时态GIS在ARCGIS平台中的实现
arcgis10中文帮助-专业库-制图和可视化17时间
时态数据是表示某个时间点的状态的数据，如 1990 年香港的土地利用模式或 2009 年 7 月 1 日檀香山的总降雨量。
通过收集时间数据可分析天气模式和其他环境变量、监视交通状况、研究人口统计趋势等等。
可从许多来源获取时态数据，从手动输入的数据到使用观测传感器收集或模拟模型生成的数据，均可作为来源。
以下是时态数据的一些示例。
左侧示例在 ArcMap 中显示了 1700 年到 1992 年间世界范围内的耕地百分比（以格网单元计）变化中 1992 年的情况。
当随着时间对这些变化进行显示时，可发现某些地区的农田百分比会随着时间的推移而增加。
中间示例在 ArcGlobe 中显示了从 1997 年 4 月 18 日开始海水表面温度的变化。
数据涵盖的时间段为 1997–1998，是一个厄尔尼诺年。
当随着时间对这些变化进行显示时，可发现海水表面温度在每个连续的月份都会产生变化。
右侧示例在 ArcMap 中显示了 1994 年怀俄明州的某个生产基地的石油和天然气生产情况。
当随着时间对这些变化进行显示时，地图上的饼图显示了每个生产井的石油与天然气生产率的变化（红色部分表示天然气的桶数（折合成等量的石油），绿色部分表示石油的桶数）。
该图显示了整个生产基地随时间变化的生产情况：天然气（以红色表示）、石油（以绿色表示）以及水（以蓝色表示）。
存储时态数据在 ArcGIS 中，可以使用各种不同格式（如要素类、镶嵌数据集、栅格目录等等）来存储和管理时态数据。
选择哪种格式取决于时态数据的属性以及希望如何显示时态数据。
了解空间数据中对时间的支持方式以下是一些使用情境以帮助您决定应使用哪种数据格式来存储时态数据。
l 移动要素 - 显示海洋哺乳动物或其他生物的点位置，以便了解它们的运动模式。
l 更改要素的大小或形状 - 了解每个城市的人口增长或了解宗地边界的变化。
l 更改要素的颜色 - 根据图层符号系统的颜色变化，了解疾病致死率的增长方式。
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)。
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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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
基于GIS的基础地形时空数据库的设计和实现
基于GIS的基础地形时空数据库的设计和实现作者：余抒寰来源：《科技风》2017年第05期摘要：现有GIS大多数不具有处理数据的时间动态性，只具有描述时间的瞬时状态。
本文通过基于Super Map软件的基础空间数据库的建库，利用历史基础地形数据构建时间属性的方式，探索出一套时空数据库的设计及实现方式。
关键词：时空数据库；时间属性；时空化处理；Super Map时态地理信息系统在传统地理信息系统的基础上加入时间变量，应用时空数据模型管理时态GIS数据，不丢失历史数据，可以得到任一时刻和时间段的GIS数据以及某个地理目标的变更情况[ 1 ]。
时空信息数据按空间、时间和属性三个维度划分，通过建立合适的时间和空间联合的数据模型，将GIS数据空间和属性的关联、现状与历史的关联，展现地物要素的时间变化，丰富地理事物和现象的表达方式，实现地理信息数据随时间变化而变化的场景动态效果[ 2 ]。
1 时空数据概述时空信息数据库研究和管理的对象是存在与地球表面及附近空间中，关联着空间和时间并变化着的客观实体，即地理实体。
地理实体有三个基本特征，空间特征、属性特征和时间特征。
在以往的基础地形数据库中，所构建的数据主要描述的是地理实体的空间特征和属性特征，对时间特征鲜有描述。
而在时空信息框架建设中，静态的地理空间框架数据已满足不了实际业务需求，需要引入时间维度来描述，构建时空信息数据库。
时空信息数据相比传统的地理信息数据库，一个显著的特点就是数据由静态变为动态，重点表达数据的变化，具体来讲，就是用地理实体的时间特征来描述其空间特征和属性特征的变化。
根据学者们对时空数据的研究，总结起来，地理实体的时空变化可以包括四种类型，即：1）空间和属性都离散变化，如描述地籍信息的变化；2）空间和属性都连续变化，如描述暴风雨的变化；3）空间离散而属性连续变化，如描述基于行政区划的人口变化；4）空间连续而属性离散变化，如描述车辆运动。
