[计算机软件及应用]时态GIS在ARCGIS平台中的实现
时态GIS
时态GIS导言首先，以《蓝海战略》中的一个真实故事说明基于空间和时间的分析对于人们的生产和生活的重要作用：“以纽约市警察局（NYPD）为例，20世纪90年代它在公共部门执行了一项蓝海战略。
比尔•布雷顿在1994年出任纽约市警察局长，他面临的重重困难是很少有人经历过。
在90年代初，纽约市的谋杀案发生率居高不下，骗子、黑手党、持枪抢劫充斥各报刊头条。
然而在不到两年时间里，没有增加一分钱预算，布雷顿成功地将纽约转变为美国最安全的城市在1994到1996年间，纽约警察局的“利润”跳跃式增长：重大案件减少了39％、谋杀案减少了50％、盗窃案减少了35％；赢得了“客户”：盖洛普民意调查显示民众对纽约警察局的信心由3 7％上升到73％；也赢得了雇员：内部调查显示警察局的工作满意度达到新高。
与传统经验相异的是，克服一项巨大的挑战，不需要时间和资源上进行同比例的投入，而应把精力集中于找出具有非凡影响力的关键因素，让他们发挥杠杆作用，节约资源和时间。
布雷顿在纽约运输警署的前任们争辩说，要保障地铁安全，就应该在每一条线路派一名警员乘坐，并在每一个进出口巡逻。
然而，布雷顿没有要更多的警员，而是将警力配备到热点地区，使地铁上的犯罪、恐惧和混乱都急剧下降，创下历史上的最低记录。
他的分析表明虽然地铁系统由很多线路和进出口组成，但大多数犯罪发生在少数几个站和线路上。
他还发现，一些对防治犯罪具有特别影响力的热点却缺少警力，一些几乎从未有犯罪发生的线路和站点却配置了同样多的警员。
答案就是要重新配置警力到热点地区以打击犯罪，这样在警力不变时能使犯罪率大幅下降（注：资源的空间优化配置）。
同样，在布雷顿来纽约警察局前，其禁毒处是朝九晚五、一周五天执勤，其人手只占整个警察局人数的5％。
为了找出热点，在与纽约警察局领导会面时，布雷顿手下负责犯罪战略的副局长杰克•迈普问在座的人，估计有多少比例的犯罪与使用毒品有关？多数回答说有5 0％，还有的说是70％，最低估计也有30％。
基于ArcGIS的地理信息系统设计与实现
基于ArcGIS的地理信息系统设计与实现地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种基于地理位置信息管理、分析和可视化的技术系统。
ArcGIS是由Esri（环球信息参考系统公司）开发的一套用于地理数据处理和分析的软件平台。
本文将介绍基于ArcGIS的地理信息系统的设计与实现。
一、引言地理信息系统（GIS）是一种集地理空间数据获取、存储、处理、管理、分析、可视化于一体的技术系统。
GIS 在城市规划、资源管理、环境保护、农业等领域都有广泛的应用。
而ArcGIS作为目前最主流的GIS软件平台，可以帮助用户进行各种地理数据的处理和分析，为决策提供科学依据。
二、地理信息系统设计与实现的基本步骤1.需求分析：首先需要明确地理信息系统的设计目标和用户需求。
这包括确定系统的功能模块、数据来源、数据需求、空间分析方法等。
2.数据采集与处理：地理信息系统的基础是地理空间数据，包括矢量数据和栅格数据。
数据的采集可以通过GPS测量、遥感影像解译、数据库导入等方式进行。
采集到的数据需要进行处理，包括数据清洗、数据转换等，以满足系统需求。
3.数据库设计：GIS系统需要建立相应的地理数据库，用于存储和管理地理空间数据。
数据库设计需要考虑数据模型、数据结构、数据表等方面，以保证数据的有效性和一致性。
4.系统架构设计：地理信息系统的架构设计是指确定系统的模块组成、模块之间的关系、数据流程等。
常用的架构设计包括单一服务器架构、分布式架构等。
5.系统开发与编程：使用ArcGIS平台进行系统开发与编程，包括界面设计、数据处理、空间分析等功能的实现。
开发过程需要使用ArcGIS自身的API和开发工具，如ArcObjects、ArcPy等。
6.系统测试与优化：完成系统开发后，需要进行系统测试，包括功能测试、性能测试、稳定性测试等。
根据测试结果对系统进行优化，提高系统的稳定性和性能。
7.系统部署与应用：将已经开发、测试、优化完毕的GIS系统部署在实际应用环境中，并进行用户培训和技术支持。
时态GIS在ARCGIS平台中的实现
毕业论文（本科生）中文题目时态GIS在ARCGIS平台中的实现英文标题 Temporal Gis Realization in ArcgisPlatform.学生姓名杜旭泽指导教师年雁云学院资源环境学院专业遥感与地理信息系统级别 2005级诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文，是在导师（年雁云）的指导下独立进行研究所取得的成果。
毕业论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果，数据，观点等，均已明确注明出处。
除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其它个人或集体已经发表或在网上发表的论文。
特此声明。
论文作者签名：杜旭泽日期：论文目录毕业论文 (1)中文摘要 (4)Abstract (5)第一章时态GIS简介 (6)1、1时态GIS简介 (6)1．1．1简介 (6)1．1．2功能 (8)1.2国内外应用状况 (9)第二章 ARCGIS中时态GIS的操作工具 (13)2.1 ARCGIS简介 (13)2.2 ARCGIS下时态GIS操作所用工具 (14)2．3时态动画功能所支持的数据模式 (16)第三章时态GIS在植被覆盖和冰川监测中的应用 (18)3．1 研究意义 (18)3.2 技术路线 (19)3.3在ACGIS中实现冰川消融的动画表示 (20)3.4 ARCGIS中实现植被覆盖监测的作用 (29)第四章结论与展望 (31)4.1 动画制作过程中所用工具的见解与问题 (31)4.2 植被覆盖 (31)4.3冰川消融 (32)参考文献 (32)致谢 (34)中文摘要时态GIS在ARCGIS平台中的实现杜旭泽（兰州大学资源环境学院兰州）数据在具有空间性的同时亦具有时间性,时态地理信息系统是具备处理数据时间性功能的地理信息系统. 简要介绍时态GIS的发展过程，所支持的数据结构,以及时空数据的动态演示.利用ARCMAP软件制作动画的工具和操作过程.关键词: 地理信息系统，时态GIS，空间，对象，动画操作.Temporal Gis Realization in Arcgis Platform.Xu-Ze Du （Resource and Environment，LanZhou University LanZhou）AbstractGIS data pattern and animated cartoon handle tenseThe data also has temporality while having space, tense geographic information system is to have the functional temporality geographic information system selling a data at reduced prices. And brief development of GIS introducing tense process, what be held out data structure, space-time data development demonstrates. Make use of the ARCMAP software to make animated cartoon implement and operation process.Key words : GIS , space , Tgis, tense第一章时态GIS简介1、1时态GIS简介1．1．1简介一．概述时空GIS是一种采集、存储、管理、分析与显示地理实体随时间变化信息(或时空信息)的计算机系统(简称TGIS)。
ArcGIS地理信息系统软件使用教程
ArcGIS地理信息系统软件使用教程第一章：介绍ArcGIS地理信息系统软件ArcGIS是一款由Esri（Environmental Systems Research Institute）公司开发的地理信息系统软件。
它提供了一套完整的地理空间数据管理、地理分析、地图制作和数据发布的工具。
本章将介绍ArcGIS的基本概念、软件架构和功能特点。
1.1 ArcGIS的基本概念ArcGIS由ArcMap、ArcCatalog和ArcToolbox三个主要组件组成。
ArcMap用于地图制作和分析，ArcCatalog用于数据管理，ArcToolbox包含了各种地理分析工具。
除此之外，ArcGIS还提供了许多扩展模块，如ArcGIS Pro、ArcScene等。
1.2 ArcGIS的软件架构ArcGIS是基于客户端/服务器架构设计的。
它使用Geodatabase作为数据存储和管理的核心，Geodatabase支持多种数据类型和数据模型。
ArcGIS客户端通过ArcGIS Server与服务器进行数据传输和处理。
