数据库的开发过程中主要有哪三种数据模型

①概念模型，也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模，用于数据库设计。

②逻辑模型和物理模型。

企业或事业单位的人事部门常常要把本单位职工的基本情况(职工号、姓名、年龄、性别、籍贯、工资、简历等)存放在表中，这张表就可以看成是一个数据库。有了这个"数据仓库"我们就可以根据需要随时查询某职工的基本情况，也可以查询工资在某个范围内的职工人数等等。这些工作如果都能在计算机上自动进行，那我们的人事管理就可以达到极高的水平。此外，在财务管理、仓库管理、生产管理中也需要建立众多的这种"数据库"，使其可以利用计算机实现财务、仓库、生产的自动化管理。

数据库是一个单位或是一个应用领域的通用数据处理系统，它存储的是属于企业和事业部门、团体和个人的有关数据的集合。数据库中的数据是从全局观点出发建立的，按一定的数据模型进行组织、描述和存储。其结构基于数据间的自然联系，从而可提供一切必要的存取路径，且数据不再针对某一应用，而是面向全组织，具有整体的结构化特征。

数据库中的数据是为众多用户所共享其信息而建立的，已经摆脱了具体程序的限制和制约。不同的用户可以按各自的用法使用数据库中的数据；多个用户可以同时共享数据库中的数据资源，即不同的用户可以同时存取数据库中的同一个数据。数据共享性不仅满足了各用户对信息内容的要求，同时也满足了各用户之间信息通信的要求。

一、航空物探数据库定位

数据库是信息系统的基础和核心，把大量的数据信息按一定的模型组织起来存储在数据库中，提供数据维护、数据检索等功能，使信息系统能方便、及时、准确地从数据库中获得所需的信息。因此，数据库结构设计是信息系统开发的重中之重。

经分析航空物探数据具有空间性、海量性、多源性和多尺度的特点，这说明航空物探数据具有典型的空间数据的特点，可以采用空间数据管理方式进行管理。

ESRI公司的Geodatabase（空间数据库）是采用标准关系数据库技术来表现地理信息的面向对象的高级GIS数据模型，是建立在DBMS之上的统一的、智能化的空间数据模型，是以一组相关联的表来表达地理要素之间关系、有效性规则和值域。对于多源、海量的航空物探数据，Geodatabase能在一个统一的模型框架下很好地解决多源数据一体化存储的问题，和采用标准关系数据库技术来表现海量航空物探数据的地理信息特性。Geodatabase引入了地理空间实体的行为、有效性规则和关系，在处理Geodatabase中对象时，对象的基本行为和必须满足的规则无需通过程序编码实现，只需根据需要扩展其有效性规则（Geodatabase面向对象的智能化特性），即可支持航空物探数据模型扩展的需要。

因此，航空物探数据库是空间数据库，在航空物探数据库建模过程中，以空间数据建模为主导，统领属性数据建模。

二、统一空间坐标框架

为了用数学语言描述地球，人们用规则的几何形体来替代地球表面，从地球自然表面、大地水准面、旋转椭球面直到用简单数学函数表达的参考椭球体，以便通过地图投影将三维曲面转化成二维平面。由于地球表面不同地区的地形起伏差异很大，采用单一椭球体势必会造成某地区的误差小而其他地区误差很大的结果。因此，在20世纪初不同国家或地区先后采用了逼近本国或本地区地球表面的椭球体，如中国的克拉索夫斯基椭球体，美国的海福特椭球体、英国的克拉克椭球体等。这又造成了目前世界各国的地理信息空间坐标框架不统一，空间数据信息难以共享被动局面。为此，在实现数字地球计划中，必须规范和统一世界上不同国家和地区的地球参考椭球体。

在小区域表达地球表面时，通常采用平面的方式，即投影坐标系统。如何科学地选择投影坐标，一般要根据具体的地学应用、地理区域和范围、比例尺条件等因素来确定，不同的国家有着不同的规定。

