分布式空间数据库的研究与设计

对分布式空间数据库进行了分析；设计了一个分布式空间数据库的体系结构，结合空间数据的特征和GIS应用，设计了空间数据的分割和分布方法；在上面的设计基础上，提出了一个两级空间数据查询描述规范，并对分布式查询进行了设计。     

空间元数据研究及应用

分布式地理空间数据的快速导航一直是分布式GIS研究的重点。针对地理空间数据的特点,在已有空间元数据标准的基础上,构造了一个分层空间元数据库框架,设计实现了不同级别的空间元数据库,很好地组织和管理了分布在网络上的地理空间数据库及其数据;在分层空间元数据库的支持下,基于地图（图层）的4个基本要素（专题、空间范围、地层、时间）,设计了一个面向用户的地理空间数据请求描述规范,并据此实现了一个基于多Agent的分布工地理空间数据查找策略,该策略能够很好地确定性或非确定性地理空间数据快速导航的要求。     

GIS关系数据库SQL空间扩展算子的实现

针对传统关系数据库系统不能在地理信息系统(GIS)中有效实现复杂空间数据查询的问题,提出了一种扩展SQL空间算子的实现方法。定义了空间查询子句的语法和语义,编程实现了相关空间算子的功能。来自实际GIS领域的数据实验证明了该方法的有效性。     

空间数据索引与查询技术研究及其应用

由于空间数据本身的复杂性,以及目前对海量空间数据快速查询的要求日益提高,当前地理信息系统正面临着大数据量空间数据存储及管理的挑战。因此,该文在对当今空间存储方法及空间查询的一些主要技术进行比较和分析之后,提出了基于R树的优化的空间查询系统框架设计,并在一个地理信息系统的应用实例中实现了该设计。     

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。
     

分布式GIS的多Agent系统建模与实现

将Agent技术引入到分布式GIS领域，提出了一个面向分布式GIS的多Agent系统模型，为分布式GIS的研究和开发提供了一种新的方法．首先设计了系统的体系结构，将分布式GIS系统中的Agent分成三类：Facilitator，GIS功能Agent和接口Agent，并给出了GIS Agent的结构和特征以及Agent之间的通信机制；然后采用DCOM技术和多线程技术，实现了一个空间多Agent系统的原型，并对其中的关键技术(同步技术、Agent的调度、Agent的强制终止等)进行了分析和探讨．     

基于MapX的空间查询应用

空间查询是GIS应用系统的基本功能之一，空间查询的功能和效率是GIS应用系统的重要指标。本文讨论了利用MapX实现空间查询的方法，包括基本的图形与属性数据互查和基于空间关系的复杂查询，并给出了详细的实现方法和流程。     

A Distributed Geographic Information System on the Common Object Request Broker Architecture (CORBA)

A distributed geographic information system (distributed GIS) has strengths in system reliability, efficiency, resource sharing, and flexibility for incremental system growth. However, developing a distributed GIS is a challenging task. The major challenges are with generating efficient system-wide query strategies, synchronizing operations executed at different sites, handling heterogeneity, managing transactions, and so on. In this paper, an experimental system is reported. This work is aimed at addressing the fundamental issues in building a distributed GIS. This system is designed and implemented based on the Common Object Request Broker Architecture (CORBA), and the Open GeoData Interoperability Specification (OGIS). First, the use of the CORBA model for a distributed GIS is discussed. The major system components are described, including the local GISs, the object request broker (ORB), and the service objects. Subsequently, a query optimization algorithm is presented. Then system synchronization, heterogeneity handling and transaction management are described. Some important implementation issues and the results of system tests are presented. Finally lessons learned from building the experimental system are summarized.     

现代IT与第四代GIS软件

就现代计算机软件技术发展的若干方面进行了回顾和分析,结合GIS软件在这些方面的实现进行了讨论,特别就GIS软件在空间数据的分布式计算,空间数据,属性数据的一体化查询与操作,空间数据挖掘等方面进行了比较深入的分析,指出目前GIS实现技术存在的不足及其原因,主要表现在空间数据模型的组织和存储技术不完善,缺乏完整空间关系描述框架,以及空间数据与其他数据联系不够紧密等方面。提出了解决这些问题的技术突破方向,是要改变以图层为基础的空间数据存储和操作模式,建立空间同步的数据操作机制,实现空间数据修改的UNIX语义,要研究空间数据与属性数据一体化查询语言,提出空间数据的操纵能力,等等。     

移动式地理信息系统体系结构的研究

随着地理信息技术,嵌入式技术以及无线通信技术的快速发展,移动地理信息系统已经成为GIS领域内研究热点之一。移动式地理信息系统使人们在任意时间任意地点都可以充分享受空间信息服务。主要提出了移动式地理信息系统的体系结构。这种体系结构可以提供丰富的地理信息服务,例如数字地图的现实,地理信息的查询等。基于这种体系结构,可以在不久的将来完全实现移动式地理信息系统。     

