多源空间数据无缝集成(sims)技术研究

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1、多源空间数据无缝集成(SIMS)技术研究[摘要]地理信息系统的迅速发展和广泛应用积累了大量数据资源，它们分别存储为不同数据格式，为数据综合利用带来不便。多源空间数据无缝集成(SIMS)技术实现了一种特殊的数据访问机制，不仅提供了直接存取多种数据格式的能力，而且使GIS软件软件具有跨数据源复合分析功能。本文阐述了SIMS技术体系结构，并探讨了SIMS技术在GIS软件开发中的应用。[关键词]地理信息系统多源数据多源空间数据无缝集成虚拟空间数据引擎一、概述经过三十多年的发展，随着地理信息系统（GIS）的广泛应用，积

2、累了大量GIS数据资源。由于使用了不同的GIS软件，这些数据分别存储为不同格式和不同结构。为了更好地综合利用这些数据，通常的做法是使用GIS软件提供的数据格式转换功能，转换为某种统一格式。众所周知，不同软件数据格式之间的转换往往会造成一定的信息损失，如MapInfo的Tab文件转换到Arc/Info的Coverage会丢失线型、颜色等与显示有关的属性；更为严重的是，Arc/Info采用拓扑数据结构，MapInfo数据则是非拓扑数据结构，转换之后还需要进行拓扑重建等大量处理工作。另外，数据转换一般通过交换格式进

3、行，转换过程复杂。比如，要转换MapInfo的Tab文件到Arc/Info的Coverage，首先需要使用MapInfo软件把Tab文件输出为E00或DXF文件，然后运行Arc/Info把E00或DXF文件转为Arc/InfoCoverage。一些单位同时运行着几个使用不同GIS软件建立的应用系统。如果数据需要不断更新，为保证不同系统之间数据的一致性，需要频繁进行数据格式转换。为解决数据格式转换带来的种种问题，理想的方案是在一个软件中实现对多种数据格式的直接访问。多源空间数据无缝集成—SIMS(Seamles

4、sIntegrationofMultisourceSpatialdata)就是这样一种技术。二、理解SIMSSIMS是一种无须数据格式转换，直接访问多种数据格式的高级空间数据集成技术，SIMS技术具有如下特点：多格式数据直接访问。这是SIMS技术的基本功能，由于避免了数据格式转换，为综合利用不同格式的数据资源带来了方便。格式无关数据集成。GIS用户在使用数据时，可以不必关心数据存储于何种格式，真正实现格式无关数据集成。位置无关数据集成。如果使用大型关系数据库（如Oracle和SQLServer）存储空间数据，

5、这些数据可以存放在网络服务器、甚至S技术访问数据，不仅不必关心数据的存储格式，也不必关心数据的存放位置。用户可以象操作本地数据一样去操作网络数据。多源数据复合分析。SIMS技术还允许使用来自不同格式的数据直接进行联合/复合空间分析。例如，用户可以使用一个格式为Arc/InfoCoverage的土地利用数据集和一个存储于SDE的行政区划数据集进行叠加分析，叠加结果可以存储到SQLServer数据库。经过分析表明，AutoCAD和MicroStation等CAD软件，在打开文件时，把整个文件内容全部读入内存。在这

6、种方式下实现对多种数据格式直接访问的机制比较简单：打开其他格式文件时在内存中进行格式转换，来自无论何种格式的数据源，一律转换为软件自己的格式存储于内存中，所有对数据的修改操作都以自己的格式进行，存盘时再转换为原来的结构。在以上方式下，数据可以被全部调入内存其操作的前提。一般而言，CAD图件大小有限，有些CAD软件的文件结构本身就限制了数据文件的大小，因此CAD软件可以做到这一点。GIS软件需要处理比CAD图件大得多的地图数据，无法全部读入内存。因此，在GIS软件中实现多源数据直接访问，不能简单地采用内存数据格

7、式转换来解决。SIMS技术的核心不是分析、破解和转换其他GIS软件的二进制文件格式，SIMS提出了一种内置于GIS软件中的特殊数据访问体系结构。它需要实现不同格式数据的管理、调度、缓存（Cache），并提供不同格式数据之间的互操作能力。三、SIMS的体系结构SIMS技术体系是一种紧凑三层结构，包括：数据消费者(Customer)、数据代理（Agency）和数据提供者(Provider)。每一层有明确分工：数据提供者直接访问数据文件或者数据库，并通过数据代理提供给其他模块使用；数据消费者消费和使用数据的模块，通

8、常负责对数据的各种分析、处理和表现；数据代理是维系数据消费者和数据提供者之间的纽带，来自提供者的数据通过代理这个中介传递给消费者，完成一次数据访问（或者数据消费），一次数据消费行为可能产生新的数据（如：迭加分析产生的新图层、缓冲区分析产生的缓冲区多边形等），这些新的数据也是通过代理传递给提供者，由提供者完成存盘动作。1、数据消费者数据消费者指GIS软件中使用或者消费数据的部分。它们包括：拓扑处理、地