时空数据模型综述

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1、第28卷第1期地理科学进展Vol.28,No.12009年01月PROGRESSINGEOGRAPHYJan.,2009时空数据模型综述陈新保1,2，SongnianLi1，朱建军2，陈建群2（1.瑞尔森大学土木工程系，加拿大多伦多；2.中南大学信息物理工程学院，长沙410083）摘要：虽然相对传统的GIS数据模型而言，人们对时空数据模型的研究起步较晚，但是大量的时空数据模型已经被提出了。在综述已有时空数据模型时，就如何区别时空数据模型的异同，众多研究人员和学者更多地是比较模型优缺点或罗列和陈述各模型针对某一案例的实践和应用，而没有阐述模型间的本质区别

2、，没有过多地解释模型扩展及其关联性，也就无法跟踪已有模型的扩展、变异和发展趋势，最终导致在选择模型的应用、实践和整合其他非-时空数据模型时，不能做出最优抉择。与众多相关时空数据模型的综述文献不同，本文进一步提升和归纳已有模型，主要集中叙述众多相关时空数据模型的扩展和关联性，阐述模型间的本质区别，呈现模型的演变过程，从而为人们在应用和实践时空数据模型时提供科学的指导，为模型的扩展和新模型的研究提供理论依据和参考。关键词：时空数据模型；扩展；关联性1引言时空组合模型(space-timecomposites)等，其后在其专著———也是最早一部时空著作，被学

3、者认为是时近20年来，随着以空间数据库为基础的GIS态GIS研究的正式标志的书籍《TimeInGeographic研究和应用的不断深入，随时间而变化的信息越来InformationSystems》中，作了更详细的回顾和阐述；[10]则从时间所要表达的本质和特性出发，对越受到人们的广泛关注[1]。而时态GIS的提出及实Peuquet践，在诸如地籍变更[2]、环境监测、城市演化、交通管已有的模型进行归纳和评述，即它们是基于位置的理、地震救援、全球或区域气候[3]、军事战场态势分时空表达、基于实体的时空表达、基于时间的时空表达和基于事件的时空表达等；Yuan

4、[11]对基于时间析、国家大型基础地理数据库建设[5,6]等领域都得到了大量的应用，有效保存和管理了历史变化数据，标签（包括快照模型、时空复合模型、时空对象模型[37]并能模拟和实现历史状态、跟踪变化、预测未来等）的模型和基于事件或过程的时空模型(包括过程和功能。ESTDM（Peuqet&Duan,1995）、地形空间模型（OO-作为时态GIS的核心研究内容———时空数据geomorph,Raper&Livingstone,1995）和三域模型模型，是时态GIS的最重要的组成部分，是能否实（thethreedomainmodel,Yuan1994；Ap

5、rocess-ori-现时态GIS良好应用的前提条件。正因如此，国内entedorsemanticsapproach,Yuan1996））两大类的相关模型进行了论述。Pelekisetal.[12]则用图来实例外研究者和技术人员对此展开了大量的研究和实践，并由此产生众多时空数据模型的综述性文献。化模型的方式详细说明了11种模型。国外有代表性的有Langran[7,8]、Peuquet[9,10]、Yuan[11]和国内学者对时空模型的综述性文献，主要多参Pelekisetal.[12]等。其中Langran[7]最早就前人关于时照国外的综述成果，多从时

6、空数据模型的应用领域出发，对其进行总结。其中尹章才和李全[13]以土地划空模型的成果进行了文献性总结和讨论，主要从计算机模型入手，总结了4种模型，即立方体模型拨案例，对时空数据的存储管理和语义表达，总结(space-timecubemodel)、快照模型(snapshots)、基态和阐述了国内外比较实用的10种时空数据模型，修正模型(thebasestatewithamendmentsmodel)和这些时空数据模型有时空立方体模型、连续快照模收稿日期：2008-03；修订日期：2008-09.基金项目：国家留学基金项目（2007-3020）。作者简介：

7、陈新保（1980-），男，湖南桂阳人，加拿大瑞尔森大学访问博士生，现从事时空模型、高级时空分析和协作式下的网络分析等方面的研究，已发表论文4篇。E-mail:chenxinbao_520@hotmail.com通讯作者：朱建军（1965-）,教授，博导，主要从事空间误差分析及模型构建等研究。E-mail:zjj@mail.csu.edu.cn009~017页10地理科学进展28卷型、基态修正模型、时空复合模型、第一范式(1NF)关时空规划模型（EdNash）和基于语义的时空数据模系时空数据模型、非第一范式(N1NF)关系时空数据型（Yuan1995；徐

8、志红等1997）等没有论述。模型、基于事件的时空数据模型、面向对象的时空就众多时空数据模型的综