基于地理本体的空间数据集成方法及其实现

为解决多源空间数据语义集成问题,在已有研究成果基础上,提出了基于地理本体的空间数据集成方法。该方法采用局部本体向标准本体集成的策略,在构建具有公共内涵属性模板的地理本体前提下,通过地理概念语义关系集合运算构建局部本体概念与标准本体概念间的语义映射关系,实现地理本体集成,并以这种语义映射关系及概念与对象类的关联关系为媒介,通过空间数据语义细化和空间对象融合 、分割等过程完成空间数据集成。在此基础上,设计开发了基于地理本体的空间数据集成原型系统,并以某土地利用数据为例进行了实证研究,结果表明:基于地理本体的空间数据集成方法能有效集成具有不同语义的空间数据集。     

地球空间数据集成研究概况

数字地球空间数据的集成研究及应用始于本世纪 60年代 ,地理信息系统的出现及应用、多元数据的使用推动了地球空间数据集成研究及其应用。本文首先对地球空间数据概念进行描述 ,然后对地球空间数据集成研究状况及存在的问题进行了详细的分析。结合数据集成需求及存在的问题 ,论文分析了数据集成的发展方向。     

地学数据特征分析

地理信息系统的广泛应用使地学数据的使用大为扩展,但关于地学数据的一些基本认识,如地学数据概念,地学数据的基本特征等并没有达成共识,在分析地学数据概念和来源的基础上,对地学数据的基本特征,如多尺度特征,分布式特征,空间拓扑特征等进行了详细的说明。     

地理学的综合性与区域发展的集成研究

综合性是地理学最高层次的科学难点问题.重大自然地理过程-如全球气候变化等注重人类活动因素的驱动机理研究,重要人文与经济地理活动越来越关注同资源和环境的相互作用关系的研究,这是地理学凸显综合性的重要标志."区域发展"是地理学综合性研究的重要领域,士地利用变化研究、综合区划研制等经典领域也迅速向综合研究方向拓展.作者依托"中国区域发展格局形成的地学基础"的研究命题,尝试着建立一个基于集成方法的研究框架,旨在揭示中国区域发展格局形成因素的综合作用机理与时空规律.     

基于球面DQG的矢量与地形数据无缝集成

现有的全球大规模空间数据可视化系统主要侧重于影像和地形数据的综合表达,针对矢量与地形的集成可视化能力相对较弱。该文以球面退化四叉树格网(Degenerate Quad-tree Grids,DQG)为基础,通过DQG格网的三角化过程构建了地表DEM模型,并提出了从矢量线对象到地形格网表面的映射方法。采用GTOPO30数据集和国界矢量数据进行了相关实验,结果表明:该方法能实现矢量数据与多分辨率DEM的无缝集成,并能有效地避免矢量对象"悬浮"和"入地"等现象。     

理解地理“耦合”实现地理“集成”

“耦合”作为物理学的经典概念,为许多学科提供了一套阐述多主体相互作用的思路和方法。“集成”不是来自特定学科,但因其高度的概括能力被广泛应用于自然和人文科学领域。地球科学是应用这两个概念最多的学科之一。地理学作为自然与人文交叉学科,具有区域性、综合性和复杂性特征。在使用耦合概念时,不同地理分支具有不同的理解,为此,地理学者有必要明确界定不同学科、不同情景下耦合概念的内涵,从而更准确地探索陆地表层格局、过程和机制。首先,从地理要素耦合、地理空间耦合、地理界面耦合、地理空间尺度耦合、地理关系耦合、地理耦合解译六个方面,对地理耦合的内涵进行全面解析和界定,并给出了相应的研究实践案例。其次,从地理学的视角认识理解集成,并以“黑河流域生态—水文集成研究”重大研究计划的地理实践为例,介绍实现地理集成的基本路径。最后,提出理解地理“耦合”与实现地理“集成”之间的联系。     

气候时空数据的样条插值与应用

该文论述了根据1951——2000年中国逐月温度和降水量数据采用样条函数插值实现气候时空数据数字化和可视化扩展的过程。对来自气象站的逐月气候数据利用样条函数插值拟合气候空间曲面，在DEM支持下建立气候变量的空间栅格数据文件，用于GIS对气候变量的查询、成图和二次开发。结果表明插值效果因样本数量、样本空间分布和不同的气候变量会有所不同，较多的样本数量有助于插值质量的提高。由栅格数据文件转换而成的逐月气候图形格式文件可以通过Java编程的浏览器实现气候时空动态变化的直观表达，从而使历史气候数据得到有效扩展、集成和应用。     

