元數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)一、地理信息元數(shù)據(jù)確定的原則二、地理信息元數(shù)據(jù)的主要內(nèi)容三、地理信息元數(shù)據(jù)的組織第六節(jié) 基于Geodatabase的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)一、Geodatabase 數(shù)據(jù)模型二、Geodatabase數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)三、廣東省佛山市南海區(qū)土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 第七節(jié)

5、空間數(shù)據(jù)采集建庫(kù)一、資料預(yù)處理二、分幅數(shù)字化三、數(shù)據(jù)編輯與圖幅接邊四、數(shù)據(jù)分層五、拓樸編輯與處理六、屬性數(shù)據(jù)錄入七、其他處理八、數(shù)據(jù)庫(kù)建立基本要求：掌握GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的概念設(shè)計(jì)掌握關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)掌握面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)了解地理信息元數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)掌握空間數(shù)據(jù)采集建庫(kù)的過程與方法 第四章Web GIS數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)第一節(jié)WebGIS概述一、互聯(lián)網(wǎng)與GIS結(jié)合的發(fā)展二、WebGIS的基本概念三、WebGIS的信息內(nèi)容構(gòu)建四、WebGIS的實(shí)現(xiàn)模式第二節(jié)Web GIS的空間數(shù)據(jù)組織一、WebGIS空間數(shù)據(jù)的特點(diǎn)二、WebGIS地理信息服務(wù)空間數(shù)據(jù)流程三、基于超圖的分布式空間數(shù)據(jù)組織四、基于GML的異構(gòu)Web

6、GIS空間數(shù)據(jù)組織 第三節(jié)Web GIS數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用服務(wù)器一、WebGIS數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用服務(wù)器開發(fā)技術(shù)二、WebGIS數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用服務(wù)器框架三、地理信息網(wǎng)上發(fā)布案例第四節(jié)基于Web Service的開放式Web GIS一、Web Service 概述二、開放式WebGIS基本要求：了解WebGIS的概念掌握WebGIS的空間數(shù)據(jù)組織掌握WebGIS數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用服務(wù)器了解基于Web Service的開放式Web GIS第五章GIS數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化第一節(jié)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)體系一、標(biāo)準(zhǔn)原因與特點(diǎn)二、GIS標(biāo)準(zhǔn)體系的編制原則和內(nèi)容三、國(guó)內(nèi)外GIS標(biāo)準(zhǔn)的研究進(jìn)展四、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)地球空間數(shù)據(jù)交換格式介紹 第二節(jié)GIS數(shù)據(jù)的分

7、類與編碼一、GIS數(shù)據(jù)分類編碼的意義二、GIS數(shù)據(jù)分類編碼的原則三、GIS數(shù)據(jù)分類編碼的方法四、GIS數(shù)據(jù)的分類體系和指標(biāo)體系 第三節(jié)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量一、GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量概述二、GIS數(shù)據(jù)源的質(zhì)量問題三、GIS數(shù)據(jù)庫(kù)建立過程中的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題四、數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與評(píng)價(jià)第四節(jié)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)行業(yè)規(guī)范 基本要求：了解GIS數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)體系掌握GIS數(shù)據(jù)的分類與編碼掌握GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量相關(guān)問題 第六章GIS數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)應(yīng)用第一節(jié) 在城鄉(xiāng)地形地籍?dāng)?shù)據(jù)建庫(kù)中的應(yīng)用一、概述二、建庫(kù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)三、數(shù)據(jù)建庫(kù)總體方案四、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方案五、數(shù)據(jù)預(yù)處理與入庫(kù)六、地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)安全保護(hù)方案第二節(jié) 在國(guó)土資源基礎(chǔ)地理信息建庫(kù)中

8、的應(yīng)用一、綜述二、項(xiàng)目技術(shù)特色和創(chuàng)新點(diǎn)第三節(jié)在水資源規(guī)劃管理中的應(yīng)用一、特色與創(chuàng)新二、GIS數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)的基本構(gòu)架三、建庫(kù)分析四、GIS數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)五、GIS數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)第四節(jié)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的展望基本要求：詳細(xì)了解GIS數(shù)據(jù)庫(kù)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用第七章GIS數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展前沿第一節(jié)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)研究和應(yīng)用現(xiàn)狀一、國(guó)外研究現(xiàn)狀二、國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀第二節(jié)Open GIS標(biāo)準(zhǔn)與GIS互操作一、Open GIS 標(biāo)準(zhǔn)二、GIS互操作第三節(jié)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)一步研究探討一、空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)二、智能GIS數(shù)據(jù)庫(kù)三、定制WebGIS數(shù)據(jù)庫(kù)四、面向?qū)ο驡IS數(shù)據(jù)庫(kù)基本要求：了解GIS數(shù)據(jù)庫(kù)研究和應(yīng)用現(xiàn)狀了解Open GIS標(biāo)準(zhǔn)與GIS

