城市地形图空间时态数据库建库设计

《城市地形图空间时态数据库建库设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、城市地形图空间时态数据库建库设计摘要：城市大比例尺地形图是城市面貌的真实反映，它是城市规划、设计、施工等各项工作必不可少的基础资料。随着各大中城市大比例尺地形图数据库建设的完成，城市大比例尺地形图数据的现势性问题成为用户关注的热点问题，用户对城市大比例尺地形图数据库提出了“持续更新”的要求。本文分析了地形图要素的空间时态变化，提出了地形图空间时态数据库设计应遵循原则、设计方法和步骤等。关键词：空间时态数据库；地形图更新；目标操作日志表；数据恢复中图分类号：S611文献标识码：A1空间时态数据库设计1.1空间时态数据库的设计原则传统GIS是静态

2、GIS，空间数据的组织考虑空间数据的语义信息和几何特征。空间时态数据库包括地理目标的空间信息和时间信息，笔者认为在空间时态数据库设计时应遵循以下原则：9（1）数据的完整性：包括空间信息、属性信息和时间信息的完整性。空间信息、属性信息的完整性是指一个地理目标的空间信息应该完整，不能有裂缝（如地形图接边造成）或属性项的缺漏以及属性项取值的不正确（如以目标的局部属性值代替目标整体属性值等）。时间信息的完整性是指应包括地理目标的即除包括地理目标的现状信息、历史信息以及保持这些信息的时间区间等所有时间版本信息；（2）地理目标的可追溯性：可以追溯现状目标

3、或历史目标的过去或未来的变化情况；（3）地理目标增量的可知性：可以快速求出某两个不同时刻数据库地理目标增量；（4）数据的现势性：可以快速将新增目标追加到现状数据库，发生版本变化目标更新到最新版本；非现状目标或目标版本存入历史数据库；（5）语义、几何特征类型相同原则和生命周期相同原则：空间要素分层时，应将具有相同语义、几何特征及相近生命周期的空间要素分在一层。1.2空间时态数据库的设计方法根据地形图空间时态数据特点和空间时态数据库的建库原则，作者提出以下地形图空间时态数据库的设计方法或步骤：（1）设计现状数据集和历史数据集存放地形图的现状空间数

4、据和历史空间数据。两个数据集存放的数据层或专题类型完全相同；9（2）设计现状数据集或历史数据集的图层或专题。现状数据集或历史数据集之图层或专题设计时应考虑以下因素：①要素的语义信息和几何特征：同一图层或专题要素的语义信息和几何特征基本相同。②要素的空间分布范围：同一图层或专题要素的空间分布范围相差不大。③要素的更新频率或生命周期：同一图层或专题要素的更新频率或生命周期大致相同。基于以上考虑，现状数据集或历史数据集可以分为以下41层：1居民地面层，2居民地附属建筑线层，3居民地附属建筑点层，4垣栅线层，5工矿设施线层，6工矿设施点层，7农业及气

5、象设施线层，8农业及气象设施点层，9公共设施线层，10公共设施点层，11文物古迹、具有纪念意义的建筑物、宗教设施线层，12文物古迹、具有纪念意义的建筑物、宗教设施点层，13城墙与长城线层，14铁路线层，15铁路附属设施线层，16铁路附属设施点层，17道路中线层，18道路面层，19道路边线及桥涵线层，20道路附属设施点层，21电力线及附属物线层，22电力线及附属物点层，23电信线及附属物线层，24电信线及附属物点层，25管线及附属物线层，26管线及附属物点层，27水系面层，28水系边线层，29水利设施线层，30水利设施点层，31境界线层，32等

6、高线层，33等高线点层，34地貌及土质线层，35地貌及土质点层，36植被线层，37植被面层，38植被点层，39测量控制点层，40其他要素线层，41其他要素点层。9（3）定义每个图层地理目标的数据结构由于地形图图面的属性信息非常有限，因此每个地理目标的数据结构是点、线、面矢量数据结构外加分类代码和有限的属性项。另外考虑采用面向对象的方法，每个目标有唯一的目标标识。有的目标可能有版本变化，每个目标应有版本号。新增目标初始版本号为1，同一目标每变更一次，版本号加1。每个图层或专题地理目标的数据结构如表1所示。表1（4）定义每个图层或专题增加目标以及

7、删除目标日志表地理目标的数据结构中没有地理目标的时间信息，目标新增、删除或版本变更的时间信息存放到了增加目标和删除目标日志表（表2和表3）中，这样做的好处是：地理目标的空间信息和时间信息进行了分解，空间分析时操作现状数据集或历史数据集，时间（时态）分析时操作增加目标和删除目标日志表。另外增加目标和删除目标日志表中还存有目6标增删的原因，可用于时态信息数据挖掘。表2表39通过这两类日志表，还可以快速求出某个图层两个给定时间段间空间变化增量。例1.若t0为当前状态，t1为过去某个状态，求出t0至t1间指定专题空间变化的增量以及t1时刻指定专题空间

8、数据的状态。（1）从表2查出t1~t0间增加的目标集合{addedobjects}，从表3查出t1~t0间删除的目标集合{deletedobjects}。删除目标集