时空数据库模型和时间地理信息系统框架
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本文从时间数 据库 的概 念和 模型 入 手 , 讨论 了 几 种常用的时 空数 据库 模型 , 并提 出了 时间 地理 信息 系 统功能的框架组成 。
2 时间数据库的有关概念和模型分类
2.1 时间数据库的有关概念 时空数 据 库是 时 间 数 据库 和 空 间 数据 库 的 统 一 体 。空间数 据库的概念可 参考有关 的书籍 。 与时间 数 据库有 关 的 概念 ＊ 主 要 包 括 :时 间 的 表 示 结 构(T ime structure)、 实 际 时 间 (Valid time)和 数 据 库 时 间 (Database time)、 微 粒 (G ranularity) 和 记 时 单 位 (Chronon)、事件(Event)和状 态(State)、时 间数 据库 结 构等 。 2.1 .1 时间的表示结构 时间 的 表 达 主 要 有 离 散 的 (discrete)、 紧 致 的 (dense)和连续的(continuous)三种结构 。 离散的时间 表 示和自然数 相 似 , 每 一个 时 刻 之 后都 有 一 个 后继 者 。 紧致的时间 表示 类似 于有 理数 , 在两 个时 刻中 间都 可 插入一个时间点 。 连续的 时间类似 于实数 。 在这几 种
据 , 使数据库 可以 成为 任何 一个 系统 和部 门的 完整 的 电子信息档案库 。 b.为动态 监测和 分析提供 了丰富 的 数据 。 一方面 , 它可 以为 分析 提供 横向 的现 势 和纵 向 的历史数据 , 对历史 、当前和 将来进 行对比 、分 析 、监 测 和预测预报 , 从而为预测 预报系 统 、决策支持 系统和 其 他分析系统服务 。 时空数据 库和时 间地理信 息系统 对 所有与地理信息有关的领 域有广 泛的应 用前景 。 特 别 是对经常性变 化的 空间 信息 的管 理具 有重 要的 意义 。 目前 , T G IS 在地籍 、土地 利用 、房地产 、交通 、能源等 方 面有着良好的应用 。
唐新明 , 男 , 1996 年获 ITC 硕士学位 , 长期从事 G IS 软件和应源自文库研究, 现研究方向为时间 G IS 的理论 、模型 、时间数据库查询 语言及 D EM 数据库建立等方面 。
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析 。(3)时空数据库管理 系统 :目前主 要研究 的是时 空 数据库查询 语言 。真 正数据库 管理系 统层次 的研究 仍 很少见 。(4)时空数据的 可视化 研究 :着重探 讨不同 时 间数据的 显示 、制 图和 符号 化等 问题 。 在上 述几 个 方 向中 , 有关时空数据库模型的研究比较深入 。
应用技术
时空数据库模型 和时间地理信息系统框架
唐新明 吴岚
(国家基础地理信息系统中心) (国家测绘局)
【摘要】时空数据库和时间地理信息系统是目前国际 上 GI S 领域 比较热门 的研究 方向 。 本 文在时间 数据库 概 念的基础上 , 介绍了时间数据库和时空数据库几种常 用的数 据模型 , 提出 了时间 地理信 息系统 中进行时 空管理 和 分析所应有的基本功能框架 。
时空数 据 库 在 80 年 代 末期 开 始 为 人 们所 重 视 。 自 Lang ran 和 Chrisman 于 1988 年提出时间地理信息系 统(T emporal G IS , 简称 T GIS)的概 念以来 , TG IS 得 到 了广 泛 的 研 究 。 W orboy s(1992)、 Peuquet 和 Wentz (1992)、 Claramunt 和 T heriault (1995)、 Raper 和 Living stone(1995)、Yuan(1996)等人 提出并讨 论了时 间 数据 库 模型 。 Al -T aha(1992)、F rank(1994)和 Co hn (1991)等人 在时间和空间推理方面展开了研究 。 Raper 和 Livingsto ne(1995)、Voigtmann(1996)等人 设 计了 时 空数据库查询语言 。 当前 , T G IS 的 研究重点 主要在 四 个方面 :(1)时 空数 据库 模型 :如 何设 计并 建立 一个 有 效的数据库结构 来 存储 时空 数 据 。(2)时空 分 析和 推 理 :即如何根 据数 据库 中的 大量 的时 间序 列数 据和 空 间数据进行 包 括 时间 推 理和 空 间 推理 在 内的 数 据 分
