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地形数据的现势性问题日益突出,引起了广大用户和政府部门的高度关注。因此,地形数据增量信息的发布已经逐渐成为地形数据生产部门的主要任务。地形数据增量信息发布不仅要涉及数据生产商如何发现、提取、存储管理更新过程中的增量信息,而且要考虑增量信息在用户端的可用性。由于地形数据库具有复杂的数据结构,因此使得地形数据库的增量信息发现、提取、存储管理过程非常复杂。而且由于人们目前对地形数据库的增量更新和发布在理论、方法、模式等方面的研究工作刚刚起步,难以指导地形数据增量信息发布服务系统的设计和开发,影响了增量信息发布的效率和质量。针对目前地形数据增量信息发布研究和应用中存在的问题,本文主要在以下5个方面进行了深入研究:1)增量信息是事件和快照差的合成体,其中快照差是增量信息的主体,在用户端需要基于旧快照和快照差实现更新。因此本文首先分析了图元快照差的基本类型,在此基础上给出了图元(即简单地理目标)快照差的形式化表达模型。此模型可完整的表达图元变化产生的快照差,为增量信息的表达奠定基础。并且给出了快照差类型的三级判断方法。此方法分三个步骤分别取不同的操作符和操作数计算两个快照之间的差值情况,根据计算结果判定快照差的类型。
2)事件是增量信息的组成部分,其类型能明确的表达快照差产生的原因。本文基于新旧快照中地理目标的度量属性逻辑运算结果和新旧快照中地理目标的父子关系,确定了引起快照差的17种事件类型。
3)基于事件和快照差提出了增量信息的定义,其类型是基于事件类型和快照差类型及其有效的映射关系确定。研究基了于事件类型和快照差类型如何确定的规则。根据14种快照差类型和17种事件类型确定了38种增量类型。
4)地形数据库更新过程中产生的增量信息具有变长和结构不一致的特点,也就是具有半结构数据的特点。OEM模型是当前面向半结构数据建模的常用模型,根据OEM的建模规则和增量信息的特点,本文给出了基于OEM的地形数据增量信息建模框架。
5)在上述研究成果的基础上,提出了增量信息半自动化提取的实现方法和发布框架。基于商用软件平台,对本文所提出的模型、方法进行了试验实现。基于VB和MO实现了增量信息的半自动化提取系统,实现增量信息的提取、存储管理和格式转换。基于ArcIMS和JSP实现了增量信息发布服务系统。能够实现增量信息的在线浏览、查询、定购。
研究表明,本文提出的增量信息分类与判断方法——能够详细的判断各种类型的增量信息,满足增量信息发布应用中数据组织和用户端更新的需求;捉出的增量信息数据建模框架能有效的对具有半结构特性的增量信息进行建模。本文中提出的方法为增量信息的提取、发布提供了理论基础和解决方案,为此类系统的设计与实现提供了一种新的方法,有助于推进此类系统的应用与发展。本文的研究是建立在对地形数据中地物要素的离散变化的基础上,因此提出的分类和判断方法、增量信息的建模方法只适用于地形数据库中的地物要素,不适用于等高线等地貌要素。