海洋时空数据模型研究现状

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1、学年论文：海洋时空数据模型研究现状学院：海洋学院专业：海洋技术姓名：钱为学号：10053212海洋时空数据模型研究现状钱为（天津科技大学海洋学院海洋技术专业天津300457）【摘要】21世纪是海洋的世纪，海洋的开发与利用促进了海洋科学研究的蓬勃发展并对海洋时空信息服务提出了更高的要求.本文主要对已有的时空数据模型、进行了评述，指出了各种模型的优点以及存在的问题;在此基础上，说明了海洋时空数据模型研究进展与现状。说明了海洋时空数据模型在实际中的应用，以及其在海洋领域的不可或缺的地位。关键词:海洋，时空

2、数据模型，海洋时空数据模型【abstract】21centuryisthecenturyofsea,MarinedevelopmentanduseofpromotingthevigorousdevelopmentoftheMarinescientificresearchandinformationserviceonoceanspaceandtimeputforwardhigherrequest.Thispaperfocusesontheexistingspacetimedatamodel,arere

3、viewedinthispaper,andpointsoutthevariousadvantagesofthemodelandtheexistingproblems;Basedonthis,thattheMarinespacetimedatamodelresearchprogressandstatus.ThattheMarinespacetimedatamodelinrealapplication,andtheimportantofit.Keywords:Marine,spacetimedatamo

4、del,Marinespacetimedatamodel1：引言时态地理信息系统(TGIS)是一种采集、存储、管理、分析与显示地学对象随时间变化信息的计算机系统。建立合理、完善、高效的时空数据模型是实现时态GIS的基础和关键，以便有效地组织、管理和完善时态地理数据、属性、空间和时间语义，实现重建历史状态，跟踪变化，预测未来。目前，关于时空数据模型的研究大多都是基于陆地应用的，海洋数据由于其测量方式以及自身因素等方面的原因，使其具有不同于陆地上数据的独特之处。因此，现有的各种时空数据模型都不能很好地符

5、合海洋领域的需要，必须根据海洋数据独有的特点建立起合适海洋时空数据模型。海洋时空数据模型建模理论为海洋地理信息系统发展提供理论基础，同时也为“数字海洋”的建设提供的科学依据。本文评析了现有各种基于陆地应用的时空模型不足之处，并对海洋时空数据模型的研究进展进行了综述，着重对ArcGIS海洋数据模型进行介绍，在此基础上，对其时空数据组织方法进行了改进，并通过在“数字海洋”原型系统项目中进行应用对其进行验证，解决了一定的实际问题。2：时空数据模型与海洋时空数据模型2.1目前时空数据模型的种类：①时空复合模

6、型将每一次独立的叠加操作转换为一次性的合成叠加，变化的累积形成最小变化单元，由这些最小变化单元构成的图形文件和记录变化历史的属性文件联系在一起表达数据的时空特征。最小变化单元即是一定时空范围内的最大同质单元。其缺点在于多边形碎化和对关系数据库的过分依赖，随着变化的频繁会形成很多的碎片。②连续快照模型连续快照模型在数据库中仅记录当前数据状态，数据更新后，旧数据变化值不再保留，即“忘记”过去的状态。连续的时间快照模型是将一系列时间片段快照保存起来，以反映整个空间特征的状态。由于快照将对未发生变化的所有特

7、征重复进行存储，会产生大量的数据冗余，当事件变化频繁时，且数据量较大时，系统效率急剧下降。③基态修正模型为避免连续快照模型将未发生变化部分的特征重复记录，基态修正模型只存储某个时间点的数据状态（基态）和相对于基态的变化量。只有在事件发生或对象发生变化时才将变化的数据存入系统中，时态分辨率刻度值与事件或对象发生变化的时刻完全对应。基态修正模型对每个对象只存储一次，每变化一次，仅有很少量的数据需要记录。基态修正模型也称为更新模型，有矢量更新模型和栅格更新模型。其缺点是较难处理给定时刻时空对象间的空间关系

8、，且对很远的过去状态进行检索时，几乎对整个历史状况进行阅读操作，效率很低。④时空立方体模型时空立方体模型用几何立体图形表示二维图形沿时间维发展变化的过程，表达了现实世界平面位置随时间的演变，将时间标记在空间坐标点上。给定一个时间位置值，就可以从三维立方体中获得相应截面的状态，也可扩展表达三维空间沿时间变化的过程。缺点是随着数据量的增大，对立方体的操作会变的越来越复杂，以至于最终变的无法处理。⑤时空对象模型时空对象模型认为世界是由时空原子（Spatio-temporal