1.3 ArcGIS的功能特点ArcGIS提供了丰富的地理分析和空间数据处理功能。
它支持数据的导入、清理和整理，提供了强大的查询和筛选功能。
同时，ArcGIS还支持多种地图投影和坐标系统，可以实现地图的量化、比例尺控制和标签注记。
第二章：地理数据的导入和管理地理信息系统的核心是地理数据的管理和分析。
本章将介绍如何导入和管理地理数据，包括数据的格式转换、数据库连接和数据集的创建。
2.1 数据格式转换ArcGIS支持多种地理数据格式，如Shapefile、文件地理数据库（File Geodatabase）和数据库地理数据库（Enterprise Geodatabase）。
通过ArcCatalog或ArcToolbox中的导入工具，可以将不同格式的数据转换为ArcGIS支持的格式。
2.2 数据库连接ArcGIS可以与常见的数据库系统（如Oracle、SQL Server）建立连接，从而直接查询和编辑数据库中的地理数据。
GIS应用——时态数据
时态数据的管理
时态数据的管理
• 空间数据中支持什么样的时间值 • 存储时间数据的最佳方式 • 在属性数据中存储时间值 • 表格格式的思考
空间数据中支持什么样的时间值
• 存储在属性：feature classes, mosaic datasets, raster catalogs, tables and so on
2010 Esri 中国区域用户大会
基于时间轴的GIS应用（时态）
ESRI中国（北京）有限公司 行业技术部 原 炫
内容
• 什么是时态数据 • 时态数据的管理 • 时态数据可视化 • 存储和导出时态数据
什么是时态数据
什么是时态数据
• 什么样的数据能够使用时态 • 时态数据预览
——存储时态数据 ——存储时间值 ——arcgis中的时态数据 ——快速预览时态数据的管理和可视化
• Tables
存储时间数据的最佳方式
• 用行的格式存储时态数据 • 将时间值存储在数据中 • 包含时间值的索引 • 使用标准时间
支持的字段格式
字符串格式
数字字段格式
Convert Time Field geoprocessing tool
日期和时间格式
带分离符的
区域设置
AM与PM设置
• 存储在内部：such as in netCDF data or tracking layers
Feature layers
• 1每个特点的形状和地点是恒定的，但是属性值可能随着时间的推移 改变。
• 2形状和位置的每个功能随时间的变化。
• Mosaic datasets类似于Feature layers • Raster catalog layers
基于ArcGIS Engine的时态数据可视化
１ 时 态 数 据
传统 Ｇ Ｉ Ｓ 在描述 研究对象 时是静态 的 ，仅 仅是对象
当前状态 的反应 。而不能反应其 历史状态 ，或 预测其发
展趋势 。而 客观事 物的存在都 与实践 紧密相连 ，因此在 系统 中增加 时问维 的表达 、分析 能力 ．提供历史 分析与
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所示 ． ．
时态数据是 时间数据在状态 上的表现 ，能够 多维动
态地展示数据 。在 作战实验领域 ，可以用来表现 部队随
时问 的位置 变化 ，从 而对部 队的机 动能力进行分 析 ：设 备终端随演 习推进 的消耗量 ，如弹药 、油耗等 ，都 能够 在地 冈上直观地呈 现出来 在管理 和可视化时态 数据时
合理 并有效 地利川这些数据 可以为军事理 沦提供决策 和 支持 。对演 习数据 的呈现是数据 分析 的基 础 ，利用 Ａ ｔ ・
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摘 要 ：针 对 时 态数 据 的 可 视 化 问题 ，基 于 Ａ ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ，使 用 Ｃ ＃脚 本 语 言 ，设 计 并 实现 了 时 态 数 据
地理信息系统时态特性的研究与实现
—————————————收稿日期: 2007-11-**; 修回日期: 2007-**-**.作者简介: 江崇礼(1948-), 男,教授, 硕士生导师, E-mail: jiangcl@ .王康(1982-), 男, 硕士生, E-mail:wkksine@ ; 地理信息系统时态特性的研究与实现王康，江崇礼大连理工大学计算机控制与信息技术研究所wkksine@ , jiangcl@摘 要: 时态地理信息系统作为GIS 研究和应用的一个新领域，正受到普遍的关注。
本文根据时态GIS 和时空数据模型的基本理论，以基态修正模型为基础，分析了实际系统建立的要求和特点，并在传统的关系型数据库平台上，提出了空间数据库的建立和历史数据管理与查询的实现方法。
关键词: 时态GIS ；基态修正模型；空间数据库 中图分类号: P208—————————————引言地理信息系统（GIS ）作为空间数据管理、分析和显示的强有力工具，因其广阔的应用领域和不断增长的产业效益而倍受重视，近年来得到了飞速发展。
但传统的地理信息系统只考虑被描述的对象的空间特性，存储管理单一时刻或少数几个时刻的空间数据，忽略了其时间特性。
变化发生后，新的数据入库覆盖旧的数据，导致某些领域内大量宝贵的历史数据丢失。
为了有效地解决这个问题，我们对现有的GIS 进行改进，使其保存空间变化数据且具备时空数据的结构建模、操作、查询、分析与显示功能，即时态地理信息系统(Temporal GIS)。
时态GIS 能够处理地理要素随时间的变化,是更加完整地表达和模拟地理世界的系统。
1. 时空数据模型时态GIS 的关键问题是建立合适的时间与空间联合的数据模型——时空数据模型，更有效地组织、管理和完善时态地理对象的属性、空间和时间语义，以便重现历史状态，跟踪变化，预测未来。
在时态GIS 的发展过程中，人们提出了多种时空数据模型，主要有时空立方体模型、连续快照模型、基态修正模型、时空复合模型等[1]。
利用ArcGIS软件地理信息系统设计与实现
地理信息系统设计与实现 ------利用ArcGIS软件指导老师：******实习成员：Tphxmx实习时间：2006.7.20—2006.8.3目录1. 实习目的： (3)2. 实习工具和环境: (3)3. 实习内容： (3)一、基于ArcGIS平台的空间数据库设计与建立 (3)1新建地理数据库 (3)2图层分类设计 (4)3空间数据库逻辑结构设计 (4)4空间数据库物理结构设计与实现 (4)5空间数据库地理参考系统的设置与坐标转换方法 (5)6空间几何信息入库；实体相关属性入库 (5)1)配准 (5)2)特征提取 (5)3) 属性添加 (5)二、ArcMap定制二次开发 (8)菜单定制： (8)工具条定制： (8)1.利用Customize对话框添加工具条 (8)2.利用宏定制工具条 Tools Macros在Macros对话框定制宏并编辑功能 (9)3.例1.简单实现放大缩小，返回上一级，标记要素，打开layer图层等 (11)4.例2.构建逻辑表达式查询空间几何对象 (12)4.实习总结：（**************） (17)1.实习目的：✓学习ArcGIS软件及其组成部分，并能灵活应用。
✓学习定制自己的工作空间，高效率的完成工作。
✓学习利用ArcCatalog建立地理信息数据库，属性入库。
✓学习利用VBA环境做简单的二次开发。
2.实习工具和环境:工具：ArcMap、ArcCatalog硬件环境：Microsoft Windows XP Professional 20023.实习内容：一、基于ArcGIS平台的空间数据库设计与建立实习目的：学习应用ArcGIS软件处理地理信息系统问题，学会使用ArcCatalog与ArcMap。
步骤:1新建地理数据库在ArcCatalog中建立如下的地理数据库为个人数据库添加类和要素,属性根据《成都市交通运输图》的地图的要素和类,把地图分为河流,道路,行政区域和边界,为每一个要素建一个表,选择坐标系统和添加要素的属性,结果图如下:2图层分类设计河流：面状河流，线状河流行政区：行政中心，行政区域，运输中心道路：公路，铁路3空间数据库逻辑结构设计面状河流：ployonriver 属性name 线状河流shpriver 属性name行政区域xingzhengquyu属性 Maxnumber,Minnumber,name行政中心xingzhengzhongxin属性name 运输中心yunshuzhongxin属性name 公路gonglu 属性 name,Maxliuliang,Minliuliang 铁路tielu 属性 name4空间数据库物理结构设计与实现在ArcCatalog建库,建类,建要素,选择坐标系,添加属性,过程如下所示5空间数据库地理参考系统的设置与坐标转换方法坐标投影采用高斯投影中的北京54（17带）投影坐标系6空间几何信息入库；实体相关属性入库将地图导入ArcMAP中进行校正,直到在误差的可允许范围之内.导入建好的数据库,然后开始分要素进行数字化,结果如图所示1)配准:当载入bmp格式的成都市交通运输图时需要给地图进行配坐标系,选择坐标系为高斯投影中的北京54（17带）投影坐标系,添加四个控制点保证误差在10m以内., 单击Georeferencing->rectify进行配准.2)特征提取:载入《成都市交通图.mdb》数据库,利用Arcmap中的选择相应图层矢量化并保存结果(即几何信息入库)3)属性添加:选中点、线或面状目标，右击，选择Attributes，弹出Attributes对话框，在对话框中设置目标的属性。
