基于网络的省级电力GIS数据库设计*

（贵州工业大学 计算机科学与工程系，贵州 贵阳 550003）

地理信息系统(Geographic Information System，以下简称GIS)是地理属性数据与关系属性数据完美的结合。省电力GIS系统是为应用于网络环境而设计的，这套系统用Sybase server作为后端支持数据库。系统中关系属性数据部分的性能，包括一定时间内的数据吞吐量、数据的完整性安全性、用户查询响应时间等。要获得好的系统性能，数据库的逻辑设计是其中重要的一环。

关系型数据库是一种常用的数据库结构。1971年E.F.Codd博士首先提出了关系数据库的规范化理论，之后，此理论不断深化、完善。规范化理论不仅仅是设计关系模式的理论指导和强有力的工具，对其它数据模型数据库的逻辑设计也同样有理论意义，在基于网络的数据库开发过程中也应该对数据库进行规范化处理。数据库的规范化程度影响着系统的性能，但由于网络应用的特点，这就要求数据库不但要满足一定范式，且要满足一定网络要求：数据查询时简单、快速，网络数据流量小。在省级电力GIS系统的设计中我们综合考虑了数据库规范化与网络应用的特点。

未经规范化的数据库一般都有下述缺点：较大的数据冗余，数据一致性差，数据修改复杂，对表进行插入删除时会产生异常。规范化的作用就在于尽量去除冗余，使数据保持一致，使数据修改简单，除去在表中进行插入删除时产生的异常。规范化后的表一般都较小，而在Sybase中数据页的大小是2k，小的表意味着一个数据页中可以包含较多的记录，这样客户端用户就可在同样的时间内获得所需的更多数据记录，从而减少客户端与服务器端的物理I/O，减轻网络的负担。

以下讲述中用到以下术语及表示（限于篇幅，不作详解，请参阅文献［1］）：

Y函数依赖于X记作：X→Y;Y函数完全依赖于X记作：

Y函数部分依赖于X记作：；Z传递函数依赖于Y记作：

关系R具有连接依赖记作：JD*(X1,X2,…,XN)（JD:Join Dependentcy）;Y多值依赖于X记作：X→→Y

定义：如果关系R 中所有属性的值域都是单纯域，那么关系模式R是第一范式的，记作R∈1NF。

这一限制是关系的基本性质，所以任何关系都必须满足第一范式。在仅满足1NF的表中，数据冗余大、修改量大、插入删除时会有异常，由此我们引入2NF。

定义：如果关系模式R是第一范式的，而且关系中每一个非主属性不部分依赖于主键，称R是第二范式的，记作：R∈2NF。

不满足2NF的关系会产生前面讲的插入异常、删除异常、修改复杂,解决办法是用投影分解。 数据库的1NF与2NF较易取得，在此不再举例赘述。

定义：如果关系模式R是2NF的，且每一个非主属性都不传递依赖于主键，称R是第三范式的，记作R∈3NF。