基于tgis的土地信息时空数据模型构建与应用

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1、桂林理工大学硕士学位论文国海洋服务机构(NOS)从1992年开始使用Intergraph公司的自动制图系统ANCS，用改进的时空数据结构处理有关海岸线、航海辅助设施等每年的变化情况；美国地质调查机构(USGS)建设的“面向21世纪国家地形数据框架”，采用时空数据组织方式对海量的航测、卫星高精度数字正射影像数据以及水文、交通、土地等矢量特征数据实施月甚至周一级的时变数据更新与管理(USGIS，2005)。1．2．2国内研究现状国内的TGIS研究从20世纪90年代开始，最初是从国外引进TGIS的概念和对TGIS的数据结构进行初步的探讨。此后国内T

2、GIS的理论研究进入一个新的阶段，研究的重点集中于TGIS的数据模型。郭达志(1993)提出一种用于矿业开发的空间和时间综合四维数据模型Ⅻ；张祖勋等(1996)对TGIS数据结构进行了研究n引：陈军(1995)、黄明智(1997)等研究了在关系数据库模型下非第一范式关系时空数据模型：史文中(1995)也参与了时空建模方面的研究，提出了一个面向对象时空及属性统一的概念模型STA¨4】：陈涛(1995)从数据结构的角度，提出了三维空间及一维时间联合建模的可能性n钔；陈军等(1997)发表了面向对象的时空数据模型研究n钊；龚建雅(1997)以文件结

3、构的方式，提出了一个基于对象版本标识的时空数据模型，该模型可以兼顾传统GIS和TGIS的需要n9I；杜道生等(1997)提出了基于同步数据项和碎分拓扑弧段时间标记的时态空间数据模型乜0。，将属性状态里同步变化的若干数据项归为一组同步数据项组，空间状态里一定时间范围里同步变化的若干坐标点归为一组碎分拓扑弧段时间标记，可以达到既体现地理状态的局部变化又最大限度避免不变状态数据冗余存储的效果：舒红(1997)从概念、形式化和逻辑建模等方面对时空数据模型进行了研究，基于时空复合模型的原理，较全面地总结出了一套时空数据逻辑建模指导原则，设计了一个面向对

4、象的时空数据模型。刘仁义、刘南等(2000)发表了基态修正模型的扩展研究瞳¨，提出了建立区段快速索引和变粒度索引因子方法，以及采用历史库、过程库和现实库对时空过程和时空关系进行描述的思路：郑扣根、潘云鹤等(2001)发表了基于事件对象的时空数据模型的研究，深入探讨事件的时空语义，进一步扩展基于事件的时空数据模型，使其适用于高层时态查询、时空一体化的对象标识、数据更新等操作；陆锋、李小娟、周成虎等(2001)发表了基于特征的时空数据模型的研究他21，认为目前的时空数据模型缺少对地理现象的显式定义和基础关系描述，不能在语义层次上实现数据共享，提出

5、发展基于特征的时空数据模型是新一代地理信息系统的核心所在，并讨论了基于特征的概念模型要素、相互关系以及关键技术；曹志月等(2002)提出了一种面向对象的时空数据模型心31，在时空对象中对地理信息的时问、空间和属性三部分进行了统一表示，基于双时序的组织数据，采用了动态多级索引方式的基态修正存贮法；林广发(2002)认为事件是驱动时空数据发生变化的根本原因，但每一次事件对数4桂林理工大学硕士学位论文据对象的影响总是局限于一定的范围，这内在地表现为对象的属性之间的时空内聚性并决定了时态数据管理的对象粒度，根据这一观点设计了一种事件为核心的面向对象时

6、空数据模型业引；尹章才等(,2003)发表基于图论的时空数据模型的研究盈引，用图的顶点表示时空实体，用图的边表示实体的时态关系，该模型能显式表达时空实体与时态关系：卢炎生等(2003)发表了基于属性标识位的面向对象时空数据模型；金培权等(2004)提出了基于历史拓扑和描述子的时空数据模型心6J，采用结合显式表达和隐式表达的混合型方法来表示时空信息，其中历史拓扑显式表达时空对象间的历史关联，而描述子隐式表达单个时空对象的内部属性变化以及时空对象间的空间拓扑关系；陆志泊(2005)重点研究了栅格时空数据模型271，提出基于四进制的线性四叉树编码压

7、缩栅格数据，并设计和验证了基于MQ码压缩算法、差异变化算法和差异累加算法。林辉(1993)、马劲松(1995)、黄杏元(1995)、乐燕芬(1997)、王晓栋(1999)、张山山(2003)、宋玮(2005)、徐健(2006)等也提出了一些数据模型或对模型进行修正。国内TGIS研究的重点也集中在数据模型上，大大推进了TGIS理论与时空数据模型在中国的应用和发展。国内TGIS应用系统主要集中在地籍、土地利用和房产等领域，已具有一些较为成功的经验。上世纪90年代以来，随着我国土地使用制度的改革和土地信息系统开发的深入，我国的许多专家学者也针对土地

8、信息系统中的时态问题进行了深入的研究。乐燕芬(1996)提出了时态地块和活动权属概念，构造了一个描述和表达土地时空变化的扩展时空复合模型，设计了地籍管理实验系统，实