ArcGIS时态数据管理与应用
时态GIS的关键问题
重建历史状态、跟踪变化、预测未来
更有效地组织、管理和完善 时态地理数据、属性、空间和时间语义
建立合适的时间和空间联合的数据模型 ——时空数据模型
时态GIS中的数据模型
时空数据模型的起源
•
1992 年美国的Gail Langran发表的其博士论文《地理 信息系统中的时间》（Time in geographic information systems）,正式标志着GIS时空数据建模 的开始。
ArcGIS时态数据的 管理与应用
Esri中国（北京）有限公司 卢萌
目录
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什么时候时态GIS
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时态GIS中的数据模型
时态GIS数据的表现形式 时态数据在ArcGIS中的应用 如何快速开发基于web的时态应用
什么是时态GIS
时间在地理学中应用的起源
历史地貌学
重构过去
演化地貌学
演示时间轨迹
时态GIS数据的表现形式
时态数据的存储结构
•
时态数据存储的时间序列内的值可以用相关或不相关时 间间隔内某一个取样时间点来代表。
•
时态数据存储的时间序列内的值也可以用一个时间段来 代表。在这种情况下，一个事件发生于一段时间内，时 间序列值将存储在两个字段内。一个代表起始时间值， 一个代表终止时间值。
使用feature layer 来显示时态服务
使用FeatureLayer
<esri:FeatureLayer id="fLayer" load="fLayer_loadHandler(event)" mode="snapshot" outFields="[Population]" url="http://192.168.94.129:8399/arcgis/rest/services/USPop_c olor/MapServer/0">
arcmap时态数据应用
arcgis10 动态地图的制作制作动态地图，比如根据一年的不同月份，进行展示。
1、首先打开属性表，添加表示时态的字段，字段类型为日期，根据不同月份进行录入。
日期修改可以进行批量处理，以1月份为例：（1）点击“开始编辑”，在属性表中选中表示1月份的所有数据；（2）点击编辑栏里的属性图标，出现的属性框里将会显示被选中的数据以及属性；（3）点中图层名，即可对时间属性进行统一修改，可以直接录入”2013-01“，否则，为修改某一条属性中的记录。
（4）保存并停止编辑。
2、右击图层，“属性”，选中“时间”选项卡：（1）勾选“在此图层中启用时间”；（2）图层时间为“每个要素具有单个时间字段”，这里只需要一个时间字段，若为另一个选项，则需两个时间字段；（3）时间字段为刚才添加的时间字段；（4）字段格式会自动更新，然后直接点击“计算”即可；（5）确定。
3、打开“时间滑块”（1）主菜单栏“自定义”→→“自定义模式”→→“命令”选项卡，输入“时间滑块”（2）单击拖动“时间滑块”图标至“编辑器”栏中即可。
4、时间滑块中的设置（1）点击图中图标（2）点击“选项”进行设置时间步长：表示时间轴走动一单元格的距离，越小，则每走一步的距离越细时间窗：数据持续的时间，如题为显示每个月的数据，设置为30天，表示前一月份的数据会持续显示直到下一月份的到来才消失。
若设置为小于30，如1，则数据一闪就消失了。
（2）时间范围：选择所要制作的动态地图的图层（4）设置好后，播放即可。
Arcgis时态数据应用——动态展示3个月内犯罪案件数量变化一、数据准备情况一：已有数据：派出所辖区的面数据，属性表结构如下，District为辖区编号，其他三个字段分别存储一月到三月的案件数量。
一般情况下我们拿到的数据可能都是这样的一种记录方式，其中并没有包含时间信息的字段，并且每个要素只记录了一次。
而对于时态数据而言，需要存储每一个时间戳（time stamp）的要素状态，即使是同一个地理要素，也要以多条记录的方式存储，例如下图：如何将手头的数据转换成这样的时态数据呢？难道每个要素都要进行复制吗？对于这种情况，我们可以想办法将表1进行转置，使用ArcToolbox里的Transpose Fields工具来实现，工具设置如下图：●Fields to transpose勾选需要转置的时间字段；●Attribute Fields勾选需要保留的其他字段（属性值原封不动的保留）。
时态雨量数据可视化在Arcgis中的实现
时态雨量数据可视化在Arcgis中的实现作者：刘晓燕王凤瑞来源：《建筑工程技术与设计》2014年第27期传统GIS在描述研究对象时，只是简单表达了对象的一个快照，没有对时态数据作专门的处理，因而是静态的，它只能反映事物的当前状态，无法反映对象的历史状态，更无法预测未来发展趋势。
而客观事物的存在都与时间紧密相联，因此，在系统中增加对时间维的表达、分析能力，提供历史分析与趋势分析的功能是时态GIS的独特之处。
沧州市地处河北省中东部平原区，总面积14056km2，属暖温带大陆性季风气候区，多年平均降水量为551.1mm，年降水量主要集中于汛期（6～9月），一般年份汛期降水量可占年降水量的80%。
利用ArcGis平台的处理时态地理信息的功能，实现了沧州市2012年各月降水量的时态数据可视化。
一、技术路线二、基础数据规范化为实现跨平台的数据共享，实现时态雨量数据可视化，需对基础数据进行规范化，剔除非法的数据、字符。
根据沧州水文局2012年降水量观测资料，沧州市各县市2012年1-12月降水量如下表所示：沧州市2012年各县（市）月降水量统计表三、数据的连接与转置现有基础资料为沧州市各县（市）图层（shp），该图层并不具有相应的降水量数据。
需将以上规范化后的属性数据（xls）与该图层文件进行“连接”。
利用“Arctoolbox”中的“Join”工具，进行连接操作，连接完成后，打开属性表，如图所示：此时，降水量数据虽在图层表中显示，并未真正为该图层的属性值，需将该表导出为图层文件（各县市降水量.shp）。
添加连接完成后的图层文件后，利用“arctoolbox”中的“Transpose”工具对该文件中的M1-M12字段进行“转置”操作，完成后，属性表如下图所示：此外，还需要把TR_month字段从string型改成date型，因为在后面做动画时，需要的time数据必须是日期型的。
打开已转化好的文件，在其中找到dbf格式的用Excel打开进行编辑，利用date（）函数将数据格式更改为日期型。
时态GIS的基本概念-功能及实现方法
时态GIS的基本概念-功能及实现方法的报告，800字GIS（地理信息系统）是一种技术工具，它用于帮助分析和解释地理空间数据。
它将来源于各种媒体（如空间、文字、照片等）的信息整合在一起，并使用坐标系统对其进行定位，以便对特定区域加以描述和研究。
GIS还可以将这些信息映射到现实环境中，使其能够可视化，从而帮助人们了解单个地点或多个地点之间的变化。
时态GIS（SGIS）是传统GIS的一个特殊情况，它可以提供有关空间惯性的时间功能。
SGIS的核心能力是捕捉，记录和表示空间结构的时间变化，以及对这种变化进行预测。
这一技术的应用非常广泛，可应用于气候变化，城市规划，自然灾害监测等多个领域。
SGIS的基本概念与传统GIS基本相同，但其功能要求更加复杂。
首先，SGIS需要收集按时间进行标记的空间数据。
这些数据可以是每个时刻的遥感图像，或者随着时间的变化而发生变化的地理要素的集合。
此外，SGIS还需要能支持多重时态数据类型和格式的数据库系统，以便提取，记录和分析时态数据。
SGIS还需要支持特定领域应用程序所需的高级时态分析和可视化功能，以便能够准确反映和预测地理变化。
SGIS的实现方法通常有两种，即物理实现和虚拟实现。
物理实现方法，也称为传统SGIS，是处理时态数据的传统方法，它基于数据库设计，有助于支持多种时态结构的时态数据的存储和处理。
虚拟实现方法，也称为轻量级SGIS，使用不同的设计思路来处理时态数据。
典型的轻量级SGIS架构由数据抽象层，唯一标识层，数据库层，模型层和视图层组成，它们之间组成了一个灵活的架构，可以有效支持多种多样的时态分析和可视化。
总之，SGIS技术是一种有力的工具，它可以帮助人们对空间结构变化进行更加准确和全面的分析。
它为各种领域的应用提供了强大的支持，可以有效探索和描述地理变化。
同时，SGIS的实现方法也可以有效支持我们对特定区域的时态变化进行有效的观测和预测。
ArcGIS软件操作与使用
ArcGIS 9 所包含的三种服务器产品：
• ArcSDE――一个在多种关系型数据库管理系统中管理地理信息的高级 空间数据服务器。ArcSDE 是一个位于ArcGIS 其它软件产品和关系型 数据库之间的数据服务器，其广泛的应用使得在跨任何网络的多个用 户群体中共享空间数据库以及在任意大小的数据级别中伸缩成为可能。 • ArcIMS――是一个可伸缩的，通过开放的Internet 协议进行GIS 地图， 数据和元数据发布的地图服务器。ArcIMS 已经在成千上万的应用中部 署了，主要是为Web 上的用户提供数据分发服务和地图服务。 • ArcGIS Server――是一个应用服务器，包含了一套在企业和Web 框架 上建设服务器GIS应用的共享GIS 软件对象库。ArcGIS Server 是一个 新产品，用于构建集中式的企业GIS应用，基于SOAP 的Web services 和Web 应用。
• 空间处理实际上 可以在 GIS 的 所有方面 都加 以应用，如：
数据的自动化 生成和编辑 数据的管理 分析和建模 高级制图
• 这三种观点在 ESRI ArcGIS 中分别用 ArcCatalog（GIS 是一套地理数据集的观点）、 ArcMap（GIS 是一幅智能的地图）和 ArcToolbox（GIS 是一套空间处理工具）来表达。 这 三部分是组成一个完整 GIS 的关键内容，并被 用于所有 GIS 应用中的各个层面。
• ArcMap的主要功能 组织和编辑数据 设计和生成用于印刷的地图 在 ArcMap 中进行建模和分析 生成地图，并与 ArcReader，ArcGIS Engine 应用 程序，ArcIMS ArcMap Server 和 ArcGIS Server 共享
• 数据视图 • 地图版面视图
ArcGIS10时态GIS应用实例
ArcGIS10时态GIS应用实例ArcGIS 10时态GIS应用实例-点位随时间推移增加发表于70 天前? GIS, Methods ?评论数2 ?被围观537 次+在ArcGIS 9.2中,大家关注了一个叫时态GIS的东东.而9.3是似乎没有响动.xqiushi那时也关注了,今天也关注了ArcGIS10中的时态,网上也有文章介绍ArcGIS 10中的时态.什么是时态数据时态数据是表示一种时间数据在状态上的表现，例如，在1990年，香港的土地利用随时间的变化或在檀香山的总降雨量在2009 年7 月1 的数据。
时态数据的收集，分析天气模式和其他环境变量，监察交通情况，研究人口趋势等等。
此数据来自从手动输入数据，数据使用观察收集到的许多来源。
存储时态数据用ArcGIS，你可以用一种特定的格式来存储或者管理这种数据，像featureclass，mosaic datasets，raster catalogs等等。
选择格式取决于时态数据的本质，并且您怎么想要形象化它。
上面都是复制来的.xqiushi今天想做的就是在一个点位Shape(属于featureclass,而且以前无时间属性)添加时态.即:点位随时间增加.1.对原来Shp创建时间字段:2.再增加一个时间字段,并且用DateAdd函数让这两时间字段产生时差3.修改shp的Layer Properties—time.如图:1处勾选,2,选择Each feature has a single time field.相应设置Start Time field与End Time Field.3.一定勾选Display data cumulatively.4.点应用.上述3步，也可以如下操作{3.修改shp的Layer Properties—time.如图:1处勾选,2,选择Each feature has start and end time field.相应设置Start Time field与End Time Field.3点应用.}4.如果时间字段有效,就可以看到Time Slider了.点开始按钮就可以看到动画了.这个比上次:ArcGIS 10 Desktop(桌面版)动态图表插件(非时态动画)要好得多,效果见下面GIF.。
基于ArcGIS在计算机制图方面的应用
基于ArcGIS在计算机制图方面的应用摘要：论述了ArcGIS在计算机制图上的应用，介绍了整个制图流程与ArcGIS中与制图息息相关的地图投影、数据库及数据格式的特点。
并针对过程中的问题进行分析并指出解决方法。
关键词：ArcGIS，计算机制图四川德阳中地测绘规划有限公司石磊1.引言计算机制图是指以计算机硬件设备为基础，在相应软件系统的支持下，以数字格式对地图制图要素与现象数据进行采集、处理与管理，按照地图制作的规范进行符号化、图版制作与输出，并提供地图自动分析的全过程。
然而ArcGIS是一个可用于数据输入、编辑、查询、分析等等功能的应用程序，具有基于地图的所有功能，实现如地图制图、地图编辑、地图分析等功能。
基于ArcGIS的计算机制图简化了工作流程，降低了制图强度，提高了制图效率。
2.ArcGIS制图的基本步骤ArcGIS制图步骤为前期准备、数据采集、数据入库、地图整饰、地图输出五个阶段。
其操作流程如图1所示。
2.1.前期准备前期准备工作是很重要的一个步骤，它将决定地图制作的每一个环节。
在这一步中要求制图者依据地图制作的技术标准和所制作地图类型相关的技术要求，编制制图技术方案及标准。
2.2.数据采集数据采集是将现有的地图、外业观测成果、航空相片、遥感图像、文本资料等转成计算机可以处理与接收的数字形式。
数据采集分为属性数据采集和图形数据采集。
对于属性数据的采集经常是通过键盘直接输入；图形数据的采集实际上就是图形数字化的过程。
数据采集过程中难免会存在错误，所以，对图形数据和属性数据进行一定的检查、编辑是很有必要的。
2.2.1.地形图扫描按照地图制作的要求，对扫描图纸的扫描仪进行扫描格式、分辨率等参数的设置，对外业工作人员提供的工作纸质底图进行扫描。
2.2.2.地图空间位置设置空间位置的正确性主要取决于合适的地图投影系统、坐标系统及配准的精确性。
地图投影是一种三维平面到二维平面的转换方法，旨在建立地表点与投影表面之间的一一对应关系，投影时主要考虑制图区域的范围、形状和地理位置等因素。
计算机应用在地理信息系统与地图制作中的精确与可视化
计算机应用在地理信息系统与地图制作中的精确与可视化地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种基于地理空间信息的综合性信息系统，结合地理、测绘、计算机科学和统计学等多个学科，旨在收集、存储、管理、分析和展示地理数据。
在地理信息系统与地图制作中，计算机应用发挥着关键作用，提高了地理信息的精确性和可视化效果。
1. 空间数据采集与处理计算机技术在GIS中实现了空间数据的快速采集与处理。
通过航空遥感和卫星遥感技术，可以获取高精度的地表信息，包括高程、植被覆盖、土地利用等。
计算机算法用于解析和处理这些数据，可以快速提取和更新地理信息。
此外，全球定位系统（GPS）也广泛应用于地理数据采集，通过计算机与GPS设备的连接，可以实时获取位置信息，提高数据的准确度和更新速度。
2. 空间数据存储与管理传统的地理数据存储和管理方式是基于纸质地图和档案，不仅占用大量空间，还不便于查询和更新。
计算机的应用使得地理数据的存储与管理更加高效和便捷。
数据可以以数字形式保存在数据库中，通过空间数据库管理系统（Spatial Database Management System）进行查询和更新。
此外，计算机网络的发展也实现了地理数据共享和协同工作，使得地理信息的管理更加方便和可靠。
3. 空间数据分析与建模GIS的优势在于对地理现象的分析和建模。
计算机的应用使得空间数据的分析和建模变得更加高效和准确。
计算机算法可以对大量的地理数据进行统计分析和模型构建，以提供决策支持。
例如，在城市规划中，可以利用GIS进行空间布局分析，评估不同方案的效果。
此外，计算机还可以模拟和预测自然灾害，如洪水和地震，为灾害管理和减灾提供科学依据。
4. 地图制作与可视化效果地图是GIS最重要的输出产品之一，计算机的应用使得地图制作更加精确和美观。
计算机绘图软件可以快速生成各种类型的地图，包括平面地图、立体地图和动态地图。
ArcGIS介绍及简单应用
4.3 地理处理框架——ModelBuilder
31
例：提取跨局范围内部分区域小班信息图？ 1、先将所涉及两局小班数据“合并”； 2、将合并后数据进行“裁剪”。
利用模型构建器将工具串联在一起的工作流，提高多数据、重复性工作的效率，节 约时间
合并
裁剪
模型构建器
4.4 地理处理框架——Python概述
4
能够 采集、处理、管理、分析、建模和显示空间数据
负责解决对规划和管理问题
1.2 为什么要使用GIS
5
综合 管理
科学 规划
地图 制作
1.3 如何用好GIS
6
不要把ArcGIS桌面软件看做是一个工具 入门很重要！ 理解ArcGIS桌面产品的架构 多用多思考
2 ArcGIS的产品体系架构
part
2.1 ArcGIS产品体系架构
在ArcMap中，我们可以进行： 采集空间数据、编辑和管理空间数据、制作地图、空间
分析、可视化表达等操作。 而且，可以使用在线地图资源作为底图。
