地理信息系统的数据模型与系统结构

数据模型是描述数据内容及其相互关系的工具，它是数据库设计的核心问题之一。空间数据相对于一般事务性数据具有数据量大和更加复杂的特点，因此，地理信息系统（ＧＩＳ）中空间数据模型的研究显得尤为重要。商业化的ＧＩＳ一般采用关系数据模型，而关系数据模型缺乏表达空间实体及其相互关系的能力，因此形成了图形库与属性库相分离的ＧＩＳ系统结构。这种结构不便于空间实体的整体管理。为解决这一问题，人们探索了扩展的关系模型     

GIS互操作性初探

互操作性是ＧＩＳ发展的趋势,它实现窨数据和系统操作的共享。实现互操作性是ＧＩＳ用户的要求,万维网的发展为ＧＩＳ互操作性提供了技术基础。分布式空间数据模型和ＧＩＳ部件化是互操作笥ＧＩＳ的特征,Ｏｐｅｎ ＧＩＳ政致力于互操作性ＧＩＳ的空间标准。     

GIS在公路数据库中的应用

该文提出了建立数据库须引入ＧＩＳ，以及如何利用ＧＩＳ建立公路数据库数据模型，论述了传统的ＧＩＳ要在公路数据库中实际应用必须增加动态分段的功能。     

快捷WebGIS模型

ＷｅｂＧＩＳ是ＧＩＳ技术在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ领域的应用。快捷ＷｅｂＧＩＳ模型是一组运用ＡｃｔｉｖｅＸ和ＧＩＳ技术在网络环境下运行的程序。它支持所有通用的地图操作。介绍了快捷ＷｅｂＧＩＳ模型的结构、地图数据库的组织和模型的实现等。     

空间结构化查询语言-G/SQL

传统的地理信息系统对空间数据的处理是过程化的,并且不能将空间数据作为一个整体来对待。这种处理方法限制了空间数据应用的发展。空间结构化查询语言扩展了关系数据库的ＳＱＬ语言,朝着结构化的空间数据统一处理迈出了重要的一步。该文讨论了空间结构化查询语言的理论,在ＯＧＩＳ的概念和数据模型之上,提出了一套创新的地理数据模型,采用统一的方法存储和管理空间数据库中的属性数据和几何数据。根据这个模型,实现了一种空间结构化查询语言——Ｇ／ＳＱＬ。Ｇ／ＳＱＬ通过研究地物关系的９－交叉模型确定面向空间数据的扩充的空间算子,为应用程序提供空间拓扑关系谓词和空间函数。应用Ｇ／ＳＱＬ成功地开发了一个基于Ｗｅｂ 的地理信息应用系统ＷｅｂＧＩＳ。实践表明,Ｇ／ＳＱＬ提供的空间关系谓词和空间函数完备而且易于使用。还给出了Ｇ／ＳＱＬ语法的ＢＮＦ表示。     

地理信息系统数据模型分析

对数据模型的概念,ＧＩＳ数据模型的现状和发展趋势,ＧＩＳ数据模型实例进行了分析。对三维空间目标进行了定义,设计了一种面向对象的三维矢量数据模型。     

面向CIMS的工程数据库管理系统

本文叙述了一个面向ＣＩＭＳ的工程数据库管理系统，该系统引入了面向对象的概念和方法，以关系数据库管理系统ＯＲＡＣＬＥ为基础，并与图形软件ＧＫＳ集成，使它具有支持抽象数据类型，类层次和继承性，复杂对象管理。图形数据和非图形数据统一操作，版本管理和长事务处理等能力，文中着重叙述了面向对象的工程数据模型ＯＥＤＭ，系统的体系结构，功能模块和ＯＳＱＬ语言。     

