第一部分 引论 1
第1章 空间信息技术现状 1
1.1引言 1
1.2空间信息概念和技术进展 2
1.2.1空间信息的新隐喻 2
1.2.2空间信息和主流信息技术的融合 3
1.2.3空间数据库系统组织化 4
1.2.4空间信息基于数据和用户为中心的方法 6
1.3空间数据库知识和技能 7
1.4本书的组织和概览 8
参考文献 9
第二部分 数据库原理和体系结构 10
第2章 数据库系统的概念与体系结构 10
2.1引言 10
2.2数据库和数据库系统 10
2.2.1数据库术语 10
2.2.2计算机数据的组织和数据库 12
2.2.3数据库系统的分类 13
2.3数据库操作 15
2.3.1数据存储与处理 15
2.3.2数据库安全与完整性约束 16
2.3.3数据库查询 16
2.3.4数据库事务 19
2.3.5数据库备份与恢复 20
2.3.6数据库复制和同步 20
2.3.7结构化查询语言 21
2.4硬件与软件架构 23
2.4.1集中式和分布式数据库架构 23
2.4.2客服端／服务器计算 25
2.4.3数据库软件 26
2.4.4基于Web的数据库架构 27
2.5数据结构 29
2.5.1逻辑数据结构 29
2.5.2物理数据结构 30
2.5.3数据库索引 31
2.6小结 32
参考文献 32
第3章 数据库模型与数据建模 33
3.1引言 33
3.2定义和概念 33
3.2.1数据库模型的定义 33
3.2.2数据库模型、模式和实例 35
3.2.3概念、逻辑和物理数据建模 36
3.2.4数据库模型与数据建模的重要性 39
3.3常见的数据库模型 39
3.3.1实体—联系模型 39
3.3.2关系模型 41
3.3.3面向对象模型 44
3.3.4对象—关系模型 47
3.4数据建模的原则与技术 47
3.4.1数据建模四原则 48
3.4.2系统及数据库开发生命周期 48
3.4.3 CASE工具 51
3.4.4以用户为中心数据库设计 51
3.4.5数据建模文档 52
3.5小结 54
参考文献 55
第4章 空间数据和空间数据库系统 56
4.1引言 56
4.2空间数据的定义和分类 56
4.2.1空间数据和伪空间数据 56
4.2.2空间数据的功能视角 58
4.3空间数据结构和数据库模型 59
4.3.1空间数据“几何体”概念 59
4.3.2拓扑和拓扑数据结构的概念 60
4.3.3非拓扑数据结构 62
4.3.4地理—关系模型 63
4.3.5地理数据库模型 64
4.4空间数据库系统 66
4.4.1空间数据库定义和分类 66
4.4.2空间数据库系统的特征 68
4.4.3空间数据处理 72
4.5小结 76
参考文献 77
第5章 空间数据标准和元数据 78
5.1引言 78
5.2标准和标准化 78
5.2.1标准的定义 78
5.2.2标准的分类 79
5.2.3标准组织 81
5.2.4标准的开发 82
5.2.5标准的实施 83
5.3空间数据标准 83
5.3.1空间数据标准的重要性 84
5.3.2空间数据库系统的标准 84
5.3.3几个空间数据标准实例 86
5.4元数据的方法和概念 94
5.4.1元数据定义 94
5.4.2元数据的重要性 95
5.4.3空间元数据标准 97
5.4.4空间元数据工具 99
5.4.5实施元数据的过程 101
5.5空间数据库系统中的数据标准和元数据 102
5.5.1在空间数据库系统中实现标准和元数据的问题 102
5.5.2空间数据库设计和实施时使用标准和元数据的模型 103
5.6小结 104
参考文献 105
第6章 空间数据共享、数据仓库和数据库联邦 106
6.1引言 106
6.2空间数据共享的概念和方法 106
6.2.1空间数据共享的定义和本质 106
6.2.2空间数据共享的重要性 109
6.2.3空间数据共享的障碍 110
6.2.4空间数据共享基于标准的框架 111
6.3数据库异构及解决方法 117
6.3.1数据库异构性的本质和特征 117
6.3.2本体的概念和方法 119
6.3.3信息调解 121
6.4数据仓库 122
6.4.1数据仓库的定义和特征 122
6.4.2数据仓库的架构 124
6.4.3空间数据仓库技术的进步 126
6.5联邦数据库系统 126
6.5.1数据库联邦的方法 126
6.5.2联邦数据库系统架构 127
6.5.3数据仓库和数据联邦的比较 128
6.6小结 130
参考文献 130
第三部分 空间数据库实施和项目管理 132
第7章 空间数据库系统的用户教育和法律问题 132
7.1引言 132
7.2空间数据库实施中的用户教育 132
7.2.1从项目管理的视角来看用户教育的本质 132
7.2.2培训需求评估的概念 134
7.2.3培训需求评估方法 135
7.2.4实施用户教育策略 137
7.3空间数据库实施的法律问题 138
7.3.1使用空间信息的法律制度 139
7.3.2法律问题域 140
7.3.3知识产权和版权 142
7.3.4信息访问和隐私保护立法 148
7.3.5空间数据服务的法律责任 151
7.3.6空间信息用作法庭证据 153