3.2.1 ArcMap——编辑一组数据
13
3.2.2 ArcMap——设计一幅地图
14
3.2.3 ArcMap——分析一组数据
15
3.2.4 ArcMap——使用在线地图资源
3.4.1 ArcGlobe——虚拟地球
23
3.4.2 ArcGlobe——三维影像
24
4 地理处理框架——三大利器
part
4.1 地理处理框架——三大利器
26
ArcToolBox（常用）
Python窗口
ModelBuilder
4.2 地理处理框架——ArcToolbox工具箱概述
时态GIS的基本概念_功能及实现方法
收稿日期:2001-11-16基金项目:国家“九五”重中之重科技攻关项目(N o.96-B02-03-05).时态GIS 的基本概念、功能及实现方法吴信才,曹志月(中国地质大学信息工程学院,湖北武汉430074)摘要:数据在具有空间性的同时亦具有时间性,时态地理信息系统是具备处理数据时间性功能的地理信息系统.简要介绍了时态GIS 中的时间、时间粒度、时间戳、应答时间等基本概念及其分析、更新、显示等功能,以及时空数据表示、不确定性、多标度等时态GIS 的相关问题.重点讨论了时态GIS 的2个基本数据模型:关系模型和面向对象模型.关系模型具有语义丰富、理论完善、高效灵活等特点,从而使人们开始尝试在关系模型中加入时间维,并利用关系代数和查询语言来处理时态数据,关系模型包括归档保存、时间片、记录级时间戳等实现方法.面向对象模型提供了聚合、关联等机制,易于支持时态GIS 中的各种时空数据,面向对象模型包括OS AM/T 模型和Inith OO 模型等.关键词:地理信息系统;时态GIS;空间;对象.中图分类号:TP319 文献标识码:A 文章编号:1000-2383(2002)03-0241-05作者简介:吴信才(1953-),男,教授,1982年毕业于武汉地质学院物探系电子专业,现主要从事地理信息系统研究和应用.E 2mail :mapgis @ 地理信息系统(GIS )是对与地理空间相关的数据进行有效管理和综合分析的计算机系统[1],由于现代科学研究和工程应用对大量空间数据进行有效处理的迫切要求,以及计算机技术的高速发展,GIS 的应用日益广泛[2～4].然而,现实世界的数据不仅与空间相关,而且与时间相关.在环境监测、抢险救灾、交通管理等许多领域,相关数据随着时间的变化而变化.如何处理数据随时间变化的动态特性,是GIS 面临的新课题.现有的GIS 大多不具有处理数据的时间动态性,只是描述数据的一个瞬态(snapshot ).当数据发生变化时,用新数据代替旧数据,系统成为另一个瞬态,旧数据不复存在,因而无法对数据变化的历史进行分析,更无法预测未来的趋势.这类GIS 亦称为静态GIS.许多应用领域要求GIS 能提供完善的时序分析功能,高效地回答与时间相关的各类问题,在时间与空间两方面全面处理地理信息系统,即所谓时态GIS (tem poral GIS ).时态GIS 作为GIS 研究和应用的一个新领域,正受到普遍的关注.而且,随着存贮和高效技术的飞速进步,它为大容量时态数据的存贮和高效处理提供了必要的物质条件,使时态GIS 的研究和应用成为可能.早在20世纪70年代末层次数据模型就被用来表示和处理区域边界随时间而变化的问题.虽然其结构没有表示拓扑关系,也不能高效地查询出2个时间状态的差异,但却是时态GIS 应用的最早尝试.近年来时态GIS 的研究取得了许多重要的成果,推动了时态GIS 的实际应用发展.美国海洋服务机构NOS 从1992年开始使用Intergraph 公司的自动制图系统ANCS ,用改进的时空数据结构处理有关海岸线、航海辅助设施等每年的变化情况.美国地质调查机构USG S 正在建立“国家数字地图数据库ND 2C DB ”,实现对经常更新的国土利用图的管理.可以断言,未来十年内时态GIS 技术将在GIS 领域中得到广泛的应用,进一步推动GIS 的迅速发展.本文对时态GIS 的基本概念、主要问题、数据模型、实现方法等重要问题进行阐述,介绍了这些方面国内外研究的最新成果,同时发表了笔者的一些看法.第27卷第3期地球科学———中国地质大学学报V ol .27 N o .32002年5月Earth Science —Journal of China University of G eosciencesM ay 20021 时态GIS中的基本概念空间、时间和属性构成地理信息的3种基本成分.时态GIS是能够跟踪和分析随时间变化的空间、非空间信息的地理信息系统.时态GIS有时亦被称为4DGIS,意为在三维空间上加上时间维.在讨论时态GIS之前,笔者对时态GIS中涉及的对象进行分类,以便了解这些对象的基本特性:(1)根据事件发生频率可分为发生频率较高的和发生频率较低的;(2)根据系统确定位置的方法可分为使用绝对地理位置的和使用相对地理位置的;(3)根据空间和属性变化的主导性可分为以空间变化为主的和以属性变化为主的;(4)根据变化形成可分为连续的和离散的;(5)根据对象生命期的不同可分为长期的、中期的和短期的;(6)根据目标空间结构可分为连续分布结构、多边形结构、网络结构及多边形和网络混合结构;(7)其他有特殊要求的时空对象.一个应用领域可能会涉及上述分类中的一种或多种空间对象,但一个完整通用的时态GIS应当能够处理上述的各类对象.在时态GIS中,如何准确定义和表示时间特性是一个最基本的问题.以下讨论几个基本概念.(1)时间.时态GIS中通常把时间分成2种基本类型:事务时间(亦称物理时间、数据库时间)和有效时间(亦称逻辑时间、事件时间、数据时间或世界时间).有效时间是指事件在现实中发生的时间,而事务时间指事件被记录在数据库中的时间.这两类时间在应用中是相关的.由于事件常是在发生后才被记录在库中,所以有效时间一般要早于事务时间;若两者相等,就可以认为现实事件就是数据库事务,而有效时间亦可能晚于事务时间,则意味着系统可包括未来事件的信息,这在一些应用中是很有意义的. Lum等[5]讨论了对未来时间的处理.事务时间和有效时间是正交的.Snodgrass等[6]根据对这两类时间的支持能力将数据库分成静态(快照)数据库、回滚式数据库、历史数据库和时态数据库.其他的时间概念还有现实时间、用户定义时间等.(2)时间粒度(time granularity).由于计算机的数字化特点,不可能将时间存贮为一个连续的实体,而必须用离散形式来表示.时间粒度是对离散化程度的度量,当以固定时间粒度对实体状态采样时,粒度越小表示越精确,但太小的粒度又会导致内存开销的增加.实际实现时,往往在两者间折中权衡.当系统以状态改变时来记录信息的方式,则时间粒度是变化的,或者时间粒度的语义由不同应用的需要而定.理想的时态G IS应支持用户选择各类粒度的能力,并提供方便灵活的不同粒度间的转换机制.(3)时间戳.把时间看作事件的一个属性,通常存在2种处理方法:一种方法是只用一个时间戳标记事件发生的时间.这种方法显然会节省内存,免去冗余数据和空值(不考虑循环情况时),但对有关时间区段的查询,系统的应答时间就会很长.另一种较好的方法是每个状态以一个时间戳:since和until来标记,表明状态的一段区间.这种机制方便了时间区段查询,但时间戳有时会出现空值或伪值引来操作和计算上的复杂化.(4)应答时间.应答时间是GIS响应用户查询和分析要求的时间,也是时态GIS中需要考虑的一个重要概念.由于GIS要处理大量的时空属性数据,就会出现查询效率与尽量经济地使用有限存贮空间实现时空支持之间的矛盾.时态GIS只能在两者间权衡,在提高时空查询应答时间的同时,尽可能控制数据冗余,从而增加数据库的信息容量.2 时态GIS的相关问题从功能上讲,时态GIS除了应具备静态GIS的所有功能外,还应该提供:(1)档案功能,记载相关区域随时间的演变.(2)分析功能,以变化为参照,考察历史数据,预测未来.(3)更新功能,保持GIS数据的现时性,延长服务期.(4)显示功能,以真实的动态方式,回答用户关于“哪里”、“何时”、“怎样”的询问.(5)其他功能,包括检查新旧数据的逻辑一致性,预定义某些时空临界状态,并识别、预报它们.由于具有时空特性的地理数据的复杂性和现有计算机技术的局限性,因此要在时态GIS中实现令人满意的时空集成,还存在许多困难.2.1 时空数据表示GIS中主要有2种类型的数据:矢量数据和栅格数据.其中栅格形式适用性较广,还可通过层次结构高效地处理.四叉树是表示二维栅格数据的理想方法之一,表示三维栅格数据则需要八叉树.郭达志等[7]提出了用十六叉树表示矿山GIS中的空间和时间四维数据模型.但对离散变化、多边形、网络结构等空间对象,栅格形式就并非高效.矢量和栅格数据并存能够满足更为广泛的应用要求,但要实现紧密242地球科学———中国地质大学学报第27卷一体化的矢-栅GIS仍是GIS的难题之一[8].而在时态GIS中对数据表示有更高的要求,即以各种形式在不同抽象层次上处理时空数据,支持矢量时空相关数据的高效管理.这比静态G IS复杂得多.针对时态GIS,人们已经研究出了时空数据的多种组织方法,但都不太完善.