空间数据操纵语言研究

论文摘要

GIS的空间模型的特征是非规格化的(与关系数据库模型相比),同时是扩展的(二维、三维、时空的、面向对象的),基于空间模型的空间数据库管理系统,针对不同的模型,其对数据的管理与操纵是有差别的,这一根本原因造成空间数据库管理系统无论在理论上还是在技术上一直是GIS研究的核心内容之一。GIS处理的数据类型分为两类,属性数据及空间数据。属性部分可以纳入关系数据库的理论及技术框架之内,而空间部分则很难纳入关系模型。对这两类数据的一体化管理、操纵、运算问题是每一种空间数据库管理系统首先要解决的问题。 本文基于对象——关系模型,研究了其数据管理、操纵体系。具体内容有: 1.针对空间数据的特征,给出了空间数据的抽象数据类型及其在关系数据库中的存储模式。 2.针对数据操纵体系及其用户接口,在借鉴、参考SQL语言形式的基础上,提出了空间数据操纵语言的基本框架,使得最为数据库界常用的SQL语言形式能够用于表达对空间数据的操纵; 3.实现了空间数据操纵语言词法分析的推理与推断及其程序。给出了空间数据操纵语言的正则表达式及确定性有穷自动机,用于识别空间数据操纵语言中信息单元的字符序列。 4.实现了空间数据操纵语言的语法分析器的设计及程序。给出了空间数据操纵语言的BNF范式及语法树结构,采用递归下降的分析方法实现了对空间数据操纵语言的语法分析。 空间数据操纵语言的编译和实现是一个庞大的系统问题,本文研究、开发的问题是其中的一部分,如何优化语言结构、提高语言执行效率、特别是在混合系统WEB环境下的应用还需进一步研究。

论文目录

• 1. 序论
• 1.1 空间数据操纵语言研究的提出及意义
• 1.2 数据操纵语言的进展与现状
• 1.3 空间数据操纵语言存在的问题
• 1.4 本论文的主要研究内容
• 2. 对象关系数据库中SQL语句的扩充
• 2.1 空间数据的特点与抽象
• 2.1.1 空间数据的特点
• 2.1.2 空间数据的抽象
• 2.2 空间对象概念模型
• 2.2.1 图层
• 2.2.2 地图
• 2.3 ORDB逻辑模型
• 2.4 标准SQL语言的形式化描述
• 2.4.1 SQL语言的优点
• 2.4.2 SQL语言的基本框架
• 2.5 SQL语言扩展
• 2.5.1 数据类型的扩展
• 2.5.2 操作的扩展基于ADT的扩展
• 2.4 基于对象关系模型的SDBMS的构架
• 2.4.1 基于RDBMS的空间数据库的体系结构
• 2.4.2 中间层功能设计
• 2.4.3 空间实体的分解
• 2.4.4 空间数据的组织
• 3. 词法分析（LEXICAL ANALYSIS）设计与实现
• 3.1 基本概念
• 3.1.1 正则表达式
• 3.1.2 有穷自动机
• 3.2 SQL词法分析:
• 3.2.1 SQL词法结构
• 3.2.2 SQL语言确定性有穷自动机
• 3.2.3 SQL语言词法分析程序设计
• 4. 语法分析（SYNTAX ANALYSIS）设计与实现
• 4.1 语法分析器中的主要数据结构
• 4.2 上下文无关的文法（BNF文法）
• 4.2.1 SQL语句的简化BNF文法
• 4.2.2 简化后的BNF:
• 4.2.3 简化后的关键字表
• 4.3 SELECT语句的数据结构设计
• 4.4 SQL查询语句实例
• 4.4.1 普通SQL查询语句:
• 4.4.2 强调空间的查询实例（扩展SQL分析）
• 4.5 语法分析器算法设计
• 4.5.1 语法分析算法
• 4.5.2 递归下降分析的基本方法:
• 4.5.3 SELECT语句的递归下降分析设计:
• 5. 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献: