基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫下的自然資源數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

衛(wèi)亦航

摘? 要：文章通過對自然資源數(shù)據(jù)特有屬性的分析，重點闡述利用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫建立“三級模式”自然資源數(shù)據(jù)庫的設(shè)計思路及實現(xiàn)的具體路徑，同時對自然資源“三級模式”數(shù)據(jù)庫的特點和優(yōu)勢做了簡析。

關(guān)鍵詞：自然資源數(shù)據(jù);關(guān)系數(shù)據(jù)庫;三級模型

中圖分類號：TP311? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）07-0093-03

Abstract： Based on the analysis of the unique attributes of natural resource data， this paper focuses on the design idea and realization path of establishing "three-level model" natural resource database by using relational database. At the same time， the characteristics and advantages of the "three-level model" database of natural resources are briefly analyzed.

Keywords： natural resource data; relational database; three-level model

引言

自然資源數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、空間分布不均勻、不斷變化等方面特征，一直以來對其統(tǒng)計較為困難和繁瑣，隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的國家和機構(gòu)利用數(shù)據(jù)庫對自然資源信息和數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和處理，筆者認為在數(shù)據(jù)模式多樣的數(shù)據(jù)庫中，采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫搭建設(shè)計模型，可對自然資源數(shù)據(jù)進行有效管理。

1 應(yīng)用關(guān)系數(shù)據(jù)庫建立自然資源數(shù)據(jù)庫的原因

1.1 自然資源數(shù)據(jù)具有明顯的屬性特征

（1）具有明顯的分類

每一種自然資源都有屬于自己的分類。例如：木材屬于森林資源的一種，利用海水提煉出的海鹽以及海里的可供人食用的各種水產(chǎn)品屬于漁業(yè)資源的一種。并且，我們根據(jù)自然資源是否為實體可將自然資源分為有形自然資源（例如上文中提到的森林資源和海洋資源）和無形自然資源（例如太陽能資源和熱資源）。

（2）每一種自然資源都可以定量表示某一地區(qū)的資源儲備量或占有量

通過一些公式或算法，我們可以計算某一地區(qū)某一種自然資源的儲備量，并可用一定的單位定量表示，例如，某某山年木材產(chǎn)量可以達到1000t;某某海域某種水產(chǎn)品的捕撈量可達到1500t。

1.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫以及關(guān)系模型關(guān)系模式的特點

關(guān)系數(shù)據(jù)庫，是建立在關(guān)系模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)庫，借助于集合代數(shù)等數(shù)學(xué)概念和方法來處理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。關(guān)系模型由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合、關(guān)系完整性約束三部分組成。關(guān)系模型是采用二維表格結(jié)構(gòu)表達實體類型及實體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型，它的基本假定是所有數(shù)據(jù)都表示為數(shù)學(xué)上的關(guān)系。

簡單說，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是由多張能互相聯(lián)接的二維行列表格組成的數(shù)據(jù)庫。

1.3 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫優(yōu)勢主要有以下四點：

（1）保持數(shù)據(jù)的一致性;

（2）由于以標準為前提，數(shù)據(jù)更新的開銷?。ㄏ嗤淖侄位径际侵挥幸惶帲?

（3）可以進行join等復(fù)雜查詢;

（4）存在很多實際成果和專業(yè)技術(shù)信息（成熟的技術(shù)）。

2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫下的自然資源數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

2.1 設(shè)計總體思路

（1）自然資源數(shù)據(jù)的屬性確定

設(shè)計自然資源數(shù)據(jù)庫，一定要搞清楚自然資源數(shù)據(jù)具有哪些屬性，然后根據(jù)這些屬性去設(shè)計數(shù)據(jù)庫中應(yīng)具有哪些關(guān)系。這是設(shè)計自然資源數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)。至于確定自然資源數(shù)據(jù)的屬性，首先要搞清楚自然資源的總體分類;其次，要搞清楚總體分類下的分類都有什么，即次級分類;再次，要將各種自然資源所處的空間位置調(diào)查清楚;最后，要將特定范圍內(nèi)的各種自然資源的儲備量或者持有量錄入到相應(yīng)的關(guān)系中。即，自然資源數(shù)據(jù)所具有的屬性應(yīng)是，自然資源的名稱、自然資源的所處類別、自然資源的所處亞類及次亞類、自然資源所處的空間區(qū)域、自然在特定空間位置的存儲量。

（2）自然資源數(shù)據(jù)庫的關(guān)系建立

根據(jù)自然資源數(shù)據(jù)具有的屬性，筆者認為針對自然資源數(shù)據(jù)，可以按下文所述的方式建立關(guān)系：

a.首先按照確定的自然資源的分類，建立一個關(guān)系，這個關(guān)系描述的是自然資源的總體分類及總體分類中亞類的關(guān)系。（第一級）

b.再對每種自然資源總體類型，單獨建立關(guān)系，這個關(guān)系描述的是每個總體關(guān)系中的亞類和次亞類和每個亞類和次亞類具有的自然資源名稱的關(guān)系。（第二級）

c.最后針對每個具體的自然資源名稱建立關(guān)系，這個關(guān)系描述的是每種自然資源和它所處空間區(qū)域，及在相應(yīng)區(qū)域的存儲量的關(guān)系。（第三極）

我們將上述建立關(guān)系的模式稱為建立自然資源數(shù)據(jù)庫的“三級模式”。

（3）自然資源數(shù)據(jù)中地理區(qū)域的確定

關(guān)于自然資源數(shù)據(jù)所處的地理區(qū)域，筆者認為，可以按以下兩種方式進行記錄：

a.通過行政范圍記錄，以市作為記錄單位，記錄某市所具有的自然資源的儲備量。

b.以經(jīng)緯度記錄，以經(jīng)緯度作為單位進行記錄，可以將經(jīng)度和緯度都以1度為最小單位，經(jīng)緯度差為1度的范圍的某種自然資源的儲備量，例如115°-116°E，29°-30°N范圍內(nèi)的某種自然資源的儲備量。

2.2 “三級模式”的具體實現(xiàn)

按照上文中描述的“三級模式”，對自然資源數(shù)據(jù)庫的建立進行舉例說明。

2.2.1 第一級關(guān)系的建立

自然資源可具體分類為：生物資源、農(nóng)業(yè)資源、森林資源、國土資源、礦產(chǎn)資源、海洋資源、氣候資源、水資源等。我將針對這些資源類型進行第一級關(guān)系的建立運用create語句建立關(guān)系表，這張表不妨叫Classi1NR， 這個關(guān)系表中由屬性：序號（No）、自然資源總類（Class0）、自然資源亞類（Class1）組成。

2.2.2 第二級關(guān)系的建立

在海洋資源中，海洋資源可以再分為海洋化學(xué)資源、海洋生物資源、海洋能源等，即總體分類中的亞類;而其中，海洋生物資源又可以劃分為魚、蝦、貝、藻等，即亞類中的次亞類;而魚又可以分為具體的自然資源，例如鯛魚、鮭魚等。

因此，針對以上情況，我們同時可以運用CREATE語句建立第二級關(guān)系表，不妨這個表叫做Classi2NR，這個表中具有屬性：自然資源總類（Class0），自然資源亞類（Class1），自然資源次亞類（Class2）以及自然資源名稱（NR）。

2.2.3 第三級關(guān)系的建立

以鯛魚為例，海口市的鯛魚年捕獲量假如為3500萬t，這時就需要建立第三級關(guān)系。

同樣可以用CREATE語句可以建立第三級關(guān)系表，不妨名為ClassiNR3，這張表具有屬性：自然資源亞類（Class1）、自然資源次亞類（Class2）、自然資源名稱（NR）、自然資源所處地理位置（POS）、以及特定區(qū)域內(nèi)自然資源儲備量（COUNT）組成。

通過以上三步便可完成“三級模型”的建立，便可按照“三級模型”有條理、直觀地表示自然資源數(shù)據(jù)。

3 “三級模型”自然資源數(shù)據(jù)庫的特點和優(yōu)勢

3.1 清晰直觀地表示自然資源數(shù)據(jù)

