三维城市地质空间数据库数据组织及模式设计

如何建立高效的数据组织以及存储模式是三维城市地质数据库必需要解决的两大基础性问题。本文通过引入基于地学属性的三维矢量数据组织方法以及基于类八叉树的真三维体数据组织方法,解决了传统海量三维空间数据无法在数据库中高效组织和访问的问题,从而在真正意义上实现了三维城市地质空间数据的数据库组织;并在此基础之上,针对城市地质空间数据的特点,提出了元数据驱动的数据存储模式,有效地增强了三维城市地质空间数据库的可扩展性和灵活性。     

开放性地质空间数据库的设计与应用

使用ArcGIS及Access软件设计了开放性地质空间数据库,高效地管理沉积盆地中的海量地质数据,将地质属性数据、地理空间数据、地质图件等在空间位置上有机地结合起来。实践证明,开放性空间数据库可以有效地管理、交流、分析、提取、更新地质信息,在古地理研究中具有重要的辅助作用。随着地质数据的逐渐增加,其适用性、效率性、直观性愈加显著,古地理研究成果逐步接近准确。     

基于地质信息元数据标准的多源空间数据管理系统

基于对空间数据特点的分析,结合当前的空间数据存储技术,通过对元数据标准的扩展解决多源空间元数据交换的问题;利用单机多空间数据库引擎(spatial database engire,SDE)数据存储技术解决多源空间数据定位及共享的问题;通过建立空间索引数据库,在单机多SDE的基础上,解决空间数据的快速检索定位的问题;从而实现多源空间数据的组织和管理,构建基于地质信息元数据标准的多源空间数据管理系统,为解决资源与环境遥感信息基础平台建设中的空间数据多源、空间数据共享及空间元数据交换打下基础.     

城市空间三维地图及其在智慧城市中的应用

对城市空间三维地图相关的关键技术进行了系统梳理,结合深圳市拟建设的"数字政府"基础时空平台——"深圳市可视化城市空间数字平台"开展实例研究。结果表明,从二维地图可视化提升到城市空间的三维地图可视化,需要从现有的空间数据模型、数据组织与调度逻辑、地图可视化表达方法等方面开展研究,形成城市级的三维数据可视化表达核心框架,满足各类城市应用可视化渲染与仿真需求。     

对象关系数据库中的矢量数据集空间叠加方法

首先对当前空间数据模型的特点进行了评述,指出空间数据的存储方式与空间叠加方案的设计与实现密切相关,然后基于当前流行的对象关系数据模型,提出了将拓扑复合数据结构引入对象关系数据模型的空间叠加设计思想,并结合矢量数据空间叠加的流程和对象关系数据库的特点分析了实现该技术思想的关键技术问题,最后以PostgreSQL数据库管理系统为例,设计了可行的矢量数据集空间叠加方案。     

基于BeyonDB数据库海量数据三维显示平台研究

海量空间数据的管理和处理是地理信息系统的核心,而高安全、高性能的空间数据管理系统更是GIS创新发展的重点.本文研究了国产自主研发的BeyonDB空间数据库管理系统的数据组织及其调度策略,利用存储于数据库中的栅格数据和矢量数据,建立了一套C/S服务体系,实现了国家级海量数据的三维显示平台的构建.     

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。     

激光扫描技术在地下建筑物测绘中的应用

由于地下空间GPS信号弱,传统测量方法工作量巨大,因此可利用三维激光扫描技术获取地下空间设施的点云数据。本文以某市地下车库为研究对象,研究具体施测方案,探讨如何有效获取和处理地下建筑物的空间数据。     

基于三维GIS的海量地形数据存储和调度的研究

地形数据用来表达地形起伏特征,如何有效地存储和调度海量地形数据是三维GIS研究热点之一。本文基于金字塔影像、分片分块的方法组织三维地形数据,以此基础开发了基于三维显示平台和通用数据库(DBMS)的空间数据中间件,通过空间数据中间件对数据库进行地形数据的读写,实现了三维地形数据的存储和调度。     

Spatialite空间数据库在3DGIS中的应用

针对跨平台三维可视化管理系统开发过程中二维属性数据、空间数据在管理和分析时存在的问题,提出在三维管理系统中嵌入Spatialite空间数据库.一方面利用其对属性数据和空间数据的综合管理能力,以及可跨平台的特性,实现数据库同步过程的一致性和完整性;另一方面利用Spatialite空间数据库的空间分析和查询功能,并结合三维实时渲染技术,使用三维特效输出查询结果,实现数据分析、查询结果的三维可视化.     

