基于基态修正模型的时空数据增量更新与查询方法研究
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摘要
当前,在时态GIS (TGIS)的研究领域中,时空数据模型、时空数据更新和时空数据查询是其研究的三个重要方面。时空数据模型是TGIS的基础；时空数据更新是目前制约TGIS发展的瓶颈,是关乎系统能否持续使用的关键问题；时空数据查询是TGIS必备的核心功能之一,是用户分析历史、发现规律、进行预测预报的基础。但对于不同的时空数据模型,时空数据更新处理和查询的方法存在很大差异。目前在众多的TGIS模型中,基态修正模型因其存储量少、易于进行变化分析等特点,得到比较深入的研究和应用。本文在基态修正模型的基础上,对时空数据更新和查询的方法进行探讨。主要的研究工作包括：
(1)分析了基态修正模型的时空数据组织特点,采用增量信息文件记录外业采集的变化信息,以进行数据的更新；利用差文件保存新旧基态间的信息差,以备进行时空查询。
(2)研究增量式更新方法,设计了基于增量信息文件的自动更新、交互式更新和拓扑联动更新三种更新方法和相关算法。
(3)研究时空查询方法,在差文件的基础上,分析了快照式查询方法和父子继承关系演变查询方法,并设计了相关的实现算法。
(4)在原有村镇增量信息更新系统开发平台上,以VC++为开发语言,完全底层地实现了所研究的各种更新和查询的方法,并进行测试和检验,验证了相关方法和算法的可行性。
In TGIS, spatio-temporal data model, updating and spatio-temporal query are the three main research issues. The spatio-temporal data model is the basis of TGIS; the spatio-temporal data updating is the bottleneck constraint of TGIS developing currently, and the key problem of the systems sustaining working or not; the spatio-temporal query is one of the core functions of TGIS must owning, and the basis for users analyzing histories, discovering rules and making forecasting. However, for different spatio-temporal data models, there is a big difference on spatio-temporal data updating and query approaches. In the large number of models, base state with amendments model obtains more in-depth research and application, because of its strongpoint, such as less storage, easy to analyzing change, etc. In this paper, the author studied the methods of spatio-temporal data updating and query on the basis of base state with amendments model. The major work, including:
(1) Through analysis of the characteristics of base state with amendments model's data organization, uses change-only information file to collect the changes in order to update the base state data; and utilizes delta-file to save information gap between the new base state and the old to prepare for spatiotemporal query.
(2) Through studies of incremental updating methods, designs three approaches:updating based on change-only information file, interactive updating and topological linkage updating. Also, introduces their concrete realizable algorithms at last.
(3) On the basis of delta-file, analyzes snapshot query method and the evolution of parent-child inheritance query method, and designs related algorithms.
(4) Using e-Village Update System as development platform, achieves the kinds of spatio-temporal data updating and query methods with VC++ from the underlying. Then, verifies the feasibility of the relevant methods and algorithms through experiment testing.
(1)分析了基态修正模型的时空数据组织特点,采用增量信息文件记录外业采集的变化信息,以进行数据的更新；利用差文件保存新旧基态间的信息差,以备进行时空查询。
(2)研究增量式更新方法,设计了基于增量信息文件的自动更新、交互式更新和拓扑联动更新三种更新方法和相关算法。
(3)研究时空查询方法,在差文件的基础上,分析了快照式查询方法和父子继承关系演变查询方法,并设计了相关的实现算法。
(4)在原有村镇增量信息更新系统开发平台上,以VC++为开发语言,完全底层地实现了所研究的各种更新和查询的方法,并进行测试和检验,验证了相关方法和算法的可行性。
In TGIS, spatio-temporal data model, updating and spatio-temporal query are the three main research issues. The spatio-temporal data model is the basis of TGIS; the spatio-temporal data updating is the bottleneck constraint of TGIS developing currently, and the key problem of the systems sustaining working or not; the spatio-temporal query is one of the core functions of TGIS must owning, and the basis for users analyzing histories, discovering rules and making forecasting. However, for different spatio-temporal data models, there is a big difference on spatio-temporal data updating and query approaches. In the large number of models, base state with amendments model obtains more in-depth research and application, because of its strongpoint, such as less storage, easy to analyzing change, etc. In this paper, the author studied the methods of spatio-temporal data updating and query on the basis of base state with amendments model. The major work, including:
(1) Through analysis of the characteristics of base state with amendments model's data organization, uses change-only information file to collect the changes in order to update the base state data; and utilizes delta-file to save information gap between the new base state and the old to prepare for spatiotemporal query.
(2) Through studies of incremental updating methods, designs three approaches:updating based on change-only information file, interactive updating and topological linkage updating. Also, introduces their concrete realizable algorithms at last.
(3) On the basis of delta-file, analyzes snapshot query method and the evolution of parent-child inheritance query method, and designs related algorithms.
(4) Using e-Village Update System as development platform, achieves the kinds of spatio-temporal data updating and query methods with VC++ from the underlying. Then, verifies the feasibility of the relevant methods and algorithms through experiment testing.
引文
[1]李云芝,秦大国.当前GIS发展的几个关键问题[J].系统工程与电子技术,1999,12：96-97.
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