基于拓扑联动的增量更新方法研究——以地籍数据库为例

针对GIS数据库的联动更新及其拓扑一致性维护困难的问题,提出一种基于拓扑联动的增量更新方法,其是针对不同目标类型,分析归纳出相应的拓扑联动类型及其细分类型;对不同目标发展根据其语义特点、拓扑一致性约束条件及变化前后目标间的拓扑关系来推断实体变化类型的规则,并以此为基础分析或推断出每种拓扑联动类型中原关联目标和新生目标的变化情况,进而设计和执行相应的更新操作实现数据库的局部联动更新及其拓扑一致性维护.全文以地籍数据库更新为例,将地籍变更分为地块合并、分割、公共边界调整、结点移动、复合分并5种基本联动类型,并对地块合并、分割、公共边界调整进行了细分,共分为17种细分类型;归纳出地块目标的变化类型推断规则,用实际与模拟数据对本文所提出的方法进行实验验证.本文所提出的方法为此类系统的设计与开发提供了一条新的思路.     

地形TIN中地理实体拓扑关系表达

传统地形TIN离散、独立的三角形结构限制了空间实体、空间关系的表达能力,分析和操作也比较困难,应用大多限制在可视化、渲染和光照分析等方面。由于不可能通过简单地扩展和改进现有模型来满足TIN中对空间实体关系表达的需求,从面向对象的角度出发,利用单纯剖分理论对TIN进行了实体划分和拓扑建模,使TIN具有了地理对象结构从而能够进行地理实体的表达与分析,建立了对象化不规则三角网(OTIN)与Euler示性数方向模型(EDM),使得TIN不但可以较好地表达地形起伏信息,还具有实体性和对象性,便于进行空间查询与分析。     

地理实体的空间组织与多态特征及其应用

描述了地理实体的建设内容,介绍了基于图元的地理实体组织及表达形式,比较了传统地形图与实体化的数据组织形式的区别。对地理实体在空间、时间上的多态特征进行了分析,阐述了地理实体对地物的空间一致性表达的特点,设计了基于多源矢量数据开展的地理实体融合方法及步骤,并以房屋建筑实体为例介绍融合成果的具体应用。本文研究为地理信息系统中地理实体的相关研究提供了借鉴。     

基于XML的录井标记语言的建立与应用

针对常规数据库系统无法层级式存储录井资料、异构数据源间无法共享录井资料的问题,提出了基于XML标准的录井标记语言-LogML(Logging Marku PLanguage),从构建计算机语言的角度出发,阐述了LogML中语义、语法的制定以及LogML的扩展原则。应用录井标记语言作为数据载体,开发了《XML录井资料管理系统》(XMSL-XML Management System for Logging Data),系统验证了LogML能够很好的解决以上问题,从而为录井资料的存储与共享提供了一种种全新的可行方法。     

空间数据挖掘中关联规则的支持度和可信度研究

空间数据挖掘中所依赖的空间相关性是由空间关联规则描述的。研究了事务集为粗糙集时空间关联规则支持度和可信度的计算方法;提出了当事务集为粗糙集、空间数据为模糊数据时的模糊粗糙关联规则。同时,推导了空间关联规则的支持度和可信度的变化规律。     

空间数据挖掘中关联规则的支持度和可信度研究

空间数据挖掘中所依赖的空间相关性是由空间关联规则描述的.研究了事务集为粗糙集时空间关联规则支持度和可信度的计算方法;提出了当事务集为粗糙集、空间数据为模糊数据时的模糊粗糙关联规则.同时,推导了空间关联规则的支持度和可信度的变化规律.     

On strategies and automation in upgrading 2D to 3D landscape representations

3D scenes within all media indicate a societal preference shift toward 3D presentations. In spite of wide data availability and successful standardization efforts in 3D modeling, it is not a standard practice to offer large-scale topographic references to the end user in the form of 3D models. This motivates to propose automated strategies for the generation of closed 3D representations of a complete urban landscape, which at the same time account for capabilities of consumer-class devices. The campus of Dresden University of Technology served as a test case. The final appearance of the 3D model will be steered directly by the original geographic information system (GIS) data source. Such a “schematic model” displays source classes and attributes by nonphotorealistic rendering. A tested generic workflow can be presented, which programmatically integrates attributed 2D GIS entities and digital elevation model data, checks for compliancy with consistency rules and generates a slim geometric model. Only detailed GIS references can be considered to allow close-range visualization as needed in virtual walks. In delegating the geometric processing to automated workflows, playing room is gained for as well innovative as expressive texturing and, thus, design of the final 3D model.     

