多源空间数据互操作引擎开发

论文摘要

目前GIS空间数据的互操作性越来越得到重视,一些GIS厂商开始提供对多源数据的支持,但很少提供对OGC的相关服务标准支持,因此很难在真正意义上达到空间数据的互操作。OGC已经对GIS空间数据互操作制定了一系列规范。OGC的SFS(简单要素规范)规定了对点,线,面以及多点等简单要素的发布,存储,读取和简单操作。这些规范的目的是使得GIS软件设计师在不同的技术下(OLE/COM,SQL,CORBA)能够使用这些接口来操作由简单几何要素组成的要素。而WCS,WFS,WMS等Web Services更是为空间数据的共享和互操作接口的服务提供了规范。本文从OGC的SFS及OWS框架出发设计了一套面向多源异构空间数据互操作的GIS引擎。该引擎以SFS模型为基础并进行了改进,融入栅格对象模型,提供了一个较为完整的矢量栅格一体化管理模型,同时也很好地支持了WCS,WFS等OGC Web Services以及本地文件类型数据,通过该引擎用户无需知道数据源的位置和存储形式就可以方便获取空间数据(矢量和栅格数据)并进行操作,达到空间数据共享与互操作。此外引擎还结合了WorldWind栅格四叉树索引机制,并对海量矢量数据的高效管理进行了积极的探索,采用了四叉树和R树混合的QR树索引,同时提出了一种与WorldWind栅格四叉树相符的矢量索引机制。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 论文的结构和安排
• 第二章 多源GIS空间数据引擎的设计
• 2.1 多源空间数据引擎架构评述
• 2.2 多源空间数据引擎架构设计
• 2.3 本章小结
• 第三章 多源GIS空间数据引擎关键技术研究
• 3.1 空间数据模型
• 3.1.1 矢量数据模型
• 3.1.2 栅格数据模型
• 3.2 多数据源统一访问模型
• 3.2.1 空间数据管理与访问的发展
• 3.2.2 OGC WCS和WFS
• 3.2.3 空间数据统一访问模型—Provider
• 3.3 空间数据索引
• 3.3.1 矢量数据索引研究
• 3.3.2 栅格数据索引研究
• 3.3.3 海量矢量数据索引
• 3.4 图层管理
• 3.4.1 图层体系
• 3.5 地图管理
• 3.6 本章小结
• 第四章 多源GIS空间数据引擎的实现
• 4.1 实现概述
• 4.1.1 类图框架
• 4.2 关键数据结构描述
• 4.2.1 Map
• 4.2.2 Layer
• 4.2.3 DataProvider
• 4.2.4 Feature
• 4.2.5 SpatialIndex
• 4.3 关键类对象之间的调用关系
• 4.3.1 多数据源访问类对象与索引类对象
• 4.3.2 地图类等对象之间
• 4.4 开发环境
• 4.4.1 Visual Studio 2005
• 4.4.2 eMbedded Visual C++
• 4.4.3 PowerDesigner
• 4.5 开发语言
• 4.6 COM技术
• 4.7 本章小结
• 第五章 多源空间数据引擎的应用示范与测试
• 5.1 桌面端应用与测试
• 5.1.1 WFS数据源访问
• 5.1.2 WorldWind数据源访问
• 5.1.3 性能分析
• 5.2 WEB服务端应用与测试
• 5.2.1 WFS数据源和WorldWind数据源访问
• 5.2.2 性能分析
• 5.3 嵌入式设备端应用与测试
• 5.3.1 嵌入式设备下开发问题
• 5.3.2 WorldWind数据源访问
• 5.3.3 性能分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介