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《解放军信息工程大学》 2007年
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时空GIS建模研究与实践

魏海平  
【摘要】: 任何事物和现象总是处在永恒发展变化之中,传统GIS表达的只是地理实体的静态快照,为了准确认识和模拟客观世界的动态变化,人们总是希望能重建历史状态、跟踪变化和预测未来,迄今为止针对不同领域已提出了大量的时空数据模型,但多不尽人意。本文在对相关成果进行全面系统分析的基础上,建立了一个整体通用型面向对象时空数据模型GOOSTDM。其内容包括; (1)分析时空GIS发展现状和研究意义的同时,提出了时空GIS的构成体系,总结了其发展中存在的问题。 (2)在分析普遍时空观基础上,提出了GIS的时间主导型、时空平等型和时间从属型三种时空观。系统阐述了时空对象及其变化特征,总结了现实世界的时空建模过程。 (3)对时空概念建模方法及现有模型进行了全面分析和评述,剖析了时空数据模型存在的问题,提出了时空建模的五“度”评价标准,据此建立了一种整体通用型面向对象时空数据模型GOOSTDM,该模型在综合考虑时空实体的空间、时间和属性特征的基础上,将其抽象为准确表达现实世界的对象类层次结构体系,为时空GIS的建立奠定了基础。 (4)结合集合理论和Bertin的视觉变量理论,提出了时空对象演变过程的十一种最小操作集和时空拓扑的六种基本关系集。 (5)在分析时空数据库模型的基础上,提出了基于关系模型的数据库多层次概念模型和引擎,设计了时空数据逻辑结构模型;提出了一种双QR-树和双R-树混合全时态时空索引方法。 (6)通过时空地籍管理原型系统和人防防空袭时空推演系统两个实例,分别对客观世界离散和连续时空变化现象进行了模拟和试验,验证了时空数据模型的可行性和适应性。
【学位授予单位】:解放军信息工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:P208

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 胡辉;王昌佐;梁万杰;江东;鞠斌;;基于Shapefile的基态修正模型设计与实现[J];地球信息科学学报;2012年03期
2 王辉;李景文;傅毓;;一种基于特征的宗地数据时空组织方法[J];城市勘测;2013年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈新保;基于对象、事件和过程的时空数据模型及其时变分析模型的研究[D];中南大学;2011年
2 曹闻;时空数据模型及其应用研究[D];解放军信息工程大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 杜哲;GIS时空数据模型研究[D];北京林业大学;2011年
2 魏龙;GML时空序列模式挖掘研究[D];江西理工大学;2011年
3 赵辉辉;基于GDAL的农田信息系统研究[D];东北农业大学;2011年
4 梁莹;基于海量数据的数据库模型优化研究[D];内蒙古科技大学;2011年
5 王珊珊;矿区开采沉陷时空分析研究与应用[D];山东科技大学;2011年
6 王文迪;三维战场态势分析与推演系统[D];山东科技大学;2011年
7 梁莹;基于海量数据的数据库模型优化研究[D];内蒙古科技大学;2011年
8 杨杨;基于过程的四维风暴数据场时空模型[D];中国地质大学;2012年
9 朱以洲;基于GIS技术的房产档案信息管理研究[D];西南交通大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 孙敏,唐小明,赵仁亮;面向对象的三维矢量GIS数据模型及拓扑关系的建立[J];测绘通报;1998年07期
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10 刘仁义,刘南;基态修正时空数据模型的扩展及在土地产权产籍系统中的实现[J];测绘学报;2001年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张山山;地理信息系统时空数据建模研究及应用[D];西南交通大学;2001年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭宽伟;岑国平;马文轩;李强;;ArcGIS在机场土方计算中的应用分析[J];四川建筑科学研究;2012年01期
2 周业如;季素;;GPS现场精确测量技术在配电GIS中的应用[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2007年03期
3 任平;地图的发展与数字地球[J];安徽教育学院学报;2002年03期
4 周业如;季素;;GPS现场精确测量技术在配电GIS系统中的应用研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2007年05期
5 张卫东,谢庆胜;基于GIS的重点污染源管理信息查询与分布系统设计的实现[J];安徽地质;2001年04期
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7 殷年;4D产品与GIS应用[J];安徽地质;2002年03期
8 陈斌;李迪;周志逵;;地理空间元数据管理系统的研究与设计[J];安徽地质;2004年04期
9 何义权;;安徽省国土资源信息化回顾与挑战[J];安徽地质;2009年01期
