基于对象关系型空间数据库理论的GIS实现

论文摘要

目前GIS管理数据是以“中间件”技术为主流,利用现有关系型数据库管理属性数据,采用“中间件”管理空间图形数据,造成空间图形数据与属性数据存储与管理分析的割裂问题。本文提出对于GIS中的同一个对象数据的图形数据与属性数据不应分开管理,应寻求更合理的管理方式,实现在同一个数据库内同时储存、查找和管理空间图形数据和属性数据,在大量用户访问海量数据的环境下,保持系统速度和维护数据的完整性。提出全新的对象—关系型空间数据库管理系统,将Point,Simple-line,Polyline,Polygon,Rectangle,Circle,Hpolygon,Shape等空间数据类型与数字、字符、时间等文本数据一同定义为数据库基本数据类型,对这些基本空间数据类型提供基于相同算法的多种拓扑空间演算和几何演算（将GIS的分析算法直接引入到数据库中,以便更好的管理空间数据）;实现以相同的过滤算法、查询优化算法在DBMS内核处理空间与非空间数据。兼容国际SQL标准,并拓展使用SQL查询空间数据的功能。 利用面向对象数据模型先天良好的扩展性能构架多媒体应用架构（Multimedia Framework）,创建泛用大型对象GLO（Generalized Large Object）类和agent类,分别管理影象类和声音类,可以很好的管理识别不同格式的影像数据,播放多媒体数据,与关系型数据库采用BLOB[7]（Binary Large Object）管理有着极大的分别。 采用特有的MMP（Maximum Minimum Point）过滤算法,实现空间与属性数据的统一快速检索与分析,在检索速度上有明显的提高。 比以“中间件”方式管理空间数据开发的GIS产品在性能和功能上更进一步。从根本上解决了数据存储、检索运算的割裂问题,有机地组织了空间数据和属性数据。实现了我国第四代GIS空间数据库技术。 基于RUP模型的软件工程管理,比常规软件工程管理更有效更具优势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 选题背景与意义
• 1.2 GIS国内外发展现状
• 1.3 研究思路及路线
• 1.4 主要研究内容
• 第二章 分析传统GIS数据管理方式与问题
• 2.1 GIS数据特点
• 2.2 GIS数据存储发展历程
• 2.2.1 第一代数据文件型
• 2.2.2 第二代混合型数据模型
• 2.2.3 第三代GIS关系数据模型
• 2.2.4 第四代GIS面向对象模型
• 2.2.5 第五代GIS数据管理模型-对象关系模型
• 2.2.6 典型GIS开发模型比较
• 第三章 对象关系型空间数据库有关技术论述
• 3.1 对象关系数据模型的结合
• 3.1.1 关系型数据模型的扩展
• 3.2 基本空间类型的定义
• 3.3 空间拓扑运算与几何运算
• 3.3.1 拓扑运算
• 3.3.2 几何运算
• 3.4 数据查询
• 3.4.1 动态查询优化
• 3.4.2 空间索引与过滤
• 3.5 多媒体架构
• 3.6 对象关系型数据库与扩展关系型数据库的区别
• 3.7 对象关系数据库ZEUS2000主要特点
• 第四章 空间数据索引
• 4.1 各类索引机制
• 4.2 MMP过滤算法一种改进的过滤算法
• 4.2.1 MMP过滤算法原理及处理过程
• 4.2.2 多重过滤处理器的结构
• 4.2.3 MMP算法的优越性
• 4.2.4 本节结语
• 第五章 软件开发模型与RUP的引入
• 5.1 引言
• 5.2 开发模型简介
• 5.2.1 瀑布模型
• 5.2.2 演化模型（也即所谓增量模型）
• 5.2.3 螺旋模型
• 5.2.4 原型法
• 5.3 RUP的引入
• 5.4 根据RUP制定的主体开发流程
• 5.4.1 需求
• 5.4.2 分析设计
• 5.4.3 开发实施
• 5.4.4 测试
• 5.4.5 项目实施（部署）
• 第六章 通信线路资源管理系统的设计实现
• 6.1 总体说明
• 6.1.1 目标
• 6.1.2 设计原则
• 6.1.3 命名原则
• 6.1.4 编码原则
• 6.2 概要设计
• 6.2.1 TRMS功能
• 6.2.2 TRMS数据库元数据设计思路
• 6.2.3 数据库SCHEMA的设计思路
• 6.2.4 模块数据流分析
• 6.3 详细设计
• 6.3.1 电缆光缆线路的分析
• 6.3.2 基础设施的管理与设计
• 6.3.3 电缆线路设备的管理与设计
• 6.3.4 光缆线路设备的管理与设计
• 6.3.5 有线电视线路设备的管理与设计
• 6.4 系统测试与项目实施
• 第七章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录