通过对航空物探数据的坐标系统进行分析可知，航空物探图件的坐标框架与国家对基本比例尺制图的规定相一致，即小比例尺编图采用Lambert双标准纬线等角圆锥投影；中比例尺采用Gauss 6°带的分带投影；大比例尺采用Gauss 3°带的分带投影（表2-1）；对于低纬度的海上作业区通常采用Mecator等角圆柱投影。地球椭球体分别采用1954北京坐标系的Krassovsky椭球参数、WGS84椭球参数和未来的国家2000坐标系的椭球参数。

表2-1 航空物探地理坐标数据的投影方式

传统的航空物探数据是按测区管理的，根据测区的测量比例尺来确定相应的坐标框架；因此，勘探目标不同的测区测量比例尺是不一致的，地坐标框架也不同。航空物探数据库要将不同测区、不同比例尺、不同坐标框架的数据集中管理和可视表达，若没有统一的空间坐标框架，就不可能正确地表达全国航空物探数据。所以，面对如此复杂的多坐标框架的航空物探数据，如何确定科学合理的空间坐标框架，将全国的航空物探数据整合到统一的空间参考框架下，实现数据的统一存储和数据间无缝拼接，是航空物探数据库建设的关键所在，是组织和管理多维、多格式、大跨度、跨平台的航空物探数据和多目标数字制图的数学基础。

统一的空间坐标框架必须支持我国领土覆盖的海域和陆域航空物探数据的存储和表达。我国领土东西跨度达70°，南北达55°，显然采用任何投影坐标系都是不合适的。Gauss 6°投影适合6°带内空间数据表达，若全国航物探数据采用6°分带表达，在高纬度地区会造成6°带间数据裂缝问题；Lambert投影可满足数据的无缝表达，但对大比例尺数据变形较大，无法满足数据制图的精度要求；Mecator投影也可满足数据的无缝表达，低纬度地区也能满足大比例尺数据制图的精度要求，但在我国中高纬度区存在着严重变形问题。所以，航空物探数据模型采用地理坐标（无投影，图2-1）格式存放，可根据实际应用的需要将航空物探数据变换到任何方式的投影坐标系统。

航空物探数据库模型采用Beijing_1954地理坐标系，相关参数如下：

角度单位：°（0017453292519943299rad）

零经线：格林尼治（0000000000000000000）

基准：D_Beijing_1954

椭球：Krasovsky_1940

长轴半径：6378245000 m

短轴半径：6356863019 m

建立统一坐标框架是空间数据库建设的一项基础性工作，采用Beijing_1954 地理坐标系作为航空物探数据库统一空间坐标框架具有以下优点。

图2-1 统一空间坐标框架示意图

（一）无缝空间数据存储

统一空间坐标框架解决了复杂的航空物探数据的坐标系统、投影、比例尺等不统一的问题，实现同一性质的物探数据在同一个主题中进行管理。如全国的航磁异常数据可放在一个图层上进行管理。

（二）适合多尺度表达

按测区管理的多尺度、多框架的航空物探数据是处于一个相对坐标系统中，各个测区间相对位置关系会发生错位。采用统一的Beijing_1954地理坐标框架，恢复了各测区间正确的位置关系，实现不同尺度数据的集成和正确表达，易于多源异构空间数据的融合。

（三）大区域数据集成

我国海陆面积近1300×104km2，地域跨度较大。在进行小比例尺的航空物探编图时，需要选用与之相适应的投影坐标；在陆地和海域进行大比例尺制图时，同样需要选用合适投影系统。航空物探制图的实践也证明了这一点。1995 年6 月由中国、加拿大、美国、爱尔兰和俄罗斯等国科学家共同编制的1∶1000万欧亚东北地区磁异常与大地构造图，采用横轴Mercator投影。中心编制的1∶500 万全国航磁图采用Lambert投影。2008 年，由中国和吉尔吉斯斯坦科学家编制的1∶100万中吉天山金属矿产成矿规律图，采用Lambert投影，将两个国家不同时期、不同尺度的数据进行了有效的集成，是地质、地球物理等综合应用的典范。

