面向对象时空数据模型的研究

时空数据模型是建立TGIS的基础.首先指出了建立时空数据模型中应该考虑的问题,同时指出面向对象时空数据模型的优越性;然后提出了面向对象的时空数据模型.指出地理世界抽象是由时空属性对象组成,每个时空属性对象由空间、属性、时间3部分组成.系统分析了时空属性对象各个组成部分之间的关系并通过UML进行了表达.最后,以地籍管理中的宗地为例说明了该数据模型的实现.     

地理信息系统时空数据模型分类

时空数据模型是地理信息系统领域的重要研究方向之一,许多研究者提出了各种各样的时空数据模型,但关于这许多模型的分类整理问题却很少探讨。本文对数据模型的概念、时空数据模型的抽象层次进行了讨论。根据表达离散变化和连续变化的需要,提出时空概念模型的4种划分:对象事件模型,对象过程模型,场事件模型,场过程模型。以数据模型不同的抽象层次为主线,对时空数据模型进行了分类,并对不同层次的时空数据模型进行了分析。     

一种基于对象和快照的混合地表覆盖时空数据存储模型

时空数据模型是数据库和时空数据分析研究热点之一。由于时空数据变化类型多、分析计算复杂及应用范围广,一种观点认为建立通用的时空数据模型具有高度复杂性。本文针对地表覆盖变化时空数据建库和时空分析应用需求,提出了基于对象和快照的混合时空数据模型。该模型用面向对象描述地表覆盖的斑块对象时空过程,组织管理斑块对象时空事件和空间、属性信息,同时用快照描述地表覆盖整体时空分布,组织管理栅格快照,两者通过基于时间和空间位置的逻辑关联关系形成混合模型。模型在表达对象自身变化的时空事件类型基础上,增加了不同分类对象之间互相转变的时空事件表达。该模型既可以用于对地表覆盖历史观测数据组织存储建库,又可以用于支持时空统计分析、时空演变模拟和时空数据挖掘。通过对黑龙江地区地表覆盖时空数据建库、查询检索、整体格局演变分析和斑块变化时空过程检索与表达的试验,验证了模型的有效性。     

面向对象时空数据模型的研究

时空数据模型是建立TGIS的基础。首先指出了建立时空数据模型中应该考虑的问题,同时指出面向对象时空数据模型的优越性;然后提出了面向对象的时空数据模型。指出地理世界抽象是由时空属性对象组成,每个时空属性对象由空间、属性、时间3部分组成。系统分析了时空属性对象各个组成部分之间的关系并通过UML进行了表达。最后,以地籍管理中的宗地为例说明了该数据模型的实现。     

基于地理特征的CA-GIS时空数据模型构建方法

针对如何有效建立时空数据模型来表述地理实体的时空特性问题,本文在面向对象思想的基础上引入CA-GIS模型,并对元胞、邻居模型和局部演化规则三个方面进行扩展,提出了基于地理特征的CA-GIS时空数据模型,阐述了基于地理特征的CA-GIS时空数据模型应用流程,为CA-GIS时空数据模型的应用奠定了基础。     

基于特征-版本的时空数据模型在湿地管理中的应用研究

讨论了传统时空数据模型的特点,设计了Geodatabase支持下的基于特征-版本的时空数据模型,并详细介绍了该模型的时态逻辑关系和存储结构。该模型节约了数据存储空间,有效保持地理现象的完整性,并具有较高的时空查询效率。针对扎龙湿地,构建了湿地时空数据库,并设计扎龙湿地时态地理信息系统,实现历史重构、地理对象发展与回溯、时空复合查询等功能,有效完成湿地时空数据的管理任务。     

通用时空数据模型研究

时空数据模型可以分为基于位置的时空数据模型、基于对象的时空数据模型和基于时间的时空数据模型。它是指定时间段内指定空间区域所有地理目标时空信息的集合。研究这三种类型的时空数据模型并应用数学语言对其加以定义。另外研究定义时空分离的时空数据模型,该模型把地理目标的空间信息和时间信息分开存储,通过目标的标识和版本号将二者联系起来。研究结果使得时空数据模型更为通用化、系统化和规范化。     

一种基于位置、对象和时间的时空数据模型

在同时满足基于特征和基于事件的空间时态数据模型的基础上,提出一种基于位置、对象和时间的时空数据模型,并对此模型进行关系分解。该模型弥补了以上所提各种模型的不足,以一个城市的城市化历史为例,实现对时空目标分别基于位置、对象和时间的查询。     

面向对象的土地利用多尺度时空数据模型

文章分析了目前多尺度土地利用研究现状和面向对象时空数据模型特点,兼顾考虑多尺度土地利用数据的空间、时间和语义属性的多尺度特征,以空间维度为切入,对面向对象时空数据模型进行扩展,构建面向对象的土地利用多尺度时空数据模型.应用实践表明,该模型能够较好表达多尺度土地利用数据的时间、空间及语义属性信息,反映多尺度土地利用要素对象之间的多层次关联关系,既能够降低数据的冗余存储,又确保各要素对象之间的有机耦合.     