面向实体的三维城市模型数据组织方法研究

文章旨在研究一种有效实用的三维城市模型数据组织方法。面向实体的三维模型是城市三维模型表达的一种重要方式,在表达实体几何特征的同时,能够完整地记录实体之间的逻辑关系,包括空间关系、语义关系等,尤其适用于城市复杂密集区域地理关系的表达。文中采用分区、分层的思想,依据城市空间划分指标体系和实体分类规则,设计了城市实体三维模型的构建流程,提出了一种面向实体的城市三维模型数据组织方法,构建了实体三维模型库,实现了模型数据的高效组织和管理。实验表明,该方法对于大规模城市实体模型数据的组织具有一定的实用价值。     

A novel method for discovering spatio-temporal clusters of different sizes,shapes, and densities in the presence of noise

The discovery of spatio-temporal clusters in complex spatio-temporal data-sets has been a challenging issue in the domain of spatio-temporal data mining and knowledge discovery. In this paper, a novel spatio-temporal clustering method based on spatio-temporal shared nearest neighbors (STSNN) is proposed to detect spatio-temporal clusters of different sizes, shapes, and densities in spatio-temporal databases with a large amount of noise. The concepts of windowed distance and shared nearest neighbor are utilized to define a novel spatio-temporal density for a spatio-temporal entity with definite mathematical meanings. Then, the density-based clustering strategy is employed to uncover spatio-temporal clusters. The spatio-temporal clustering algorithm developed in this paper is easily implemented and less sensitive to density variation among spatio-temporal entities. Experiments are undertaken on several simulated data-sets to demonstrate the effectiveness and advantage of the STSNN algorithm. Also, the real-world applications on two seismic databases show that the STSNN algorithm has the ability to uncover foreshocks and aftershocks effectively.     

基于HBase的空间矢量数据存储模型设计与优化

数据存储模型是数据库模型的重要组成部分。本文针对目前关系型空间数据库发展过程中遇到的瓶颈问题以及采用HBase管理空间矢量数据存在的问题,在分析关系型空间数据库存储模型的基础上,将关系型数据库存储模式向HBase存储模式转换规则应用到空间矢量数据管理领域,提出了空间矢量数据关系存储模式向HBase存储模式转换方法,设计了一种空间矢量数据HBase存储模型。利用HBase的实体嵌套、反范式化、无模式等特性,对模型进行了优化完善。通过试验验证了在没有辅助索引情况下,本文设计的存储模型查询效率优于目前常用的基于HBase的空间矢量数据存储模型。     

利用地标空间关系约束的点实体匹配方法

针对传统的点实体匹配方法的不足,提出了利用地标空间关系约束的点实体匹配方法。该方法以参考点实体、候选匹配点实体与其邻域内的同名地标之间的空间关系为基础构造距离特征向量和方向特征向量,基于距离特征向量和方向特征向量计算点实体的相似度,进而确定点同名实体。实验结果表明,该方法在点同名实体空间位置偏差较大的情况下依然能够取得很好的效果,验证了该方法的有效性。     

面向更新信息提取与集成的空间实体匹配方法

本文为了自动发现提取新版基础地理数据层中的更新变化信息,并将其集成到用户数据层中,提出了一种依据属性、几何、拓扑关系等多源信息的空间实体复合式匹配方法.首先,阐述了该方法的基本过程以及确定实体是否匹配的判别规则;然后,在定义空间实体主要变化类型的基础上,讨论了根据匹配结果提取新增、消失等变化实体及其更新信息的基本策略;...     