分布式空间数据存储对象

针对地理空间数据的地域性和日益突出的数据量快速增长特性，提出了分布式空间数据存储对象概念。介绍了基于分布式空间数据存储对象来实现一种高性能、可伸缩、跨平台共事的大规模海量空间数据存储管理机制，为分布式GIS数据存储提供了一种新的思路。     

移动立方体算法的地质体三维空间形态模拟

针对地质勘察中地质体采样数据离散且不完备,基于这些数据难于构建地质体三维模型的问题,一种基于Marching Cubes算法的地质体三维空间形态隐式模拟方法被提出。此方法首先运用空间插值方法,推断和预测地质体的分布趋势,构建地质体三维空间规则数据场;在此基础上,采用Marching Cubes算法实现由网格离散点到三维等值面的模拟,提取出三维地质体的光滑等值曲面;最后结合OpenGL三维可视化技术,通过计算机图形学中的微小三角面逼近来实现地质体的三维空间形态的可视化。通过实例,将这种方法应用于基于钻孔勘探数据的矿体三维空间形态模拟,快速构建了矿体三维模型,模拟结果接近于传统的手工圈定边界和进行矿体推断而建立的三维模型,证实了该方法的可行性和高效性。     

工程地质三维空间建模技术及其应用研究

对工程地质研究的主要三维空间对象(勘探区域三维地质剖面体)进行了规范化的构造描述,对当前主流三维空间建模方法进行了综合分析。在此基础上,结合专业建模对象的构造特点及三维数据模型适用表达对象的不同特性,融合单元分解表示(CE)、构造实体几何(CSG)和边界表示(B-Repsd)三种数据模型的建模思想,以及栅格模型的基本体元划分机制和数据组织方式,以不规则五面体为基本分析单元,采用面向对象方法构造模型内各类对象,提出了一种面向对象的三维矢量与栅格混合模型,实现了勘探区域三维地质剖面体的惟一性拓扑表达,并给出了可视化方案。分析了几例基于此模型的工程地质应用,借以验证该模型在工程地质领域内应用的合理性和可操作性。     

SPATIAL OBJECTS AND SPATIAL RELATIONSHIPS

Spatial object and spatial relationship are two basic concepts of GIS.Spatial object is the digital representation of geographical entity or phenomenon,which forms the basis for data management and analysis;spatial relationship is theconnexion between spatial objects when geometric properties are considered.Thecommonly used classification of spatial objects as points,lines and areas is mathe-matically strict,and suitable for data management,but a bit too generalized forrepresenting real entities and extracting spatial relationships.A good classificationmodel should not only be good for representing real entities,but also good for re-vealing spatial relationships,therefore good for formalizing spatial analyses.     

基于MapReduce的空间数据并行划分算法

针对海量空间数据分布式存储中存在的不顾及空间邻近性、分布不均和数据倾斜的问题,基于MapReduce并行编程模型,对Hilbert空间曲线层次分解的思想和节点容量感知的方法进行了研究,提出了一种层次分解的空间数据并行划分策略,并通过临界值判定实现空间数据的均衡存储。最后通过实例分析说明该方法可以在保证空间数据邻近特性的同时,解决海量空间数据分布式存储不均和数据倾斜的问题。     

基于Geodatabase的四川省矿区地质环境数据库设计

四川省矿区环境评价空间数据库采用面向对象的Geodatabase地理数据模型,通过ArcSDE空间数据引擎连接,把空间数据都存储在关系数据库Oracle9i中。结合矿区基础地理数据与矿山环境、地质灾害、基础类等专题数据,构建核心矿区空间地理信息框架和基于B/S和C/S的系统,实现有效地存储、管理和发布四川省各地矿区研究中所获得的大量的宝贵的资料。     

GeoStar空间数据组织与管理

讨论了GeoStar系统空间数据组织与管理中的若干问题,重点介绍了空间矢量对象模型、数据组织、数据管理以及对象的实现等内容。     

分布式地质图空间数据库数据交换系统的设计与实现

分布式地质图空间数据库具有数据分布、数据源异构、地质实体间有着复杂语义关系的特点,而多源分布的地质图数据在实际应用中又需要统一管理,协调工作,这就提出了数据交换的要求。传统的数据库复制方案无法满足地质实体级的数据交换,本文提出了一种以地质空间要素类为交换单位的增量同步的数据交换设计方案,详细阐述了其关键的数据交换原理,数据传输方案以及上下级服务器之间的数据同步策略,该方案现已用于国家地质图空间数据库管理系统,被认为是一种行之有效的方案。     

基于Voronoi图的GIS空间分析研究

从GIS应用需求的角度 ,总结与分析了Voronoi图的基本性质 ,着重介绍了基于Voronoi图的空间分析方法与模型 ,包括地形分析、设施布局分析、数据概括和空间推理 ,并指出了进一步的研究与发展方向。