点状地名的时空数据模型

概述了地名、地名数据库以及时空数据模型的定义及其发展现状,提出了适合地名时空语义表达的地名时空数据模型.应用这个模型实现了对地名数据库的编辑更新及时空查询操作.本文以地名为例研究了点状目标的时空数据模型,丰富了时空数据模型理论.     

多尺度时空数据的集成与对象进化模型

多尺度时空数据集成的根本目的是增加信息量.本文通过对时空对象变化过程的分析,指出对象进化的结果不仅是特征的变化,还包括机制的变化,其直接动力是对象行为,其根本原因是其内在机制,时空事件起着对象间信息通道的作用,据此提出对象进化模型,该模型可作为多尺度时空数据集成的结构性基础,在反映时空现象的演变过程,特别是异构演变过程,以及在这个过程中产生的因果关系的同时,还可以保留时空数据的不同时间尺度和空间尺度特点,从而达到增加时空数据库的信息量的目的.文中给出了该模型基于关系型数据库的一个结构示例.根据多空间尺度数据的特点,本文最后还提出了一个时空数据组织体系,用于指导数据访问过程.     

基于历史拓扑和描述子的时空数据模型

针对已有时空数据模型在表达时空信息上存在的问题,提出基于一个新的历史拓扑和描述子的时空数据模型STORM.STORM采用结合显式表达和隐式表达的混合型方法来表示时空信息,其中历史拓扑显式表达时空对象间的历史关联,而描述子隐式表达单个时空对象的内部属性变化以及时空对象间的空间拓扑关系.该模型可以同时表达时空信息的静态语义和动态语义,并可通过扩展的关系结构和关系代数操作进行表示和查询.     

Modeling spatiotemporal topological relationships between moving object trajectories along road networks based on region connection calculus

Considering the attempts to model spatiotemporal topological relationships between moving object trajectories, the conceptual and computational framework for moving objects along a road network has not received much attention. This paper aims to draw an improved model based on Region Connection Calculus (RCC) theory to represent the spatiotemporal topological relationships between moving object trajectories along road networks. This paper first uses a dimension reduction method based on a linear-reference transformation to model the moving object trajectories segments, and then defines new time–connection and space–connection relations between two trajectory segments. On this basis, the paper proposes an extension to the RCC-based spatiotemporal binary relationship set so that the combined semantics of the spatiotemporal predicates can be described completely. A case study was carried out using Floating Car Data in Guangzhou city. The computational results show that in a real application, the occurrence frequencies of the RCC-based binary relationships are distributed nonuniformly and the semantics of some binary relationships with the highest occurrence are coarse. Therefore, the partition of the spatiotemporal connection relations and the finer aspects of the spatiotemporal relationship model may require further research work.     

基于分层子网的时空索引机制

目前,已有的时空索引机制主要考虑时空对象,缺乏对显式表达的时空关系的索引,不便于因果关系查询,降低了图论时空模型的实用性。这里扩展了图的数学概念,提出了时空图的分割策略,构建了基于分层子网的时空索引机制,实现了时空对象与时空关系索引的一体化,增强了基于图论的时空数据库的灵活性,有利于因果关系的查询。     

基于Informix数据刀片的时空数据管理

已有的时空数据库研究集中在模型和语言上,缺乏时空数据库的系统实现。针对这一问题,给出了一种应用Informix数据刀片技术进行时空数据库系统实现的方法,论述了底层的时空数据模型、时空数据刀片的实现过程以及实验结果。     

气象监测数据的时空特征分析与建模

尝试对美国爱荷华州东部66个气象观测站1951～2000年的月均最低气温数据进行时空特征分析和建模。将时空数据分解为时空趋势和时空残差两部分,使用非线性时间序列模型模拟气温的时空趋势,分析模型参数和残差的时空特征,探索时空数据建模方法。案例研究表明研究区域内所有站点的时间序列特征较一致,可采用一个趋势性和周期性模型表达。同时残差部分具有一定的时空自相关特征,建议开发一个简单方法进行时空数据插值。     

利用时空立方体挖掘小微地震时空演变模式

挖掘分析小微地震的时空演变模式,可为地震灾害的分析与预报提供辅助决策参考。本文以四川地区的地震监测数据为基础,利用时空立方体融合地震点的空间、时间与属性数据,基于时空热点统计分析方法挖掘小微地震的时空冷热点分布模式。试验结果表明:在试验数据的时域内,四川地区小微地震的热点模式主要表现为连续热点、逐渐减少热点和振荡热点。冷点模式主要是连续冷点,且冷点覆盖范围比热点覆盖范围广。基于时空立方体的时空热点分析方法能够发挥时空统计学的优势,可有效挖掘分析小微地震的时空演变趋势。     

基于Petri网的时空数据模型研究

将时态地理信息系统中的事件、状态、事件与状态之间的因果关系分别用Petri网的库所、变迁、有向弧进行了表达，提出了基于Petri网的时空数据模型。描述了该模型的基本思想，并在实验基础上分析了该模型的特点。     

地籍信息系统中的时态问题研究

研究了地籍系统中的时态信息内容及表达方式，并对其时空数据模型设计等问题进行了探讨，给出了一些具有指导性的原则。