GML空间数据原生模式存储研究

大量GML空间数据的出现,使其有效性存储管理面临严峻挑战。鉴于GML空间数据XML格式编码的特点,本文分析并借鉴XML数据存储方式,提出GML空间数据的存储构建于原生XML数据库之上是一种理想的选择。基于开源原生XML数据库并充分考虑GML索引构建、GML空间、非空间数据查询所采用的机制、算法、策略等情况,本文提出GML空间数据的原生存储模型以细粒度为宜。本文进一步着力研究、设计了原生GML空间数据库系统架构体系,给出了系统定义、系统架构与GML空间数据存储、索引、查询等原理与技术方法。     

基于区间编码的GML索引与查询

GML很好地解决了不同GIS系统间地理数据的共享、交换和集成问题,已逐步成为空间数据编码、传输、存储和发布的国际标准.随着GML的广泛应用,如何有效地管理GML数据已成为亟待解决的问题.本文提出一种基于区间编码的方法对GML文档中的元素、属性、文本、几何体等要素进行编码,对非空间特性信息建立B树以实现值查询,对空间特性信息建立R树索引或四又树索引以进行空间分析.在查询处理中,采用以xQuery为基础的GQL查询语言,以实现对GML文档的非空间查询、空间查询及混合查询.实验证明这种方法能够有效地处理在GML文档上进行的值查询和空间分析操作.     

EKR+：一种 GML整体索引方法

为满足GML数据的语义空间查询的需要,在对GML空间数据特性、传统的空间索引与XML索引分析的基础上,设计以GML地理要素为基本索引单元、联合地理要素的扩展区域编码与空间几何属性为索引关键字的GML整体索引（EKR+：Extend K Means R+）结构与算法,并把索引在GML的语义空间查询中加以应用。最后,通过实验对比分析索引的基本性能。     

一种GML文档的Twig模式查询算法

GML文档是XML技术在GIS方面的应用,成为空间数据在Internet上的实际表示、传输和交换的标准。目前,GML文档的查询是GIS领域的研究热点。对这一问题,研究了GML文档的数据特点和结构特点,设计了一种新的索引结构--GB树,GB树是专门针对GML文档中空间数据节点的索引结构。将XML Twig模式查询思想引入GML文档查询,借助GB树的索引特点,提出了GML文档的Twig模式查询算法--GMLTwigStackGB。GMLTwigStackGB算法保留了XML文档Twig模式查询算法的优势和特点,具有完整的空间查询功能。测试实验表明,该算法能够高效地满足GML文档上的各种数据查询。     

基于模式映射的GML文档存储

随着地理信息系统GIS(Geography Markup Language)的广泛应用,GML己经成为事实上的空间数据编码、传输、共享和发布的一种国际标准。近年来,大量GML数据以文档形式出现,对如何高效地存储和管理GML数据提出了新的挑战。根据GML文档的特点,提出了一种基于模式映射的存储方法。首先,根据映射规则将GML模式生成对象-关系数据库模式;其次,解析GML文档并根据映射信息构造相应的SQL语句,将数据存储于数据库。实验表明,提出的存储方法是可行、高效的。     

基于GML矢量图层分割的空间数据分布式协同处理的研究

在对传统集中式的GIS的弊端的研究之上,提出了一种基于地理标识语言（GML）矢量图层分割的空间数据分布式协同处理方式。以GML对空间数据进行建模,利用GML基于XML的特点,对GML文档进行解析,并设计了对GML中空间数据进行分割的算法。同时设计相应的分布式空间数据库和空间元数据库。分布式数据库采用按地域分片的策略,用空间元数据库来协助对空间数据的存储管理和查找定位,设计了全局协同模块处理空间数据的发布和查询处理,用来协同对不同地区的空间数据的存放和获取,并用数据加锁的方式来处理多用户并发。     

以Feature元素为单元的GML文档扩展区域编码ER-Code

根据GML数据路径查询中同时进行Feature元素包含关系以及Feature几何特性拓扑关系判断的需要,在研究传统XML路径编码方法的基础上,设计一种以Feature元素为单元的GML文档扩展区域编码：ER-Code。实验证明：ER-Code在编码初始构造、基于编码的整体查询等方面均具有较好的性能,把ER-Code与Feature的空间几何特性融合为一个整体空间,可大大提高GML数据路径查询的效率;该编码方法对于GML空间数据的存储、查询等相关技术的研究具有一定的理论与实用价值。     

