基于XML与FFM的空间信息网络集成

论文摘要

当今社会信息技术发展迅猛，网络的发展改变了空间信息获取、传输、发布、共享、应用和可视化等的过程和方式，网络空间信息应用与集成已经成为重要的发展趋势之一。 目前，空间信息网络集成研究大多是在已有平台或应用的基础上的集成，研究的重点是如何实现已有的基于各种平台的空间上分布的、多源异构空间数据的集成与互操作。 基于XML、GML与SVG等直接或间接地具有处理空间数据的能力，本文在对比分析现有空间信息网络集成模式的基础上，提出了一种基于XML无GIS平台支持的空间信息网络集成模式及其总体框架与实现机制。采用多层C／S结构，将XML技术在集成中的应用从服务器之间的数据交换深入到数据库，在数据库、服务器与客户端之间均采用XML请求与传输数据，突破了GIS平台及其数据格式的限制，同时能与其它集成模式进行交换，空间数据的发布与集成具有良好的通用性与开放性。 针对现有混合模型、一体化模型及主流GIS平台描述多模型数据的不足，提出了一种全新的、具有模型兼容能力的、描述空间信息的全要素模型(FFM)，按层次、面向对象思想将地理世界中的对象与现象均抽象为要素，以点、线、面、体作为构成对象的最基本要素。在此基础上，对FFM的简单与复杂对象进行了定义与数据结构描述，并基于GML的扩展，对FFM的数据结构进行了XML描述；基于FFM的特性，提出了其对象类向关系模式的“类——关系——链接”(CRL)映射，在此基础上采用“关系解析”(RD)的全关系映射方法，将对象之间的关系拆分为多个一对一的关系，从而实现了基于FFM空间数据的实体对象层次、空间特性、属性与时态向关系模式的映射，并采用“父对象路径链接法”(POPL)

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究领域与背景
• 1.1.1 地理数据与地理信息
• 1.1.2 信息集成与Web信息集成系统
• 1.1.3 开放式地理信息系统
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势
• 1.2.1 网络与信息技术的发展
• 1.2.2 GIS领域的研究现状
• 1.2.3 地理信息技术的应用与推广
• 1.3 论文的研究目的与意义
• 1.4 论文的研究内容与结构
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 论文结构
• 第二章 空间信息网络集成
• 2.1 空间信息特征与表示
• 2.1.1 空间信息特征
• 2.1.2 空间信息表示方法
• 2.2 分布式GIS互操作与空间信息共享
• 2.2.1 分布式GIS互操作
• 2.2.2 分布式GIS的空间信息共享
• 2.3 GIS多源空间信息集成
• 2.3.1 GIS集成模式
• 2.3.2 GIS集成技术分析
• 2.4 小结
• 第三章 基于XML的空间信息网络集成框架
• 3.1 现有空间信息网络集成模式分析
• 3.1.1 传统集成方式
• 3.1.2 互操作方式
• 3.1.3 开放式集成方式
• 3.1.4 异构数据模型的集成
• 3.2 基于XML无GIS平台支持的集成模式
• 3.2.1 总体框架
• 3.2.2 XML与空间信息技术
• 3.2.3 组成部分
• 3.2.4 内部扩展
• 3.2.5 向外兼容
• 3.2.6 集成特点
• 3.3 小结
• 第四章 基于XML的空间信息全要素模型（FFM）
• 4.1 空间数据模型与空间信息网络集成
• 4.1.1 空间数据模型
• 4.1.2 空间信息网络集成中的模型集成
• 4.2 全要素模型及其特点
• 4.2.1 全要素模型对象层次及地理要素分类
• 4.2.2 全要素模型的特点
• 4.3 全要素模型的数据结构
• 4.3.1 全要素化的对象层次
• 4.3.2 全要素数据模型
• 4.3.3 基于矢量的全要素数据结构
• 4.4 全要素模型的XML模式描述
• 4.4.1 GML与空间信息表达
• 4.4.2 全要素模型数据结构的XML Schema描述
• 4.4.3 实例数据基于全要素模型的XML描述
• 4.5 小结
• 第五章 基于XML与FFM的空间信息关系数据库存储与管理
• 5.1 全要素模型与关系模型的RD映射
• 5.1.1 FFM与关系模型的RD映射核心思路
• 5.1.2 FFM与关系模型的关系及映射方法
• 5.1.3 FFM与关系模型的RD映射过程
• 5.2 关系数据库与基于XML的空间数据
• 5.2.1 处XML数据的基本方式
• 5.2.2 基于关系的XML数据处理
• 5.2.3 基于XML的空间数据的关系存储
• 5.3 基于XML与FFM的空间数据的关系数据库存储
• 5.3.1 XML数据的关系数据库存储
• 5.3.2 FFM空间数据的关系数据库存储
• 5.4 基于FFM的空间数据的关系数据库查询与检索
• 5.4.1 专题特性查询
• 5.4.2 实体对象层次查询
• 5.4.3 属性特性查询
• 5.4.4 空间特性检索
• 5.4.5 综合查询与检索
• 5.5 基于FFM的空间数据的关系数据库更新
• 5.5.1 属性数据更新
• 5.5.2 空间数据更新
• 5.5.3 对象数据更新
• 5.5.4 专题数据更新
• 5.5.5 数据库更新
• 5.6 小结
• 第六章 基于XML与FFM的空间数据网络集成
• 6.1 基于XML与FFM的空间数据XML引擎
• 6.1.1 集成框架中的XML引擎
• 6.1.2 数据库操作请求与结果描述
• 6.1.3 从数据库提取数据
• 6.1.4 向数据库写入数据
• 6.2 基于XML与FFM的空间数据的发布与发现
• 6.2.1 基于服务器的数据发布
• 6.2.2 基于服务器的数据发现与搜索交换引擎
• 6.2.3 基于客户端的数据发现
• 6.3 基于XML与FFM的空间数据的集成可视化表达
• 6.3.1 可视化表达的数据
• 6.3.2 可视化表达的符号
• 6.3.3 可视化表达的层次
• 6.3.4 可视化表达的实现
• 6.4 基于XML与FFM的空间数据的集成空间操作
• 6.4.1 脚本与交互
• 6.4.2 事件响应与基本地图操作
• 6.4.3 基于客户端的空间分析
• 6.5 小结
• 第七章 基于XML与FFM的空间信息网络集成原型系统（XFGIS）
• 7.1 XFGIS原型系统的应用背景与目标
• 7.2 XFGIS原型系统的体系框架与功能组成
• 7.2.1 体系框架结构
• 7.2.2 体系功能组成
• 7.3 XFGIS原型系统的特点与关键技术
• 7.3.1 原型系统特点
• 7.3.2 原型系统关键技术
• 7.4 XFGIS原型系统的开发与实现
• 7.4.1 数据准备与输入
• 7.4.2 XML引擎及其实现
• 7.4.3 应用服务器及其开发
• 7.4.4 搜索交换引擎及其开发
• 7.4.5 Web服务器及其开发
• 7.4.6 客户端及其开发
• 7.4.7 主要界面与功能
• 7.5 小结
• 第八章 结论与展望
• 8.1 主要成果与创新
• 8.2 进一步研究的方向
• 8.3 展望
• 参考文献
• 附录1 实例数据的部分XML描述
• 附录2 部分SQL执行语句
• 致谢
• 攻读学位期间的主要研究成果