随着航空物探数据应用领域的不断扩展，陆地、海域，甚至于洲际和全球航空物探数据的整体表达都需对坐标投影提出要求。采用统一的地理坐标框架的航空物探数据非常容易变换到指定的投影坐标框架，满足多样化的制图要求。

三、要素类和对象类的划分

Geodatabase空间数据库模型结构（图2-2）分为空间数据库、要素数据集（Feature dataset）、要素类（Feature classes）、要素（Feature）4个层次。为了建立航空物探Geodatabase空间数据模型，我们依据Geodatabase模型关于要素类和对象类的划分原则，结合相关的国家标准和地球物理行业标准，制定了《航空物探数据要素类和对象类划分标准》，对航空物探数据进行数据分类。

图2-2 空间数据库模型结构

1）按照航空物探数据的空间特征，将其划分为5个要素数据集，即勘查项目概况要素数据集、基础数据要素数据集、异常要素数据集、解释要素数据集和评价要素数据集。

2）根据航空物探测量方法、数据处理过程以及推断解释方法和过程，进一步把航空物探数据划分为若干要素类和对象类，定义了要素类的主题特征和表达方式，确定子类和属性域；定义对象类的结构和联接字段，建立了关系类。

3）定义要素类的内容、字段名称和存储结构。在航空物探数据采集过程中，不同类型的数据采样率不同，坐标数据采样2次/s，重力场数据采样2次/s，磁场数据采样10次/s，这就造成了场值数据与坐标数据无法一一对应问题。若按场值数据采样率内插坐标数据，将导致数据量成倍增长；若按坐标数据采样率抽稀场值数据，将降低航空物探测量对地质体的分辨能力，影响测量效果。在综合分析航空物探数据应用基础上，提出了采用要素数据与属性数据分置的方式，将测线坐标数据与地球物理场数据分离，分别建立独立共享的航迹线数据要素类模型，磁场、重力场等数据对象类模型（图2-3），很好地解决了航空物探数据的存储问题。

图2-3 要素数据与属性数据分置示意图

采用要素数据与属性数据分置方式，不仅是基于航空物探数据属性数据的多源性、不同采样频率等特点的考虑，还考虑到数据的综合查询和检索的速度，特别是通过ArcSDE访问空间数据库的效率的问题。再者，对于大部分用户来说，需求是属性数据的综合应用，因此在数据库建模过程中，将属性数据采用对象类的方式进行管理，不但提高了空间数据的 *** 作能力，同时在ArcSDE的配置上采用直接访问数据库（对象类）方式，并且加快了数据查询和统计的速度。

四、数据库概念模型

用户需求是数据库建设的约束条件之一。航空物探数据的空间特性决定航空物探数据库必须是空间数据库，采用数据库管理数据，利用GIS技术提供可视化服务，这是各个层次用户的一致要求。因此，我们从现实世界出发，对航空物探数据的多源性、多尺度和不同采样等问题进行了描述，提出了解决方案。此方案是不依赖于任何具体的硬件环境和数据库管理系统（DBMS），建立了客观反映现实世界的航空物探数据库概念模型，把用户需要管理的信息统一到整体概念结构中，表达了用户需要。

在全面分析航空物探业务流程和数据流程，以及航空物探数据特性的基础上，按照《航空物探数据要素类和对象类划分标准》，以及空间实体点、线、面要素特征的基本原则，对航空物探数据库所涉及的实体进行归类，划分成12个主题。根据空间数据分主题表达的特点和航空物探空间数据坐标框架的定义，确定航空物探数据库空间数据概念模型，明确各个主题的用途、数据来源、表达方式、空间参考、比例尺和精度等内容，按照ArcGIS定义空间数据库的数据分层表达方式（图2-4），完成航空物探数据库概念模型设计（图2-5）。

