数据库详细设计

2.3.4　数据库详细设计

数据库是土地管理GIS重要的核心组成部分，根据不同的应用，数据库会有各种各样的组织形式。数据库设计就是把现实世界中一定范围内存在着的应用处理和数据抽象成一个数据库的具体结构的过程。具体地讲，就是对于一个给定的应用环境，提供一个确定最优数据模型与处理模式的逻辑设计以及一个确定数据库存储结构与存取方法的物理设计，建立能反映现实世界信息和信息联系，满足用户要求，又能被某个数据库管理系统(DBMS)所接收，同时能实现系统目标并有效存取数据的数据库。一般来说，数据库设计和建设的工作量及其消耗的经费会占整个系统设计、建设工作量和经费的大部分，甚至能达到60%～70%。数据库设计质量的好坏，不仅影响到系统建设的速度和成本，而且影响到系统的应用、维护管理和数据更新。

土地管理GIS的数据库依其信息内容可分为两大类:基础信息数据库和专题信息数据库。基础信息数据库是空间型数据库，它的主要内容是城市大比例尺地形图(1∶500、1∶1000或1∶2000)的数字化数据，辅之以其他基础性的社会经济信息。专题信息数据库可以是空间型数据库，也可以是空间定位型关系数据库，主要是用专题信息数据(图形或/和统计数据)建成的数据库。依其不同专题内容又可进一步细分为若干子库(或分库)，如规划管理信息数据子库、地籍信息数据子库、房地产管理信息数据子库、交通管理信息数据子库和建筑管理信息数据子库等。

土地管理GIS数据库和数据子库与土地管理GIS的各个子系统之间有着密切的联系。基础信息数据库除作为基础信息子系统的主要组成部分外，它还要与专题子系统链接，向它们提供有关基础数据。各种专题数据库或数据子库除作为相应子系统的主要组成部分外，还可能被其他子系统调用。因此，应考虑各个子系统的需要，遵循共享数据库原则，对土地管理GIS的数据库进行统一设计和建设，不应仅按子系统需求分别设计和建设各自的数据库，否则会增加存储数据的冗余度。

土地管理GIS数据库设计的基本要求包括:

(1)应该对大量的数据体用非冗余结构予以定义，并根据需要使其能同时为不同的用户使用(批量处理、交互处理、联机和面向事物的)。

(2)在插入、修改和删除数据元素时，数据元素的结构、相互关系和从属性应保持不变。

(3)应用程序不依赖于数据库中的数据组织方法和存放位置，即数据独立。这通常包括两种含义:其一是不同的应用程序可按其所需的数据结构去访问库中的数据;其二是当库中的数据组织发生变更时，不需要重新编写或修改已有的应用程序。

(4)系统对库中数据的存取进行控制，防止无关用户对数据的非法存取以及有意或无意的破坏，以保证数据的安全性。

(5)系统要保证数据在逻辑意义上的正确性、有效性与兼容性。因此，系统要提供各种保护手段(如数据差错的检查与修复等)，以防止任何可能危害完整性的情况发生。

(6)要有一些辅助程序，用于数据库的维护以及经常性的组织和必要时的数据库恢复操作。

(7)要便于用户对数据进行独立的写入、修改、补充和删除。

(8)要具有不断扩充和更新的能力。

在数据库建设中，作为数据规范的数据字典也同样起着重要的作用。数据字典即所谓关于数据的数据，是对数据库的数据和应用程序的一种管理方法;在数据库的标准化方面，数据字典应该是重点考虑的一个问题。

数据字典一般包括数据类型的名称，关于数据的描述及其存储的地址、如何使用等内容。其描述的主要项目有:数据项、记录、文件、模式、子模式、数据库、数据用途、数据来源、应用模型和用户情况等。