基于事件的面向对象时空数据模型研究与应用

论文摘要

时空数据建模技术已成为当前领域的一个重要研究方向，主要包括获取地理现象的空间、时间及属性的完整描述信息，实现时空数据的统一存储、管理，并按不同需求提取，完成时序、空间和时空等多种分析，发展时空数据集成能力。本文从地理认知、事件语义的角度提出了时空数据建模的概念模型、逻辑模型，就模型中时空信息的表示、时空拓扑的表达以及时空信息的检索和应用等方面进行了较为系统的研究。本文主要的研究成果如下：论文分析了空间和时间这两种运动物质存在的基本形式，研究了地理实体的三个基本特征—空间、时间和属性，给出对时间语义进行分割，从引起世间万事万物变化的源泉—事件语义的角度对时空地理对象数据建模的想法。论文分析了描述事件变化的各个方面，即对象状态的改变、空间位置的改变、对象属性的改变以及对象的演变等等，从地理实体量变和质变的角度，给出了<对象，时间，地点，事件，属性>五元组的描述方式，并详细对各个元组进行了描述。本文在总结分析已有两类表达时空信息的方法—用时间标记时空对象表示时空信息的方法和用事件和过程表示时空信息的方法的基础上，汲取两种方法的优点，给出了基于事件语义的时空地理对象逻辑模型。用统一建模语言对该模型进行了具体表达。论文以大连市村镇规划建设系统为例，基于扩充的关系数据库，实现了所给出的模型，建立了单位表、空间表、事件表、属性表和关系表，并通过对时间段和时间点的查询，实现了对单位的历史回溯和整个区域的历史回溯。文中最后给出大连市村镇规划建设系统实现了局部历史回溯、划定范围历史再现、历史信息查询、历史统计、历史年度数据分析等时空信息查询检索分析功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和现状
• 1.2 研究目的和意义
• 1.3 本文主要工作
• 2 时空数据模型研究
• 2.1 地理世界的空间概念
• 2.1.1 地理空间（Space）
• 2.1.2 空间对象（Spatial Objects）
• 2.1.3 空间属性（Spatial Attributes）
• 2.2 地理世界的时间概念
• 2.2.1 地理世界的时间
• 2.2.2 四种基本的时间特征模型
• 2.2.3 时间的表示
• 2.2.4 时间粒度和时间密度
• 2.3 几种时空模型概述
• 2.3.1 时间立方体模型（space-Time Cube）
• 2.3.2 序列快照模型（Sequent Snapshots）
• 2.3.3 基态修正模型（Base State With Amendments）
• 2.3.4 时空复合模型（Space-Time Composite）
• 2.3.5 基于事件的时空数据模型（Model Based On Event）
• 3 基于事件语义的时空数据概念模型
• 3.1 时空语义
• 3.2 事件语义描述
• 3.3 事件以及事件分类
• 3.4 事件关系
• 3.4.1 时间与事件关系
• 3.4.2 事件与对象状态的关系
• 3.5 对象（Object）
• 3.6 概念模型描述
• 3.7 语义表达
• 4 基于事件语义的面向对象的逻辑模型
• 4.1 建模原则
• 4.2 面向对象的优越性
• 4.3 UML简介
• 4.4 基于事件的面向对象时空数据模型
• 4.4.1 空间对象
• 4.4.2 时间对象
• 4.4.3 属性对象
• 4.4.4 事件对象类
• 4.5 基于事件的面向对象时空数据模型
• 5 基于事件的面向对象的时空模型在大连土地村镇规划建设系统中的应用
• 5.1 大连土地村镇规划建设系统介绍
• 5.2 软件环境配置
• 5.3 基于事件的面向对象数据模型的物理模型与数据操作
• 5.3.1 物理存储
• 5.3.2 模型实现
• 5.3.3 主要的时空操作
• 5.3.4 主要的时空查询
• 5.4 大连土地村镇规划建设系统
• 5.4.1 功能模块图
• 5.4.2 功能模块举例
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