Модели баз данных. Свойства реляционной модели

Географические данные принадлежат к различным типам (см. 4.1). Совокупность цифровых данных о пространственных объектах образует множество пространственных данных и составляет содержание баз географических данных, определяет принципы построения информационного обеспечения ГИС.

В процессе проектирования БД обычно выделяют три основных уровня: концептуальный, логический и физический.

Концептуальный уровень не зависит от имеющихся аппаратных и программных средств. Для БД ГИС он связан с КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ МОДЕЛЬЮ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ДАННЫХ. На концептуальном уровне определяется и содержание базы данных, в свою очередь, определяемое сутью явления, характером его пространственного распространения и задачами, для которых создается БД.

Логический уровень определяется имеющимися программными средствами и практически не зависит от технического обеспечения. Он включает разработку логической структуры элементов базы данных в соответствии с системой управления базами данных (СУБД), используемой в программном обеспечении. Наиболее распространенными логическими структурами — моделями БД и их СУБД — являются иерархическая, сетевая, реляционная (рис. 16):

В ИЕРАРХИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ (рис. 16, а) записи данных образуют древовидную структуру, при этом каждая запись связана только с одной записью, находящейся на более высоком уровне. Доступ к любой записи осуществляется по строго определенным «веткам» и узлам такого дерева. Иерархические модели хорошо подходят для задач с явно выраженной иерархически соподчиненной структурой информации и запросов. Они обладают низким быстродействием, трудно модифицируемы, но эффективны с точки зрения организации машинной памяти.

В СЕТЕВЫХ МОДЕЛЯХ (рис. 16, б) каждая запись в каждом из узлов сети может быть связана с несколькими другими узлами; кроме данных записи содержат в себе указатели, определяющие местоположение других записей, связанных с ними. Такие модели очень трудно редактировать, например удалять записи, так как вместе с данными нужно редактировать и указатели. Подобные модели хорошо работают в случае решения сетевых, коммуникационных задач.

РЕЛЯЦИОННЫЕ СУБД завоевали самую широкую популярность. Эти модели имеют табличную структуру (рис. 16, в): строки таблицы соответствуют одной записи сведений об объекте, а столбцы — поля — содержат однотипные характеристики всех объектов. Всевозможные способы индексации данных существенно сокращают время поиска и запроса к данным. К числу наиболее известных СУБД реляционного типа относятся dBASE, Clipper, Foxbase, Paradox, ORACLE (последняя особенно подходит для больших объемов данных). (см. ниже ↓)

ФИЗИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ связан с аппаратными и программными средствами. На этом уровне определяются объемы хранимой в БД информации и необходимые объемы памяти компьютера (оперативной и долговременной), рассматриваются вопросы о структурировании файлов на диске или других носителях информации для обеспечения программного доступа к ним, представления данных в памяти компьютера (целые, действительные числа, байты или буквенно-цифровые характеристики).

Here→РЕЛЯЦИОННЫЕ СУБД обладают рядом особенностей, влияющих на организацию внешней памяти. К наиболее важным особенностям можно отнести следующие: — наличие двух уровней системы: уровня непосредственного управления данными во внешней памяти и языкового уровня (например, уровня, реализующего язык SQL); тогда подсистема нижнего уровня должна поддерживать во внешней памяти набор базовых структур, конкретная интерпретация которых входит в число функций подсистемы верхнего уровня; — информация, связанная с именованием объектов базы данных и их конкретными свойствами (например, структура ключа-индекса), поддерживается подсистемой языкового уровня; — регулярность структур данных во внешней памяти, поскольку основным объектом реляционной модели данных является плоская таблица; — для выполнения операторов языкового уровня как над одним, так и над несколькими отношениями во внешней памяти поддерживаются дополнительные «управляющие» структуры — индексы; — для выполнения требования надежного хранения баз данных поддерживается избыточность хранения данных во внешней памяти.

Поиск по сайту: