[发明专利]一种时态GIS数据管理和展现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于改进基态修正时空数据模型GIS空间对象的全生命周期管理和历史关系展现，以动画播放的形式描述GIS空间对象时态变化过程，并直观展示其历史演变关系，适用于时态GIS数据管理和展现。

背景技术

随着GIS应用领域的不断扩展和人类需求的不断增加，时态GIS越来越多地受到业界的关注[1]，国内外学者对此进行了探索和研究，提出多种不同的时空数据模型：序列快照模型、基态修正时空数据模型、时空复合模型、非第一范式时空数据模型、基于事件的时空数据模型等[2]。其中基态修正时空数据模型的特征是按事先设定的时间间隔采样，只储存某个时间的数据状态（称基态）和相对于基态的变化量[3]。该时空数据模型直接记录和维护单个空间对象及拓扑信息的变化，不存储每个状态的全部信息[4]，具有数据存储冗余少、表达地物变化充分、易于实现等优点，得到了较为广泛的关注和应用。

基态修正时空数据模型能提高时态分辨率，并减少数据冗余量，但在历史动态变化频繁的情况下，就凸现出历史回溯效率低下的缺点[5]。目前对基态修正时空数据模型的改进，重点是解决整个区域范围内，相对于基态的某一时刻数据存储和检索问题[1-5]，忽略了个体空间对象的演变过程。在实际应用过程中，对于个体空间对象的全生命周期历史关系管理和回溯，比整个区域某一时刻数据状态的检索更具应用价值。

参考文献：

[1]程昌秀，周成虎，陆锋.对象关系型GIS中改进基态修正时空数据模型的实现[J].中国图象图形学报，2003，8(6)：697-702.

[2]刘睿，周晓光.一种基于动态基态方法的时空数据模型扩展[J].测绘通报，2008，(6)：50-53.

[3]张保钢，朱重光，王润生.改进的时空数据基态修正方法[J].测绘学报，2005，34(3)：252-256.

[4]刘仁义，刘楠.基态修正时空数据模型的扩展及在土地产权产籍系统中的实现[J].测绘学报，2001，30(2)：168-172.

[5]张丰，刘仁义，刘楠.基于动态多级基态的修正模型的TGIS研究[J].中国图象图形学报，2004，9(11)：1369-1375.

发明内容

发明目的

本发明的目的在于提供一种时态GIS数据管理和展现方式，设计时态GIS播放器，以动画形式描述GIS空间对象的变化过程，并直观展示其历史演变关系，解决GIS空间数据在频繁动态变化下的历史关系检索效率和展示问题。

技术方案

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

（1）以改进基态修正时空数据模型进行时态GIS数据存储；

（2）通过变更记录表记载GIS空间对象的变更关系；

（3）使用算法查询变更记录表，构建树状历史关系；

（4）以时态GIS播放器的表现方式，展示GIS空间对象的演变关系。

步骤（1）中所述的改进基态修正时空数据模型是指，以现状数据作为基态的起始状态，每次发生变更后，对现状库进行基态修正，变化部分以增量的形式存储到历史库中。

步骤（2）中所述的变更记录表是指，利用变更记录表连接现状库和历史库，记录和描述最小颗粒单元的演变情况和变化关系。在变更记录表中设计变更编号字段，每个变更编号表示最小颗粒单元的一次变更过程，同时记录变更前后的空间对象编号、变更时间及变更类型等信息。为保证数据的唯一性，现状库和历史库中的每个空间对象都具有全局唯一的编号。

步骤（3）中所述的构建树状历史关系包含获取初始状态空间对象和构建历史关系有向树两个部分。

步骤（4）中所述的时态GIS播放器是指，将时态GIS的回溯表达和视频播放原理相结合，设计时态GIS播放器，以动画形式表达空间对象生命周期的变化过程。时态GIS播放器的实现，是以单个空间对象回溯生成的有向树为基础，在树的节点中加入时间信息，每个不同的变更时间表示一次变更过程，对应播放器中的一帧场景。

有益效果

使用本发明可以解决GIS空间数据在频繁动态变化下的历史关系检索效率和展示问题，以GIS空间对象的全生命周期管理为主线，将时态GIS的回溯表达和视频播放原理相结合，以动画形式表达空间对象生命周期的演变过程，直观地描述GIS空间对象的历史关系。

附图说明

图1是一种实现本发明的技术流程图

具体实施方式