拓?fù)涞貓D模型與圖庫一體化研究.pdf

1、空間數(shù)據(jù)模型決定著地理信息系統(tǒng)的技術(shù)能力、應(yīng)用能力及產(chǎn)業(yè)狀況。隨著科技的進(jìn)步及GIS應(yīng)用向廣度和深度的發(fā)展,完整表達(dá)并動(dòng)態(tài)維護(hù)拓?fù)潢P(guān)系顯得日趨重要。已有的附帶拓?fù)潢P(guān)系的空間數(shù)據(jù)模型大多局限于同類要素之間的拓?fù)錁?gòu)建,其表達(dá)能力和動(dòng)態(tài)維護(hù)能力有限。在空間基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域,空間數(shù)據(jù)建庫過程中用于拓?fù)潢P(guān)系處理及維護(hù)花費(fèi)了大量時(shí)間,且成果不易滿足要求。高質(zhì)量的數(shù)字地圖與DLG數(shù)據(jù)庫是兩種基本的數(shù)字產(chǎn)品,分別表達(dá)空間要素的兩個(gè)側(cè)面,兩者在生產(chǎn)上的分離造

2、成了制圖與建庫生產(chǎn)中存在大量的重復(fù)勞動(dòng),管理上的分離導(dǎo)致局部數(shù)據(jù)更新難度增大。從上世紀(jì)90年代起,管理部門、學(xué)術(shù)界、生產(chǎn)部門高度重視該領(lǐng)域的研究、技術(shù)開發(fā),以實(shí)現(xiàn)制圖與建庫的生產(chǎn)一體化、地圖與DLG數(shù)據(jù)庫的管理一體化。但是效果不理想,其根源在于理論上沒有突破、技術(shù)上體系不完整。
　　 本文就地圖與DLG數(shù)據(jù)庫的一體化生產(chǎn),數(shù)據(jù)管理與更新體系展開研究,目的是同時(shí)兼顧地圖與DLG數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)和管理的要求,考慮要素的幾何數(shù)據(jù)與符號(hào)表達(dá)之

3、間的相互關(guān)系,達(dá)到兩者之間的統(tǒng)一,以實(shí)現(xiàn)制圖與建庫的生產(chǎn)一體化、地圖與DLG數(shù)據(jù)庫的管理一體化。為此,對(duì)空間數(shù)據(jù)模型及實(shí)現(xiàn)、制圖與建庫工藝、圖庫一體化管理與更新展開研究,主要內(nèi)容與結(jié)論如下:
　　 1、地圖與DLG數(shù)據(jù)庫一體化管理模型的提出。論文提出的拓?fù)涞貓D模型是一種能同時(shí)表達(dá)空間要素幾何形態(tài)、空間要素之間的拓?fù)潢P(guān)系及空間要素可視化符號(hào)的混合模型。模型中提出了數(shù)據(jù)域的概念,完整描述了點(diǎn)、線、面相互關(guān)聯(lián)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),規(guī)定了幾何對(duì)象

4、,分析了空間關(guān)系及操縱,顯式表達(dá)了空間要素在不同層次上的幾何相關(guān)性。模型的顯著特點(diǎn)是對(duì)區(qū)域要素(點(diǎn)、線、面)之間的相關(guān)性不加.限制,具有強(qiáng)大的拓?fù)潢P(guān)系表達(dá)能力。模型將地圖視為與幾何數(shù)據(jù)同等重要的組成部分,奠定了圖庫一體化的理論基礎(chǔ)。
　　 2、論文研究了拓?fù)涞貓D模型的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。拓?fù)涞貓D模型從軟件技術(shù)角度而言,是一個(gè)具有網(wǎng)絡(luò)層次關(guān)系的復(fù)雜模型,其建模及編輯(增、刪、改)相互關(guān)聯(lián)。論文就其操縱模式、可視化表達(dá)、分類處理、工程化、標(biāo)準(zhǔn)

5、化等方面進(jìn)行了大量的分析和研究工作,實(shí)現(xiàn)了模型的建模及動(dòng)態(tài)維護(hù)。論文就要素及屬性、符號(hào)定義——模板,給出了完整的規(guī)則體系。該規(guī)則體系己用于生產(chǎn),驗(yàn)證了其可行性和有效性。
　　 3、論文研究了基于拓?fù)涞貓D模型及相關(guān)技術(shù)條件下的制圖與建庫一體化生產(chǎn)工藝,其重點(diǎn)是幾何構(gòu)造工藝,核心是在跨數(shù)據(jù)層的幾何數(shù)據(jù)構(gòu)造拓?fù)涞幕A(chǔ)上按需要構(gòu)建要素的幾何對(duì)象。與傳統(tǒng)的幾何繪制方法相比,該工藝能有效構(gòu)建、動(dòng)態(tài)維護(hù)區(qū)域要素空間拓?fù)潢P(guān)系。有效的保障了質(zhì)量,

6、顯著提高了建庫效率。
　　 4、將拓?fù)涞貓D模型應(yīng)用于實(shí)踐。論文實(shí)現(xiàn)了在公共空間數(shù)據(jù)庫環(huán)境下的要素地圖符號(hào)管理,增加符號(hào)字段,使要素的屬性、幾何、符號(hào)作為一個(gè)數(shù)據(jù)記錄項(xiàng)。該管理模式對(duì)完成要素的一體化更新有著決定性作用,其應(yīng)用特性等同于DLG和DRG庫,且更具靈活性。
　　 5、拓?fù)涞貓D模型的工程化。在論文中提出的一體化生產(chǎn)模式已在基礎(chǔ)地理信息界經(jīng)過了幾年的實(shí)踐驗(yàn)證,構(gòu)建了不同比例尺系列國(guó)家基礎(chǔ)地理信息、城市基礎(chǔ)地理信息、海