基于查询优化器的分布式空间查询优化方法

为了实现分布式空间数据库之间的互操作,需要对分布式查询进行优化处理,这种查询处理指的是在任何一个数据处理语句中它访问的是各个节点的数据而不是仅仅对发起查询的节点。提出了一种查询优化器的体系结构,针对上述查询最优化做了详细的讨论,着重讨论包含空间选择和连接的复杂空间查询。建立了典型的空间数据库的案例程序,通过分析表明,带有过滤和修正的查询优化器在时间与空间上的效率优势比较明显,获得了具有参考价值的结果。     

Multi-Agent技术在分布式GIS中的应用研究

通过对分布式GIS和分布式计算技术的介绍以及基于分布式对象技术的GIS应用中难以解决的关键性问题的研究,将Multi-Agent技术应用到分布式GIS中;采用的方法是通过详细分析Multi-Agent技术,并结合GIS的层次化体系结构深入重点地研究了Multi-Agent技术在分布式GIS中的应用,最后结合已有的研究介绍了将Multi-Agent技术应用于分布式GIS空间信息的查找和获取;结果表明,将Multi-Agent技术应用于分布式GIS中可以很好地解决基于分布式对象技术的GIS应用中难以解决的关键性问题。     

Density-based spatial keyword querying

With the rocket development of the Internet, WWW(World Wide Web), mobile computing and GPS (Global Positioning System) services, location-based services like Web GIS (Geographical Information System) portals are becoming more and more popular. Spatial keyword queries over GIS spatial data receive much more attention from both academic and industry communities than ever before. In general, a spatial keyword query containing spatial location information and keywords is to locate a set of spatial objects that satisfy the location condition and keyword query semantics. Researchers have proposed many solutions to various spatial keyword queries such as top-K keyword query, reversed kNN keyword query, moving object keyword query, collective keyword query, etc. In this paper, we propose a density-based spatial keyword query which is to locate a set of spatial objects that not only satisfies the query’s textual and distance condition, but also has a high density in their area. We use the collective keyword query semantics to find in a dense area, a group of spatial objects whose keywords collectively match the query keywords. To efficiently process the density based spatial keyword query, we use an IR-tree index as the base data structure to index spatial objects and their text contents and define a cost function over the IR-tree indexing nodes to approximately compute the density information of areas. We design a heuristic algorithm that can efficiently prune the region according to both the distance and region density in processing a query over the IR-tree index. Experimental results on datasets show that our method achieves desired results with high performance.     

Classifying Ambiguities in a Visual Spatial Language

Geographic information systems (GIS) manage geographical data and present the results visually using maps. Visual languages are well adapted to query such data. We propose to express queries sent to a GIS using symbolic maps with metaphors, i.e., visual representation of the spatial relationships making up the query. Visual languages suffer from the appearance of ambiguity. We distinguish visual ambiguities from selection ambiguities. Visual ambiguities appear when a given visual representation of a query corresponds with several interpretations. In order to define new spatial relationship, the user points out one (or several) metaphor(s) already available in the restitution space. Selection ambiguities appear when a given selection corresponds with several metaphors. We suggest palliating visual and selection ambiguities by associating a placing method with composition automata. The placing method insures to minimize level of ambiguity. We determine levels of ambiguity and user interaction complexity depending on the required expressive power. The higher the desired expressive power is, the higher the level of ambiguity is and thus the more complex the user interaction is. A prototype has been implemented to validate the placing method and the automaton allowing the highest expressive power.     

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。     

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。     

基于面向对象数据库的三维GIS实验系统

基于面向对象GIS模型和空间数据库技术,在面向对象数据库Jasmine的基础上建立了基本的空间数据库系统．通过实现空间索引结构V—Reactive树、空间查询等技术,设计和实现了一个三维GIS实验系统．该系统能够实现三维GIS的一些典型功能,包括细节层次可视化、多比例尺、空间查询等．     

数字清江GIS平台设计及其实现

本文主要介绍开发数字清江GIS系统的方案 策略及其实现，系统采用Arcsde空间数据引擎和Oracle关系数据库统一管理空间数据和属性数据，运用Mapobjects和Visualc 实现流域空间信息查询及分析功能，达到了集成的空间数据管理和高效率的信息查询的目标。     

非结构化P2P网络下的空间范围查询

目前空间数据已被应用于很多领域,最典型的例子就是GIS（地理信息系统）。然而,随着空间数据爆炸式的增长以及用户应用需求的不断增加,传统的集中式的GIS逐渐显现出其可伸缩性差,容易形成性能瓶颈等缺陷。针对空间数据的范围查询是GIS中最典型的应用之一,提出一种基于非结构化的分组式P2P网络结构下的空间范围查询方法,使得系统具有更高的查询效率以及负载均衡特性和可伸缩性。最后通过仿真证明了该方法的有效性。