9、互操作GIS數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)一步研究探討三、其他教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容和基本要求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與基本要求：一、數(shù)據(jù)庫(kù)的定義實(shí)驗(yàn)：（4學(xué)時(shí)）包括創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)和察看數(shù)據(jù)庫(kù)屬性；創(chuàng)建表、確定表的主碼和約束條件，為主碼建索 引；查看和修改表結(jié)構(gòu)；熟悉SQL Server Enterpriser Manager和Query Analyzer工具的 使用方法，服務(wù)管理與服務(wù)器注冊(cè)二、數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)實(shí)驗(yàn)：（4學(xué)時(shí)）使用 SQL、Transact-SQL 和 SQL Server Enterpriser Manager向數(shù)據(jù)庫(kù)輸入數(shù)據(jù)、修 改數(shù)據(jù)和刪除數(shù)據(jù)三、數(shù)據(jù)庫(kù)的簡(jiǎn)單查詢和連接查詢實(shí)驗(yàn)：（3學(xué)時(shí)）使用SQL Server Qu

10、ery Analyzer進(jìn)行簡(jiǎn)單表的數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)排序和數(shù)據(jù)聯(lián)結(jié)查詢四、數(shù)據(jù)庫(kù)的嵌套查詢實(shí)驗(yàn)：（3學(xué)時(shí)）在SQL Server Query Analyzer中使用IN、比較符、ANY或ALL個(gè)EXISTS操作符進(jìn)行 嵌套查詢操作五、數(shù)據(jù)庫(kù)的組合查詢和統(tǒng)計(jì)查詢實(shí)驗(yàn)：（3學(xué)時(shí)）使用SQL Server Query Analyzer進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢中分組、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算和組合六、數(shù)據(jù)庫(kù)的視圖和圖表的定義及使用實(shí)驗(yàn)：（4學(xué)時(shí)）創(chuàng)建、查看、修改和刪除視圖；創(chuàng)建、編輯和刪除數(shù)據(jù)庫(kù)圖表七、數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)安全性實(shí)驗(yàn)：（4學(xué)時(shí)）在SQL Server Enterpriser Manager中，設(shè)置SQL Server

11、的安全認(rèn)證模式，實(shí)現(xiàn)對(duì) SQL Server的用戶和角色管理，設(shè)置和管理數(shù)據(jù)操作權(quán)限；使用Transact-SQL設(shè)計(jì)規(guī)則、 缺省、約束和觸發(fā)器，通過SQL Server Enterpriser Manager定義它們。八、數(shù)據(jù)庫(kù)備份和恢復(fù)實(shí)驗(yàn)：（4學(xué)時(shí)）SQL的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)機(jī)制及其方法九、SQL Server的其他功能實(shí)驗(yàn)：（3學(xué)時(shí)）使用VB編寫SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序，完成自設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用項(xiàng)目的程序設(shè)計(jì)、 編程和調(diào)試工作。十、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（2學(xué)時(shí)）自選一個(gè)小型的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用項(xiàng)目，深入其中的現(xiàn)實(shí)世界，進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)。要求 寫出系統(tǒng)需求分析報(bào)告、數(shù)據(jù)庫(kù)信息要求報(bào)告、數(shù)據(jù)庫(kù)的操

12、作和應(yīng)用要求報(bào)告十一、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì)：（2學(xué)時(shí)）要求對(duì)自選的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用項(xiàng)目進(jìn)行信息模型和數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì)，完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè) 計(jì)報(bào)告，內(nèi)容包括系統(tǒng)概念模型和系統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)模型。四、課程學(xué)時(shí)分配序號(hào)內(nèi)容學(xué)時(shí)其中實(shí)驗(yàn)（上機(jī)） 學(xué)時(shí)備注1第一章緒論42第二章空間數(shù)據(jù)的表達(dá)與管理83第三章GIS數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與建立84第四章WebGIS數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)45第五章GIS數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化46第六章GIS基礎(chǔ)應(yīng)用67第七章GIS數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展前沿28數(shù)據(jù)庫(kù)的定義實(shí)驗(yàn)：49數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)實(shí)驗(yàn)：410數(shù)據(jù)庫(kù)的簡(jiǎn)單查詢和連接查詢實(shí)驗(yàn)：311數(shù)據(jù)庫(kù)的嵌套查詢實(shí)驗(yàn)：312數(shù)據(jù)庫(kù)的組合查詢和統(tǒng)計(jì)查詢實(shí)驗(yàn)：313數(shù)據(jù)庫(kù)視圖和圖表的定義及使用實(shí)驗(yàn)414數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)安全性實(shí)驗(yàn)：415數(shù)據(jù)庫(kù)備份和恢復(fù)實(shí)驗(yàn)：416SQL Server的其他功能實(shí)驗(yàn)：317數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)218關(guān)系數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì)2合計(jì)3672五、其它1、先修課程：無2、教學(xué)方法建議：通過大量練習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)3、考核方式：（1）成績(jī)由理論部分考試（50%）和實(shí)驗(yàn)部分考試（50%）組成（2）理論考試為筆試，實(shí)驗(yàn)考試為操作技能考試（2）平時(shí)成績(jī)占30%，考試成績(jī)占70%4、作業(yè)要求至少8次作業(yè)5、教材及主要參考書：教材：地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，張新長(zhǎng)等，北