较有代表性的是将时间作为信息空间中新的一维,这是一种概念上最直观的方法.Berry[9]最早使用了三维地理矩阵,以位置、属性和时间分别作为矩阵的行、列和高.Hazelton 等[10]则研究了相关的高维几何、高维拓扑.加拿大水文地质局提出了一种螺旋型超空间编码(HH2 codes).这是一种处理多维时空数据的高效有力的方法.组织时空数据的方法还有基态修正法和时空复合法.时间作为新的一维虽然概念意义明确,但其实现过程导致了存储空间无限增长的趋势,而存储数据基态和变化量的基态修正法则有效地控制了这种增长.后者的缺陷是对于对象在时间上的内在联系反映不直接,给时空分析带来了困难.张祖勋等[11]提出了一种分级索引方法,改进了相对基态的修正方式.时空复合法,允许我们非时态地处理空间和非空间地处理时间,但这种方法关于时空数据的检索和拓扑算法还有待进一步研究.2.2 不确定性时态GIS中的数据在空间、非空间属性及时态性上具有不确定性.关于不确定性问题的表示和处理,已进行了许多研究.其中,文献[12]中讨论了一种相对比较简单的方法,提出了“不确定性面”的概念.每个对象类别给一个面,类似于“阴影图”,其中加入不确定信息.2.3 多标度现实中各种现象和变化过程的度量与标度密切相关,不论时间、空间还是属性,它们量的多少及变化性的大小都是以某种标度来衡量的.时空数据的多标度性无疑使时态GIS中的数据分析和操作复杂化.为使时态GIS能够提供理想的支持多标度时空数据的能力,人们进行了各种尝试.一种方法是将各标度数据都以最高分辨率存贮,当需要最低分辨率时再派生.这种方法直观,易于理解,但它的自由泛化能力受到很大的限制.Berry[12]于1993年讨论了这一问题,提出利用持续可表示特性,考虑使用Beller等[13]的插值和时态平化函数.Edwards[14]还研究了多标度时态管理中与模糊性相关的问题.3 时态GIS实现方法目前时态G IS的实现主要有2种途径:一种是扩展传统的关系模型;另一种是采用面向对象的方法.3.1 地理关系模型由于传统关系模型语义丰富、理论完善,以及具有许多高效灵活的实现机制,人们开始尝试在传统关系模型中加入时间维,扩充关系模型、关系代数及查询语言以处理时态数据,从而直接或间接地基于关系模型支持时空数据的存贮、表示和处理[5].基于这一思想,主要有下列方法:(1)归档保存.这是一种支持时态数据的最原始、最简单的方法,就是以规则的时间间隔备份所有存贮在库中的数据.这种方法的不足十分明显,主要有:①发生在备份间的事件未被记录,致使部分信息丢失;②对存档信息的搜索慢且笨拙;③许多数据重复归档存在大量的数据冗余.(2)时间片.这种方法是将库中某时刻的时空信息存贮在一个平面文件或二维表格中,即所谓时间片(time2slice).当发生变化时,将当前状态表存贮起来,并给定一个时间戳,然后复制出来并更新为新状态.与归档保存相比,这一方法在效率上有所改善.但仍存在大量的数据冗余,而且使用一个时间戳时,对有关生命周期的查询会非常繁琐.使用两个时间戳时,对特定属性变化的查询,又需检测所有时间片.(3)记录级时间戳.这种方法将时间戳作用于记录(或元组)级,而非整个关系,时间戳可采用前面提到的2种方法.其实现过程是:当发生事件时,将当前记录标记时间戳,然后建立一个具有变化后新属性值的记录加入表中.新记录的加入可以有3种不同的方法.最简单低效的方法是把新记录加在表尾.这将得到一个规整的时序视图,但也意味着需要频繁地顺序搜索来应答查询.Snodgrass等[15]描述了另一种方法,即将相关的记录依时序放在一起.这种方法对于关于生命期的查询非常便利.第3种方法是对每一时间片以同样的方式对表中记录排序.这种方法的问题在于若发生一事件时,某记录没有发生变化,那它仍需复制或以空白填充不变的记录.上述这些方法都存在一个共同的缺陷:关系表会变得越来越长,导致应答时间的下降.Lum等[5]提出了另一种称作链式元组级时态GIS的实现方法,工作原理是由2个关系而不是一个关系来表示时态实体:第1个关系只存贮当前状态,每当事件发生时便更新;第2个关系以链式保存所有历史记录.这样在相关342 第3期 吴信才等:时态GIS的基本概念、功能及实现方法的记录间建立了简单的便利存取路径,提高了效率,而且删除记录也非常容易,但需要整个记录时并不方便.一种改进的方法是分离时变属性与非时变属性,从而节省内存开销,对历史数据存取快速,减少更新费用.3.2 面向对象(object2oriented)方法对复杂的时间信息,当今大部分基于关系模型的GIS是通过大量元组牵强地表示,对一些无法表示的语义属性只能在外部描述.而在面向对象(ob2 ject2oriented,简称OO)模型中,提供了泛化、特例化、聚合和关联等机制,易于支持时态GIS中各种形式的时空数据,其中可以使用矢量数据或栅格数据,也可以是不同数据类型的集成.数据结构和方法的封装便于数据对象不同表示间的转换[16～18].在处理时空不确定性方面,OO技术也体现了优越性.OO方法已逐渐被时态GIS采用.在面向对象的时态GIS研究中,较为典型的成果有Inith OO模型和OS AM/T模型.Inith OO模型[18]提供了唯一的对象标识,将对象完全封装起来,用灵活的相关语义说明内部对象的关联.版本化的实现是通过使用has2 version关系,将当前状态中的对象与过去不同时刻的对象状态相关联,每个版本又使用predecess or/ success or关系与其前后的版本相连接.这一机制方便了对象的版本集合或某个版本的存取.时态维的实现是通过在对象结构的适当层次上附加时间维的方式而实现的,这样可在线性版本序列或版本树中描述时态拓扑关系.OS AM/T模型[19]使用了对象时间戳方法,记录对象、对象的历史和对象间关联的历史,使历史数据和当前数据在物理上、逻辑上分离,历史数据区可采用分布式存贮或静态存贮.该模型的不足之处在于未能对物理时间给予支持.M onia 和Richard提出的基本OO语义的时空数据模型通过对象和事件在数据模型中相互作用的方法集成了空间和时间维(据文献[19]).4 结语时间作为空间数据的基本特性,其重要性是显而易见的.时态GIS的研究工作正受到广泛的重视,实际上,通用数据库也面临数据的时间性问题,相关的研究工作也取得了一定的进展.在时态GIS中的时空混合使问题变得复杂得多.从总体上讲,这一领域的研究工作仍处于进步阶段,许多重大问题仍有待解决.参考文献:[1]吴信才.地理信息系统的基本技术与发展动态[J].地球科学———中国地质大学学报,1998,23(4):329-333.W U X C.Basic technology and development of geographic in2 formation system[J].Earth Science—Journal of China Univer2 sity of G eosciences,1998,23(4):329-333.[2]潘继平,王华,甘甫平.基于GIS的石油勘探图形库系统分析和设计[J].地球科学———中国地质大学学报,2001, 26(1):59-62.PAN J P,W ANG H,G AN F P.Analyzing and designing graphic database system of prospecting for petroleum based on GIS[J].Earth Science—Journal of China University of G eo2 sciences,2001,26(1):59-62.[3]郑贵洲.地理信息系统(GIS)在地质学中的应用[J].地球科学———中国地质大学学报,1998,23(4):420-423.ZHE NG G Z.Application of geographic in formation system in geology[J].Earth Science—Journal of China University ofG eosciences,1998,23(4):420-423.[4]李超岭,张克信.基于GIS技术的区域性多源地学空间信息集成若干问题探讨[J].地球科学———中国地质大学学报,2001,25(6):545-550.LI C L,ZH ANG K X.S tudy on regional multi2s ource geologi2 cal spatial in formation system based on techniques of GIS[J].Earth Science—Journal of China University of G eosciences, 2001,25(6):545-550.[5]Lum V,Dadam P.Designing DBMS support for the tem poraldimension[A].Proceedings SIG M ODπ84con ference[C].Boston:US A SIG M OD Record,1984,14(2):115-130. [6]Snodgrass R,Ahn I.T em poral database[J].C om puter,1986,19(9):35-42.[7]郭达志,杨维平,韩国健,等.