基于基态修正模型的时态GIS系统的研究与设计

摘要

时态GIS(Temporal GIS or TGIS)是GIS研究中一个重要的领域，具有时态性质的地理信息系统也一直是人们研究和开发的热点。时态GIS的组织核心是时空数据库，其概念基础则是时空数据模型。时态GIS的关键问题是建立合适的时间与空间联合的数据模型——时空数据模型，更有效地组织、管理和完善时态地理对象的属性、空间和时间语义，以便重现历史状态，跟踪变化，预测未来。 论文在深入研究时态GIS和时空数据模型基本原理和理论思想的基础上，分析和阐述了基态修正模型的特点和优势，进行模型的改进和扩展，得到一个可操作的、高效的时空数据模型——基于基态修正的面向对象时空数据模型。基态修正模型是解决时空数据的存储问题，而面向对象数据模型是解决时空数据的组织问题，二者结合可以有效地解决时空数据的存储和组织。 论文将基于基态修正的面向对象时空数据模型理论应用到旅顺自来水信息系统(T-GIS)开发过程中，针对时空数据存储和组织进行应用设计，并从系统需求分析、总体结构设计、数据库设计与实现和系统功能实现等方面结合数据模型的应用进行了介绍。该系统采用了组件式开发方法，以ESRI公司的MapObjects控件为依托，直接使用Shape文件以及dbf表作为数据平台，在Visual C++开发平台上利用程序控制。该系统结合MapObjects控件对Shape文件数据的操控方法来实现对图层的基本操作、数据存储过程以及历史数据查询。应用结果表明，基于基态修正的面向对象时空数据模型对于实现具有时态功能的小型地理信息系统的设计和开发，具有实用性。

目录

文摘

英文文摘

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1绪论

1.1研究的背景

1.2研究的现状

1.3论文的主要工作

1.4论文的组织结构

2时态GIS概述

2.1时态GIS的概念

2.2国内外时态GIS的发展

2.2.1国外时态GIS的发展

2.2.2国内时态GIS的发展

2.3时态GIS的功能

2.4时态GIS主要研究内容

2.5 小结

3基于基态修正模型的面向对象的时空数据模型的研究

3.1几种时空数据模型概述

3.1.1序列快照模型

3.1.2基态修正模型

3.1.3时空复合模型

3.1.4时空立方体模型

3.1.5几种时空数据模型的比较

3.2 T-GIS系统时空数据的特点

3.3基态修正模型

3.3.1基态修正模型的特点

3.3.2基态修正模型的时空数据存贮方式

3.3.3基态修正模型的优缺点

3.4基态修正模型的改进和扩展

3.4.1基态修正模型的改进

3.4.2基态修正模型的扩展

3.4.3基于基态修正模型的面向对象的时空数据模型

3.5小结

4 T-GIS系统时空数据模型及数据库设计

4.1 T-GIS系统设计流程

4.2 T-GIS系统时空数据模型设计

4.2.1 T-GIS系统时空数据的存储方式

4.2.2 T-GIS系统时空数据的组织方式

4.3 T-GIS系统时空数据库设计

4.3.1时态、空间与属性内聚性

4.3.2 T-GIS系统时空数据库设计

4.4数据表设计

4.4.1数据表的结构

4.4.2时空数据更新示例

4.4.3时态数据查询设计

4.5 小结

5 T-GIS系统软件设计实现

5.1组件式开发

5.1.1 GIS系统的开发方式

5.1.2组件式GIS的特点

5.2系统开发工具及运行环境

5.2.1开发工具选择及运行环境

5.2.2 MapObjects简介

5.2.3空间数据格式Shape Files

5.3 T-GIS系统开发的实现

5.3.1 T-GIS系统总体设计

5.3.2 T-GIS系统功能设计

5.3.3时态查询功能的实现

5.4 小结

6结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