地理信息系统用户界面设计

地理信息系统（ＧＩＳ）是利用计算机采集、处理和分析地理信息的系统，已广泛应用于资源利用和开发、环境保护、国土整治和城市规划等众多领域。然而，传统的ＧＩＳ设计主要强调数据结构和数据模型、数据库的设计和管理及ＧＩＳ应用分析模型等，却很少考虑ＧＩＳ用户界面设计，这使得ＧＩＳ难于为用户掌握、操作不便、界面不友好，降低了系统的效率和实用性。本文以国家基础地理信息系统用户界面设计为例，简要探讨了ＧＩＳ用户界面设计原则、方法和要求等。     

面向数据共享目的的GIS语义数据模型

提出了一种ＧＩＳ语义数据模型,试图通过该模型从技术上解决（至少是部分地解决）部门之间的数据共享问题。给出了该模型的一化框架,及有关概念严格的,形式化的定义,并给出了一个应用实例,最后,指出了需要继续进行的工作。     

基于RDBMS的空间数据管理模型及在土地产权产籍系统中的实现

利用关系型数据库来管理空间数据是当前ＧＩＳ研究的热点和前沿领域之一,该文提出了一种空间数据库引擎数据结构模型,分析了数据模型体系结构、数据组织以及空间图形要素表达,进而根据该结构模型,实现了在ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ关系型数据库中对空间图形数据进行存储、拓扑运算和拓扑分析的操作,通过在土地产权产籍系统中的实际应用表明,基于该模型开发的空间数据库引擎Ｓｐａｔｉａｌ Ｄａｔａｂａｓｅ Ｇｕｉｄｅ（ＳＤＧ）     

区间约束及其代数查询语言

提出了区间约束和基于区间约束的代数查询语言。区间约束与密序约束相经,增加了简单的加减运算,具有更强的描述能力,同时区间约束元组有简洁,唯一的规范区间表示,文中给出了计算区间约束的规范区间表示的算法,针对区间约束关系,定义了基本代数操作的语法及语义,研究了代数查询语言,并证明代数约束查询语言满足封闭性,最后讨论了区间约束的实现与应用。     

一个统计与科学数据库的数据模型

本文提出了一种新的语义数据模型——MICSUM.MICSUM由九种可嵌套引用的语义成分和两个语义成分上的代数操作构成,支持时间序列等复杂数据类型,以统计表和C-关系为数据操作的基本单位,提供了较强的模拟统计与科学数据的能力.     

MIL primitives for querying a fragmented world

In query-intensive database application areas, like decision support and data mining, systems that use vertical fragmentation have a significant performance advantage. In order to support relational or object oriented applications on top of such a fragmented data model, a flexible yet powerful intermediate language is needed. This problem has been successfully tackled in Monet, a modern extensible database kernel developed by our group. We focus on the design choices made in the Monet interpreter language (MIL), its algebraic query language, and outline how its concept of tactical optimization enhances and simplifies the optimization of complex queries. Finally, we summarize the experience gained in Monet by creating a highly efficient implementation of MIL. Received November 10, 1998 / Accepted March 22, 1999     

Tightly-coupled spatial database features in the Odysseus/OpenGIS DBMS for high-performance

Conventional object-relational database management system (ORDBMS) vendors provide extension mechanisms for adding user-defined types and functions to their own DBMSs. Here, the extension mechanisms are implemented using a high-level (typically, SQL-level) interface. We call this mechanism loose-coupling. The advantage of loose-coupling is that it is easy to implement. However, it is not preferable for implementing new data types and operations in large databases when high performance is required. We have earlier proposed the tight-coupling architecture (Whang et al. 2002, 2005) to satisfy this requirement. In tight-coupling, new data types and operations are integrated into the core of the DBMS engine in the extensible type layer. Thus, they are supported in a consistent manner with high performance. This tight-coupling architecture is being used to incorporate information retrieval features and spatial database features into the Odysseus ORDBMS that has been under development at KAIST/AITrc for 19 years. In this paper, we introduce the tightly-coupled spatial database features of Odysseus/OpenGIS. By taking advantage of tight-coupling, Odysseus/OpenGIS provides excellent performance in processing spatial queries as well as flexible concurrency control and recovery on spatial data. We show the performance through extensive experiments. Finally, we present sample applications of a geographical information system (GIS) implemented using Odysseus/OpenGIS.     

