小型地理信息系统的研制与开发

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要地理信息系统的研制与开发一直受到大多数研究者的重视。考虑如何从地图的角度理解现实世界，分析现实世界，一直是几代研究者致力以求的目标。然而，地理信息系统的内涵丰富，地理对象之间的关系复杂，研制和开发实际的地理信息系统面临很多现实性的考验。本文从数据模型，空间数据表达和存储，查询等角度对地理信息系统的关键技术进行了分析。地理信息系统的首要问题就是对数据的表示，基于矢量数据模型，本文设计和实现了完整的地图逻辑表达结构，为进行空间查询和分析建立了统一的基础。在如何表达和分析空间关系方面上也提出了解决思路：空间拓扑关系是GIS应用中

2、的最重要的空间关系，基于矢量模型，本文分析了判断点、线、面等基本空间对象之间拓扑关系的方法，针对矢量多边形之间拓扑关系的判断复杂性，提出用栅格近似矢量模型的解决方法，在一定精度范围内，这种简单近似方法具有一定实用性。在充分考虑空间关系的基础上，本文设计和实现了比较完备的算子集。可以利用它来判断和分析空间关系。同时，这些算予也构成空间查询的基础。空间查询的实现基于两种重要的技术：空间操作算子和空间索引技术。GIS的大部分的工作是存取磁盘上的海量数据，空间数据特征使得传统文件索引方式已经不再适用，研究和实现空间索引技术已经成为研制地理信息系统中的重要任务

3、，R树作为一种动态索引机制，在GIS组织大型磁盘数据中应用十分广泛，在对R树结构和索引机制分析的基础之上，采用面向对象的思想，提出了R树空间索引技术实现的方法。应用以上技术，结合以前开发GIS系统的经验，使用VisualC++程序设计语言研制和开发了一个小型的地理信息系统平台，实现了具有实际意义的一些空间查询功能：如点查询，相交查询，精确匹配查询等等。关键词：GIs：数据模型：空间查询：空间索目小型地理信息系统的研制与开发DesignAndImplementofSmallGeographicInformationSystemAbstractGeogr

4、aphicInformationSystemplaysallimportantroleinoursociety，andmanyresearcherspaymoreattentiontoit．Howtounderstandtherealworldandanalysisitbyamapviewisagreatgoalevenmanypeoplehavedevotethemselvestoitforcenturies．However,itisdifficulttodevelopGISforthattherelationbetweengeographyobj

5、ectsisverycomplicatedandtherangeofGISisverywidely．SeveralkeytechniquesusedinGISareanalysisedinthispaper,suchasspatialdatamodel,expressionandstoreofspatialdata,spatialqueryandSOon．Thefirst-linetaskofGISisexpressingspa廿al讹Baseonvectordatamodel,awholelogicalexpressivestructureofma

6、pisdesigned,andspatialqueryandanalysiscanbebuildedOilit．SpatialtopologyrelationisveryimportantinGISapplication．Themethodsofjudgingtopologyrelationinpoints，linesandpolygonsareanalysisedinthispaper．Forcomputingtopologyrelationbetweenpolygonsisverycomplicated，analgorithmofapproxim

7、atingavectormodelwith面dsisputforwardinthispaper．Themethodcanbeappliedinsomeconditionswhereprecitionisnotverystrictly．Basedonspatialm!ation,asetofmatureopreratorisdesignedtoanalysisandjudgespatialrelations．AttheSmTIICtime，spatialquerycallbebuildedonit．Theimplementofspatialqueryr

8、eliesontwoteehniques：spatialoperatorandspatialindex．Al