基于面向对象的土地利用动态演变时空数据组织方法

以面向对象方法为基础,对城市土地利用动态演变过程中的时空数据进行组织和表达,分析了城市土地利用动态演变规律及其驱动因子的影响情况,构建了基于面向对象的城市土地利用动态演变时空数据模型,并对其时空数据库进行构建,进而为土地管理部门提供土地规划的科学依据。     

动态多基态变粒度时空修正模型在矿区地质环境中的应用

针对矿区地质环境污染面积动态变迁和实时监测问题,首先根据TGIS中的时间属性表达特性,分别将时间粒度表达和变粒度时空存储因子设计与现有的动态多级基态修正模型进行综合集成表示,提出了一种动态多基态变粒度的修正模型,实现了时间粒度动态变化过程中多基态自动确立问题;其次结合某矿区地质环境面积变迁的时空数据特征,分别设计了时空数据库的五库结构和数据库组织结构,实现了矿区地质环境面积变迁时空数据库的逻辑和物理结构设计;然后通过结合TGIS和视频播放器原理,实现了矿区地质环境面积变化场景的回放,并采用空间数据库查询语句实现了地质环境面积变化的超前预演;最后以某矿区地质环境数据为例,实践表明：动态多基态变粒度的修正模型可实时监测矿区地质环境类型面积的变迁过程,增加了复垦区域的面积,实现了矿区地质环境面积变迁数据的存储、再现和未来变迁的预演。     

动态数据库模型的研究与应用

现有的时空数据库模型不能完全满足国家基础地理信息动态数据库的要求。本文分析总结了常用的空间数据库模型的结构和功能,提出了动态“版本-差量”模型,并利用此模型对国家基础地理信息动态数据库进行了建库试验。试验表明该模型可以很好的描述和管理复杂的基础地理信息数据,方便的查询任意时刻的空间信息及其空间关系。     

基于变化映射的时空数据动态操作

在分析地理空间实体变化及其与信息空间对象标识状态变化间关系的基础上, 设计了一套将地理空间实体变化映射到其信息空间对象标识状态变化的时空数据动态操作(包括12个动态操作)。这些动态操作包括了以前TGIS学者针对单个实体(对象)设计的所有动态操作, 并且通过其组合能够表达涉及多个地理空间实体的各种演变操作。最后在Oracle Spatial平台上, 用VC++实现了这套动态操作, 并以一个应用实例说明了这套动态操作在空间数据更新中的使用方法。这套时空数据动态操作的提出与实现为时空数据库的更新与维护奠定了基础     

校园植被专题的时态空间表达

传统GIS只能实现简单的查询分析,提供空间位置和属性信息,呈现校园景象的静态图片,而不能实现动态表达。对校园植被进行时态空间表达,不仅能实现传统GIS功能,而且能实现对校园植被的动态表达。从时空数据库的构建着手,设计了专题符号库和时空表达模型,从而达到校园植被随时间变化而变化显示的目的。     

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.     

面向导航的动态多尺度路网数据模型

导航应用需要动态多尺度路网数据的支持.描述交通特征的时空多尺度语义,利用象形符号扩展的UML表示法,设计适用于导航的动态多尺度路网数据模型.模型以车行道为拓扑数据建模的基本单元,以完整道路为几何数据建模的基本单元,实现路网拓扑/几何的分离与多尺度表达,以及交通状态、交通事件,统计行程时间等动态信息与路网的集成表达.试验表明,本文提出的模型为相应的数据结构设计与数据库实现奠定了良好的基础,能有效支持导航应用.     

GIS-T中时空动态分段及其对交通事件的表达

针对当前动态分段方法缺乏时间维的问题,在典型的标准动态分段基础上增加时间维线性特征,形成时空动态分段方法,并使用该方法在ArcGIS中对交通事件进行了可视化表达.     

多时相统计数据空间动态可视化模型研究

阐述了统计数据的时空特性,扩展了动态空间可视化的动态视觉参量,设计了3种用于多时相统计信息动态空间可视化的"动态统计图表"。采用时间地图动画技术及关键帧插值动画技术来设计与构建动态统计图表,并将此方法应用于相应系统,实现了统计数据随时间变化动态特性的可视化表达。     

面向对象特征的城市空间数据库动态更新机制研究与实现

针对长期困扰城市空间数据库建设的“更新冲突”和“更新滞后”问题进行深入分析,在研究、借鉴前人的时空数据更新方法的基础上,根据城市规划空间数据实际生产特点,将时间维引入城市空间数据库,按照事件驱动思想,提出基于对象特征的数据动态更新模型和动态更新机制,解决数据管理与数据生产之间数据并发性更新需要,并能实现数据库不同历史时期版本输出问题。实验证明：该系统可以满足城市空间数据库动态更新的需要。     

