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一、 数据的管理模式

　　数据管理指的是对数据的分类、组织、编码、储存、检索和维护。在30多年来随着计算机的发展，经历了三个阶段：人工管理阶段、文件管理阶段、数据库系统阶段。

（一）人工管理阶段（50年代中期以前）

　　计算机主要用于科学计算，但是外存没有软、硬盘，软件没有操作系统。特点：数据不保存；没有软件系统对数据进行管理；数据是面向应用的。

（二）文件管理阶段（50年代后期到60年代中期）

　　计算机除了用于科学计算外，还大量用于管理，外存有了磁盘，软件有了操作系统，操作系统有了专门管理数据软件的文件系统。特点：能进行数据处理，可长期保存数据，又软件进行管理，文件已多样化，数据的存取以纪录为单位。数据冗余度大，数据和程序缺乏独立性。

（三）数据库系统阶段（60年代后期开始）

　　计算机用于管理的规模大，共享需求增强，有了大容量的磁盘，开始考虑分布处理，软件价格上升，硬件价格下降。特点：面向全组织的复杂的数据结构，数据冗余度小，易扩充，数据和程序具有独立性，有统一的数据控制功能。

二、 空间数据库的设计

　　数据库设计是根据不同的应用目的和用户要求，在一个给定的应用环境中，确定最优的数据模型、处理模式、存储结构、存取方法，建立能反映现实世界的地理实体间信息的联系，以满足用户要求，又能被一定的数据库管理系统接受，同时能实现系统目标并有效地存取、管理数据的数据库。

　　空间数据库的设计是指在数据库管理系统的基础上建立空间数据库的过程。主要包括需求分析、结构设计和数据层次设计三部分。

（一）需求分析

　　需求分析是空间数据库设计与建立的基础，具体为：

⑴调查用户需求：了解用户特点和要求。

⑵收集与分析需求数据：包括信息内容、特征、需存储的数据等需求、信息加工处理的要求、完整性与安全性要求等。

⑶编制用户需求说明书：主要有：需求分析的目标、任务、具体需求说明、系统功能与性能、运行环境等。

（二）结构设计

　　空间数据库设计的关键，设计的结果是得到一个空间数据模型。空间数据模型的本质是反映现实世界，主要有：

⑴ 概念设计

　　对需求分析阶段收集的数据进行分析、整理、确定地理实体、属性及其关系，把用户的需求加以解释，并用概念模型表达出来。表示概念模型最有力的工具是实体-联系模型（E-R模型），包括实体、联系、属性三个基本成分。比一般模型更能很好的模拟现实世界，具有直观、自然、语义较丰富的特点。

⑵ 逻辑设计

　　又称数据模型映射。在概念设计的基础上，按照不同的转换规则将概念模型转换为具体的数据模型的过程。完成转换后，要进行分析、评比和优化。

⑶ 物理设计

　　数据库存储结构和存储路径的设计。即逻辑设计如何在计算机的存储设备上实现。完成设计后，要进行性能分析与测试。

（三）数据层设计

　　将数据按逻辑类型分成不同的数据层进行组织。如将地貌、水系、道路、植被、控制点、居民点等按层分别存储。