引用部分均為筆者思考.

1. 空間數(shù)據(jù)庫的抽象表達方法論

地圖在抽象概括表達中使用兩種觀點:

• 場觀點
• 對象觀點

1.1 場觀點

場的視角一般面對非對象模型,如一些"自然現(xiàn)象",即它們沒有對象這個概念,或者對象粒度太小.但傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的粒度一般是對象語義的,場的存儲可能不適合直接存放于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫.

• 有必要為場數(shù)據(jù)專門設計數(shù)據(jù)庫嗎?
• 或者說為場數(shù)據(jù)在現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫中專門設計容器,讓其操作起來像場,但實際是對象?

場模型主要有以下3種:

• 圖斑模型:
  • 將場劃分為多個簡單的聯(lián)通域
  • 每個域使用數(shù)學函數(shù)表達某個屬性的變化

• 理論上是精度最高的,但如何找到/劃分合適聯(lián)通域,找到合適的數(shù)學函數(shù)表達式則很難
• 因為值都是實時計算出來,所以參與其他計算時會比較麻煩

• 等值線模型
  • 一條等值線是地面上所有具有相同屬性值的點的有序集合

可以看做對象模型,但需要區(qū)分兩種劃分對象的方式(以等值線為例):

• 層形:生成大于/小于某個高程的一整張面
• 環(huán)形:生成大于某個高程值且小于某個高程值的環(huán)
  兩種劃分方式適用于不同的使用場景

• 選樣模型
  • 有限的抽樣數(shù)據(jù)表達無限的連續(xù)現(xiàn)象
  • 非抽樣點采用插值計算得來

選樣模型不容易參與矢量運算,比較適合參與柵格計算

1.2 對象觀點

• 邊界明確
• 具有一定的屬性
• 可以被抽象化為點線面體等基本單元

對象觀點是我們更加容易接觸到的,也天生適合放入數(shù)據(jù)庫管理.

2. 空間數(shù)據(jù)的特征

• 空間特征:
  • 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更緊湊/固定
  • 空間數(shù)據(jù)內(nèi)部變化大,包含內(nèi)容多:
    • 結(jié)構(gòu)內(nèi)部還有結(jié)構(gòu)
    • 支持嵌套
    • 還具有拓撲信息
• 屬性特征:對象觀點下,地理實體必有其非地理屬性,否則就失去現(xiàn)實意義了.
• 時間特征:
  • 主要描述屬性/位置隨時間變化而變化
  • 給空間數(shù)據(jù)增加時間維度會增加在管理/操作/組織時的困難

• 一般來說,通過業(yè)務設計而非底層支持已經(jīng)能滿足很多時間維度的需求
  • 相比空間需求,時間維度的需求可能即少,又不同,因此不適宜做成通用功能,因此傳統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫底層設計為帶時間維度的較少.
• 地理數(shù)據(jù)隨著時間變化的一般隨其復雜度/尺度下降而上升:
  • 人抽象化為一個點,則不斷在變
  • 更加復雜的房子,道路則一般不變

• 尺度特征.同一物體 在不同的尺度下:
  • 可以具有不同點集合外形
  • 可以表現(xiàn)出不同的聚集/分離/消失等特性
  • 具有不同的屬性

一般來說,小于厘米級的尺度已經(jīng)不能算是傳統(tǒng)的地理信息尺度了,但隨著傳感器的性能上升,會出現(xiàn)單個尺度極小但整體空間范圍在地理尺度的地物.比如高精點云.這又與場類似了,但場一般只要求地理級別的精度.

• 海量性特征

海量性特征具有深刻的現(xiàn)實意義:個人往往無法掌握海量的空間數(shù)據(jù),但擁有海量空間數(shù)據(jù)的組織往往具有獨特的需求,他們的海量數(shù)據(jù)可能是場形式或者對象形式,或者擁有龐大的時間維度,不一而足.傳統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫需要變得越來越復雜,才能更好的應對不同用戶的需求,但這也意味著:

• 就算空間數(shù)據(jù)庫變得越來越復雜,也往往是諸多需求的交集,難以滿足更精細/定制化的需求
• 對于用戶來說,定制數(shù)據(jù)庫遠比定制自己的業(yè)務更難,但空間數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)又最適合在庫內(nèi)計算.因此無法實現(xiàn)成本效率的最優(yōu)
• 軟件的分發(fā)是低成本的,對用戶/廠商來說開關某個功能的成本很低,但如果是帶硬件加速的功能呢?對于非定制化的空間數(shù)據(jù)庫,采購無用的功能的成本就讓用戶支付了.

以上這些沒有發(fā)生可能因為用戶的需求還沒有真正的被釋放出來