[Править]По степени распределённости

Локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере)

Распределённые СУБД (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах).

[Править]По способу доступа к бд

Файл-серверные

В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. СУБД располагается на каждом клиентском компьютере (рабочей станции). Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на процессор файлового сервера. Недостатки: потенциально высокая загрузка локальной сети; затруднённость или невозможностьцентрализованного управления; затруднённость или невозможность обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокаябезопасность. Применяются чаще всего в локальных приложениях, которые используют функции управления БД; в системах с низкой интенсивностью обработки данных и низкими пиковыми нагрузками на БД.

На данный момент файл-серверная технология считается устаревшей.

Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro.

• Клиент-серверные

Клиент-серверная СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно. Недостаток клиент-серверных СУБД состоит в повышенных требованиях к серверу. Достоинства: потенциально более низкая загрузка локальной сети; удобство централизованного управления; удобство обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность,высокая доступность и высокая безопасность.

Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, Informix, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enterprise, PostgreSQL, MySQL, Caché, ЛИНТЕР.

• Встраиваемые

Встраиваемая СУБД — СУБД, которая может поставляться как составная часть некоторого программного продукта, не требуя процедуры самостоятельной установки. Встраиваемая СУБД предназначена для локального хранения данных своего приложения и не рассчитана на коллективное использование в сети. Физически встраиваемая СУБД чаще всего реализована в виде подключаемой библиотеки. Доступ к данным со стороны приложения может происходить через SQL либо через специальныепрограммные интерфейсы.

//6.4. Компоненты СУБД. Командный язык

В состав большинства СУБД входит три основных компонента:

командный язык, интерпретирующая система или компилятор для обработки команд и интерфейс пользователя.

Командный язык служит для выполнения требуемых операций над данными. Он позволяет манипулировать данными, создавать прикладные программы, оформлять на экране и печатать формы ввода и вывода информации и т.п. Возможности СУБД в значитель­ной степени определяются структурой и возможностями ее команд­ного языка.

Такой язык обладает следующими свойствами и характеристи­ками:

— средствами описания как хранимых данных, так и операций над ними (поиск и модификация);

— средствами работы с текстовыми, графическими и числовыми данными в различных представлениях;

— средствами защиты базы данных;

— возможностью определения нестандартных форматов и струк­тур;

— вычислительными функциями;

— средствами форматирования экрана терминала и генератора­ми отсчетов.

Кроме того, он обеспечивает высокую производительность тру­да программиста.

Динамическое управление ссылками в реляционных базах поз­воляет выполнять соединение таблиц скрытно от пользователя, обеспечивая наиболее благоприятные условия для обработки. В этом случае язык позволяет описывать манипуляции уровня поль­зователя. Для работы с таблицами ему предоставляются простые операторы типа "создать", "добавить", "модифицировать", "уничто­жить", "вставить". С помощью стандартных команд пользователь ведет диалог:

— создает таблицы;

— выбирает и/или изменяет данные в таблицах;

— осуществляет поиск данных в соответствии с заданными кри­териям.

Манипулируя системными командами, можно читать сообще­ния, посылаемые с терминала, выбирать правила, описывающие структуру необходимой части данных, отыскивать и извлекать нужные данные, применять правила обработки, обновлять находя­щиеся в базе элементы. С помощью команд возможно также со­ставлять запросы и сообщения. Типовое меню может включать в себя следующие варианты выбора: посылку или отображение сооб­щения, завершение сеанса работы, выбор запроса и т.п.

Для повседневного использования постоянно повторяющиеся последовательности команд могут быть записаны в файлы, после чего все задаваемые ими действия будут выполнены автоматичес­ки. Это существенно повышает надежность системы, поскольку от пользователя не требуется знания всех ее средств - большую часть работы он выполняет, пользуясь меню.

Таким образом, язык БД предоставляет в распоряжение поль­зователя следующие возможности:

— мощные средства работы с файлами, позволяющие выбирать, модифицировать, сортировать, объединять, отыскивать данные и выполнять сложные запросы. Все пользовательские операции выполняются только над выбранными данными — за счет это­го, независимо от действий пользователя, данные в файле об­новляются лишь однократно;

— возможность пользоваться собственными критериями выбора и автоматически назначаемыми ключами выборки;

— встроенные генераторы масок, позволяющие форматирование экранов терминала с заданием индивидуальных заголовков;

— генератор отчетов, работающий по схеме, составленной поль­зователем в диалоговом режиме;

— возможность вызывать заранее составленные последовательно­сти команд с помощью меню.