GML空问数据存储映射模型研究

提出了一种将GML文档存储到空间数据库的存储映射模型G2SDB ,同时通过定义边表 ,保留GML文档的部分结构信息 ,有利于处理GML查询中的路径表达式 ,提高查询操作的效率 ,也有利于GML文档的重构。     

From consistency to flexibility: Handling spatial information schema thanks to a middleware in a 3D city modeling context

Twinning elements of reality gains a growing interest in support of decision-making, learning, and simulations: a single and shared model should provide a unique integrative basis for managing assets of any replica of the real world. From a technical viewpoint, sharing and opening information requires both an exchange format and a high degree of freedom and flexibility. It should allow an important number of users to manage this information, to modify it, etc. Storing and manipulating spatial information concerning the urban built context currently focuses on ensuring consistency thanks to relational databases and predefined schemas. Following a paradigm shift from a relational database to a NoSQL database, a schema validation middleware is proposed to improve the flexibility of storage by conceding a share of its consistency. The flexibility improvements thus provide users a common basis that is able to evolve all along the lifecycle of their models and applications as required for twinning things. It allows users and their applications to take advantage of new storage features such as common: versioning, partitioning, prioritization, applications profiles, etc. The middleware and their new capabilities are illustrated thanks to the CityJSON encoding and its simplified schema for a document-oriented database.     

基于地理认知的GIS数据元模型研究

将G IS相关认知活动分为类型分层、实体分层和地理实体的具体描述,并在此基础上对G IS数据元模型的结构进行描述。该数据元模型可以较好的实现地理数据不同层次的语义表达及数据间一定程度语义关系的表达,并有利于不同尺度地理分析和决策所需相关地理信息的高效提取。     

基于XSL的地图知识表达

随着地图知识的不断积累以及地理数据在Internet中应用范围的不断扩大,越来越多的地图知识需要表达出来。XSL是一种基于XML的可扩展样式表语言,用于不同XML文档之间的相互转换。本文利用XSL表达地图知识,将地理标记语言GML转换为SVG,实现GML的符号化,完成GML的地图表达。并在实验基础上,分析了该方法的原理与优点。     

Using the Newly‐created ILE DBMS to Better Represent Temporal and Historical GIS Data

This article introduces a type of DBMS called the Intentionally‐Linked Entities (ILE) DBMS for use as the basis for temporal and historical Geographical Information Systems. ILE represents each entity in a database only once, thereby mostly eliminating redundancy and fragmentation, two major problems in Relational and other database systems. These advantages of ILE are realized by using relationship objects and pointers to implement all of the relationships among data entities in a native fashion using dynamically‐allocated linked data structures. ILE can be considered to be a modern and extended implementation of the E/R data model. ILE also facilitates storage of things that are more faithful to the historical records, such as gazetteer entries of places with imprecisely known or unknown locations. This is difficult in Relational database systems but is a routine task using ILE because ILE is implemented using modern memory allocation techniques. We use the China Historical GIS (CHGIS) and other databases to illustrate the advantages of ILE. This is accomplished by modeling these databases in ILE and comparing them to the existing Relational implementations.     

模糊地理实体的表示及其性质的研究

对模糊地理实体的点实体、线实体和面实体的模糊性进行了研究,就它们的模糊表示进行了阐述。特别是就模糊面实体和确定的面实体进行对比,就二者的不同点进行了探讨,并给出了模糊面实体的实例,最后对本文进行了总结,得出了本文的研究只是一个探讨,还有很多问题需要解决。     

分布依存规则指导的空间数据冲突探测与一致性改正

作为空间数据质量的重要方面,一致性关系维护在多源数据集成建库与一致性更新中扮演重要角色。相较于同一要素类目标间发生的拓扑不一致,不同要素类目标间的不一致问题通常表现为深层次的分布模式不匹配,语义关系逻辑矛盾等,实施一致性维护困难得多。本研究从地理学第一定律出发,将不同性质地理实体空间分布上形成的依存关系作为一致性评价的依据。首先,总结归纳了位置共享、结构关联、区域包含3种不同类型的分布依存关系,并形式化表达为一致性约束规则;然后,探讨了违背不同类型约束规则的冲突现象探测与一致性改正方法。本研究从地理学角度认知空间数据质量问题,通过知识工程手段,引入分布依存知识作为一致性处理的依据,对扩宽空间数据质量的研究思路具有意义。