【关键词】时空数据库模型 时间地理信息系统框架
1 前 言
时空数据库是包括时间和 空间要 素在内 的数据 库 系统 。时间 数据 库在 八十 年代 得到 了广 泛的 研究 , 取 得了众多的 成果 。 Clifford 于 1982 年 最早 提出 关系 型 历史数据库 模型 。 此 后 G adia(1988)提 出支 持双 时 间 数 据 库 的 查 询 语 言 T empSQ L 。 其 中 最 著 名 是 Snodg rass 于 1987 年 设 计 的 时 间 数 据 库 及 查 询 语 言 (T Q uel)。时空 数据 库 是在 空间 数据 库的 基础 上增 加 时间要素而构成的三维(无高 度维)或四 维数据库 。 时 间维的加入大大丰富了数 据库的 内容 。 它一 方面增 加 了数据库 管理 的复 杂性 。 另一 方面 , 海 量的 数据 为 空 间和时间分析提供了极其 广阔的 舞台 。 时间 数据库 有 下列几个方面的特性 :(1)动态性 。 传 统的数 据库系 统 对数据进行静态或准动态 的数据 库管理 。 在 数据库 更 新时 , 过时的 数据 将从 数据 库中 删除 。 在时 间数 据 库 中 , 过时的数据不再从数 据库中 删除 , 对历史 数据也 可 以进行更新 , 使 系统 和 现实 世界 一直 保持 着全 方位 的 动态交 换 。(2)全面 性 。 由于 数据 库是 所有 数据 的 集 合体 , 它不象现势数据库 , 而可 以提供 任何时 刻和时 间 段的数据 , 使 数据 库成 为真 正意 义上 的数 据 库 。 时 间 数据库在下列两个方面具有重要意义 :a .使数据库成为 真正意义上的资源清单 。 目前 的数据 库基本 上不存 储 旧的 、过时 的 数据 , 而时 间 数据 库 则 包 括任 何 历 史 数
2 时间数据库的有关概念和模型分类
2.1 时间数据库的有关概念 时空数 据 库是 时 间 数 据库 和 空 间 数据 库 的 统 一 体 。空间数 据库的概念可 参考有关 的书籍 。 与时间 数 据库有 关 的 概念 ＊ 主 要 包 括 :时 间 的 表 示 结 构(T ime structure)、 实 际 时 间 (Valid time)和 数 据 库 时 间 (Database time)、 微 粒 (G ranularity) 和 记 时 单 位 (Chronon)、事件(Event)和状 态(State)、时 间数 据库 结 构等 。 2.1 .1 时间的表示结构 时间 的 表 达 主 要 有 离 散 的 (discrete)、 紧 致 的 (dense)和连续的(continuous)三种结构 。 离散的时间 表 示和自然数 相 似 , 每 一个 时 刻 之 后都 有 一 个 后继 者 。 紧致的时间 表示 类似 于有 理数 , 在两 个时 刻中 间都 可 插入一个时间点 。 连续的 时间类似 于实数 。 在这几 种
据 , 使数据库 可以 成为 任何 一个 系统 和部 门的 完整 的 电子信息档案库 。 b.为动态 监测和 分析提供 了丰富 的 数据 。 一方面 , 它可 以为 分析 提供 横向 的现 势 和纵 向 的历史数据 , 对历史 、当前和 将来进 行对比 、分 析 、监 测 和预测预报 , 从而为预测 预报系 统 、决策支持 系统和 其 他分析系统服务 。 时空数据 库和时 间地理信 息系统 对 所有与地理信息有关的领 域有广 泛的应 用前景 。 特 别 是对经常性变 化的 空间 信息 的管 理具 有重 要的 意义 。 目前 , T G IS 在地籍 、土地 利用 、房地产 、交通 、能源等 方 面有着良好的应用 。