Всеми перечисленными возможностями можно пользоваться интерактивно или строя на их базе законченные модули для реше­ния различных прикладных задач.

В командный язык входит несколько групп операций, полный набор которых специфичен для конкретной СУБД, но некоторое количество команд, составляющих ядро языка, обязательно присут­ствует. Это команды открытия и закрытия файлов, нахождения записи, ее «ставки, модификации, создания и удаления, команды сохранения базы данных, группа команд упорядочивания записей, вывода на экран и устройства печати.

В СУБД операции можно выполнять по одной, последовательно вводя их с клавиатуры или группами в автоматическом режиме. В этом случае команды предварительно записываются в специальный файл. Операции языка СУБД обычно имеют форму, близкую к естественному языку, и записываются в виде текста

4. Использование ГИС для построения тематических карт. Системы координат и картографические проекции, используемые в ГИС при изображении картографической информации.

   /// Системы координат и математическая основа ГИС

      Пространственные данные - это данные о местоположении, взаимном расположении объектов или распространении явлений, представленные в определенной системе координат, то есть такие данные рассматриваются с точки зрения их размещения на поверхности Земли (или относительно поверхности Земли). Геодезическая основа пространственных данных определяет способы перехода от физической поверхности Земли к математической поверхности (сфера, эллипсоид вращения, плоскость). Переход от математической поверхности, не являющейся плоскостью, к плоскости осуществляется с помощью картографических проекций. Такой переход невозможен без искажений. Выбор картографической проекции позволяет в определенных пределах управлять распределением искажений и, как следствие, свойствами картографического изображения.       Работа с пространственными данными требует знания используемых систем координат и преобразований для связи между ними. В соответствии с Математической энциклопедией координаты – это числа (величины), по которым находится (определяется) положение какого-либо элемента (точки) в некоторой совокупности (множестве М). Множество M может представлять собой плоскость, поверхность, пространство. Совокупность координат образует систему координат, причем координаты взаимно однозначно соответствуют элементам множества M. Системы координат, используемые в геоинформатике можно разбить на группы по множествам, на которых они определены, а внутри групп по способам задания координат. Поясним сказанное на примерах. Зададим в трехмерном пространстве две системы координат с началом координат в центре масс Земли: геоцентрическую пространственную прямоугольную (ось Z, совпадающая с осью вращения Земли, и оси X и Y в плоскости экватора) и систему координат, связанную с эллипсоидом вращения (широта, долгота, расстояние до эллипсоида). Координаты точек трехмерного пространства (множества M) могут быть пересчитаны из одной системы координат в другую при известных параметрах эллипсоида. Для простоты считаем, что ось вращения эллипсоида совпадает с осью вращения Земли. Рассмотрим теперь систему координат на эллипсоиде вращения (широта, долгота). Здесь множеством M является уже не все трехмерное пространство, а поверхность эллипсоида. Картографическая проекция определяет соответствие точек эллипсоида, или его части и точек плоскости или ее части. Такое соответствие может быть иногда определено и чисто геометрически, но в геоинфомационных технологиях, как правило, используется аналитический способ задания проекции. То есть формулы картографической проекции связывают системы координат, заданные на эллипсоиде и на плоскости. Прямоугольные системы координат на плоскости могут отличаться одна от другой сдвигом начала координат, поворотом координатных осей, изменением масштаба.       В Энциклопедии также предлагается способ введения координат, основанный на оценке положения объекта относительно некоторых выбранных стандартных подмножеств, например, линий, поверхностей и т.п. Примером координатных линий могут служить параллели и меридианы на эллипсоиде или пучки прямых, параллельных осям X и Y Декартовой прямоугольной системы координат на плоскости. Заметим, что при работе с картой ручная реализация операций локализации и съемки опирается именно на положение объектов относительно координатных линий, причем эти линии могут быть связаны как с Декартовой системой координат (километровая сетка), так и с системой географических координат (картографическая сетка). При погружении карт в ГИС точки пересечения координатных линий часто используются для преобразования данных в нужную систему координат. В дальнейшем координатные линии служат в основном для иллюстрации и визуального контроля положения объектов, а координаты, как правило, определяются аналитически. При этом необходимость обмена данными между различными программными оболочками, между различными ГИС, между разными странами и т.д. требует более внимательного отношения к описанию систем координат и их преобразований. Заметим, что при обмене данными координатные линии упрощают распознавание используемой системы координат.       Часть программных продуктов, обслуживающих геоинформационные технологии, работают с двумя видами систем координат на плоскости, условно называемых «Земля» и «не Земля». К первым относятся географические координаты и прямоугольные координаты в заданной картографической проекции, ко вторым - координаты, не имеющие явной связи с географическими. В других системы координат разбиты на 3 группы: географические (долгота/широта), в заданной картографической проекции и без проекции. При необходимости согласования данных, представленных в разных системах координат вида «не Земля» между собой или с данными, представленными в системах координат вида «Земля», как правило, используются преобразования плоскости по опорным точкам.       В геоинформационных технологиях часто приходится иметь дело сразу с несколькими системами геодезических координат, целым набором картографических проекций (равновеликих, равноугольных, равнопромежуточных и произвольных по характеру искажений). Задача сведения разнородных цифровых картографических материалов в единую систему, а также необходимость представления пространственных данных в требуемом виде приводят к новым формам взаимодействия систем координат, традиционно используемых в геодезии, картографии, фотограмметрии. Разобраться в этом координатном хаосе помогает понятие математической основы геоинформационной системы, которое является расширением понятия математической основы карты, одного из фундаментальных понятий картографии.       Понятия «система координат» и «математическая основа карты» тесно связаны.       В математике термины «карта» и «система координат» могут использоваться как синонимы. В картографии карте соответствует ее теоретическая система координат, задаваемая выбором математических элементов, то есть астрономо-геодезической основы, картографической проекции, главного масштаба, координатных сеток, а также элементов компоновки. Указанные математические элементы и составляют математическую основу традиционной географической карты (см. например Гинзбург, Салманова, 1964). Заданная теоретическая система координат вместе с координатными линиями позволяет определять (находить) положение объектов на карте, осуществлять операции локализации и съемки.       После перевода в цифровую форму карта может быть представлена и отображаться на экране в системе координат, отличающейся от теоретической, но находящейся с ней в близком геометрическом соответствии (система координат цифрования). Соотношение системы координат цифрования и теоретической системы координат карты аналогично соотношению исходной системы координат снимка и системы координат его теоретической модели.

