面向对象GIS数据模型的研究

论文摘要

地理信息系统是用于采集、存储、管理、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统,地理数据由属性数据和空间数据构成,80%以上的数据都具有空间属性。而这就涉及到空间数据的存取问题以及存取效率,属性数据和空间数据的无缝组织等问题。人们尝试以多种方式来解决此问题,从而产生了多种解决方案,也各有优缺点。GIS的数据模型也因此成为了一个研究的热点。面向对象是当前计算机界关心的重点,是软件开发方法的主流。它不仅在软件工程中起了非常大的影响,而且在其他的各个应用领域都产生了广泛且深远的影响。将面向对象和GIS结合起来,人们提出了面向对象的地理信息系统（Object-Oriented GIS）。本文分析当前几种GIS数据模型的优缺点,指出面向对象GIS数据模型的优点,并对GIS数据组织形式进行了详细介绍。对面向对象基本理论进行基本阐述,得出其与GIS结合的可行性。本论文采用面向对象方法,对GIS中空间对象的数据模型、语义定义、对象间的基本语义关系、对象的基本空间操作及拓扑结构、地理数据的组织等方面进行了较全面的探索和研究;并对面向对象GIS空间数据存储与索引机制进行了研究。在此基础上,提出了面向对象GIS数据模型的框架,最后本文分析和设计一个基于面向对象数据模型的系统框架。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 拓扑关系数据模型
• 1.2.2 面向实体的数据模型
• 1.2.3 面向对象数据模型
• 1.3 本课题的研究和工作重点
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 GIS 的数据结构
• 2.1 矢量数据结构
• 2.1.1 实体型数据结构
• 2.1.2 索引编码
• 2.1.3 拓扑型编码
• 2.2 栅格数据结构
• 2.2.1 直接栅格编码
• 2.2.2 游程压缩编码
• 2.2.3 链式数据编码
• 2.2.4 四叉树编码
• 2.3 空间数据结构的新技术
• 2.3.1 三维数据结构
• 2.3.2 矢量—栅格一体化数据结构
• 2.3.3 动态数据结构
• 第三章 面向对象的GIS
• 3.1 面向对象基础理论
• 3.1.1 面向对象基本概念
• 3.1.2 面向对象基本特性
• 3.1.3 对象间关系
• 3.2 面向对象的GIS
• 3.2.1 面向对象GIS 的数据模型
• 3.2.2 面向对象GIS 数据模型中地理实体的语义定义
• 3.2.3 面向对象GIS 数据模型中的地理实体间的基本语义关系
• 3.2.4 面向对象GIS 数据模型中地理实体间的拓扑关系
• 3.2.5 面向对象GIS 数据模型中地理数据的组织
• 3.2.6 面向对象GIS 数据模型中地理实体间的基本操作
• 第四章 空间数据存储与索引机制
• 4.1 空间对象设计
• 4.2 表结构设计
• 4.3 空间索引
• 4.3.1 空间索引技术的发展及其分类
• 4.3.2 典型的索引技术研究
• 4.3.3 R 树的设计
• 第五章 基于面向对象数据模型系统初步框架实现
• 5.1 地图信息的基本操作
• 5.1.1 地图信息的加载过程
• 5.1.2 地图显示
• 5.1.3 图层管理
• 5.1.4 地图的缩放,漫游
• 5.2 地理对象的管理
• 5.3 拓扑关系的处理
• 5.3.1 点——线拓扑构建
• 5.3.2 线——线拓扑构建
• 5.3.3 线——面拓扑构建
• 第六章 结束语
• 参考文献
• 发表的论文
• 致谢