多源信息的集成与融合及其在遥感制图中的优化利用

多源信息的集成和融合是地球信息科学领域的一大热点问题。它的意义和必要性与地球信息本身的特征、采集信息的手段特征及信息处理平台或系统的特点三方面紧密相联系。本文从不同传感器信息的集成和融合、遥感信息与非遥感地学信息的集成和融合、不同格式的 GIS数据的集成和复合三个方面研究了多源信息集成和融合的方法、前沿技术和应用领域,进而以黄土高原土壤侵蚀遥感调查和制图任务为例,介绍了多源信息集成和融合技术在该项目中的优化应用实例,包括技术流程分析、信息源分析、多源信息在土壤侵蚀遥感调查和制图中的融合方法、从遥感图像解译信息到 GIS数据库的转换技术等。     

浅谈多元空间数据集成及其应用

随着地理信息系统技术的发展,越来越多的空间数据资源被获取,解决这些多元空间数据的组织管理工作对这些数据的进一步应用有重要的意义。本文主要介绍了多元空间数据信息多元化和格式多元化的特征,以及通过空间数据库、空间可视化、空间处理三个角度来理解数据,最后对多元数据的集成进行了展望。     

珠江三角洲区域一体化研究综合信息系统的设计与应用

在分析地理信息系统技术发展与应用现状的基础上,设计了珠江三角洲区域一体化研究综合信息系统的结构框架。根据珠江三角洲的实际情况,并在经济地理学,城市地理学,区域科学等理论的指导下,开发了针对该区域一体化研究的模型分析系统。基于元数据库的数据集成与模型管理技术,能对不同数据源,不同数据类型与时空特性的多元数据处理与分析。本综合信息系统在区域产业布局,资源窨组合,城市体系空间结构演化等方面得到应用,将为     

地球空间数据元数据标准初探

论文首先概要介绍了目前有影响的几个地球空间数据元数据标准,然后从地球空间数据及数据集自身特征出发探讨了数据集元数据的内容,提出了地球空间数据集的层次结构,并给出了基本层和基础层元数据内容。     

A Review of: “Accuracy of Spatial Databases”. Edited by M. Goodchild and S. Gopal. (London: Taylor & Francis, 1989.) [Pp. 290.] Price £35.00.

The integration of multisource heterogeneous spatial data is one of the major challenges for many spatial data users. To facilitate multisource spatial data integration, many initiatives including federated databases, feature manipulation engines (FMEs), ontology-driven data integration and spatial mediators have been proposed. The major aim of these initiatives is to harmonize data sets and establish interoperability between different data sources.

On the contrary, spatial data integration and interoperability is not a pure technical exercise, and there are other nontechnical issues including institutional, policy, legal and social issues involved. Spatial Data Infrastructure (SDI) framework aims to better address the technical and nontechnical issues and facilitate data integration. The SDIs aim to provide a holistic platform for users to interact with spatial data through technical and nontechnical tools.

This article aims to discuss the complexity of the challenges associated with data integration and propose a tool that facilitates data harmonization through the assessment of multisource spatial data sets against many measures. The measures represent harmonization criteria and are defined based on the requirement of the respective jurisdiction. Information on technical and nontechnical characteristics of spatial data sets is extracted to form metadata and actual data. Then the tool evaluates the characteristics against measures and identifies the items of inconsistency. The tool also proposes available manipulation tools or guidelines to overcome inconsistencies among data sets. The tool can assist practitioners and organizations to avoid the time-consuming and costly process of validating data sets for effective data integration.     

