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1、第29卷第5期海洋测绘Vol129,No152009年9月HYDROGRAPHICSURVEYINGANDCHARTINGSep.,2009时空数据模型的相关概念及分类1,212陈新保,SongnianLi,朱建军(1.瑞尔森大学土木工程系,加拿大多伦多;21中南大学信息物理工程学院,湖南长沙410083)摘要:随着时空数据的日益增多和时空GIS重要性的不断增加,新的时空数据模型或模型扩展会被不断开发和提出。介绍了时空数据模型的相关概念及其关系,同时在对当前时空数据模型和已有的分类方法进行归纳和分析的基础上,提出了一种改善的分类方
2、法,此方法能更好解释众多模型间的本质区别。关键词:时态GIS;时空数据模型;时空概念模型;时空数据库模型;分类中图分类号:P208文献标识码:B文章编号:167123044(2009)0520074204质区别。1前言从时空数据模型与时态GIS概念着手,理清相时态GIS的关键是建立合适的时间与空间联合互关系。然后,对当前时空数据模型已有的分类方[1]的时空数据模型;其关注的焦点是空间要素随时法进行归纳和分析,肯定和完善了文献[2]的分类间变化的建模;其研究的要点是如何把时间整合到方法,此方法能更好解释众多模型间的本质区别。地理空间
3、(或实体)、时空语义表达(相互关系)及时2相关概念的阐述空分析(变化、模拟、规划和预测等)等理论与方法。目前,几乎所有时态GIS方面的研究都是围绕这几时间、空间和属性是地理实体和地理现象本身个要点进行的。时空数据模型是时态GIS的根基和固有的三个基本特征,是反映地理实体的状态和演核心研究内容,时空数据模型的优劣,决定着时态变过程的重要组成部分,也是时态GIS构成的基本[3]GIS操作的灵活性和功效,影响和制约着时态GIS三要素。它们之间的关系可用图1表示。理清时应用和发展。由于时空数据模型的重要性,大量的空数据模型、时空概念模型、
4、时空数据库模型的定义研究人员或学者对此展开研究,在不到二十多年的及它们与时态GIS之间的关系是理解和从事时态时间里,提出和扩展了二十多种主要的时空数据模GIS研究的前提。从现有相关的文献来看,国内许型。同时,也产生了大量的相关文献。多学者对时空概念模型、时空数据库模型的定义及从综述时空数据模型的相关文献来看,人们更其相互关系进行了叙述;但更多的是把时空数据模多的是在罗列和解释各模型的特征或案例应用分型同时空数据库模型等同,或者把时空数据模型理析,而很少涉及相关模型的扩展和关联性。而模型解为时空数据库模型,重在研究时空数据的计算机的
5、异同描述,又更多的是从表面入手,只是比较和罗存储和查询。文献[4]、[5]从时空语义的角度,认列其优缺点,没有从本质上加以区别,从而无法跟踪为时空概念模型是在时间、空间和语义方面更加完已有模型的扩展、变异和发展趋势。在选择模型的整地模拟客观地理世界,能有效地表达、记录和管理应用、实践和整合其他非时空数据模型时,也无法产现实世界的实体及其相互关系随时间所发生的变生更好的模拟和分析效果,无法做出正确抉择。造化,为时空数据组织和时空数据库模式设计提供了成这种情况的原因有:一方面人们对时态GIS的相基本的概念和方法。文献[6]把时空数据库
6、模型定关概念,特别是时空概念模型、时空数据库模型、时义为空间数据在一段时间当中产生变化的一组记空数据库和时态GIS等概念混淆或模糊,从而在模录,它主要的目的在处理时间与空间交互作用的复型罗列和解释其特征时,导致模型相互重叠描述现杂现象。文献[7]认为时空概念模型是包括时间和象严重,掩盖了本质差别;另一方面,人们又不能从空间要素在内的数据模型;时空数据库是在空间数本质上提出更好的分类方法,正确阐述模型间的本据库的基础上增加时间要素而构成的三维(无高度收稿日期:2008209202;修回日期:2009201205基金项目:国家留学基金
7、([2007]3020)。作者简介:陈新保(19802),男,湖南桂阳人,博士研究生,主要从事时空模型和网络分析研究。第5期陈新保,等时空数据模型的相关概念及分类75维)或四维数据库。文献[8]从地学的角度,认为时模型设计提供了基本的概念和方法;时空数据库模空数据模型是一种有效组织和管理时态地学数据、空型是从数据结构实现角度来考虑时空数据在系统中间、专题、时间语义完整的地学数据模型,强调了地学的描述与操作;而时空数据库从数据文件组织角度对象的空间和专题特征以及这些特征随时间的变化,来考虑时空数据的存储和管理。时空概念模型是时即时态
8、特征;就时空概念模型及时空数据库的区别而空数据库模型的基础和理论依据,时空数据库模型[8]言,作者认为时空数据库是模拟、分析和研究时空过更注重与现有技术紧密结合的数据模型,时空数程的基本设施条件,而时空概念模型是时空数据库的据库是时空数据库模型的计