图2-4 航空物探数据库空间数据分层模型

图2-5 航空物探数据库空间数据概念模型

问题一：数据库概念模型与什么有关 数据模型是对现实世界数据特征的抽象，其三要素是（数据结构，数据 *** 作，数据的约束条件）

最常用的数据模型分为概念数据模型和基本数据模型

概念数据模型是按用户的观点对数据和信息建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象。

基本数据模型是按计算机系统的观点对数据建模，是现实世界数据特征的抽象，用于DBMS的实现（层次模型，网状模型，关系模型）

问题二：数据库概念模型的基本概述 把面向对象的方法和数据库技术结合起来可以使数据库系统的分析、设计最大程度地与人们对客观世界的认识相一致。面向对象数据库系统是为了满足新的数据库应用需要而产生的新一代数据库系统。数据库概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次。数据库概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。建立数据概念模型，就是从数据的观点出发，观察系统中数据的采集、传输、处理、存储、输出等，经过分析、总结之后建立起来的一个逻辑模型，它主要是用于描述系统中数据的各种状态。这个模型不关心具体的实现方式（例如如何存储）和细节，而是主要关心数据在系统中的各个处理阶段的状态。 实际上，数据流图也是一种数据概念模型。

问题三：数据库中概念模型的含义和作用 数据模型是对现实世界数据特征的抽象，其三要素是（数据结构，数据 *** 作，数据的约束条件） 最常用的数据模型分为概念数据模型和基本数据模型 概念数据模型是按用户的观点对数据和信息建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象。 基本数据模型是按计算机系统的观点对数据建模，是现实世界数据特征的抽象，用于DBMS的实现（层次模型，网状模型，关系模型）

问题四：概念模型是什么？ 也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模。概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层次。表示概念模型最常用的是实体-关系图。概念模型是对真实世界中问题域内的事物的描述，不是对软件设计的描述。概念的描述包括：记号、内涵、外延，其中记号和内涵（视图）是其最具实际意义的。概念模型用于信息世界的建模，它是世界到信息世界的第一层抽象，它数据库设计的有力工具，也是数据库开发人员与用户之间进行交流的语言。因此概念模型既要有较强的表达能力，应该简单、清晰、易于理解。目前最常用的是实体-联系模型。在管理信息系统中，概念模型：是设计者对现实世界的认识结果的体现，是对软件系统的整体概括描述。让读者更易理解，读时有个参考的东西。概念模型设计的常用方法是实体关系方法（E-R方法）。用实体关系方法对具体数据进行抽象加工，将实体 抽象成实体类型，用实体间的关系反映现实世界事物间的内在关系。首先可以进行局部E-R模型，然后把各局部E-R模型综合成一个全局的E-R模型，最后对全局E-R模型进行优化，最后得到的。在数据仓库中的含义总的来说，数据仓库的结构采用了三级数据模型的方式，即概念模型、逻辑模型、物理模型。概念模型:也就是业务模型,由企业决策者,商务领域知识专家和IT专家共同研究和分析企业级的跨领域业务系统需求分析的结果。在数据仓库项目中,物理模型设计和业务模型设计象两个轮子一样有力地支撑着数据仓库的实施,两者并行不悖,缺一不可。实际上,这有意地扩大了物理模型和业务模型的内涵和外延，因为，在这里物理模型不仅仅是数据的存储,而且也包含了数据仓库项目实施的方法论、资源以及软硬件选型，而业务模型不仅仅是主题模型的确立,也包含了企业的发展战略,行业模本等等更多的内容。一个优秀的项目必定会兼顾业务需求和行业标准两个方面,业务需求既包括用户提出的实际需求,也要客观分析它隐含的更深层次的需求,但是往往用户的需求是不明确的,需要加以提炼甚至在商务知识专家引导下加以升华,和用户一起进行需求分析工作。如果不能满足用户的需求,项目也就失去了原本的意义。关于概念模型概念模型设计是在原有的业务数据库的基础上建立了一个较为稳固的概念模型。因为数据仓库是对原有数据库系统中的数据进行集成和重组而形成的数据 ，所以数据仓库的概念模型设计，首先要对原有数据库系统加以分析理解，看在原有的数据库系统中有什么、怎样组织的和如何分布的等，然后再来考虑应当如何建立数据仓库系统的概念模型。一方面，通过原有数据库的设计文档以及在数据字典中的数据库关系模式，我们可以对企业现有的数据库中的内容有一个完整而清晰的认识;另一方面，数据仓库的概念模型是面向企业全局建立的，它为集成来自各个面向应用的数据库的数据提供了统一的概念视图。它的工作主要是界定系统的边界和确定主要的主题域。界定系统边界将决策者的数据分析的需求用系统边界的定义形式反映出来。确定主题域是对每个主题域的内容进行较明确的数据仓库建模技术在行业中的应用描述，其内容包括:主题域的公共码键、主题域之间的联系以及充分代表主题的属性组。

