基于图论的时空数据模型研究

首先分析已有时空数据模型的特点，认为难以显式表达时空语义，然后探讨并发展基于图论的时空数据模型。用图的顶点表示时空实体，用图的边表示实体的时态关系。该模型能显式表达时空实体与时态关系。最后用土地划拔为例进行分析。     

面向网络空间表达的数据模型设计及处理方法

目前网络空间地图缺少完整的要素体系和反映网络空间本质的地图数据模型,在表达网络空间多维信息方面能力有限,也无法满足不同的网络空间表达需求。在分析网络空间地图要素的基础上,将网络空间视为三维的信息网络世界,设计了面向网络空间表达的地图层次模型与数据存储结构,分析了数据处理的流程与关键技术。该模型能够适应不同表达需求,为网络空间多维信息可视化提供底层支持。     

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.     

多粒度时空对象支持下湿地时空行为认知与表达初探

湿地作为一种活的空间实体,其时空行为错综复杂,认知和表达一直是该领域研究的重点和难点。全空间信息系统以多粒度时空对象直接对现实世界进行抽象和描述,比传统GIS更符合人的认知特点。因此,本文基于多粒度时空对象建模思想,分别对湿地数据组织、时空行为认知和表达进行了初探。结果表明：湿地时空行为可按对象粒度、数量和特征属性进行分类,且行为表达可通过动态展示,分析建模和模型预测层层递进,较以往表征方式具有动态关联近实时等优势,可为湿地资源的动态监测提供一种新的研究思路。     

面向全时段查询的移动对象时空数据模型研究

大量移动对象时空数据的有效管理是移动空间信息服务的一个新兴的研究内容。本文提出一个面向全时段查询的移动对象时空数据模型,并给出基本的模型定义;探讨移动对象过去、现在和将来的运动位置估算方法,这些方法包括延时法、滑动平均法、三次指数法等;研究了移动对象的状态更新策略,提出一个适应于更新时间间隔的变动阈值法的移动对象的状态更新策略,该策略采用时间滑动窗口形式建立移动对象状态更新间隔的一元指数回归方程,通过求取回归参数获得移动对象状态更新趋势,利用该参数动态调整状态更新闽值。最后,给出实验模拟结果,并对今后的研究工作进行了展望。     

一种场地污染环境的多粒度时空对象模型

目前针对污染场地的研究主要围绕污染态势及其发展状况,对于污染场地的实体特征缺乏较完整的表达,难以可视化展示污染场地多维度的信息。本文基于多粒度时空对象模型的构建思路,研究构建多粒度场地污染环境时空对象模型,将污染场地信息实体抽象成数据模型,进而对其时空实体的相关特征进行描述及可视化表达,实现污染场地的全空间信息大数据的集成与融合,并以重庆市某钢铁厂为例进行试验验证。试验结果表明,场地污染环境多粒度时空对象建模,可以高效表达污染场地多维度的特征,更全面地可视化展示污染场地信息,为污染场地的精准管控、污染评估和治理修复提供技术支撑。     

面向土地利用调查的时空数据库构建技术

为了满足"一调""二调"等不同时期土地利用变化数据管理与分析的需要,文章在分析时态数据库构建中存在的问题的基础上,引入变更事件、重建事件和多基态,建立了基于事件组的多基态修正模型,实现了"一调""二调"土地利用数据一体化存储;针对"一调""二调"空间数据不一致的几何重建和语义转换问题,提出通过重建事件表实现重建前后要素归档及查询;同时,针对土地利用数据管理的现状以及数据形态,提出了土地利用变更增量提取、时态拓扑关系构建的方法,实现了土地利用时空数据库的构建。最后,以武汉市汉南区数据为例开发了原型系统,实验结果表明本文提出的模型、方法具有较强的实用性。     

面向时空对象的警用标准地址数据库质检研究及其软件实现

研究了面向时空对象的警用标准地址数据库的质检关键技术及其软件实现,是针对新一代警用地址数据库的定制化质检解决方案。本文提出的技术和实现在实际警用地址质检应用中发挥了现实作用,并可为其他社会部门地址质检管理提供参考。     

基于图论的树状河流空间关系表达

分析了树状河流的空间特征,利用了水系的主支流交汇点作为图的节点,河段作为图的边,水系的流向作为有向图的方向,实现了树状河流空间关系的表达。     

多粒度时空对象的校史信息可视化研究

针对现有校史信息可视化存在的形式单一、表达内容缺乏等问题,该文基于多粒度时空对象的思想对校史信息可视化进行了探索.分析了校史信息可视化数据的特点,构建了基于多粒度时空对象的校史信息及其可视化表达方法的分类体系.最后在该分类体系的指导下,以某大学为例,进行了校史信息可视化的技术实现.研究结果表明,基于多粒度时空对象的校史信息可视化更有利于校史的全面、真实和动态展示.     

