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基于XML的空间数据模型研究与实现

荆凯  
【摘要】: 空间数据模型是GIS空间数据组织和数据处理算法设计的理论基础,对地理信息系统的发展有决定性作用。Internet的飞速发展使得人们对于Web环境下的空间信息的获取需求日益明显,通过浏览器进行空间数据检索已经深入到人们的日常生活中,一种全新的应用WebGIS应运而生。因此提出一种适用于Web环境下的空间数据模型成为一种必然趋势。 本文首先介绍了空间认知理论和数据模型理论,在此基础上分析了三种典型的传统空间数据模型的优势和不足,指出了面向对象数据模型的优势,然后提出了一种适用于Web环境下的空间数据模型。与传统空间数据模型以面向几何要素的方式存储数据不同,本文提出的基于XML的面向实体三层空间数据模型,即概念层模型、实体层模型和要素层模型,用面向对象的方式对空间地物进行存储,使之符合人们的认知地理世界的方式,避免了实体查询过程中的图层复合操作。本文在对传统空间数据模型进行分析的基础上给出了三层数据模型的详细定义和设计以及模型之间的映射关系,将地理数据以XML的方式进行存储,使得地理数据的共享得以很好的解决。 在本文提出的空间数据模型中,对基本的空间分析方法,诸如拓扑分析、方位分析、距离分析,进行了整合和改进,提出了面向实体的空间分析方法,以使其支持真实世界的语义关系,有效的减少了计算量,提高了算法的性能。 最后以该模型为指导,以大连理工大学主校区及其周边为完整地理空间,对该空间的地物进行了合理划分,在该地理空间上完成了一套功能完备的WebGIS系统。该系统采用胖客户端体系结构和基于XML的SVG矢量地图格式,以面向实体的方式存储地理数据,实现了图层控制、地图操作、信息查询、空间分析等WebGIS系统的常用功能,从而有效的支持了基于XML的面向实体空间数据模型。


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