面向城市规划的空间数据库动态更新模型研究

本文针对长期困扰城市空间数据库建设的"更新冲突"和"更新速度慢"问题进行了深入分析,在研究、借鉴前人的时空数据更新方法的基础上,根据城市规划空间数据实际生产特点,将时间维引入城市空间数据库,按照事件驱动思想,提出了基于对象特征的数据动态更新模型和动态更新机制,解决数据管理与数据生产之间数据并发性更新需要,并能实现数据库不同历史时期版本输出问题。按照此数据动态更新模型,作者在内外业系统上进行开发实现,并通过生产实验验证,分析应用效果。     

多时相空间信息的动态可视化方法的研究及应用

目前如何处理地理信息随时间变化的动态特性成为GIS的重要研究方向之一。本文设计和实现了用于多时相空间信息几何特征、属性特征、属性专题统计特征的动态可视化的一些方法,建立了一套矢量动态符号库用于在地图上展示时空数据的几何和属性信息随时间变化的动态特性,实现了一组专题统计动态图表用于展示时空数据的属性专题统计结果随时间变化的动态特性。     

基于双效机制的时空数据模型研究

地理特征对象是时空数据组织的基本单元,而事件是导致时空数据发生变化的根本原因。在分析、借鉴前人的时空数据管理方法的基础上,通过分析事件驱动的特征对象数据存储与管理机制,提出了一种基于特征和事件双效机制的TG IS时空数据模型。同时结合土地利用的时空数据特点,设计了基于该模型的时空数据的快速索引机制和时空数据库。实际运行表明基于该模型的TG IS系统设计方案能高效、快速、全面地实现时空数据的存储、管理和分析。     

Building a Dynamic,Large-Scale Spatio-temporal Vector Database to Support a National Spatial Data Infrastructure in China

This paper introduces a comprehensive approach to support dynamic, large-scale spatio-temporal vector database development. The approach is based on a version-difference spatio-temporal data model that targets common problems in developing large-scale spatio-temporal vector databases. The scenario is to establish a National Fundamental Geospatial Information Dynamic Database (NFGIDD) in China. The proposed methodology was demonstrated by an experimental spatiotemporal database system that consists of a database management platform and a data processing system. The experimental results show that our methods have significant advantages over traditional spatio-temporal data models.     

一种基于时态树结构的时空数据的动态可视化方法

本文通过设计一种时态树结构,运用多时态矢量空间数据动态关联算法建立地理实体变更的历史亲缘继承关系,作为时空对象动态可视化的时态版本数据源;基于时态树结构,设计并实现了动态形变图和动态专题图等动态可视化表达方法。     

基于ArcGIS的时空数据库的设计与实现

一般的数据库基本上不存储旧的、过时的数据，而时空数据库则包括任何历史数据，使数据库可以成为任何一个系统和部门的完整的电子信息档案库。本文通过基于ArcGIS基础空间数据库的建库，运用ArcGIS的历史归档机制，探索出一套时空数据库的设计与实现方案。     

GIS时空数据模型在城市地下管线数据库中的应用

城市地下管线信息的动态增加、变更、废弃等导致了地下管线信息管理与信息系统开发的复杂性与难度。本文针对管线信息的时空特性,给出了一个图形与属性一体化存储的面向对象的GIS时空数据模型,很好地解决了城市地下管线数据的动态更新、历史信息管理、现状查询分析等难题,并对数据库的设计进行了较详细的描述。该模式对大中城市综合地下管线系统的建设具有很好的借鉴和指导意义。     

地籍数据库动态更新机制的探讨

地籍管理信息系统的建设目标和发展趋势使得它必须要求地籍数据库中的数据具有现势性,包括空间数据以及非空间数据,最大限度反映城市地籍权属现状、提供全面综合、准确的地籍数据。随着现代社会发展脚步的不断加快,土地变更也越来越频繁,更加突显了地籍信息系统数据库建设中动态机制的重要性。本文以张家界市地籍建库项目为平台,以建库过程中对于地籍数据更新处理的技术方案为依托,概述了在这个工程中所采用的地籍数据更新的动态机制。满足了数据获取与更新体系中建立高效、高精度的数据采集和更新系统的要求,保证了系统数据库中的数据能够得到及时的更新。     

一种基于重排检验的时空聚类方法

融合时空邻近与专题属性相似的时空聚类是挖掘地理现象时空演化规律的重要手段。现有方法需要的聚类参数许多难以获取,影响了聚类方法的可操作性与聚类结果的可靠性。提出一种基于重排检验的时空聚类方法。首先,通过重排检验发现时空数据集中的均质子区域;进而,采用均方误差准则合并均质子区域内的时空实体生成时空簇,并通过簇内重排检验自动识别聚类合并的终止条件;最后,借助时空拓扑关系在保证结果精度的前提下发展一种快速重排检验的方法,提高了聚类方法的运行效率。通过实验和比较发现,该方法一方面可以发现不同形状、大小的时空簇,聚类质量优于经典的ST-DBSCAN方法;另一方面聚类过程中人为设置参数的主观性显著降低,提高了聚类方法的可操作性。     

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。