10 任升莲;蔡昊;杨伟沃;肖延松;;基于GIS的网络电子地图系统开发与研究[J];安徽地质;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 袁峰;李湘凌;周涛发;祁轶宏;张鑫;;GIS与矿区生态环境研究[A];2004“生态安徽”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 李旸;汪泉;刘建中;严小燕;;基于哑铃型农业信息化模型的数字农业技术与方法研究[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
3 潘元庆;谷志云;李保贤;陈伟强;李天阁;;GIS在农业和土地资源管理中的应用研究[A];河南省地质调查与研究通报2007年卷(上册)[C];2007年
4 耿丽艳;金玉玲;赵永兰;张建新;董辉;;数字正射影像图的制作[A];河南省地质调查与研究通报2007年卷(上册)[C];2007年
5 张雷;李刚;孟庆江;刘少杰;张欣卉;;GIS技术应用在找矿预测中的历史趋势及主要功能分析[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
6 张宗可;许矿华;陈鹏;;TIN的生成方法与应用研究[A];河南地球科学通报2010年卷(下册)[C];2010年
7 袁玏;;基于ArcIMS的房产信息发布系统的设计研究[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十五次学术交流会论文集[C];2011年
8 周文婷;姚茂华;;时态地理信息系统研究现状综述[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十五次学术交流会论文集[C];2011年
9 张春敏;潘伯鸣;;常州市现状三维城市空间数据库设计[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
10 何韶颖;汤众;;广州传统宗教信仰场所与城市形态研究中的GIS应用探索[A];建筑历史与理论第十一辑(2011年中国建筑史学学术年会论文集-兰州理工大学学报第37卷)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周兴东;徐州市城区景观格局时空变化遥感监测与分析[D];山东科技大学;2010年
2 贾瑞生;矿山开采沉陷三维建模与可视化方法研究[D];山东科技大学;2010年
3 王红;基础地理信息地形数据库信息量度量方法研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
4 宁安良;面向3G终端的移动地理信息服务研究[D];中国海洋大学;2010年
5 吴启涛;城市抗震防灾规划空间决策支持系统研究[D];中国海洋大学;2010年
6 刘文全;基于GIS的海上石油平台溢油应急决策支持系统结构与应用研究[D];中国海洋大学;2010年
7 张乐珊;基于元胞自动机和VR-GIS技术的城市空间增长三维动态模拟及应用研究[D];中国海洋大学;2010年
8 王春;基于VR/GIS一体化城市微观交通虚拟仿真系统的研究与应用[D];中国海洋大学;2010年
9 陈晨;基于细胞自动机方法的城市交通流模拟及优化[D];华中科技大学;2010年
10 徐红波;基于空间填充曲线高维空间查询算法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张国峰;基于移动GIS的施肥推介系统研究与开发[D];华中农业大学;2010年
2 鞠登磊;城镇地籍数据库的建立及其管理系统的开发[D];华中农业大学;2010年
3 郝慧君;CA-MARKOV模型与GIS、RS在土地利用/土地覆盖变化中的应用研究[D];华中农业大学;2010年
4 郑占;基于CA模型的城市用地扩张模拟研究[D];华中农业大学;2010年
5 宋东峰;基于WebGIS的矿井瓦斯地质信息网络管理技术与应用[D];河南理工大学;2010年
6 王庆牛;煤系地层三维地质建模及可视化技术研究[D];河南理工大学;2010年
7 王飞;基于MAPGIS的开采沉陷预计分析系统[D];河南理工大学;2010年
8 王变利;GIS在物流配送系统中的应用研究[D];河南理工大学;2010年
9 王丽敬;地理案例的空间相似性计算[D];山东科技大学;2010年
10 王晨亮;基于工作流的资源环境建模框架的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 庞永青;杨林楠;张丽莲;;基于WebGIS的农田土壤信息管理平台的设计与实现[J];安徽农业科学;2009年05期
2 赵征凡;杨作宾;车建国;;基于三维视景的虚拟武器装备系统[J];兵工自动化;2006年10期
3 朱剑;戴剑伟;汪文革;;指挥信息系统建模与仿真研究现状及发展[J];兵工自动化;2009年05期
4 余盼盼;钟志农;陈荦;刘义;;基于GDAL的月球空间数据转换服务[J];兵工自动化;2010年12期
5 刘刚;周炳俊;安铭刚;杨国辉;;时态GIS理论及其数据模型初探[J];北京测绘;2007年04期
6 邓清海;袁仁茂;马凤山;李树德;;地面沉降的GPS监测及其基于GIS的时空规律分析[J];北京大学学报(自然科学版);2007年02期
7 高勇;张晶;朱晓禧;刘瑜;;移动对象时空拓扑关系模型[J];北京大学学报(自然科学版);2007年04期
8 毕军,付梦印,张宇河;基于D-S证据推理的车辆导航系统地图匹配算法[J];北京理工大学学报;2002年03期
9 李亚东;冯仲科;罗旭;;基于ArcGIS Engine的森林资源空间数据统计更新系统的设计与实现[J];北京林业大学学报;2007年S2期
10 姜晓轶;周云轩;;从空间到时间——时空数据模型研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 赵定海;黄玺瑛;;基于矢量图的战场环境数据库研究[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
