去专业化多源异构时空地理数据集成系统及方法论文和设计-向红梅

全文摘要

本发明提供一种去专业化多源异构时空地理数据集成系统，包括用于提供地理信息的基础地理数据库模块、用于为城市建设管理提供相关城市信息的城市建设数据库模块、用于独立实现不同功能的功能模块、用于展示数据的数据展示模块、用于进行数据配置的数据服务管理模块以及用于处理相关地理数据库信息及城市建设数据库信息的数据库处理器、用于集中处理数据信息以实现相应功能的集中处理器和用于可视化数据模型的ArcGIS接口。以地理信息系统技术、数据库技术和网络技术为支撑，以解决地理信息资源在使用中存在各部门、各专业数据建设标准不统一的问题，实现各种地理信息资源的互联互通和分布式、在线式服务。

主设计要求

1.一种去专业化多源异构时空地理数据集成系统，其特征在于，包括：用于提供地理信息的基础地理数据库模块；用于为城市建设管理提供相关城市信息的城市建设数据库模块；用于独立实现不同功能的功能模块；用于展示数据的数据展示模块；用于进行数据配置的数据服务管理模块以及用于处理相关地理数据库信息及城市建设数据库信息的数据库处理器；用于集中处理数据信息以实现相应功能的集中处理器；用于可视化数据模型的ArcGIS接口；所述基础地理数据库模块包括第一基础地理数据库、第二基础地理数据库、第三基础地理数据库、第四基础地理数据、第五基础地理数据库和第六基础地理数据库，所述第一基础地理数据库为1：25万基础地理数据库，所述第二基础地理数据库为1：5万基础地理数据库，所述第三基础地理数据库为1:1万基础地理数据库，所述第四基础地理数据库为1:2000基础地理数据库，所述第五基础地理据库为1:1000基础地理数据库，所述第六基础地理数据库为1:500基础地理数据库，用于提供不同比例的基础地理数据，以建立多尺度、多分辨率的地理信息数据库；所述城市建设数据库模块根据上述基础地理数据库模块建立，包括城市规划数据库、交通规划数据库、市政设施数据库以及岩土勘察数据库，用于提供不同的城市建设数据；所述城市建设数据库模块经数据库处理器通过迭代模型选择合适比例的基础地理数据库建立，其步骤如下：步骤a,将基础数据库的数据信息标准化，转化为统一的可运算的数据语言；步骤b,选择其中一基础地理数据库，将现有的城市建设数据信息与所述基础地理数据库的数据信息进行对比：其中，表示现有的城市规划数据信息与所述基础地理数据库的数据信息的对比值，Ai表示第i基础数据库的数据量，Bj表示某现有城市建设的数据信息的数据量，Cij表示所述城市建设数据信息与第i基础数据库的相关度，i表示基础地理数据库的编号，d表示修正系数，d的取值为0.98；所述相关度Cij由下述公式计算：其中，x表示第i基础数据库内的基础数据，y表示城市建设j的现有数据，Ai表示第i基础数据库的数据量，Bj表示城市建设j的现有数据的数据量；的输出值由Ai和Bj决定，当Ai＆gt;Bj时，输出值为当Ai≤Bj时，的输出值均为0；步骤c,若的输出值为0，则直接更换下一基础数据库，重复步骤b进行比较，最终的输出值不为0时，进入下一步骤；步骤d,当的输出值不为0时，所述数据库处理器将的输出值传入图像处理器转化为图像，其输出的像素在不小于预设像素值ζ时，则以此时的基础地理数据库建立该城市建设数据库；若所述输出的像素小于预设像素值ζ，则返回步骤b重新选择基础地理数据库，直至输出的像素在不小于预设像素值ζ。

