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1、异构时空数据共享的设计与实现学院：资源与环境工程学院专业：城规、地信姓名：吕露刘杰姜婧徐文祥指导老师：尹章才二00七年八月36摘要目前时空模型难以兼顾时空语义表达与计算机实现困难的现状，形成不同部门、不同应用、不同时期的时空数据在语义、模型、结构等方面的差异，阻碍了时空数据之间的相互转换，限制了历史数据在预测预报等领域重要作用的发挥。本文在总结了时空数据模型特点的基础上，试图以一个崭新的视角分析时空模型的发展历程；并在此基础上，采用图论这一通用的数据结构与数学描述方法，构建具有完备性的时空数据描述模型；探讨由此引发的异构时空数据的转换机制。
2、最后，在异构时空模型之间的转换机制中分析了该模型的特点。关键词：时空数据模型；Petri网；共享36AbstractIt’sanemergencydemandtorealizethespatio-temporaldatatranslation.Inthispaper,weanalysesthecharacteristicofspatio-temporalandtheprocessofspatio-temporaldatamodels,whicharedescribedwithgraph,sincethegraphisageneraldata
3、structureandamathematicdescribingmethod.Basedonthedescribingmodelofgraph,weproposeanewdatatranslationmodelaboutmulti-sourcespatio-temporaldata.Finally,weanalysesthespatio-temporaldatatranslationmethodbetweenbasedongraphandbasedonPetriNetspatio-temporaldatamodelwiththedatat
4、ranslationmodelproposedinthispaper.Keywords:Spatio-temporalDataModel;PetriNet;Sharing36目录第1章概论51.1项目研究背景51.2时空数据模型的发展回顾5第2章理论基础72.1基于图论的时空数据模型72.1.1基于图论的方法描述地块空间变化72.1.2图论模型的表达82.1.3基于图论的时空数据组织92.2基于Petri网的时空数据模型102.2.1Petri网时空模型的原理102.2.2Petri网模型的数据结构11第3章异构时空数据转换策略123.1时
5、空数据的形式化描述123.2时空数据的转换机制133.3基于Petri网的时空数据共享策略14第4章系统实现154.1基于图论的时空数据模型154.1.1数据和算法准备154.1.2代码实现164.2基于Petri网的时空数据模型194.3时空数据的转换实例21第5章项目总结22致谢23参考文献24附录2536第1章概论1.1项目研究背景为了确保信息资源服务于政务管理，确保信息资源辅助决策的正确性，在异构时空数据量日益增大，部门协作日益频繁的今天，时空数据的转换与共享势在必行，以打破各个不同系统之间的信息壁垒，建立起不同部门、不同领域之间时
6、空信息共享的通道。时空数据固有的复杂性、多样性与针对性，结合时空模型难以兼顾时空语义表达与计算机实现困难的现状，形成不同部门、不同应用、不同时期的时空数据在语义、模型、结构等方面的差异，阻碍了时空数据之间的相互转换，限制了历史数据在预测预报等领域重要作用的发挥。本申请项目在总结时空数据模型特点的基础上，试图以一个崭新的视角分析时空模型的发展历程；在此基础上，采用图论这一通用数据结构与数学描述方法，构建具有完备性的时空数据描述模型；探讨由此引发的异构时空数据的转换机制，为时空数据的共享、时空数据仓库与挖掘等提供理论基础，有着理论探索和实践指导
7、意义。1.2时空数据模型的发展回顾时空数据模型是一种语义更完整的地理数据模型,为时空数据组织和时空数据库模式设计提供了基本概念和方法.事件的发生和事物状态的改变是人类对时间最直观的感知,事件和状态是时间数据库中最重要的一对基本概念之一.TGIS必须由3类数据组成:状态，事件，证据。状态组成了GIS正常维持的信息类型,表示特定时间的时空对象属性值的集合;事件可以是认为的或自然的,是状态改变的原因,是一种带时间的活动或变化,将一种状态改变为另一种状态.时间的本质是变化,时间和变化紧密相联,只有通过变化(事件)才能表达时间.前继状态的变化由事件引
8、起,后续状态的产生是事件发生的结果.因此,状态!事件!时空关系(因果关系)是时空模型的基本成分.根据时空模型所表达的基本成分不同,本文试图将其发展历程(TypesofSpatio
