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1、第14卷第3期测绘工程Vol.14+No.32005年9月ENGINEERINGOFSURVEYINGANDMAPPINGSEP.+2005三维空间数据模型综述吴德华,毛先成,刘雨(中南大学地学与环境工程学院,湖南长沙410083)摘要:介绍了三维地理信息系统空间数据模型的基本概念和研究现状。讨论了三维地理信息系统中两类不同的空间数据模型,即基于表面表示的数据模型和基于体表示的数据模型。分析了格网结构、边界表示、3D栅格结构、八叉树、结构实体几何法和不规则四面体结构等空间数据模型的特点和应用。关键词:三维;空间数据模型;地理信息系统中图分类号:P208文献标识码:A文
2、章编号:1006-7949(2005)03-0070-04Thesummaryof3DSpatialDataModelsWUDe-hua"MAOXian-cheng"LIUYu(SchoolofGeologyandEnvironmentEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083+China)Abstract(Itanalyzesthebasicconceptandcurrentresearchsituationofthethree-dimensionalgeo-graphicinformationsystem(G
3、IS)spatialdatamodelsanddiscussestwodifferentspatialdatamodelsinthethree-dimensionalGIS.Oneisbasedonsurfacerepresentationandtheotherisbasedonsolidrepresen-tation.Furthermore,itanalyzesthefeaturesandapplicationofspatialdatamodels,includinggridcon-struction(grids),boundaryrepresentation(BR
4、),3Darrayconstruction(arrays),Octree,constructivesol-idgeometry(CSG)andirregulartetrahedronnetwork.Keywords(three-dimensional;spatialdatamodel;geographicinformationsystem用于提供信息表示和操作手段的形式化框架,是一1空间数据模型的基本概念系列用来构造数据库模式的概念集合及作用于数数据库模式是以某一种数据模型为基础,采用据库上的一系列数据操作集合。根据其概念的不数据定义语言DDL(datadefinit
5、ionlanguage)来表同,可以分为概念数据模型、逻辑数据模型及物理达数据的逻辑结构、与数据有关的安全性及完整性数据模型三大类。物理数据模型、逻辑数据模型和要求,数据项之间的联系等信息。数据库模式概念数据模型依据其表达能力和独立性的增强形(schema)是对数据组织的描述,包括严格定义了的成了一个层次结构,若将物理数据模型比作低级语语义及语法规则。数据库系统具有三级模式的体系言,则概念数据模型类似于高级语言。结构,即内模式(internalschema)、模式(schema)和数据模型和数据库模式之间是相辅相承的关外模式(externalschema)。数据库系统
6、的三级模式系,如果把数据模型看成是一种抽象的程序设计语是对数据的三个级别的抽象,它把数据的具体组织言,则数据库模式类似于程序设计语言中的数据说留给数据库管理系统(DBMS)管理,使得用户能够明语句。数据模型给出该语言中的一系列语义、语逻辑地、抽象地处理数据,而不必关心数据在计算法规则和动词,即依据一定的语法规则预先定义好机中的表示方式和存贮方式。数据库系统的三级模的可以用来表达某种观点的符号,数据库模式则对式和外模式/模式及模式/内模式两层映象的系统应描述数据组织的一系列相关语句。物理数据模型结构,保证了数据库系统中的数据具有较高的逻辑用来描述内模式,逻辑数据模型和概
7、念数据模型用[1]独立性和物理独立性。来描述外模式和模式。数据模型(DataModel)是数据库管理系统中概念数据模型具有通用性,其概念可以被一般收稿日期:2005-03-20作者简介:吴德华(1976～),男,中南大学地学与环境工程学院硕士研究生。第3期吴德华等!三维空间数据模型综述.71.性地应用于所有的应用领域。然而,对于一些特定设计空间数据库时构造概念模式的基础,它直接影的应用领域,构建一个专门的数据模型以提供更多响着空间数据组织、空间查询、空间推理和空间分的面向该应用领域的概念是非常必要的。这种具有析的有效性。特殊性质的数据模型具有比概念数
