空间数据库

空间数据库是带位置参照的数据加上数据库管理系统。实现上通常等于对象关系数据库加上空间扩展：几何类型、空间谓词、空间索引。本栏目按这条链路展开，实践栈以 PostgreSQL、PostGIS、pgRouting 为准。

地球信息科学里的 GIS 与测绘交代坐标系、拓扑和法定精度；本栏目交代这些约束如何落进表、查询和事务。通用存储术语见数据库与数据存储。

flowchart TB
    q[关系代数与 SQL]
    g[几何对象与 PostGIS]
    d[扩展 E/R 与 BCNF]
    p[存储、填充曲线、R 树、查询规划]
    n[空间网络与 pgRouting]
    s[权限、视图、触发器、事务]
    q --> g
    g --> d
    d --> p
    p --> n
    n --> s

几何对象模型回答周围有什么：点、线、面和九交关系。空间网络模型回答怎么到：边、代价和最短路。同一条道路在前一模型里是 LINESTRING，在后一模型里是 source–target–cost。

文章	说明
概论	五层模型、三级模式、四代空间数据管理、SFA 与 SQL/MM
关系模型与关系代数	域、码、三类完整性、选择投影连接除
SQL	定义、更新、查询语义、嵌套、连接、分组与空值
几何对象与 PostGIS	几何层次、九交、约 30 个方法、WKT、PostGIS
空间扩展 E/R	设计阶段、象形图、转到关系
关系设计理论	函数依赖、BCNF、多值依赖
空间存储与索引	文件组织、B+ 树、Z / Hilbert、R 树、GiST
空间查询处理	过滤–精炼、点/范围/最近邻/空间连接、代价模型
空间网络	传递闭包、`WITH RECURSIVE`、pgRouting
安全与完整性	授权、约束、标准触发器、视图
服务器编程	PL/pgSQL 函数与 PostgreSQL 触发器
事务处理	ACID、冲突可串行化、两段锁、隔离级别、WAL
OLAP	多维模型与立方体操作；空间库主线不依赖本篇
要点检查	各章可验收条目与易混点
实践路径	从建表查询到路网与触发器的练习类型

产品边界

坐标系、SRID 和距离单位写进数据契约；混用地理类型与几何类型会得到错误距离
ST_Intersects 一类谓词可以走 GiST；ST_Distance、ST_Disjoint 不能当成同一套过滤路径
导航和可达必须走网络，不能用直线距离替代驾驶距离
轨迹要保留历史；当前点用视图或查询得到，不要覆盖旧点
公开地图精度、审图和涉密地理信息仍按测绘与地图管理规则；本栏目不替代资质成果

来源说明

本栏目根据对象关系数据库、OGC 简单要素和 PostGIS / pgRouting 的公开规范整理，并对照 Silberschatz《Database System Concepts》第七版、程昌秀《空间数据库管理系统概论》、Shekhar 与 Chawla《Spatial Databases: A Tour》。函数名、隔离级别和拓扑接口以所安装版本的官方文档为准。

条文、标准与产品功能以官方文本为准；本页核验日期为 2026-09-04。

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