设计方案

1.一种去专业化多源异构时空地理数据集成系统，其特征在于，包括：

用于提供地理信息的基础地理数据库模块；

用于为城市建设管理提供相关城市信息的城市建设数据库模块；

用于独立实现不同功能的功能模块；

用于展示数据的数据展示模块；

用于进行数据配置的数据服务管理模块以及用于处理相关地理数据库信息及城市建设数据库信息的数据库处理器；

用于集中处理数据信息以实现相应功能的集中处理器；

用于可视化数据模型的ArcGIS接口；

所述基础地理数据库模块包括第一基础地理数据库、第二基础地理数据库、第三基础地理数据库、第四基础地理数据、第五基础地理数据库和第六基础地理数据库，所述第一基础地理数据库为1：25万基础地理数据库，所述第二基础地理数据库为1：5万基础地理数据库，所述第三基础地理数据库为1:1万基础地理数据库，所述第四基础地理数据库为1:2000基础地理数据库，所述第五基础地理据库为1:1000基础地理数据库，所述第六基础地理数据库为1:500基础地理数据库，用于提供不同比例的基础地理数据，以建立多尺度、多分辨率的地理信息数据库；

所述城市建设数据库模块根据上述基础地理数据库模块建立，包括城市规划数据库、交通规划数据库、市政设施数据库以及岩土勘察数据库，用于提供不同的城市建设数据；

所述城市建设数据库模块经数据库处理器通过迭代模型选择合适比例的基础地理数据库建立，其步骤如下：

步骤a,将基础数据库的数据信息标准化，转化为统一的可运算的数据语言；

步骤b,选择其中一基础地理数据库，将现有的城市建设数据信息与所述基础地理数据库的数据信息进行对比：

设计说明书

技术领域

本发明涉及数据集成领域，具体而言，涉及一种去专业化多源异构时空地理数据集成系统及方法。

背景技术

地理空间数据不同于一般的事务管理的数据，由于对空间现象理解不同，对空间对象的定义、表达、存储方式亦有不同，给地理空间数据集成带来了极大的不便，解决多格式数据交换一直是近年来GIS应用系统开发中需要解决的重要问题。目前实现数据集成的方式大致有三种。

一、外部数据交换模式

外部数据交换是指直接读写其它软件的内部格式、外部格式或由其转出某种标准格式。它是一种间接数据交换格式，其它数据格式经专门的数据转换程序进行格式转换后，复制到当前系统中的数据库或文件中。这是当前GIS系统数据交换的主要方法，目前国内基本上还是采用这种方法。当前公认的几种重要空间数据格式有：ESRI公司的ARCINFOCoverage，ArcShapeFile，E00格式；AutoDesk的DXF格式、DWG格式；MAPINFO的MIF，MID格式：Intergraph的DNG格式等等。

实现外部数据交换的最初的方法是在不同GIS系统间采用中间数据格式。如ArcInfo的E00格式、MapInfo的MIF格式以及标准图形交换格式DXF等。中间数据格式实质上起到了一个数据桥梁的作用，通过这个桥梁可以实现软件之间的数据转换。应该看到，单机环境下用数据转换的方法实现数据共享有着明显的优势，如可以快速、准确地实现用户的需要，达到数据共享的目的。用户甚至可以在系统内设置有关的转换参数后，对海量GIS数据进行批量转换。从技术实现的难度上来讲，用户只需要做一些有限的参数设置就可以达到自己的目的，转换过程不需要用户千预。但是，由于不同的GIS软件数据模型的不同，导致对地理实体的描述也不一致，因而转换后的数据不能准确地表达原数据的信息，空间数据转换容易造成数据信息丢失，有时还会造成空间数据精度损失等等。

二、直接数据访问模式

直接数据访问是指在一个GIS软件中实现对其它软件格式的直接访问，即把一个系统的内部数据文件直接转换成另一个系统的内部数据文件。用户可以使用单个GIS软件存取多种数据格式。直接数据访问不仅避免了冗繁的数据转换，而且在一个GIS软件中访问某种软件的数据格式不要求用户拥有该数据格式的宿主软件，更不需要该软件运行。直接数据访问提供了一种更为经济实用的数据交换模式。目前使用直接数据访问模式实现数据交换的GIS软件主要有两个，即：Intergraph推出的GeoMedia系列软件和中国科学院地理信息产业发展中心研制的SuperMap。

