GIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的新發(fā)展

1、#"(年月廣西師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)！”#$%&&，第 #"卷增刊-)m./0* )1 2m0/#34 560786.+ 9)*6#6： ;0<m.0* =746/76 >?4<4)/0()”$%&，+",$文章編號(hào)：*+,空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的新發(fā)展黃釗，韋燕飛（廣西師范學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，廣西 南寧-（!）摘 要：隨著地理信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，作為*+,核心的空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)出現(xiàn)了很多新的發(fā)展趨勢(shì)，該文對(duì)最近 出現(xiàn)的新的空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)耍的分析.關(guān)鍵詞嚴(yán)+,；空間數(shù)據(jù)庫(kù)；發(fā)展趨勢(shì)中圖分類號(hào)：/0（1! 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：

2、2地理信息系統(tǒng)是采集、管理、分析和顯示空間對(duì)象數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它是以空間數(shù)據(jù)為研究對(duì)象 的，空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)也就成為地理信息系統(tǒng)技術(shù)的一個(gè)重要技術(shù)之一.隨著地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，空間 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)也得到了很大的發(fā)展，并出現(xiàn)了很多新的空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù).!在3456技術(shù)的基礎(chǔ)上 發(fā)展了分布式的*+,模型當(dāng)前，實(shí)現(xiàn)分布式*+,系統(tǒng)的主要技術(shù)有三種：56的45782（公共對(duì)象請(qǐng)求代理構(gòu)架）、6+9 475,5:/的3456（分布式對(duì)象模型）和，；< 的=2>2.張犁等提出基于45782總線結(jié)構(gòu)的分布式*+, 模型，龔健雅等提出利用=2>2?=384實(shí)現(xiàn)分布式處理.基于3456的分布式*+,

3、模型屮主要組成是客戶端、456運(yùn)行庫(kù)、3456網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、*+,服務(wù)組件、 空間數(shù)據(jù)引擎和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù).其屮，空間數(shù)據(jù)引擎是指在服務(wù)組件和大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)之間實(shí)現(xiàn)通訊 的組件，即用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)空間圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的一體化.目前在此領(lǐng)域領(lǐng)先的產(chǎn)品有 ,7+和5724a的対象$關(guān)系模型.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)用來(lái)對(duì)*+,空間圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)一體化有 儲(chǔ)和管理.我們都知道，傳統(tǒng)的*+,是用文件的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)分開(kāi)來(lái)存儲(chǔ)空間圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，給 空間數(shù)據(jù)共享和互操作之間帶來(lái)了阻礙.而運(yùn)用成熟的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)一體化操 作，不但可以提高效率，還可以很好地解決空間數(shù)據(jù)共享和互操作等問(wèn)題.在

4、空間數(shù)據(jù)庫(kù)和客戶端存在兩條通道.如果客戶端僅需要從服務(wù)器得到空間數(shù)據(jù)加以顯示，或者 進(jìn)行簡(jiǎn)單查詢，那么只需通過(guò)3456網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和空間數(shù)據(jù)引擎與空間數(shù)據(jù)進(jìn)行通訊.這一通道比較簡(jiǎn) 單，比較容易實(shí)現(xiàn)，而如果客戶聞風(fēng)而動(dòng)地空間數(shù)據(jù)加以分析和更高級(jí)的應(yīng)用，就要通過(guò)服務(wù)組件，廠商數(shù)據(jù)的客戶可以通過(guò)空間數(shù)據(jù)引擎將自身的數(shù)據(jù)提交給大型關(guān)系型 *&,由六+,&統(tǒng)一管理；同 樣，客戶也可以通過(guò)空間數(shù)據(jù)引擎提供的用戶和異種空間數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)接口，從關(guān)系型中獲 取其它類型的$応數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)化成客戶可以使用的方式空間數(shù)據(jù)的全關(guān)系型存儲(chǔ)分為兩部分實(shí)現(xiàn)，第一部分將空間數(shù)據(jù)從矢量格式轉(zhuǎn)入關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，即 導(dǎo)入

5、空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)利用原有的功能分別轉(zhuǎn)為轉(zhuǎn)換文件，然后根據(jù)該文件的格式，自己設(shè)計(jì)關(guān)系爹 據(jù)庫(kù)屮存儲(chǔ)和管理空間數(shù)據(jù)的文件系統(tǒng)，建立索引文件管理空間數(shù)據(jù)二維表，保存當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)屮所有竺 間數(shù)據(jù)文件的索引信息，包括文件的標(biāo)識(shí)碼、文件名、對(duì)象類型等信息，空間數(shù)據(jù)文件按行記錄，每一個(gè) 空間對(duì)象自動(dòng)添加一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符，根據(jù)空間對(duì)象的類型設(shè)計(jì)列，建立表結(jié)構(gòu)，將屬性和空間數(shù)據(jù)另 占若干列字段，共同放入二維表,空間對(duì)象和空間索引表的生成和維護(hù)是白動(dòng)的第二部分將關(guān)系型數(shù) 據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)還原為矢量文件格式，即導(dǎo)出空間數(shù)據(jù)的顯示，檢索和更新等操作仍要由其它軟件執(zhí)行， 將關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)空i、可信息的二維表還原為其它軟