一种栅格图层的模糊叠置分析模型

为了更好地进行GIS空间分析，根据GIS应用领域中属性数据的区间值特征，首先利用区间值模糊集来描述模糊属性数据的模糊图层，然后基于区间值模糊集给出了一种栅格图层的模糊叠置分析模型，并改进了基于经典模糊集的模糊叠置分析方法。该模型利用区间值模糊集的基本运算，可以实现普通模糊叠置和加权模糊叠置，而采用区间值，则可以减少属性值模糊性的丢失，且叠置结果符合人们的认知和推理规律，实例结果表明，该模型能够较好地解决区间值属性图层间的模糊叠置分析问题。     

基于Microstation的大庆油田基础地理信息系统

分析Microstation GIS架构的缺点及其矢量地形图的数据结构,用VBA开发中间件实现对矢量数据的提取、存储、查询和输出。建立空间属性数据库,在SQL2000 Server中统一管理矢量数据和属性数据,在Microstation平台上建立大庆油田基础地理信息系统,在CAD系统上实现了GIS功能。     

基于开源平台构建文献计量地理信息系统

地理信息系统(Geographical Information System,GIS)在文献计量学中的应用是GIS应用拓展的一个新方向,近10年来得到越来越广泛的应用,特别是在空间相关信息展示和查询等方面发展迅速。为了方便非GIS专业人员应用GIS技术进行文献计量信息挖掘、制图和空间分析等操作,利用开源GIS软件DotSpatial开发文献计量GIS工具,可以满足用户数据导入、指标计算、图层和视图操作以及制图输出等需求。研究结果显示:通过研发的文献计量GIS工具可以比较快捷地实现文献指标的空间展示和制图目的。
     

The Pegasus heterogeneous multidatabase system

Pegasus, a heterogeneous multidatabase management system that responds to the need for effective access and management of shared data across in a wide range of applications, is described. Pegasus provides facilities for multidatabase applications to access and manipulate multipole autonomous heterogeneous distributed object-oriented relational, and other information systems through a uniform interface. It is a complete data management system that integrates various native and local databases. Pegasus takes advantage of object-oriented data modeling and programming capabilities. It uses both type and function abstractions to deal with mapping and integration problems. Function implementation can be defined in an underlying database language or a programming language. Data abstraction and encapsulation facilities in the Pegasus object model provide an extensible framework for dealing with various kinds of heterogeneities in the traditional database systems and nontraditional data sources     

Extending a multi-set relational algebra to a parallel environment

Parallel database systems will very probably be the future for high-performance data-intensive applications. In the past decade, many parallel database systems have been developed, together with many languages and approaches to specify operations in these systems. A common background is still missing, however. This paper proposes an extended relational algebra for this purpose, based on the well-known standard relational algebra. The extended algebra provides both complete database manipulation language features, and data distribution and process allocation primitives to describe parallelism. It is defined in terms of multi-sets of tuples to allow handling of duplicates and to obtain a close connection to the world of high-performance data processing. Due to its algebraic nature, the language is well suited for optimization and parallelization through expression rewriting. The proposed language can be used as a database manipulation language on its own, as has been done in the PRISMA parallel database project, or as a formal basis for other languages, like SQL.Recommended by: Patrick Valduriez     

基于VB.NET MapObjects的人口统计GIS研究

组件技术是当前GIS软件业的潮流。系统以安徽县域人口统计GIS为案例,基于.NET环境,将数据库技术、数学模型与GIS技术应用到人口统计信息管理当中,开发了重心模块、洛伦茨模块、人口金字塔模块与GM(1.1)人口预测等模块,完成了人口统计信息与地理空间信息的集成,实现了地图浏览、统计查询、专题制图、模型分析等功能。其强大的空间分析和可视化功能增强了人口统计信息的表现力,将进一步拓展人口统计GIS在相关领域的应用。