矿山地理信息系统的空间和时间四维数据模型[J].测绘学报,1993,22(1):33-40.G UO D Z,Y ANG W P,H AN GJ,et al.F our dimensions da2ta m odels of mine geographic in formation system based on space and time[J].Acta G eodaetica et Cartographica S inica,1993, 22(1):33-40.[8]Flowerdew R.S patial data integration[J].G eographical In for2mation System,1991,1:375-387.[9]Berry B.Approaches to regional analysis:a synthesis[J].Annals of the Ass ociation of American G eographers,1964,54: 2-11.[10]Hazelton N W J,Williams on I P.On the design of tem poral2ly2referenced,32D geographic in formation systems:develop2 ment of four dimensional GIS[A].Proceedings of GIS/LISπ90442地球科学———中国地质大学学报第27卷[C].Anaheim ,California :[s.n.],1990.357-372.[11]张祖勋,黄明智.时态GIS 数据结构的研讨[J ].测绘通报,1996,(1):19-22.ZH ANG Z S ,H UANG M Z.Discussing on data structure of time 2dimension GIS [J ].Bulletin of Surveying and Mapping ,1996,(1):19-22.[12]Berry J K.Bey ond mapping :concepts ,alg orithms and issuesin GIS [A ].GIS W orld Books [C ].[s.l.]:Longman ,1993.[13]Beller A ,G iblin T.A tem poral GIS prototype for globalchange research [A ].Proceedings of GIS/LIS π91[C].At 2lanta G A :[s.n.],1991.752-765.[14]Edwards G.The integration of rem otely sensecl data analysisinto GIS:time and uncertainty management need [A ].Pro 2ceeding of Canadian C on f on GIS [C].Canada :[s.n.],1992.432-440.[15]Snodgrass R ,Ahn I.A tax onomy of time in databases [A ].Proc of the SIG M ODE π85con ference [C].New Y ork :AC M ,1985.236-245.[16]Bailin S C.Object 2oriented requirements analysis [A ].In :Marciniak J J ,ed.Encyclo 2media of s oftware engineering [C].New Y ork :John Wiley &S ons Inc ,1994.740-756.[17]Wright D T.Object 2oriented s oftware design techniques forprocess control [J ].T rans Inst MC ,1994,16(1):48-56.[18]K em p Z ,Oxborrow E.An object m odel for distributed multi 2media geographic data [A].Proc of EGIS π92,third European con ference on geographic in formation system [C ].Munich ,G ermany :[s.n.],1992.1294-1303.[19]Su S Y W ,Chen H M.A tem poral knowledge representationm odel OS AM/T and its query language OQ L/T [A].Proc of the 17th Inter C on f on very large databases [C].Barcelona ,US A :[s.n.],1991.431-441.B asic Conception ,Function and Implementation of Temporal GISW U X in 2cai ,C AO Zhi 2yue(Faculty o f Information Engineering ,China Univer sity o f G eosciences ,Wuhan430074,China )Abstract :Data possess spatiality and tem porality ,and a tem poral GIS is a GIS that has the function of processing tem poral data.This paper briefly introduces the basic conception and function of tem poral GIS ,the former including time ,time mark ,response time ,etc.,and the latter ,analysis ,updating ,showing ,et al.It als o discusses the ass o 2ciated problems in tem poral 2spatial data representation ,indefinablity and multi 2scale.Meanwhile it expounds em phati 2cally the tw o basic data m odels ,i.e.relation m odel and object oriented m odel ,relation m odel has characteristic of rich meaning ,integrated theory ,high efficiency and s o on.Adding time 2dimension to relation m odel is attem pted ,and tem poral data are treated with relation algebra and query language.Relation m odel includes three or m ore im plement methods :classifying save ,time segment and time mark.Object 2oriented m odel provides many mechanisms ,such as aggregation and relevancy.Many kinds of tem poral space data are sustained in tem poral GIS.OS AM/T m odel and Inith OO m odel are included in Object 2oriented m odel.K ey w ords :geographic information system (GIS );tem poral GIS ;space ;object.542 第3期 吴信才等:时态GIS 的基本概念、功能及实现方法。
时态GIS在森林资源数据更新中的应用研究
时态GIS在森林资源数据更新中的应用研究
葛盼盼;曹杰;马攀
【期刊名称】《林业科技情报》
【年(卷),期】2015(047)003
【摘要】本文阐述了基于时态GIS技术的森林资源数据更新管理方法,以ArcGIS 为平台,SQL Server 2008为数据库,ArcS-DE为空间数据引擎搭建版本化管理平台.以大兴安岭塔河林业局小班数据为例,介绍了森林资源小班数据版本化管理、动态更新方法以及实现的功能等.结果表明:此方法可以描述森林资源的动态变化过程,实现历史回溯、跟踪变化等功能,能够大大提高数据的存储效率,可以为森林资源管理与更新提供一种多版本、多用户、多时态的模式.