7.4小结 154
参考文献 154
第8章 用户需求评估和多用户空间解决方案 156
8.1引言 156
8.2用户需求评估的概念与方法 156
8.2.1用户需求评估的性质与定义 156
8.2.2用户需求评估的目标 158
8.2.3用户需求评估集成的方法 159
8.3通过联合应用开发来收集用户需求信息 163
8.3.1联合应用开发的定义 163
8.3.2多用户数据库环境中的联合应用开发 164
8.3.3联合应用开发中的关键参与者 165
8.3.4 JAD开发的流程 166
8.4将业务功能转成用户需求规范 168
8.4.1业务功能分解 169
8.4.2业务数据建模 171
8.4.3业务过程建模 172
8.5多用户数据库模型和空间解决方案 176
8.5.1多用户数据库环境的特点 176
8.5.2空间数据多重表示的概念 177
8.5.3多重表示和多用户数据库模型 179
8.5.4多用户应用开发 183
8.6小结 186
参考文献 187
第9章 空间数据库实施项目管理 188
9.1引言 188
9.2项目管理原则 188
9.2.1项目管理的定义和目标 188
9.2.2项目管理生命周期 189
9.2.3项目管理的能力和技巧 192
9.3项目启动活动 193
9.3.1初步的项目组织 193
9.3.2开发项目活动 194
9.3.3确定项目资源 194
9.3.4成本效益分析 195
9.3.5撰写项目建议书 197
9.4项目规划过程 199
9.4.1招募和组建项目团队 199
9.4.2完善项目计划 200
9.4.3潜在风险和机遇分析 202
9.5项目执行活动和方法 203
9.5.1征询建议书 203
9.5.2空间数据获取和评估 206
9.5.3技术采购和评估 207
9.5.4应用开发策略和技术 209
9.6项目监测和控制 211
9.6.1项目文档和记录保存 211
9.6.2合同管理和控制 212
9.6.3质量保证和质量控制 214
9.7项目关闭和实施后评估 216
9.7.1技术发布活动 216
9.7.2实施后评估 217
9.8小结 217
参考文献 218
第10章 支持Web的空间数据库系统 219
10.1引言 219
10.2支持Web的空间数据库的定义及其特点 219
10.2.1支持Web的空间数据库系统的特点 219
10.2.2支持Web的空间数据库的优缺点 221
10.3技术和标准 222
10.3.1因特网上的信息通信 222
10.3.2内联网与外联网 223
10.3.3万维网的特点 224
10.3.4可扩展标记语言（XML）和相关标准 226
10.3.5开放地理空间联盟Web地图标准 229
10.4支持Web的空间数据库系统工作原理 230
10.4.1交互式Web架构 231
10.4.2对象Web架构 233
10.4.3下一代Web架构 234
10.5实施支持Web的空间数据库 237
10.5.1设计的考虑 237
10.5.2实施方法 238
10.6小结 242
参考文献 243
第11章 空间数据挖掘和决策支持系统 244
11.1引言 244
11.2数据挖掘的定义、概念和技术 244
11.2.1数据挖掘的起源与特性 244
11.2.2数据库中数据挖掘和知识发现 246
11.2.3数据挖掘中的人类智慧 247
11.2.4数据挖掘概念与技术 250
11.3空间数据挖掘概念和技术 255
11.3.1空间数据挖掘的特点 255
11.3.2空间概念层次 256
11.3.3空间数据挖掘的机器学习技术 257
11.3.4空间数据挖掘的可视化技术 262
11.3.5空间数据挖掘的实施问题 263
11.4空间决策支持的概念、系统组成和应用 265
11.4.1决策制定的阶段 265
11.4.2决策支持系统的特点 266
11.4.3决策支持系统组件 267
11.4.4基于Web和支持Web的决策支持系统 269
11.5空间决策支持系统的应用 270
11.5.1空间决策支持系统 271
11.5.2空间决策支持系统应用 272
11.6小结 276
参考文献 276
第四部分 展望未来 278
第12章 空间数据库系统的趋势 278
12.1引言 278
12.2空间信息技术的趋势 278
12.2.1空间和主流信息技术的集成 278
12.2.2移动计算和技术集成 280
12.2.3集成技术的意义和影响 283
12.3空间数据趋势 285
12.3.1空间数据可用性和互操作 285
12.3.2实时空间数据库处理 286
12.3.3空间数据交付 288
12.4空间应用的趋势 288
12.4.1空间应用服务提供者和Web服务 288
12.4.2基于位置的服务 291
12.4.3新涌现的特定领域的应用 293
12.5空间数据库开发中人的因素 297
12.5.1空间信息技术的社会需求 297
12.5.2公众参与式GIS和空间数据库 299
12.6空间数据库研究趋势 301
12.6.1当前的趋势 301
12.6.2空间数据库系统研究前沿 303
12.7小结 306
参考文献 306
术语表 308