面向对象集成化空间数据库管理系统的设计与实现

新一代地理信息系统要求矢量、影像和DEM数据集成化管理。本文提出了一种基于面向对象思想的矢量、影像和DEM三库集成的空间数据模型 ,讨论了集成化空间数据库管理系统的实现方式。该空间数据库管理系统已作为GIS软件GeoStar的核心 ,被用于中国的空间数据基础设施建设 ,管理国家级、省级和市级的多数据源、多比例尺的空间数据 ,被认为是一种高效可行的方案     

一种解决GIS多源数据无缝集成的方法

介绍了GIS多源空间数据集成的两种常用方法，即数据标准化模式和操作标准化模式，并提出一种解决GIS多源空间数据无缝集成的新方法——数据中间件模式，给出了该方法实现的具体方案。     

基于地图积分与空间嵌套关系的单库多比例尺半结构空间数据库模型研究

多比例尺空间数据库是地理信息科学的热点问题。本文研究了基于地理域的认知模式,以单一大比例尺空间数据为基础,实现多比例尺空间数据库的变焦显示;提出了一种基于地图积分与空间嵌套关系的单库多比例尺半结构化空间数据库模型,该模型针对半结构化空间数据的"嵌套"特征,运用非第一范式嵌套关系数据库实现对单一大比例尺空间数据的存储和管理,在此基础上,采用地图积分的递归运算选取不同的比例尺门限,构建不同的"嵌套关系"。实验表明,该模型简明有效,自适应性强。本研究为地图积分学与半结构化空间数据的综合运用探索了一条新的途径。     

面向变比例尺的空间基础数据结构模型研究

从地理空间数据自动综合的角度出发，对不同比例尺中的地理对象的空间几何数据的特征进行分析，提出一种适用于自动派生相应中、小尺度地理信息数据的空间数据结构模型——复合对象。通过研究，认为这种复合对象为空间数据自动综合生成不同比例尺地图提供了可能。     

MAPSTORE与ARC／INFO数据转换的方法研究

GIS空间数据具有多源性的特征，为数据综合利用和数据共享带来不便，解决多格式数据源集成一直是近年来GIS应用系统开发中需要解决的重要问题。ARC／INFO软件是当前众多地理信息系统软件中功能最强、市场占有率最高的软件。E00格式作为一种空间数据转换的事实上的标准，对于自主版权的GIS软件MapStore来说，实现两者的数据转换具有重要意义。本文分析了MapStore与ARC／INFO空间数据模型的组织特征，在比较分析的基础上设计了转换方案，并就实现过程中的关键技术进行了论述。     

面向对象集成空间数据库管理系统的设计与实现

新一代地理信息系统要求矢量、影像和ＤＥＭ数据集成化管理。本提出了一种基于面向对象思想的矢量、影像和ＤＥＭ三库集成的空间数据模型,讨论了集成化空间数据库系统的实现方式。该空间数据库管理系统已作为ＧＩＳ软件ＧｅｏＳｔａｒ的核心,被用于中国的空间数据基础设施建设,管理国家级、省级和市级的多数据源、多比例尺的空间数据,被认为是一种高效可行的方案。     

一种GIS互操作模型研究

描述了空间数据互操作、互操作GIS的概念，提出了一种互操作GIS模型——开放式虚拟模型。基于公共虚拟接口的思想，讨论了模型的虚拟性和开放性，用以解决空间数据和GIS软件功能的互操作。基于OVM模型，利用GIS软件AFC／Info8和GeoStar4进行了分析处理层的互操作实验，验证了模型的正确性和可操作性。     

土地信息多级网格及其应用

多比例尺空间数据的表达与处理是GIS的一个固有问题,本文用土地信息多级网格代替多级土地数据库中的多比例尺数据库及其多比例尺表达,以解决多级土地数据库建库过程中制图综合带来的地类数据变化问题,同时也为土地数据的共享提供了方便.     

多源异构空间数据集成的研究

GIS的迅速发展和广泛应用导致了多源异构空间数据的产生,多源异构空间数据的集成已经成为影响GIS发展的关键。针对目前解决多源异构空间数据的集成问题常用的三种方案——空间数据交换、数据互操作和直接操作存在的一些不足,提出一种新的解决方案——GIS中间件。GIS中间件遵循OGC标准,能够嵌入各类遵循OGC标准的GIS客户软件并向客户软件提供统一接口,GIS客户软件通过其统一接口无区别地直接访问和操作异构数据源。目前按照新的解决方案编写的GIS中间件,实现了对ArcGIS数据和大型关系数据库数据的无缝集成,应用于MapGIS平台并取得良好效果。     

面向GIS的大比例尺数字地形图空间数据结构探讨

阐述面向GIS的大比例尺数字地形图的数据结构原理、特点、要求，并对其空间数据结构进行探讨。     

多比例尺空间数据库更新技术研究

提出了基于CHT_EUR空间数据库模型的多比例尺空间数据库更新方案。该方案通过空间要素匹配和属性对比对发生变更的数据进行自动识别，并且能通过基于地理对象构建的关联关系实现多尺度空间数据的联动更新，有效地解决了多比例尺数据不一致的问题。     

融合空间尺度特征的时空序列预测建模方法

假定原始的时空数据由较大尺度下的全局趋势项与较小尺度下的局部偏差项构成,提出了融合空间尺度特性的时空序列建模方法。首先,将原始数据转换为较大尺度下的数据,此部分反映原始数据的趋势特征。然后,将趋势部分剔除,剩余部分反映原始数据的偏差特征。最后,用灰色系统模型和BP神经网络模型分别对趋势项和偏差项建模,它们的组合预测结果即为原始时空序列预测值。采用该方法对实际的年降水数据以及日平均PM2.5浓度数据进行预测建模分析,实验结果表明:融合空间尺度特性的时空序列预测模型可以用于多空间尺度预测,并且预测精度优于不考虑空间尺度特性的建模方法。     

基于尺度的GIS空间资料表达模型

介绍了基于层的GIS空间资料表达方法易于进行空间查询与空间分析处理的优点,针对其引起的地图难以进行扩展与图像显示转换困难的缺点,提出了基于尺度(比例尺)的空间资料表达新方法.在基于尺度的空间资料表达方法中,地图可以由空间对象,区域,尺度视图三级尺度模型表达.对尺度方法下的地图结构,地图组织,指标结构,地图扩展等在理论上作了探讨,提出了基于尺度的方法与已广为使用的基于层的方法的有效集合,将有可能成为地理信息表达研究的最重要研究方向.     

嵌入式GIS中矢量地图快速显示策略研究

通过分析嵌入式设备的特点和已有研究成果,提出从数据模型和显示机制调整两方面来提高嵌入式GIS中矢量地图的显示速度。采用多种索引机制组织多尺度空间数据,阐述了空间数据的动态调度策略,设计了一种适合嵌入式GIS的数据模型。然后结合VxWorks详细介绍并实现了显示机制调整的3个策略:系统双缓存机制、图形设备环境双缓存机制以及基于双缓存的局部地图刷新。实际工程应用表明,这些策略能够极大地提升嵌入式GIS中矢量地图的显示速度。对空间数据的动态调度策略应作进一步的定量研究。     

基于applet的数据挖掘信息可视化

为被称抽象的地理空间数据集提出了一个新的可视化技巧,这里的技巧接近于在保持地理空间大小不变的情况下将整个地图区域展示为多个地图区域。对于外部用户来说,是通过对数据挖掘过程的控制自动调整数据挖掘程度的技巧。实验证明这里的技巧产生地理空间数据集的可视化,加强了全局和局部的联系、数据挖掘成果的普及,在多个应用中证实了它的性能。     

小比例尺道路网眼约束下的多尺度道路网自动匹配

针对道路网多尺度匹配的问题,提出了一种在小比例尺数据道路网眼约束下的多尺度道路匹配方法。首先,构建两幅不同比例尺数据的道路网眼;其次,在小比例尺道路网眼的约束下,提取出大比例尺道路中由若干道路网眼构成的复合网眼,并完成与小比例尺道路网眼具有多对一和一对一关系的网眼匹配;然后,实现不同比例尺道路网眼的多对多匹配;最后,由复合网眼与小比例尺道路网眼的匹配关系转化为多比例尺道路网眼边界道路之间的匹配和内部道路之间的匹配,完成整个道路网的匹配。试验结果证明,本方法能较好地实现多尺度道路网的匹配。     

剖分网格下顾及用户兴趣的矢量地图多尺度表达方法

在海量空间数据的组织与表达方面,与传统的空间数据模型与方法相比,地球剖分网格表现出了极大的优势。鉴此,本文提出了一种剖分网格下顾及用户兴趣的矢量地图多尺度表达方法,首先利用大量POI数据构建空间兴趣场模型,描述用户对地理信息的兴趣的空间分布;然后对空间要素进行分类分级,确定其表达的尺度范围;运用GeoSOT剖分理论划分不同层次的剖分面片,建立剖分面片与尺度的对应关系,根据用户对剖分面片所在区域的兴趣度大小,表达不同详细程度的空间要素,实现基于用户兴趣的空间数据多尺度表达。实验表明,该方法能够满足用户由概略到详细、由重要到次要的空间认知需求,同时能够获得较好的多尺度表达效果。     

Agent技术在分布式GIS中的应用研究

首先分析了分布式计算技术的发展，详细介绍了当今主流的分布计算技术——Agent技术、分布式GIS技术是以分布式计算技术为依托的，Agent技术将为分布GIS带来新的技术发展；随后，深入分析了Agent技术在分布式GIS中的应用，并结合已有的研究重点介绍了基于Agent的分布式GIS建模、空间信息查找与获取、WebGIS服务体系、空间辅助决策以及GIS互操作等。     

全球经纬度网格的雷达探测范围真三维建模

针对雷达探测范围会受到复杂地形因素影响,单一地依靠电磁传播模型可视化雷达探测区域很难真实有效地展现电磁覆盖情况的问题,该文提出一种基于GeoSOT-3D空间剖分的雷达探测范围的计算与表达一体化的真三维模型。GeoSOT-3D剖分框架将上至地球50 000km,下至地心的全部地球空间划分成多层次、多尺度空间体元,体元可承载多源异构空间数据。依据GeoSOT-3D的剖分流程,将地形数据、雷达探测空间数据离散化。最后,开发了雷达探测范围可视化验证平台。实验结果表明,该建模方法对复杂的地形适应性强,可视化表现效果真实直观。     

空间信息网格中远程空间连接查询的优化

随着空间信息网格的建设,网格平台上管理的空间信息资源越来越丰富,这促进了空间信息网格中空间数据分布式查询的应用需求,而在分布式空间查询中,空间连接查询操作往往成为性能的瓶颈.根据空间信息的特点,通过利用网格计算资源来优化空间连接查询的执行.首先基于网格服务构建网格平台分布式空间数据查询软件结构,通过设计远程空间连接执行服务利用网格平台中的计算资源;根据空间信息的特点.采用基于Kd-Tree空间分区并行连接的方法提高远程空间数据连接操作执行效率,并给出了远程空间连接执行的查询代价模型;然后根据连接代价模型设计了远程空间连接查询执行计划优化生成算法;最后总结了本文工作并探讨了下一步研究方向.