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。     

网络空间中线要素的核密度估计方法

核密度估计(KDE)方法是分析点要素或线要素空间分布模式的一种重要方法,但目前线要素核密度方法只能分析线要素在二维均质平面空间的密度分布,不能正确分析交通拥堵、交叉口排队、出租车载客等线事件在一维非均质道路网络空间中的密度分布。本文提出了一种网络空间中线要素的核密度估计方法(网络线要素KDE方法),首先确定每个线要素在网络空间上的密度分布,然后根据网络空间距离和拓扑关系确定网络空间的线要素核密度与时空分布。以出租车GPS轨迹数据中提取的"上客"线事件为例,分析出租车"上客"线事件在网络空间中的密度分布,通过与现有方法比较的试验结果表明,本文提出的方法更能准确反映路网空间中线事件的分布特征。     

面向过程的时空数据模型研究

根据近20年来时空数据模型的研究现状、存在问题及其原因剖析,以连续渐变地理实体的表达、组织和存储为研究对象,提出面向过程的时空数据模型。根据连续渐变地理实体的内在特性,将其分级抽象为过程对象系列,进一步探讨过程对象及过程对象间逻辑关系,并设计其UML模型结构及物理存储结构。通过抽象的过程对象隐式地记录地理实体动态变化机制,及自定义的过程对象存储表提供演变机制的函数接口模式,实现连续渐变地理实体的过程化组织、存储与动态分析。最后,以海洋数据的过程化组织与分析为例,构建时空过程模型原型系统(海洋过程对象—关系数据库系统与功能分析平台),验证和评价该模型的实用性。     

一种时空过程的梯形分级描述框架及其建模实例

以对象建模视图和事件模型为基础的自底向上的时空过程表达方法,缺少对地理时空现象的显式定义,在时空因果链的细化表达方面存在不足。本文设计一种时空过程的梯形分级描述框架STP-TRAP,对时空过程进行自顶向下的显式化建模和集成时空因果链的分级描述,并在事件模型基础上,通过引入约束关系描述扩展时空因果链的表达模式。土地利用变迁过程建模实例与土地利用管理信息系统的设计和实现证明,该框架对土地利用变迁时空过程表达效果较好,为土地利用变更数据管理提供了新的思路。     

复合面状对象拓扑关系的表达模型

为表达复合面状对象间的细节拓扑关系,对经典9-交集模型进行了改进,给出两种基于分解思想的9-交集模型,其中分解成简单区域的9-交集模型方法相对简单,但表现形式繁琐;分解成点集的9-交集模型的表现形式符合经典9-交集模型,但计算较为复杂。通过示例比较了两种扩展9-交集模型及经典9-交集模型的表达能力。结果表明,两种扩展交集模型均能准确地表达出复合面状对象各子部分之间的拓扑关系的细节,扩充了9-交集模型的表达能力。     

面向带洞面状对象间的拓扑关系描述模型

为研究带洞面状对象间的拓扑关系,提出了一种25IM(25交集模型)。以点集拓扑理论为基础,对带洞面状区域的内部、边界和外部进行定义。分析了9IM(9交集模型)在表达带洞面状对象间拓扑关系方面存在的问题,将带洞面状对象分为内部、外边界、内边界、外边界外部、内边界外部共5部分,提出了一种5×5的矩阵模型,即25IM。基于点集拓扑理论,定义了8条规则来排除不符合逻辑的拓扑关系。基于25IM,对8种基本拓扑关系:相离、相接、重叠、覆盖、包含、相等、被覆盖和被包含,进行细分描述。结果表明,本文提出的25IM能够更为详细地表达带洞面状对象间的拓扑关系。     

基于Geodatabase的版本—对象时空数据组织方法

针对目前时空数据版本管理中多用户、多版本编辑操作出现的版本冲突问题,以Geodatabase版本管理机制为基础,提出了版本—对象时空数据的组织方法,并结合Oracle 10g平台实现了对空间对象时态特征和时态数据的存储与查询操作,为解决时空数据版本管理中的多用户和多版本问题提供了一种新方法。     

时态对象结构的代数模型

论述引入元组、集合、序列和时态４个基本构造子来建立时态对象结构的代数模型,同时例证了各种传统时态关系模型向时态对象模型的转化。研究表明,时态对象模型在复杂结构时态语义建模方面比时态关系模型更具优势。     

移动对象时空数据建模的研究

当前的时空数据建模多是针对空间对象的离散变化,随着移动计算环境的普及以及基于位置服务的兴起,要求对连续的时空变化——移动对象进行更深入和实质的研究。介绍移动对象的概念,总结并着重分析目前移动对象数据库的研究重点,分别是数据建模、查询语言、索引结构和不确定性处理。在此基础上提出移动对象数据建模研究未来的发展方向。     

时空过程对象的LULC时空演变分析算法

地理时空变化是地理学研究的重要内容之一,如何用计算机技术来表达空间数据的时空变化独具前瞻性。从揭示LULC时空演变过程和挖掘时空演变规律出发,讨论了基于地类图斑的时空演变过程类型与判定方法,并构建了一种基于地类图斑的时空变化分析算法。通过对抚仙湖流域近40年来LULC时空演变分析,验证了算法的可靠性与有效性。表明该方法可用于地表覆盖等地理要素的时空变化过程分析,能较好地揭示地理要素及其属性在时间轴上的改变过程。