时空数据库主要有两种解决方案：一是在空间数据库的基础上增加时间字段；二是在时态数据库的基础上扩展空间维度[ 3 ]。
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">
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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虚拟现实场景中三维时态GIS应用
虚拟现实场景中的三维时态GIS应用唐海涛河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，南京江苏（210098）E-mail: tanghaitao@摘要：GIS在水文集成应用方面存在时态问题，水文要素的地理空间主要描述了水体的运行环境，这些水文要素随着时间不断地变化，但传统的GIS侧重于空间数据与属性数据的表达和分析，在时态性方面则比较欠缺，这就严重阻碍了两者之间的集成。
因此系统采用“二元结构GIS”来解决这些问题，实现了模型与GIS的集成问题。
本系统中包括地球和流域两个场景，其中流域的两大基本要素是地形和河道。
将DEM地形和河网表达在三维场景中，通过读取连续时段的河网网格数据进行水流的动态演示，体现时态GIS的历史回溯性。
关键词：数字高程模型；河网；二元结构GIS1．引言GIS在水文集成应用方面存在时态问题，水文要素的地理空间主要描述了水体的运行环境，这些水文要素随着时间不断地变化，但传统的GIS侧重于空间数据与属性数据的表达和分析，在时态性方面则比较欠缺，这就严重阻碍了两者之间的集成。
因此系统采用“二元结构GIS”来解决这些问题。
系统中包括地球和流域两个场景，其中流域的两大基本要素是地形和河道。
本文以长江澄通段的河道及其周围的地形和沿渡河附近的地形为主要对象，利用三维可视化技术将DEM地形和河网表达在三维场景中，对流域三维可视化虚拟场景构建及动态演示进行研究，着重探讨地形的相关处理和河道水流的模拟演示的解决方法。
在二元结构GIS中模型对象负责计算流场数据，河流GIS对象负责描述对水流的表达。
系统在VC++结合OpenSceneGraph构建的三维可视化虚拟场景中通过读取连续时段的河网网格数据直观的表达了水流的运动过程。
同时实现了对地形任意点的位置查询和不同时刻河流各网格点的水位、流速和流向的查询等功能。
2. OpenSceneGraph介绍OpenSceneGraph （以下简称OSG）是开源的，跨平台的图形开发库，它可以用来开发高性能的图形应用，例如飞行模拟、游戏、虚拟现实和科学可视化等。
时态GIS数据库
1) 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、连续快照模型
此模型在快照数据库（Snapshot Database）中仅记录当前数据状态，数据 更新后，旧数据的变化值不再保留，即 “忘记”了过去的状态。连续快照模型是 将一系列时间片段快照保存起来，反映整 个空间特征的状态，根据需要对指定时间 片段的现实片段进行播放。该模型的不足 之处在于，由于快照将未发生变化的时间 片段的所有特征重复进行存储，会产生大 量的数据冗余，当应用模型变化频繁，且 数据量较大时，系统效率急剧下降。此外， 连续快照模型不表达单一的时空对象，较 难处理时空对象间的时态关系。
主要内容
一 地理信息的时态性分析 二 时态GIS数据模型 三 时态GIS实现方法 四 元组级基态修正法
一 地理信息的时态性分析
现有的GIS大多不具有处理数据的时间动 态性的功能，而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。
三 时态GIS实现方法
现在时态GIS的实现主要有两种途径，一是扩 展传统的关系模型，另一种采用面向对象方法。
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，使人们开始尝 试在传统关系模型中加入时间维，扩充关系模 型，用关系代数及查询语言来处理时态数据， 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。基于这一思想，主要有 下列方法。
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。
基于ArcGIS的三维建筑日照时态模拟
基于ArcGIS的三维建筑日照时态模拟吴萍莉【摘要】以福州大学怡山校区为例,在ArcGIS 10环境中,结合SketchUp构建三维建筑模型,对建筑物接受日照和产生阴影遮挡情况进行三维可视化时态模拟研究,提出了无需插件的MultiPatch三维模型创建思路以及三维建筑的日照分析方案。