基于Web Service的空间数据共享平台

分析传统GIS软件存在的数据共享、集成困难和应用间互操作复杂的问题,提出了基于Web Service的数据共享平台的简单原型和实现技术。阐述如何基于开放的规范和协议构建开放的数据存储一体化模型,并在此基础上,提出了分布式环境下基于Web Service数据节点集群、互操作方案,以及上层充一的应用开发模式,包括提供以面向对象的思想定义的、构建上层应用的组件支持。重点研究了在空间数据文本化之后数据的索引、查询问题,提出了结合元数据和GML的两阶段数据查询方案。并对该平台下空间数据的语义共享方式做初步探讨。     

数字城市规划中基于SOA架构的SIT集成模式研究

针对空间信息技术(SIT)和数据库等技术在数字城市规划中的应用集成问题进行分析,提出数字城市规划中基于面向服务体系架构的空间信息技术集成模式。该集成模式以统一的数据中心为基础,消除了业务软件的异构与差异性,提高了数字城市规划中业务间数据传递和共享能力。建立的集成信息系统具有较强的开放性和可扩展性,实现了业务系统根据信息化技术的发展进行相应的变化和扩充需求,较好解决了企业级数字城市规划信息平台中数据交换和共享的难题。     

中国极地科学数据库系统的研究与建立 I.数据资源的组织以及元数据与数据集的关系研究

在中国极地科学数据库系统项目建设过程中 ,通过对极地科学数据管理现状以及数据分布情况、数据类型等因素进行分析 ,提出数据资源的组织及其表达形式两个关键问题 ,并进行了研究与探讨。结果表明 ,用户对数据共享的持续需求、顺达的行政支持、明确易行的技术要求以及稳定的经费支持是解决数据资源组织问题的关键 ,在项目实施过程中 ,涉及到数据资源组织问题的解决措施都是立足于对上述 4个方面的思考。针对数据的表达形式问题 ,在数据库系统设计中 ,数据的表达形式研究包括了用户需求分析、数据库结构设计等环节。将基础数据表示为数据集和数据说明 (元数据 ) ,后者通过标准化、格式化后作为元数据库与前者 (数据库 )关联。同时 ,将元数据库从纯粹的数据说明集合扩展成数据库的搜索引擎。在实际开发过程中 ,运用上述设计思路解决了极地科学数据种类多、零散、结构复杂的技术难点     

地学数据共享中的元数据标准结构分析与设计

针对地学数据共享的实际需求,分析通用地学元数据的构架模式与方法。由此构建的元数据框架包括3个层次,即核心元数据、模式元数据和应用领域专用元数据。结合科技部的国家科学数据网建设规范草案,定义了地学元数据的核心元数据标准,并对应用系统进行设计。研究表明,该元数据标准结构强调地学元数据的可扩展性和兼容性,可以保证现有的主要元数据标准继续使用,避免重复建设。     

Address databases for national SDI: Comparing the novel data grid approach to data harvesting and federated databases

The original purpose of addresses was to enable the correct and unambiguous delivery of postal mail. The advent of computers and more specifically geographic information systems (GIS) opened up a whole new range of possibilities for the use of addresses, such as routing and vehicle navigation, spatial demographic analysis, geo‐marketing, and service placement and delivery. Such functionality requires a database which can store and access spatial data effectively. In this paper we present address databases and justify the need for national address databases. We describe models used for national address databases, and present our evaluation framework for an address database at a national level within the context of a spatial data infrastructure (SDI). The models of data harvesting, federated databases and data grids are analyzed and evaluated according to our novel framework, and we show that the data grid model has some unique features that make it attractive for a national address database in an environment where centralized control and/or coordination is difficult or undesirable.     

地理信息网络共享的研究和应用进展

地学信息对地学研究具有非常重要的作用。本文结合目前互联网上地学信息共享的现状探讨了地理信息网络共享的意义,对基于元数据和网络地理信息系统的地学数据共享的两种机制做了综述,认为地学元数据的可视化查询检索和网络数据融合服务是地理信息网络共享的重要发展方向,最后探讨了将来地理信息网络共享的主要特点。     

Spatial Patterns of Ethnic Integration in the United States

Segregation and diversity measures are meant to reflect extent of integration. Based on population counts gathered for enumeration units, these areal-based measures are sensitive to the spatial scale at which the data are tabulated. They are also not effective in capturing various types of assimilation affected by spatial distance among ethnic groups. This paper proposes to use the multiethnic household as a measure of ethnic integration and social assimilation. Using 1990 Public Use Microdata Samples (PUMS), the percentage of multiethnic households is derived for each state and Public Use Microdata Area (PUMA) to indicate integration. Based upon the results, Hawaii and Alaska have extremely high levels of integration. The west and southwest are more integrated than the rest of the U.S., with the exceptions of Oklahoma and several states along the east coast. The least integrated region includes several Appalachian states. The PUMA-level analysis reveals a great deal of variation in ethnic integration within states.