唐新明 , 男 , 1996 年获 ITC 硕士学位 , 长期从事 G IS 软件和应源自文库研究, 现研究方向为时间 G IS 的理论 、模型 、时间数据库查询 语言及 D EM 数据库建立等方面 。
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析 。(3)时空数据库管理 系统 :目前主 要研究 的是时 空 数据库查询 语言 。真 正数据库 管理系 统层次 的研究 仍 很少见 。(4)时空数据的 可视化 研究 :着重探 讨不同 时 间数据的 显示 、制 图和 符号 化等 问题 。 在上 述几 个 方 向中 , 有关时空数据库模型的研究比较深入 。
应用技术
时空数据库模型 和时间地理信息系统框架
唐新明 吴岚
(国家基础地理信息系统中心) (国家测绘局)
【摘要】时空数据库和时间地理信息系统是目前国际 上 GI S 领域 比较热门 的研究 方向 。 本 文在时间 数据库 概 念的基础上 , 介绍了时间数据库和时空数据库几种常 用的数 据模型 , 提出 了时间 地理信 息系统 中进行时 空管理 和 分析所应有的基本功能框架 。
时空数 据 库 在 80 年 代 末期 开 始 为 人 们所 重 视 。 自 Lang ran 和 Chrisman 于 1988 年提出时间地理信息系 统(T emporal G IS , 简称 T GIS)的概 念以来 , TG IS 得 到 了广 泛 的 研 究 。 W orboy s(1992)、 Peuquet 和 Wentz (1992)、 Claramunt 和 T heriault (1995)、 Raper 和 Living stone(1995)、Yuan(1996)等人 提出并讨 论了时 间 数据 库 模型 。 Al -T aha(1992)、F rank(1994)和 Co hn (1991)等人 在时间和空间推理方面展开了研究 。 Raper 和 Livingsto ne(1995)、Voigtmann(1996)等人 设 计了 时 空数据库查询语言 。 当前 , T G IS 的 研究重点 主要在 四 个方面 :(1)时 空数 据库 模型 :如 何设 计并 建立 一个 有 效的数据库结构 来 存储 时空 数 据 。(2)时空 分 析和 推 理 :即如何根 据数 据库 中的 大量 的时 间序 列数 据和 空 间数据进行 包 括 时间 推 理和 空 间 推理 在 内的 数 据 分
【关键词】时空数据库模型 时间地理信息系统框架
1 前 言
时空数据库是包括时间和 空间要 素在内 的数据 库 系统 。时间 数据 库在 八十 年代 得到 了广 泛的 研究 , 取 得了众多的 成果 。 Clifford 于 1982 年 最早 提出 关系 型 历史数据库 模型 。 此 后 G adia(1988)提 出支 持双 时 间 数 据 库 的 查 询 语 言 T empSQ L 。 其 中 最 著 名 是 Snodg rass 于 1987 年 设 计 的 时 间 数 据 库 及 查 询 语 言 (T Q uel)。时空 数据 库 是在 空间 数据 库的 基础 上增 加 时间要素而构成的三维(无高 度维)或四 维数据库 。 时 间维的加入大大丰富了数 据库的 内容 。 它一 方面增 加 了数据库 管理 的复 杂性 。 另一 方面 , 海 量的 数据 为 空 间和时间分析提供了极其 广阔的 舞台 。 时间 数据库 有 下列几个方面的特性 :(1)动态性 。 传 统的数 据库系 统 对数据进行静态或准动态 的数据 库管理 。 在 数据库 更 新时 , 过时的 数据 将从 数据 库中 删除 。 在时 间数 据 库 中 , 过时的数据不再从数 据库中 删除 , 对历史 数据也 可 以进行更新 , 使 系统 和 现实 世界 一直 保持 着全 方位 的 动态交 换 。(2)全面 性 。 由于 数据 库是 所有 数据 的 集 合体 , 它不象现势数据库 , 而可 以提供 任何时 刻和时 间 段的数据 , 使 数据 库成 为真 正意 义上 的数 据 库 。 时 间 数据库在下列两个方面具有重要意义 :a .使数据库成为 真正意义上的资源清单 。 目前 的数据 库基本 上不存 储 旧的 、过时 的 数据 , 而时 间 数据 库 则 包 括任 何 历 史 数