6、件可以處理的空間數(shù)據(jù)文件格式時(shí)，空間數(shù)據(jù) 的結(jié)構(gòu)信息寫(xiě)入轉(zhuǎn)換文件,屬性數(shù)據(jù)仍由關(guān)系數(shù)據(jù)管理，兩者通過(guò)空間對(duì)象的唯一標(biāo)識(shí)建立連接空間數(shù)據(jù)的全關(guān)系型存儲(chǔ)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理一體化和空間信息共享與分布的重要基礎(chǔ)，這種空 間數(shù)據(jù)全關(guān)系存儲(chǔ)的方法具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，它將$込中圖層管理的思想融入關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的空間第 據(jù)管理屮，建立圖層的索引表，便于空間數(shù)據(jù)的快速檢索以及與其它軟件的數(shù)據(jù)交換基于原有的$&$基于r和（）模型的時(shí)空建模方法標(biāo)準(zhǔn)的（）系統(tǒng)是一個(gè)由細(xì)胞狀態(tài)和規(guī)則構(gòu)成的中元組，并且具有以下幾個(gè)特點(diǎn)，有細(xì)胞是相互離 散的，它構(gòu)成一個(gè)細(xì)胞空間，在某一時(shí)刻，一個(gè)細(xì)胞只能存在一種狀態(tài)，而且該狀態(tài)取自一個(gè)有限

7、集合， 領(lǐng)域是細(xì)胞周?chē)匆欢ㄐ螤顒澏ǖ募?xì)胞集合，且它們影響該細(xì)胞下一個(gè)時(shí)刻的狀態(tài)，細(xì)胞規(guī)則定義了細(xì) 胞狀態(tài)轉(zhuǎn)換的規(guī)則，另外，系統(tǒng)的時(shí)間也是離散時(shí)間，它不具有物理意義和時(shí)態(tài)中的系統(tǒng)時(shí)間具有相似 的含義*（）模型實(shí)質(zhì)上是一種建?？蚣?，而不是一個(gè)具體的模擬模型，它以其框架的簡(jiǎn)單、開(kāi)放和可以模擬 十分復(fù)雜的系統(tǒng)行為等特點(diǎn)而具有很強(qiáng)的生命力，從目前的研究看，它具有以下特點(diǎn)：由于（）模型采用自下而上的構(gòu)模方式，而沒(méi)有一個(gè)既定的數(shù)學(xué)議程，只是一個(gè)建模原則，因此 具有很好的開(kāi)放性和靈活性；（）模型是一個(gè)基于微觀個(gè)體相互作用的時(shí)空動(dòng)態(tài)模擬模型，它可將地理 實(shí)體的空間和時(shí)間特性統(tǒng)一在模型中，并通過(guò)劃分研究對(duì)象的細(xì)

8、胞空間和研究初始狀態(tài)以及狀態(tài)轉(zhuǎn)換 規(guī)則，（）模型可以通過(guò)自行迭代運(yùn)行來(lái)模擬系統(tǒng)的演化過(guò)程，而不具備迭代運(yùn)算能力；由于（）模型將 空間和時(shí)間化，因此適合于建立計(jì)算機(jī)模型和并行計(jì)算特征，因?yàn)橛?jì)算機(jī)對(duì)客觀世界的表示是離散的； 由于（）模型具有不依賴比例尺的概念，其中細(xì)胞只是提供了一個(gè)行為空間，且木身不愛(ài)細(xì)胞空間測(cè)度 和時(shí)間測(cè)度的影響，而時(shí)空測(cè)度的影響公是通過(guò)轉(zhuǎn)換規(guī)則來(lái)體現(xiàn)，因此（）模型可以用來(lái)模擬局部的、 區(qū)域的或大陸級(jí)的演化過(guò)程；從數(shù)據(jù)模型的角度看，由于（）模型中的細(xì)胞和基于柵格數(shù)據(jù)中的柵格一 樣，所以，（）模型易于和&'的遙感數(shù)據(jù)處理等系統(tǒng)集成*由上述可知（模型較適合空間信息的時(shí)

9、空動(dòng)態(tài)分析，尤其是時(shí)空動(dòng)態(tài)過(guò)程的模擬，從而為t 4 時(shí)空動(dòng)態(tài)分析提供了一個(gè)框架思路和建模方法，但是由于地理系統(tǒng)的復(fù)雜性，標(biāo)準(zhǔn)的（）模型需要擴(kuò)展 和改進(jìn)才能滿足時(shí)空分析的需要，以便更加真實(shí)地模擬地理實(shí)體的演化進(jìn)程*空間數(shù)據(jù)廂技術(shù)是&'基礎(chǔ)和核心*山于空間數(shù)據(jù)非常復(fù)雜，使&'理論研究與軟件開(kāi)發(fā)的難度 很大，至今還沒(méi)有一種數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)有能力把&'空間數(shù)據(jù)的管理、分析、顯示和傳輸都表示得很好* e 此對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的認(rèn)識(shí)和研究在設(shè)計(jì)發(fā)展新一代r系統(tǒng)的過(guò)程中起著關(guān)鍵作用，建立一種有勞 的空間數(shù)據(jù)模型是r領(lǐng)域的主要研究方向之一 *參考文獻(xiàn)：+王志兵，李滿春，周炎劉匚王 朝基于.（/0的分布式&'研究+ 1-南京大學(xué)學(xué)報(bào)，222,（!）'+ !.戴吾蛟，鄒崢嫌，基于體素的三維空