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随着我国国民经济的不断发展,交通基础设施建设不断进步,其中道路网络更是日新月异,频繁更新的交通地理信息数据势必为交通空间信息数据管理带来较大的困难与压力。此外,针对城市交通实时数据应用需求越来越多,如动态交通流信息、路况信息、动态交通事件信息等时空数据的管理服务,基于历史数据积累的交通规划、路径引导等综合应用服务。传统的GIS-T技术已经不能满足当前的应用服务需求,而基于静态数据和基于时间片断的多数据集的交通数据的处理与应用则会造成海量数据信息的浪费,为此在GIS-T中需要研究面向动态对象的时空数据组织与管理方法。
首先,基于已有的TGIS中关于时空数据模型的研究成果,在对道路网络动态演变分析的基础上,采用基于版本管理的思想对动态道路网络数据进行建模和数据组织,设计了数据库结构,并以北京市近20年来的道路网络演变数据进行了基于同一数据集的建库。
其次,针对GIS-T中动态对象的数据组织,本论文设计了面向动态对象的时空操作算子。定义了“诞生操作”、“属性变化操作”、“消亡操作”、“运动操作”等四种类型的时空数据操作算子,并研究了时空约束条件的检验规则和检验函数,以保证同一数据集的时空数据的逻辑一致性,有利于时态数据库的数据维护与更新。并初步设计了面向时态数据的查询语言。
最后,本课题以“Visual Studio2005+Access2003”为平台,采用C＃语言开发了面向动态道路网络时态数据组织与管理的GIS-T原型系统。并针对北京市1984年-2004年的实际历史道路网络演变数据进行了数据组织与系统试验。同时,基于模拟的交通流数据,采用本软件系统进行了交通流的动态变化进行管理和可视化表达。试验表明了本文研究的数据模型和时空操作算法的有效性,为今后进一步研制开发面向动态对象时空数据管理的GlS-T软件应用系统奠定了良好的模型、算法及实践基础。
本研究受到空间信息集成与3S工程应用北京市重点实验室基金(SYS10001402)支持。