地下管网数据的时空数据组织与更新

摘要

城市地下管网是城市建设管理的重要信息也是城市赖以生存和发展的物质基础，亦称为城市的“生命线”。地下管网数据更新是地下管网可持续发展的客观要求。目前地下管网数据更新模式多使用非时态的手动方式，未保存历史数据且易产生由于人为因素而造成更新后的地下管网数据质量下降问题，如空间数据不一致性等。鉴于此，地下管网数据更新的时态化和自动化（或半自动化）是其必然发展趋势。主要研究工作包括： 1.首先，阐述地下管网的空间分布特性，重点分析了地下管网要素间的拓扑关系即地下管网在三维空间上的拓扑关系，并提出了相应的判断方法，为地下管网数据增量更新的自动化（或半自动化）奠定了基础。 2.比较了目前常见的几种时空数据模型的优缺点，根据地下管网的特点，本文选择基态修正模型作为地下管网的时空数据模型，能够较好地进行历史数据查询；针对地下管网的特点，本文将图形数据以“层”的形式进行存储和显示，每一“层”与相应类型的属性数据表相关联，并且将管点和管线段分“层”显示和存储。 3.详细分析了地下管网的变化类型，根据地下管网的变化类型总结了管线的操作事件包括管点的移动，管线段增加、删除、断开、合并等；在地下管网数据变化类型的基础上建立增量信息文件，将增量信息文件与地下管网历史数据融合产生新的地下管网数据，实现地下管网数据更新的自动化（或半自动化）。 4.最后，本文是使用C++.NET为开发语言在VisualStudio2005环境下实现了地下管网数据的增量更新、地下管网历史数据的快照查询、长度计算、缓冲区分析、空间数据和属性数据互查询、地下管网在三维空间上拓扑关系的判断等功能。 研究表明，基于增量信息文件的更新方法是地下管网数据更新的一条可行途径，为此地下管网数据更新系统的设计与实现提供了一种新的更新模式，有助于推动此类系统的应用与发展。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1地下管网的概述

1.1.1地下管网

1.1.2地下管网的特征

1.1.3我国目前地下管网状况

1.2地下管网数据更新

1.2.1数据更新模式

1.2.2地下管网数据更新的基本任务

1.2.3地下管网数据更新的特点

1.3国内外地下管网地理信息系统的研究现状与发展

1.4本文的研究思路

1.5论文章节安排

第二章 地下管网的管线要素间拓扑关系

2.1拓扑关系定义

2.2地下管网的拓扑要素及拓扑关系

2.2.1地下管网拓扑元素

2.2.2空间拓扑关系

2.2.3时态拓扑关系

2.2.4地下管网要素的时空拓扑关系

2.3地下管网要素空间拓扑关系的判定

2.3.1管点之间拓扑关系判定

2.3.2管点与管线段之间拓扑关系判定

2.3.3管线段之间拓扑关系判定

2.4本章小结

第三章 地下管网的时空数据组织

3.1时空GIS的基本概念

3.1.1时间的基本概念

3.1.2时空GIS概述

3.2时空数据模型的基本概念及主要类型

3.2.1时空数据模型基本概念

3.2.2时空数据模型类型

3.2.3应用于地下管网的时空数据模型

3.3地下管网的数据组织

3.3.1地下管网的数据组织方法分析

3.3.2地下管线的空间数据模型

3.3.3地下管线数据组织

3.4地下管网的数据结构设计

3.5本章小结

第四章 地下管网的变化类型及增量更新

4.1地下管网的管线变化类型

4.1.1地理空间实体的变化类型

4.1.2地下管网的变化类型

4.2地下管网要素操作事件

4.2.2管点移动

4.2.2管线段增加、删除

4.2.3管线段断开

4.2.4管线段合并

4.3地下管网的增量更新

4.3.1增量信息文件

4.3.2地下管网的数据增量更新流程图

4.3.3增量更新中的空间一致性的维护分析

4.4本章小结

第五章 实验研究

5.1系统的实验平台和开发环境

5.1.1 Microsoft Visual Studio 2005开发环境

5.1.2 .NET Framework 2.0介绍

5.2实验系统功能需求分析

5.3实验系统功能设计

5.4实验系统实现

5.4.1数据的基本操作

5.4.2数据查询

5.4.3数据更新

5.5本章小结

第六章 总结和展望

6.1总结

6.2不足和展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间主要研究工作与成果