研究结果不仅可为城建规划部门及居民提供快捷可靠的科学日照分析手段,而且拓展了三维建筑模型在GIS中的应用。
【期刊名称】《地理空间信息》【年(卷),期】2012(010)006【总页数】3页(P94-96)【关键词】ArcGIS;三维模型;日照分析【作者】吴萍莉【作者单位】福州大学环境与资源学院,福建福州350108【正文语种】中文【中图分类】P208随着中国经济的快速发展，中国已进入城镇化加速时期，预计到2020年，将有50%的人口居住在城市，2050年则有75%的人口居住在城市。
同时，随城镇居民的生活水平的不断提高，人们对居住环境的舒适要求也在不断提升，而居住建筑的日照条件无疑是人们衡量住宅环境舒适度的重要标准之一。
大量研究证实，必要的日照对保持人体健康有重要作用[1]。
然而，近年来由于建筑用地日益紧张，为了提高容积率来缓解建筑用地的不足，许多不合理的住宅建筑布局规划设计导致了建筑日照严重不足。
如何有效地设计日照条件良好的住宅建筑已成为建筑设计者必须面对的问题。
针对此问题，Bansal等人就GIS技术在建筑日照可视化方面做了可行性研究，结果表明GIS技术除了能够在建筑设计的不同阶段提供方案对比和成本控制以外，而且还可以为设计者提供有效控制建筑日照条件的方法[2]。
据此，本文以福州大学怡山校区为例，尝试在ArcGIS 10环境中，结合SketchUp构建三维建筑模型，对不同时间点下建筑物接受日照和产生阴影遮挡情况进行三维可视化模拟研究。
研究结果可为城建规划部门及居民提供快捷可靠的建筑日照科学分析手段。
1.1 建模平台ArcScene和ArcGlobe是ESRI公司ArcGIS系列软件中的三维分析平台，能够对ArcGIS的三维数据模型MultiPatch进行简单编辑，并实现GIS分析功能。
森林资源档案数据系统管理实践探索
森林资源档案数据系统管理实践探索摘要：森林资源档案数据更新是森林资源管理工作中的难点之一，应用现代先进技术和手段实施森林资源档案数据更新，是实现林业信息化管理的基本要求。
运用GIS技术进行森林资源档案数据更新的方法进行森林档案管理，解决在应用GIS技术进行森林资源档案数据更新工作中存在的问题，对提升森林资源档案管理水平至关重要。
关键词：森林资源；档案；数据系统；管理实践森林资源是可再生资源，森林资源档案数据具有时效性和易变性。
利用GIS技术将森林资源的静态管理转变为动态管理，以实现既能重现历史现状，又能跟踪变化过程、预测未来结果的目标，是森林资源管理信息化建设的重要内容。
在林业经营中应用地理信息系统(ArcGIS)基础软件和数据库技术开发森林资源档案管理系统，并运用该系统实施森林资源档案数据更新，其成果不仅能够在森林资源管理、规划设计和林业经营改革中获得广泛应用，还能取得良好的经济、生态和社会效益。
一、森林资源档案数据管理概述现阶段，我国的森林资源档案数据整体上缺乏层次性，这是由于森林资源档案的数据更多的是呈现一个整体性的形式，而没有将数据结构划分为能够为林地保护利用规划提供有效的数据支持，整体性的数据结构主要表现为对林地保护利用规划内容划分的不全面。
这种不全面指的是数据的整理缺乏对不同地区的森林资源分类的调查。
这就需要森林资源数据要充分延长到其结构面的个体，即森林资源数据库要对不同的地区的数据保存时间至少要大于7年。
在此基础上才能保证森林资源数据库的完整性和连续性。
国家森林资源管理条例在这方面有着明确具体的规定，森林资源数据的整合和分析始终要将林地保护利用规划作为其数据整合的标准。
在林地保护利用规划中不仅有森林地类的规划，同时对于林地的保护等级和质量等级也有着具体的要求，这种基于管理属性的林地保护利用规划具有明显的时效性特点。
而森林资源档案中的内容所具有的多样性是其整合过程较为困难的根本原因，森林资源档案中包含的林地和林木两个主要因子，不仅适合于林地保护利用规划，同时在森林经营管理的过程中也同样适用。
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 Engine的时态数据可视化
基于ArcGIS Engine的时态数据可视化
于妍;赵辰;李晓叶
【期刊名称】《电脑编程技巧与维护》
【年(卷),期】2017(000)016
【摘要】针对时态数据的可视化问题,基于ArcGIS Engine,使用C#脚本语言,设计并实现了时态数据根据时间顺序依次在Arcgis地图上显示,该功能属于作战实验数据分析系统中毁伤数据子模块.
