土地利用变化时空数据库设计与功能实现

摘要

时空数据模型是时态地理信息系统(Temporal Geographic Information System TGIS)的核心，它能够有效组织和管理时态地理数据，由于它的复杂性，目前仍然是一个非常具有挑战性的课题。本文以厦门市1989年、1997年和2004年土地利用数据为例，探讨了土地利用时空数据模型的设计和功能实现等方面的问题。具体内容如下： (1)论述了与时空数据模型相关的研究概况，包括时空数据模型的研究进展、时空数据库中的时间和时空拓扑关系。 (2)阐述了时空数据模型中变化的概念，在此基础上利用基态修正模型的思想，对模型的框架进行设计并给出了变化信息的提取方法，之后，给出时空数据库结构的设计。 (3)利用厦门市1989年、1997年和2004年的土地利用数据，初步实现了厦门市土地利用变化过程的建模，并利用VB.NET开发平台和组件GIS开发工具ArcObjects完成了时间断面复原、单个对象历史数据回溯和变化信息的动态统计等功能。 (4)从数据的存储、功能的实现和查询效率等几个方面对本文的土地利用变化时空数据库设计模式进行了评价，指出其优点和不足，并对研究过程中遇到的问题进行了讨论。 研究结果表明，本文提出的土地利用时空数据模型可以用于对土地利用时空数据的组织，并且对其进行功能扩展也比较容易。

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摘要

中文文摘

第1章绪论

1.1研究背景

1.2时空数据模型的研究

1.2.1序列快照模型(Sequent snapshots model)

1.2.2基态修正模型(Base state with amendments model)

1.2.3时空复合模型(Space-time composite model STC)

1.2.4时空对象模型(Spatio-temporal Object model STO)

1.2.5基于事件的时空数据模型(Event-Based spatio-temporal data model)

1.3时空数据库中的时间

1.4时空数据库中的时空拓扑关系

1.4.1时间拓扑

1.4.2空间拓扑

1.4.3时空拓扑关系

第2章时空数据模型设计

2.1时空变化过程及其概念分析

2.2时空数据模型的设计

2.2.1要素变化信息的提取

2.2.2时空数据库的设计

第3章土地利用变化时空数据库的构建

3.1时空数据库的构建流程

3.1.1建立历史数据表和现势数据表

3.1.2初始两个相邻时刻土地利用数据的空间叠置分析

3.1.3临时现势数据表和临时历史数据表的建立

3.1.4后续相邻时刻土地利用数据的空间叠置分析

3.1.5 LUCC数据库中现势数据表和历史数据表

3.2小结

第4章时空变化分析功能的实现

4.1 GIS组件及开发平台简介

4.1.1 GIS组件简介

4.1.2 ArcObiects开发方式

4.1.3系统开发平台简介

4.2时空数据模型功能的设计

4.2.1时间断面复原功能的设计

4.2.2单个要素历史数据回溯功能的设计

4.2.3土地利用数据变化信息统计功能的设计

4.2.4小结

第5章时空数据模型评价

5.1数据存储评价

5.2功能评价

5.3查询效率评价

第6章总结、讨论与展望

6.1研究工作总结

6.2讨论

6.3研究展望

参考文献

攻读学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

个人简历