问题五：数据库设计概念模型图，逻辑模型图分别是什么？ 11概念模型(E-R图描述)

概念模型是对真实世界中问题域内的事物的描述，不是对软件设计的描述。

表示概念模型最常用的是实体-关系图。

E-R图主要是由实体、属性和关系三个要素构成的。在E-R图中，使用了下面几种基本的图形符号。

实体，矩形

E/R图三要素 属性，椭圆形

关系，菱形

关系：一对一关系，一对多关系，多对多关系。

E/R图中的子类(实体)：

12逻辑模型

逻辑数据模型反映的是系统分析设计人员对数据存储的观点，是对概念数据模型进一步的分解和细化。

13物理模型

物理模型是对真实数据库的描述。数据库中的一些对象如下：表，视图，字段，数据类型、长度、主键、外键、索引、是否可为空，默认值。

概念模型到物理模型的转换即是把概念模型中的对象转换成物理模型的对象。

问题六：什么是数据库的概念结构 1 数据库定义:数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的 。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。2 数据库管理技术发展的三个阶段：人工管理阶段，文件系统阶段，数据库系统阶段。3 DBMS（数据库管理系统）是位于用户与 *** 作系统之间的一层数据管理软件。主要功能：1，数据定义功能。2，数据组织、存储和管理。3，数据 *** 纵功能。4，数据库的事务管理和运行管理。5，数据库的建立和维护功能。6，其他功能。4 什么是数据模型及其要素 (设计题)： 数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具，是数据库中用于提供信息表示和 *** 作手段的形式构架。一般地讲，数据模型是严格定义的概念的 。这些概 念精确地描述系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。因此数据模型通常由数据结构、数据 *** 作和完整性约束三部分组成。 (1)数据结构：是所研究的对象类型的 ，是对系统的静态特性的描述。 (2)数据 *** 作：是指对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许进行的 *** 作的 ，包括 *** 作及有关的 *** 作规则，是对系统动态特性的描述。 (3)数据的约束条件：是完整性规则的 ，完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。最常用的数据模型：层次模型，网状模型，关系模型，面积对象模型，对象关系模型。5常用的数据模型有哪些（逻辑模型是主要的），各有什么特征，数据结构是什么样的。答：数据模型可分为两类：第一类是概念模型，也称信息模型，它是按用户的观点来地数据和信息建模，主要用于数据库设计。第二类是逻辑模型和物理模型。其中逻辑模型主要包括层次模型、层次模型、关系模型、面向对象模型和对象关系模型等。它是按计算机系统的观点对数据建模，主要用于DBMS的实现。物理模型是对数据最低层的抽象，它描述数据在系统内部的表示方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法，是面向计算机系统的。物理模型是具体实现是DBMS的任务，数据库设计人员要了解和选择物理醋，一般用户则不必考虑物理级的细节。层次数据模型的数据结构特点：一是：有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点。二是：根 以外的其他结点有且只有一个双亲结点。优点是：1层次 数据结构比较简单清晰。2层次数据库的查询效率高。3层次数据模型提供了良好的完整性支持。缺点主要有：1现实世界中很多联系是非层次性的，如结点之间具有多对多联系。2一个结点具有多个双亲等 ，层次模型表示这类联系的方法很笨拙，只能通过引入冗余数据或创建非自然的数据结构来解决。对插入和删除 *** 作的限制比较多，因此应用程序的编写比较复杂。3查询子女结点必须通过双亲结点。4由于结构严密，层次命令趋于程序化。可见用层次模型对具有一对多的层次联系的部门描述非常自然，直观容易理解，这是层次数据库的突出优点。网状模型：特点：1允许一个以上的结点无双亲2一个结点可以有多于一个的双亲。网状数据模型的优点主要有：1能够更为直接地描述现实世界，如一个结点可以有多个双亲。结点