【总页数】3页(P51-53)
【作者】于妍;赵辰;李晓叶
【作者单位】石家庄机械化步兵学院科学文化教研室,石家庄 050083;石家庄机械化步兵学院科学文化教研室,石家庄 050083;石家庄机械化步兵学院科学文化教研室,石家庄 050083
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于ArcGIS Engine的电力规划数据可视化管理系统研究 [J], 付仲良;逯跃锋;
吴庆双
2.基于ArcGIS Engine的油指纹数据可视化表达方法研究 [J], 赵相伟;季民;艾波;王瑞富;孙培艳;孙战利
3.基于ArcGIS Engine与ArcGIS Server的海域定级信息管理系统设计与开发 [J], 卞盼盼;白珏莹;付丹丹;王英刚;周立
4.基于ArcGIS Engine的电力数据可视化管理方法 [J], 梁耀文
5.基于ArcGIS Engine的电力数据可视化管理方法 [J], 梁耀文
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3s技术相关名词解释及简答
时态GIS:时态GIS是建立在时态数据库、GIS、人工智能等基础上的一种综合型应用性技术，其研究对象是时空世界中遵循着诞生、成长、生存，直至死亡等自然规律的事物和现象的时空信息空间插值:空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，以便与其它空间现象的分布模式进行比较，它包括了空间内插和外推两种算法。
空间内插算法：通过已知点的数据推求同一区域未知点数据。
空间外推算法：通过已知区域的数据，推求其它区域数据。
克里金插值:根据样品空间位置不同、样品间相关程度的不同，对每个样品品位赋予不同的权，进行滑动加权平均，以估计中心块段平均品位。
图像差值法:图像差值法就是将两个时相的遥感图像相减光谱特征变异法:同一地物反映在一时相影像上的信息与其反映在另外时相影像上的光谱信息是一一对应的。
当将不同时相的影像进行融合时，如同一地物在两者上的信息表现不一致时，那么融合后的影像中此地物的光谱就表现得与正常地物的光谱有所差别，此时称地物发生了光谱特征变异，我们就可以根据发生变异的光谱特征确定变化信息。
多波段主成分分析法:当地物属性发生变化时，必将导致其在影像某几个波段上的值发生变化，所以只要找出两时相影像中对应波段值的差别并确定这些差别的范围，便可发现变化信息。
在具体工作中将两时相的影像各波段组合成一个两倍于原影像波段数的新影像，并对该影像作PC变换。
由于变换结果前几个分量上集中了两个影像的主要信息，而后几个分量则反映出了两影像的差别信息，因此可以试着抽取后几个分量进行波段组合来发现变化信息。
图像分类后比较法:该方法的核心是基于分类基础上发现变化信息。
即首先运用统一的分类体系对每一时相遥感影像进行单独分类，然后通过对分类结果进行比较来直接发现土地覆被等的变化信息。
波段替换法:在RGB假彩色合成中，G和B分量用前时相的两个波段，用后一时相的一个波段影像组成R分量，在合成的RGB假彩色图像上能够很容易地发现红色区域即为变化区域。
时态GIS中的动态现象的时空建模
●基于事件的时空数据模型(ESTDM ) ●面向域的时空数据模型 I 基于事件的时空数据模型(ESTDM ) ESTDM :模 型 是 基 于 栅 格 数 据 的 模 型 ,用 一 个带有时间戳的图层的集合表示时间信息。然 而 ,该 模 型 和 快 照 模 型 不 同 ,只 保 存 相 对 于 前 一 个状态的变化数据。ESTDM 模型采用的是空间数 据 栅 格 结 构 ,所 以 比 较 适 合 空 间 叠 置 分 析 ,同 时 也便于同遥感应用结合, 但这也导致 ESTDM 模 型不可避免地受到栅格数据结构固有局限的制 约.该 模 型 是 基 于 栅 格 位 置 的 描 述 ,因 此 其 不 能 描 述 客 观 实 体 对 象 及 其 变 化 :不 能 描 述 并 非 时 态 的 空 间 拓 扑 ;不 能 描 述 模 型 之 外 的 地 理 特 征[5] II 面向域的时空数据模型 该 模 型 用 来 表 现 、管 理 、维 护 复 杂 的 空 间 目 标的一致性。例如在火灾的研究中用 3 域模型分 析 时 空 信 息 [6]。 在 该 模 型 中 ,空 间 、时 间 、语 义 被 定义成 3 个相互独立的域。因此,时间是作为一 个单 独 的 概 念 ,而 不 是 象 快 照 模 型 中 那 样 ,作 为 位 置 的 一 个 属 性 ,或 者 象 时 空 复 合 模 型 和 时 空 对 象 模 型 中 那 样 ,时 间 作 为 空 间 物 体 的 不 可 分 割 的
时态 GIS 组成部分包括以下几个部分: ●时态数据库 ●时态可视化和表示法 ●时态分析 各个组成成分之间的关系如下图描述:
图 1 时态 GIS 各组件之间的关系
4.1 时态数据库 一 些 情 况 下 ,时 间 可 以 作 为 数 据 库 的 一 个 属
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 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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。
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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)。
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。