数据库物理设计的主要内容包括-简述物理安全包括哪些内容

由于不同的应用需求数据库物理设计的主要内容包括，数据库有多种组织形式。 数据库的设计是根据不同的应用目的和用户需求，确定在给定的应用环境中最优的数据模型、处理方式、存储结构和访问方式，建立能够反映现实世界的地理实体之间的信息。 满足用户要求，能被一定的DBMS接受，能实现系统目标，有效访问和管理数据的数据库。 简而言之，数据库设计就是将现实世界中一定范围内存在的应用数据抽象成数据库的特定结构的过程。

空间数据库的设计是指在现有数据库管理系统的基础上建立空间数据库的全过程。 主要包括需求分析、结构设计、数据层设计三个部分。

1、需求分析

需求分析是整个空间数据库设计和建立的基础，主要工作如下：

1）调查用户需求：

了解用户的特点和需求，取得设计人员和用户对需求的一致意见。

2）需求数据的收集与分析：

包括信息要求（信息内容、特征、需要存储的数据）、信息处理要求（如响应时间）、完整性和安全性要求等。

3）用户需求说明书的编制：

包括需求分析的目标、任务、具体需求、系统功能和性能、运行环境等，是需求分析的最终结果。

需求分析是一项技术性很强的工作，应该由经验丰富的专业技术人员来完成，用户的积极参与也很重要。

数据源的选择和各种数据集的评估在需求分析阶段完成

2、结构设计

指的是空间数据结构的设计，其结果是得到一个合理的空间数据模型，这是空间数据库设计的关键。 空间数据模型越能反映现实世界，在此基础上生成的应用系统就越能满足用户对数据处理的要求。

空间数据库设计的本质是在数据库系统中以一定的组织形式表达地理空间实体的过程，即地理信息系统中空间实体的建模。

1）概念设计

概念设计是通过对错综复杂的现实世界的理解和抽象，最终形成空间数据库系统及其应用系统所需要的模型。

具体来说，就是对需求分析阶段收集到的信息和数据进行分析整理，确定地理实体、属性及其联系，将每个用户的局部视图融合成一个全局视图数据库物理设计的主要内容包括，形成一个独立于计算机的反映用户。 观点的概念模式。 概念模型与具体的DBMS无关，结构稳定，更能反映用户的信息需求。

表示概念模型最有力的工具是ER模型，即实体-关系模型，它包括三个基本组成部分：实体、连接和属性。 用它来描述真实的地理世界，不需要考虑信息存储结构、访问路径、访问效率等与计算机相关的问题。 它比一般的数据模型更贴近真实的地理世界，具有直观、自然和丰富的语义。 它在地理数据库设计中得到了广泛的应用。

2）逻辑设计

在概念设计的基础上，根据不同的转换规则，将概念模型转换为特定DBMS支持的数据模型的过程，就是推导一个地理数据库的逻辑结构（或外部模式）的过程。一个特定的DBMS，包括确定数据项、记录和记录之间的连接、安全性、完整性和一致性约束。 推导出来的逻辑结构是否与概念模型一致，是否能满足用户需求，其功能和性能也应进行评估和优化。

ER模型转换为关系模型的主要过程是：

① 确定每个实体的主键；

②确定并编写实体内部属性之间的数据关系表达式，即一个数据项决定另一个数据项；

③ 将处理后的数据关系表达式中的实体作为对应的主键

④ 根据②和③建立新的关系。

⑤ 转化后，分析、评估、优化。

3) 物理设计

物理设计是指在物理内存上有效地实现空间数据库的逻辑结构，确定数据在介质上的物理存储结构，并由此导出地理数据库的存储模式（内部模式）。 主要内容包括确定记录存储格式、选择文件存储结构、确定访问路径、分配存储空间等。

物理设计的好坏将对地理数据库的性能产生很大的影响。 一个好的物理存储结构必须满足两个条件：第一，地理数据占用的存储空间小； 速度。 完成物理设计后，进行性能分析和测试。

数据的物理表示分为两类：数字数据和字符数据。 数值数据可以用十进制或二进制形式表示。 通常二进制形式占用的存储空间较少。 字符数据可以用字符串的形式表示，有时可以用码值的存储来代替字符串的存储。 为了节省存储空间，经常使用数据压缩技术。

物理设计在很大程度上与所选的数据库管理系统有关。 在设计中，应根据需要选择系统提供的功能。

4）数据层设计

大多数 GIS 按逻辑类型将数据组织到不同的数据层中。 数据层是GIS中的一个重要概念。 GIS数据可以根据空间数据的逻辑关系或专业属性划分为各种逻辑数据层或专业数据层，原理上类似于图片的叠加。 例如，地形图数据可以分为地貌、水系、道路、植被、控制点、居民区等图层，分别存储。 地形图数据是通过图层叠加来合成的。 在进行空间分析、数据处理和图形显示时，往往只需要对应的几个图层的数据。

数据层的设计一般根据数据的专业内容和类型进行。 数据的专业内容类型通常是数据分层的主要依据，同时还要考虑数据之间的关系。 如果需要考虑两类对象的共享边界（道路与行政边界重合、河流与地块边界重合）等，则在数据分层设计中应体现这些数据之间的关系。

由于相同的应用功能，不同类型的数据在分析和应用中经常被同时使用。 所以，这样的需求应该体现在设计中，让这些数据作为一个层来使用。 例如多边形的湖泊水库、线状的河流沟渠、点状的井泉等在GIS应用中经常使用，可以作为数据层。

5）数据字典设计

数据字典用于描述数据库的总体结构、数据内容和定义。 数据字典的内容包括： 1）数据库的总体组织结构和数据库总体设计的框架。 2）各数据层详细内容的定义和结构，数据命名的定义。 3）元数据（关于数据的数据，是对数据集的内容、质量状况和运行过程的描述）。