基于GML／KML的空间数据库研究

空间数据库是当前GIS技术的一个热点,GML已经成为空间数据编码、传输、存储、发布的国际标准,而KML也已经成为一个OGC标准。以GML／KML为基础构架空间数据库,解决了传统GIS空间数据库存在的诸多问题。通过比较空间数据库管理模式,分析采用GML／KML技术建立空间数据库的优点,着重探讨GML／KML技术构建空间数据库的框架。最后通过“数字九寨沟”实例进行验证,得出结论GML和KML是进行空间数据库设计的理想技术。     

基于GML和中介方法的空间信息查询和集成

随着WebGIS技术的日趋成熟，对于分布式的空间数据源的查询和集成也成为了GIS研究的热点。由于不同的空间数据源都有其自己的数据表示方法和结构，这种异构性给空间数据的查询和集成带来了很大的困难。提出了一种基于GML的中介方法来进行Internet多种空间数据源的查询和集成，其中使用GML技术实现对分布、异构的空间数据的包装和集成，采用SVG标准显示地理空间信息。     

一种支持高效并行处理的矢量数据索引方法

分析了HBase的存储模型和Spark的并行处理机制,提出一种矢量空间数据的分布式存储、索引和并行区域查询方法。设计了基于空间对象中心点的行键存储方案,将中心点的Hilbert编码与经纬度小数位结合实现行键的唯一性,保证地理位置接近的要素在表中存储在相邻的行。实现了基于Spark的空间索引并行构建和区域查询方法,借助空间对象中心点的Hilbert编码快速构建索引,通过多边形区域的最小外接矩形过滤查询结果。实验结果表明,索引并行构建可靠性好速度快,区域查询并行处理算法可行且效率高。     

GML在网格GIS中的应用研究

介绍了当前网络型GIS的空间地理数据的传输方法，并在介绍网格GIS特点的基础上分析了其优缺点。由此引入GML(Geography Markup Language)，分析其在网格GIS应用中所特有的优越性，进而探讨了如何在网格GIS中应用(GML描述空间地理数据，设计网格GIS通信机制，以解决网格GIS中空间地理数据的存储和传输的问题。     

空间坐标分离的GML文档存储与查询

随着地理信息系统的广泛应用,GML己经成为空间数据编码、传输、共享、存储和发布的一种国际标准。大量GML数据的出现,对如何有效地管理GML数据提出了新的挑战。根据GML文档的特点,提出了一种基于空间坐标分离的存储方法。该方法将GML文档中的空间坐标数据与非空间坐标数据相分离,分离后的数据分别使用不同的技术进行存储,通过二维坐标连接因子将分离后的数据相关联起来,以保证分离前后数据的一致性。实验结果表明,提出的存储方案是可行的、有效的。     

基于DOM的空间数据转换模型的研究与设计

正如XML正在对Web信息的组织与传输性能产生深远影响一样,作为基于XML的空间信息编码标准的GML语言,也正在地理领域掀起一场针对空间数据处理的革命。设计并实现空间数据转换模型,其目的在于摆脱异构空间数据不易实现共享与互操作的困境。转换模型首创性地提出了“超集式GML数据结构”这一新的术语。作为HTML与XML文档应用程序接口的DOM,将文档的逻辑结构组织成DOM树。Delphi7.0内置的TXMLDocument组件实现了DOM解析接口。论文最后对基于DOM技术的空间数据基础转换系统作了阐述。     

WebGIS中异构数据源的集成

分析了多源GIS数据融合现状,探讨了WebGIS中异构空间数据源的集成问题,提出了一个以XML和GML为统一的数据表示格式,以SVG形式交互显示矢量地图的WebGIS体系结构。该体系结构既充分利用了现有网络和数据资源,具有良好的可扩展性。     

基于GML的WebGIS研究与应用

GML(Geography Markup Language)作为一种存储和交换空间信息的XML编码格式，已逐渐被普遍接受并广泛使用。本文指出基于GML的大众化Web GIS系统将具有广泛的实用价值和市场前景，这包括基于GML的空间数据转换以及以GML数据为基础的大众化WebGIS应用。本文进而基于GML Translator，XML Parser和数据压缩技术，提出了基于GML的大众化WebGIS应用系统的建设方案并编程实现，为大众化GIS应用提供了有益的参考。