【总页数】5页(P8-11,15)
【作者】葛盼盼;曹杰;马攀
【作者单位】东北林业大学;东北林业大学;东北林业大学
【正文语种】中文
【相关文献】
1.县级森林资源信息管理系统中数据更新方法的探讨 [J], 汪璀;吴保国
2.森林资源档案管理系统中数据更新方法的探讨 [J], 马文乔;陆守一;孙美娟;叶劲松
3.森林资源数据更新中时态GIS的应用 [J], 魏程光
4.湖南森林资源档案数据更新系统应用中存在的问题及建议 [J], 袁亚光;柏雯;唐保忠
5.时态GIS及版本管理原理在森林资源数据更新中的应用研究 [J], 唐嘉锴;唐代生;胡觉;曾春阳
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毕业论文（本科生）中文题目时态GIS在ARCGIS平台中的实现英文标题 Temporal Gis Realization in ArcgisPlatform.学生姓名杜旭泽指导教师年雁云学院资源环境学院专业遥感与地理信息系统级别 2005级诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文，是在导师（年雁云）的指导下独立进行研究所取得的成果。
毕业论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果，数据，观点等，均已明确注明出处。
除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其它个人或集体已经发表或在网上发表的论文。
特此声明。
论文作者签名：杜旭泽日期：论文目录毕业论文 (1)中文摘要 (4)Abstract (4)第一章时态GIS简介 (4)1、1时态GIS简介 (4)1．1．1简介 (5)1．1．2功能 (7)1.2国内外应用状况 (8)第二章ARCGIS中时态GIS的操作工具 (12)2.1 ARCGIS简介 (12)2.2 ARCGIS下时态GIS操作所用工具 (13)2．3时态动画功能所支持的数据模式 (16)第三章时态GIS在植被覆盖和冰川监测中的应用 (18)3．1 研究意义 (18)3.2 技术路线 (19)3.3在ACGIS中实现冰川消融的动画表示 (20)3.4 ARCGIS中实现植被覆盖监测的作用 (29)第四章结论与展望 (31)4.1 动画制作过程中所用工具的见解与问题 (31)4.2 植被覆盖 (31)4.3冰川消融 (32)参考文献 (32)致谢 (34)中文摘要时态GIS在ARCGIS平台中的实现杜旭泽（兰州大学资源环境学院兰州）数据在具有空间性的同时亦具有时间性,时态地理信息系统是具备处理数据时间性功能的地理信息系统. 简要介绍时态GIS的发展过程，所支持的数据结构,以及时空数据的动态演示.利用ARCMAP软件制作动画的工具和操作过程.关键词: 地理信息系统，时态GIS，空间，对象，动画操作.Temporal Gis Realization in Arcgis Platform.Xu-Ze Du（Resource and Environment，LanZhou University LanZhou）AbstractGIS data pattern and animated cartoon handle tense The data also has temporality while having space, tense geographic information system is to have the functional temporality geographic information system selling a data at reduced prices. And brief development of GIS introducing tense process, what be held out data structure, space-time data development demonstrates. Make use of the ARCMAP software to make animated cartoon implement and operation process.Key words : GIS , space , Tgis, tense第一章时态GIS简介1、1时态GIS简介1．1．1简介一．概述时空GIS是一种采集、存储、管理、分析与显示地理实体随时间变化信息(或时空信息)的计算机系统(简称TGIS)。
它不但包含传统地理信息系统的空间特性，而且涵盖时间特性；它不但反映事物和现象的存在状态，而且表达其发展变化过程及规律。
因此TGIS的操作对象是时空信息。
传统GIS只描述了研究对象的一个快照，没有对时态数据作专门的处理，因而是静态的，它只能反映事物的当前状态，无法反映对象的历史状态，更无法预测未来发展趋势。
而客观事物的存在都与时间紧密相联，因此，在系统中增加对时间维的表达、分析能力，提供历史分析与趋势分析的功能，是时空GIS的独特之处。
时间、空间和属性是地理实体和地理现象本身固有的三个基本特征，是反映地理实体的状态和演变过程的重要组成部分。
严格地说，空间和属性数据总是在某一特定时间或时间段内采集得到或计算产生的。
根据对空间地理实体三个固有特征的研究侧重点不同，可以将相关方面的研究分为：以研究空间和属性为主的传统GIS；以研究属性和时间为主的时态数据库；以研究空间和时间为主的图形动画和以三者并重的时空GIS 等四类领域或技术。
前三者起步较早，在各自不同的领域分别展开了理论和实践研究，时空GIS则相对较晚，它是在前者研究的基础上，才慢慢发展起来的一个新兴领域，也是未来GIS的发展方向。
二．发展历程借助于计算机技术，在对现实世界的事物和现象进行研究的早期，根据应用部门的不同需求，地图学与地理信息系统、计算机科学、地理科学、人工智能等领域的专家学者，分别从各自学科的角度对时空现象进行了研究，但由于受计算机软硬件环境和相关技术方面的限制，对地理实体的空间维度、时间维度和属性维度同时进行研究和处理，存在着诸多困难。
因此，人们的研究思路主要集中在只考虑空间、时间和属性特征中任两个变量的情况(或者将三个变量压缩转换为两个变量)，近几年来，随着GIS技术的提高和软硬件环境的改善，时空GIS的研究才逐渐提到议事日程上来。
综观国内外时空GIS的发展，可将其发展过程概括为以下几个阶段：(1)酝酿起始阶段20世纪60～70年代，从计算机硬件角度看，出现了磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备，使得计算机在实现原先科学计算的同时，可以完成信息的管理功能。
但数据主要以文件形式组织管理，对时间维度的研究更多是在传统学科，尤其是地理学等研究的基础上考虑时间因素。
如早在1964年Berry在栅格格式下使用了三维的地理矩阵(geographic matrix)，以位置、属性和时间分别作为矩阵的行、列和高；1970年，Hagerstrand提出了时间地理学的概念；同年，Giederhold和J F Fries在研制的医疗系统中对时态信息方面的处理作了最早的尝试。
Thrift在1977年首次提出了历史GIS的概念，1978年Basoglu和Morrison设计了最早的历史GIS(historical GIS)。
该时期对时间的研究主要是围绕时间的本体和表达、不同领域中时间的作用而展开；时空GIS的研究更多的表现在为空间为主的GIS功能研究和以图形动画为主的表达途径研究。
(2)开拓阶段随着80年代图形工作站和微机性能价格比的迅速提高，数据库技术也日渐成熟，为发展时态技术和数据库技术的融合创造了条件。
该时期工作主要集中在时态历史数据库和时态数据库查询语言等方面的研究。
理论方面，J Ben Zvi(1982)、J Cliford(1982)和S Ginsburg(1983)三位学者分别在非第一范式时态数据库、关系型历史数据库和对象历史模型方面所进行的时空数据模型的开创性研究具有很强的代表性。
实践方面，唐常杰与Ginsburg于1983年合作在提出对象历史模型的基础上，实现了一种基于关系型的历史数据库管理系统——HBase；Snodgrass于1985年至1986年开发的时态查询语言(TQuel)，是关系数据库管理系统INGRESS查询语言的扩展，其目的是不作为属性而根据其语义来处理时间值。
总的说来，该阶段对时空GIS技术的研究处于低潮时期，因为同时涉及时态、空间数据库的文章数量很少，但与此相反，由于数据库技术的不断成熟和受计算机科学领域数据库专家思路的影响，围绕关系型历史(或时态)数据库方面的研究却蔚然成风。
(3)大发展阶段Langran于1992年撰写了关于TGIS的第一本专著《地理信息系统中的时间》。
以此为契机，世界范围内重新点燃了时空GIS研究的热潮。
大家意识到要研究时空GIS，仅仅考虑时态数据库的存储、查询等还远远不够，因此，时空GIS的研究也由原先的注重具体设计细节和算法的研究，逐渐过渡到诸如时空语义、时空数据模型、时空拓扑关系、时空查询语言、时空推理过程模拟、地理对象的时空不确定性等理论方面的研究和探讨。
尤其是时空数据模型的构建成为大家关注的焦点，以表达和管理时空语义的时空数据模型大量涌现，其中有代表性的为：Langran(1992)首先从时变空间数据存储的角度，总结出了文件系统支持下的时空立方体、快照序列、基态修正和时空复合等四种时态数据模型E3 ；Hazelton(1990)进行了4DGIS的理论研究；Gadia，eta1．(1991)和张师超(1993)引进了时态元素(temporalelement)和时态赋值(temporal assignment)的概念，为1NF关系的属性加上了时间参照，成为时态属性，建立了一种有特色的时态模型；MichaelF．Worboys(1992)、Hoinkes，et a1．(1994)和Wachowiez，eta1．(1994)都先后发表了面向对象数据库技术的时空数据建模；从时空语义理解的角度，Donna J Peuquet将时间语义理解为事件的序列，提出了事件驱动的三域时空数据表达框架模型TRIAD(1994)；Bill Hibbard和Dave Santek(1994)提出和建立5D数据模型；P~afat，et a1．(1994)以一个公路网为例，提出了一种符合第一范式关系的时空数据模型，并阐述了关于历史GIS空间拓扑关系。
1．1．2功能（1）归档：a.保存数据库某一时刻的状态.b.可以访问某一时刻的数据并进行分析.c.对某一时间区的数变化进行分析.d.在Arcinfo 和Arceditor提供数据支持.e.历史数据在Archive类中存储和管理(是原始数据的完全拷贝).f.Default版本的所有变化都将被归档(时间戳(Timestamps)用于insert，update和delete)。
g.档案类具备的3个属性：--gdb_from_data--gdb_to_data--gdb_archive_oid（2）查询：使用户了解数据库过去某一时间或时间段的状态。
（3）可视化：能够直观的了解事物的动态变化的过程。
（4）数据获取与实时更新：事实证明，很多信息系统的功能非常强大，但由于数据的陈旧而不能发挥应有的作用，最终导致系统的瘫痪。
因此对于时态GIS来说，最关键是空间数据库的时效性。
ArcGIS 9.2提供多种解决方案，使用户能够接收实时数据，可以对地理数据的空间特征和属性特性实时更新。