直接存取方法在本质上也属于数据转换的方法。GIS系统对不属于本系统格式的空间数据进行直接读取时，事实上也存在一个数据转换的过程。因此，用这种方式实现数据集成也包含数据转换的一些弊病。直接存取的方式在实现时会有空间数据丢失、精度损失刊数据表达歧义性的情况。空间数据格式开放的程度不同，使直接存取方法中出现一些特殊的和不可克服的弊病。如对于GIS系统升级的情况，通常会对空间数据格式进行修改，而且有时这种升级是全方位的，系统会对空间数据结构做一些彻底的、根本性的修改。这时基于直接读取方式的数据集成方式就显得无能为力，系统必须重写已经实现的数据存取模块。

GIS作为支持空间信息数字化获取、管理和应用的技术体系，在经济信息化进程中的重要性与日俱增，《国家地理信息产业发展规划(2014-2020)》中指出，要充分发挥地理信息在商业决策、网点布局等方面的作用，然而地理信息资源在使用中存在各部门、各专业数据建设标准不统一的问题，因此需要提供一种地理数据集成方法以实现数据规范化处理及数据集的中应用。

地理数据的集成是多比例尺地理数据集成共享和服务应用中的关键技术，符合网络GIS和空间信息服务等学科的发展趋势，它决定了多源异质异构地理数据的集成框架和共享应用模式，并且直接影响着多比例尺地理数据及其空间信息系统的运行和维护。在分布式网络环境下结合开放地理信息互操作框架实现多比例尺地理数据集成机制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种去专业化多源异构时空地理数据集成系统及方法，以地理信息系统技术、数据库技术和网络技术为支撑，解决上述地理信息资源在使用中存在各部门、各专业数据建设标准不统一的问题，实现各种地理信息资源的互联互通和分布式、在线式服务。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案，一种去专业化多源异构时空地理数据集成系统，包括用于提供地理信息的基础地理数据库模块、用于为城市建设管理提供相关城市信息的城市建设数据库模块、用于独立实现不同功能的功能模块、用于展示数据的数据展示模块、用于进行数据配置的数据服务管理模块以及用于处理相关地理数据库信息及城市建设数据库信息的数据库处理器、用于集中处理数据信息以实现相应功能的集中处理器和用于可视化数据模型的ArcGIS接口。

进一步地，所述基础地理数据库模块包括第一基础地理数据库、第二基础地理数据库、第三基础地理数据库、第四基础地理数据、第五基础地理数据库和第六基础地理数据库，所述第一基础地理数据库为1：25万基础地理数据库，所述第二基础地理数据库为1：5万基础地理数据库，所述第三基础地理数据库为1:1万基础地理数据库，所述第四基础地理数据库为1:2000基础地理数据库，所述第五基础地理据库为1:1000基础地理数据库，所述第六基础地理数据库为1:500基础地理数据库，用于提供不同比例的基础地理数据，以建立多尺度、多分辨率的地理信息数据库。

进一步地，所述城市建设数据库模块根据上述基础地理数据库模块建立，包括城市规划数据库、交通规划数据库、市政设施数据库以及岩土勘察数据库，用于提供不同的城市建设数据以实现数据的集成化管理和最大化利用。

进一步地，所述城市建设数据库模块经数据库处理器通过迭代模型选择合适比例的基础地理数据库建立，其步骤如下：

步骤a、将基础数据库的数据信息标准化，转化为统一的可运算的数据语言。

步骤b、选择其中一基础地理数据库，将现有的城市建设数据信息与所述基础地理数据库的数据信息进行对比：

其中，设计图

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