地理信息系统的数据模型研究进展

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1、地理信息系统的数据模型研究进展江云鹏（内江师范学院地资学院，叫川）摘要：GIS（GeographicInformationSystem,地理信息系统）是在计算机软硬件支持下，采集、存储、管理、处理、检索、分析和显示空间信息的一种技术系统。在应用的驱动下，GIS以一种软件系统而逐渐融合多种高新技术，呈现出多元化的特点，产生了不同的应用分支。数据模型是将GIS运用于实际问题的桥梁，本文将对数据模型研宄进展作一定的分析研宄。关键词：地理信息系统；数据模型；研宄正文：地理信息系统（简称G1S）是采集、处理、存储、查询、分析和显示

2、与地球表面空间相关的数据的计算机系统。对于具体应用来说，它是利用计算机科学管理和综合分析现实世界与空间位置相关的地理数据，为规划、管理、研宄等提供辅助决策的信息系统。地理信息系统的核心是在计算机存储介质上如何科学、真实地描述、表达和模拟现实世界中地理实体或现象、相互关系以及分布特征，即建立地理数据模型。然而，目前G1S软件没有统一、完备的数据模型，只是根据地理数据的基本逻辑分类和物理实现（计算机存储）来设计和组织地理信息系统，缺少易于人们认识和理解地理空间的抽象概念和语义表达，人们必须借助于信息系统分析与设计所用的语义数

3、据模型，然后人工转换成GTS数据结构,在计算机中无完备的语义信息。鉴于此，我们对GIS数据模型进行初步探讨和研究。一、地理信息系统的发展概念的提出是始源于年前即二十世纪六十年代加拿大测量学家RogerTomlison进而成为之父。其内涵是借助计算机技术把地图变为数字形式的地图，开创了利用计算机技术处理地理空间数据的先河。其技术路线一直延续至今，随之其后的美国加州大学地理系教授及联邦德国瑞典日本等国相继投入大量的人力及财力开展研究发展工作，为推动理论与技术发展作出了积极贡献，而屮国的技术的发展要追溯到三十年以前以陈述彭院士

4、为代表的老一辈科学家，超前意识到的发展潜力与应用空间及时将技术引入国内随之带动了中国理论及技术研究的兴起。科研院所及高校相继抽调精英及高层次人才投入此项研宂并首先在资源与环境领域尝试的技术应用，随之一大批熟悉和精通技术的学术骨干脱颖而出，并形成了我国的核心层技术队伍。中科院国家基础地理信息中心等在理论研究方面取得显著成绩"奠定了中国发展的基础"。九十年代初开始国家提出必须走产业化道路科技部率先把软件开发与应用列入科研计划，加速了技术的推广与应用进程。随着计算机技术的迅速发展地理信息的处理分析手段日趋先进，技术日趋臻熟，应

5、用的广泛及深度更加显露。己广泛应用于城市规划、市政管理、政府管理、环境资源交通、公安、灾害预测、经济咨询、投资评估和军事等与地理信息相关的几乎所有领域，可以说无所不乜、无所不在、无所不能。GIS数据模型1、GLS的核心是空间数据库。空间数据库是GTS发展的技术支柱，而空间数据模型则是空间数据库的基础。随着计算机技术的飞速发展，处理地球表面相关信息的G1S也在不断的发展。与其他处理円常事务的信息系统如银行管理系统、图书管理系统不同，GIS是采集、存储、管理、分析和描述某区域内与地理位置与空间分布有关的数据的空间信息系统。它

6、主要涉及空间数据、属性数据及可能的拓扑关系的组织和管理，数据量大，应用面广，数据模型相当复杂。因此，虽然人们对GIS的数据模型和数据结构进行了大量的研究，开发了许多商业化软件，但目前G1S软件没有统一完备的数据模型，即使G1S数据模型的概念也没有统一的认识。而空间数据模型是空间数据库的基础和核心，因此对GIS数据模型的认识和研究在设计GIS空间数据库和发展新一代GIS系统的过程屮起着举足轻重的作用。2、数据模型是连接现实世界和计算机世界的桥梁。它是以一定方式组织起来的，有足够的抽象性和概括性的，对客观事物及其联系的描述。

7、这种描述包括数据内容的描述和各类实体数据之间联系的描述。空间数据模型是关于现实世界中空间实体及其相互联系的概念，它为描述空间数据的组织和设计空间数据库模式提供基本方法。数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。这些数据元素是数据的基木单位，一个数据元素可以由几个数据项组成。数据模型和数据结构之间的区别很模糊。数据结构是数据模型和文件格式之间的中间媒介。数据结构是数据模型的表述，数据模型的建立必须通过一定的数据结构。事实上数据模型是数据表达的概念模型，数据结构是数据表达的物理实现。前者是后者的基础，后者是前

8、者的具体实现。在数据库屮通常按照数据结构的类型來命名数据模型。另外要注意区分数据模型和数据模式这两个概念。数据模型是描述数据的手段，而数据模式是用给定数据模型对体数据的描述。3、数据模型的儿种分类：(1)混合数据模型。在这种模型中，属性数据采用关系数据模型，图形数据采用拓扑数据模型。通过一个惟一的标识符来建立它们之间