       Примечание. Можно считать, что теоретическая система координат карты задается на математической поверхности, как правило, на эллипсоиде вращения. Собственно поверхность, ее ориентация в пространстве и система координат долгота/широта определяются геодезической основой. Картографическая проекция вместе с ее параметрами, элементами компоновки и главным масштабом карты (или единицами измерения) ставит в соответствие точкам математической поверхности с известными координатами системы долгота/широта пары прямоугольных координат x/y, которые определяют положение картографического изображения на плоскости. При изменении какого-либо элемента математической основы карты, например при выборе другой картографической проекции (или хотя бы другого значения параметров прежней проекции), мы получаем другую теоретическую систему координат, и соответствие точкам эллипсоида других пар прямоугольных координат. При переходе (с помощью формул проекций) от одной системы координат к другой трансформируется картографическое изображение.        Иное дело система координат цифрования. Точкам картографического изображения соответствуют прямоугольные координаты, не имеющие явной связи с точками эллипсоида (система координат вида «не Земля»). Однако для некоторых точек известны (например, для узлов километровой сетки), или могут быть вычислены (например, для узлов картографической сетки) теоретические значения координат, что позволяет связать карту с ее теоретической системой координат.        Если рассматривать теоретическую систему и систему координат цифрования одной и той же карты, как заданные на плоскости с помощью координатных линий, то по положению этих координатных линий можно судить о том, чем отличаются эти системы координат, какое преобразование плоскости и какие опорные точки следует выбрать для получения трансформированного изображения, с некоторой точностью соответствующего теоретической системе координат карты.

      Математическая основа электронной карты отличается, прежде всего, новым содержанием понятия «масштаб». Главный масштаб карты, влияющий на полноту и подробность изображения, на точность карты и степень ее генерализации, остается элементом математической основы, так как во многом определяет возможность локализации объектов и отображения явлений. Масштаб перестает быть параметром системы координат и становится частью названия карты. Место масштаба в системе координат занимают единицы измерения. Появляется понятие текущего масштаба изображения. В математическую основу электронной карты можно дополнительно включить набор масштабных диапазонов (пример 1), определяющих границы видимости на экране различных элементов содержания карты.

масштаб элемент содержания	мельче 1 : 20 000 000	от 1 : 20 000 000 до 1 : 10 000 000	крупнее 1 : 10 000 000
Границы государств	+	+	+
Гидрография	-	+	+
Столицы государств	-	+	+
Областные центры	-	-	+

Начало формы

1 : 31 000 000	1 : 16 000 000	1 : 7 800 000

Конец формы