2 岳利群;夏青;刘德伟;陈华;蒋秉川;;全球多分辨率DEM数据的转换与预处理技术研究[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曹闻;时空数据模型及其应用研究[D];解放军信息工程大学;2011年
2 张山山;地理信息系统时空数据建模研究及应用[D];西南交通大学;2001年
3 周海燕;空间数据挖掘的研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2003年
4 杨春成;空间数据挖掘中聚类分析算法的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
5 张志兵;空间数据挖掘关键技术研究[D];华中科技大学;2004年
6 王占全;基于地理信息系统空间数据挖掘若干关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
7 陈志泊;GIS中栅格数据时空数据模型及其应用的研究[D];北京林业大学;2005年
8 欧阳继红;时空推理中一些问题的研究[D];吉林大学;2005年
9 肖辉;时间序列的相似性查询与异常检测[D];复旦大学;2005年
10 成枢;地面沉降变形预计模型与监测技术研究[D];山东科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜哲;GIS时空数据模型研究[D];北京林业大学;2011年
2 贺治华;作战飞机的电子对抗及可视化仿真研究[D];国防科学技术大学;2002年
3 蒋海富;基于ORM的时空数据模型构建方法研究[D];南京师范大学;2004年
4 周海霞;三维GIS中虚拟漫游路径的优化研究[D];浙江大学;2005年
5 吴强;空间数据挖掘中的分类方法及其应用研究[D];山东大学;2005年
6 张立朝;基于ArcGIS的战场重要目标信息系统的设计与实现[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
7 张威;三维地形模型动态建模研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
8 王涛;三维GIS中的动态目标表示及其可视化[D];武汉大学;2005年
9 李军;中小型地籍信息系统的研究与开发[D];中南大学;2005年
10 牛洪琦;空间数据挖掘分类算法的研究[D];大连海事大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 江东;郝蒙蒙;庄大方;黄耀欢;;我国周边国家资源环境数据库建设的机遇、挑战与方略[J];地球信息科学学报;2014年01期
2 李德仁;姚远;邵振峰;;海岛礁及周边复杂环境动态三维建模[J];武汉大学学报(信息科学版);2012年11期
3 查东平;林辉;孙华;刘年元;申展;;基于GDAL的遥感影像数据快速读取与显示方法的研究[J];中南林业科技大学学报;2013年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 魏曦;地表水系的时空数据库研究[D];北京林业大学;2012年
2 李奇奇;内江市烟草公司绩效考评系统的设计与实现[D];电子科技大学;2012年
3 司毅博;地理影像导航应用技术研究[D];解放军信息工程大学;2012年
4 黄志;基于多级格网与STR树的混合索引研究[D];浙江大学;2013年
5 朱以洲;基于GIS技术的房产档案信息管理研究[D];西南交通大学;2013年
6 洪敏;Web环境下的水动力过程一体化模拟方法研究[D];南京师范大学;2013年
7 徐兆静;基于几何代数的新安江流域水文模型时空统一表达[D];南京师范大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈述彭,谢传节;城市遥感与城市信息系统[J];测绘科学;2000年01期
2 张祖勋,黄明智;时态GIS的概念、功能和应用[J];测绘通报;1995年02期
3 曹中初,孙苏南;CA与GIS的集成用于地理信息的动态模拟和建模[J];测绘通报;1999年11期
4 王金鑫;论数字秩序[J];测绘通报;2002年03期
5 张祖勋,黄明智;时态GIS数据结构的研讨[J];测绘通报;1996年01期
6 陈常松;地理信息分类体系在GIS语义数据模型设计中的作用[J];测绘通报;1998年08期
7 王卉;GIS工具软件可视化设计中的几个问题[J];测绘通报;1998年12期
8 张锦;面向对象的超图空间数据模型[J];测绘通报;1999年05期
9 郭达志,杨维平,韩国建;矿山地理信息系统中的空间和时间四维数据模型[J];测绘学报;1993年01期
10 张家庆,张军;九十年代GIS软件系统设计的思考[J];测绘学报;1994年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;期刊博览[J];中国测绘;2004年06期
2 文菁;地球科学相关论文摘要[J];测绘信息与工程;2005年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 魏海平;时空GIS建模研究与实践[D];解放军信息工程大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王殷行;GIS图形质量可视化与时空拓扑模型构建[D];山东科技大学;2003年
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