在數(shù)據(jù)庫中，所有的數(shù)據(jù)都是以表的形式呈現(xiàn)的，這樣比離散的數(shù)據(jù)觀察更加直觀，更加清楚。

3.2 便于修改關(guān)系表的結(jié)構(gòu)，增強對現(xiàn)實世界的適應(yīng)性

自然資源數(shù)據(jù)庫管理員可以根據(jù)現(xiàn)實世界下的自然資源數(shù)據(jù)的屬性特征通過ALTER語句下的ADD子句適當(dāng)?shù)母淖冴P(guān)系表結(jié)構(gòu)。例如，數(shù)據(jù)庫管理員還想添加次級次亞類（即次亞類下的亞類）Class3，則可以用以下語句輕松添加新屬性：

3.3 便于添加數(shù)據(jù)

自然資源數(shù)據(jù)庫管理員可以向關(guān)系表中添加數(shù)據(jù)，這可以用INSERT INTO語句實現(xiàn)。例如，數(shù)據(jù)庫管理員想向各關(guān)系表中添加一種海洋資源名為鯛魚，它屬于海洋資源類-海洋生物資源亞類-魚次亞類。它在?？谑械哪瓴东@量為2000萬t，則可用以下語句輕松添加新數(shù)據(jù)：

INSERT INTO Classi1NR VALUES（1，“海洋資源”，“海洋生物資源”）;

INSERT INTO Classi2NR VALUES（“海洋資源”，“海洋生物資源”，“魚類”）;

INSERT INTO Classi3NR VALUES（“海洋生物資源”，“魚類”，“鯛魚”，“?？谑小保?000）;

3.4 便于數(shù)據(jù)的查找

4 結(jié)束語

在當(dāng)今信息技術(shù)飛速發(fā)展的時代，利用數(shù)據(jù)庫處理自然資源相關(guān)信息是未來的大趨勢，且依據(jù)自然資源明顯的屬性特征，使用關(guān)系模型數(shù)據(jù)庫來建立自然資源數(shù)據(jù)庫更為合理，筆者提出“三級模型”來設(shè)計自然資源數(shù)據(jù)庫，這種自然資源數(shù)據(jù)庫具有能夠清晰直觀地表示自然資源數(shù)據(jù)、便于改變表結(jié)構(gòu)、便于數(shù)據(jù)的更新和查找等特征，為進一步對自然資源數(shù)據(jù)進行有效管理做了嘗試和探索。

參考文獻：

[1]國家地理空間信息協(xié)調(diào)委員會辦公室.國家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展戰(zhàn)略研究[M].北京：中國物價出版社，2002.

[2]國家地理空間信息協(xié)調(diào)委員會辦公室.自然資源和地理空間信息整合研究報告[R].北京：2004.

[3]國家自然資源和地理空間基礎(chǔ)信息庫項目辦公室.國家自然資源和地理空間基礎(chǔ)信息庫標準與規(guī)范[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.

[4]李莉，徐蔡余，馬彪，等.科技數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站信息用戶滿意度測評研究及實證分析[J].情報學(xué)報，2007（04）.

[5]王星.關(guān)于構(gòu)建新時代自然資源文化的思考和建議[J].資源導(dǎo)刊，2018（12）.

[6]董祚繼.關(guān)于新時代自然資源工作使命的思考[J].國土資源，2018（04）.

[7]朱校娟.省級自然資源與地理空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)研究[J].現(xiàn)代測繪，2016（05）.

[8]孫九林，等.中國自然資源數(shù)據(jù)庫[J].現(xiàn)代圖書情報技術(shù)，1997（04）.

[9]王澤霞，江乾坤.自然資源資產(chǎn)負債表編制的國際經(jīng)驗與區(qū)域策略研究[J].商業(yè)會計，2014（17）.

[10]江東，郝蒙蒙，莊大方，等.我國周邊國家資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫建設(shè)的機遇、挑戰(zhàn)與方略[J].地球信息科學(xué)學(xué)報，2014（01）.