之间可以有多种上联第。2具有良好的性能，存取效率较高。缺点主要有：1结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库的结构就变得越来越复杂，不利于最终 用户掌握。2网状模型的DDL,DML复杂,并且要嵌入某一种高级语言中，用户不容易掌握，不容易使用。关系数据模型具有下列优点：1关系模型与非关系模型不同，它是建立在严格的数学>>

问题七：怎么用powerdesigner画数据库概念模型 怎么用powerdesigner画数据库概念模型方法/步骤

打开PowerDesigner，点击菜单“File”---->“New Model”

点击OK按钮后，将进入如下的画面，

系统将出现一个工具栏如下，用于在设计面板中设计模型，

单击Entity图标，然后在主面板中单击一次便可添加一个实体，

切换回一般鼠标模式，双击已经添加的实体，d出设置属性的对话框，

在General选项卡中可以设置实体的Name和Code等属性，

Code是实体在数据库中的实际名称，一般用英文，Name是显示的名称，一般用中文，方便理解。

切换到Attributes选项卡可以添加实体的属性，

问题八：数据库概念模型的关系模型 在关系模型中，数据的逻辑结构是一张二维表。在数据库中，满足下列条件的二维表称为关系模型：① 每一列中的分量是类型相同的数据；② 列的顺序可以是任意的；③ 行的顺序可以是任意的；④ 表中的分量是不可再分割的最小数据项，即表中不允许有子表；⑤ 表中的任意两行不能完全相同。关系数据库采用关系模型作为数据的组织方式。 关系数据库因其严格的数学理论、使用简单灵活、数据独立性强等特点，而被公认为最有前途的一种数据库管理系统。它的发展十分迅速，目前已成为占据主导地位的数据库管理系统。自20世纪80年代以来，作为商品推出的数据库管理系统几乎都是关系型的，例如，Oracle，Sybase，Informix，Visual FoxPro，mysql，sqlserver等。关系模型范式只有满足一定条件的关系模式，才能避免 *** 作异常。关系模式要满足的条件称为规范化形式，简称范式。下面介绍四种不同程度的范式，由低级向高级：1、第一范式（1NF）在关系模式R的每一个具体关系r中，如果每个属性值都是不可能再分的最小数据单元，则称R是第一范式。记为R∈1NF。1NF是关系数据库能够保存数据并且正确访问数据的最基本条件。2、第二范式（2NF）如果关系模式R（U，F）中的所有非主属性都完全函数依赖于任意一个候选关键字，则称关系R是属于第二范式。记为R∈2NF。3、第三范式（3NF）如果关系模式R（U，F）中所有非主属性对任何侯选关键字都不存在传递依赖，则称关系R是属于第三范式。记为R∈3NF。4、BCNF如果关系模式R（U，F）R属于1NF，对任何非平凡依赖的函数依赖X→Y（Y!→X）X均包含码。记为R∈BCNF。如果R是BCNF则一定是3NF；反之则不行。一个低级范式的关系模式，可以通过分解方法转换成若干个高一级范式的关系模式的 ，也可以说任何一个高层的范式，总是能够满足低层的范式。

问题九：模型的概念。数据库中的数据模型主要有哪些？数据模型的组成的要素有哪些？ 数据库模型描述了在数据库中结构化和 *** 纵数据的方法，模型的结构部分规定了数据如何被描述（例如树、表等）；模型的 *** 纵部分规定了数据的添加、删除、显示、维护、打印、查找、选择、排序和更新等 *** 作。

数据库模型的分类

1概念模型 2 层次模型

3 网状模型 4 关系模型

数据模型所描述的内容包括三个部分：数据结构、数据 *** 作、数据约束。

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