一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法技术

本发明专利技术公开了一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法，涉及地理信息技术领域，其特征在于该方法包括如下步骤：地理信息数据准备；开启对象类时态；对时态数据进行操作；显示时态数据；查询时态数据；对象类关闭时态。优点：可以实现通过对时态数据的管理和表达，描述某个时间点的状态，实现时态数据的有效管理和可视化，动态反映空间特征或趋势随时间的变化规律，为进一步的分析和预测提供参考依据。本方案通过将时间信息作为对象类属性的方式来支持时态数据的存储，因此可以实现对二三维空间位置数据和有时态信息的属性数据的一体化管理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法
本专利技术涉及地理信息
，特别涉及一种基于通过对时态数据的管理和表达，描述某个时间点的状态，实现时态数据的有效管理和可视化，动态反映空间特征或趋势随时间的变化规律，为进一步的分析和预测提供参考依据；通过将时间信息作为对象类属性的方式来支持时态数据的存储，因此可以实现对二三维空间位置数据和有时态信息的属性数据的一体化管理通过高效的时态分页索引设计，为海量的二三维时态数据的获取和显示提供了高性能的获取接口的一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法。
技术介绍
空间特征、时间特征和属性特征是构成空间实体的三个基本特征。空间特征与属性特征随时间变化的空间实体称为时空对象。然而，现今的大多数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。传统的GIS却是静态的，不能很好地处理空间信息的时态性，然而随着时态数据库、GIS相关学科的研究和计算机技术的深入和发展，GIS面临许多新的应用和需求，如在地籍管理、交通管理、车辆导航与检测、城市规划与管理、历史建筑的维护与展现等，都要求处理与时间相关的各类问题。空间数据和属性数据随时间不断的变化，呈现出很强的时态性，传统的静态GIS已经无法有效地管理、分析现势和历史数据，更难以进行时空分析和预测。因此，如何有效全面地处理时间和空间信息，从而反映空间实体在时间域上的演变规律，是目前时态地理信息系统研究和应用的出发点。地理信息的时态数据二三维一体化管理是对时空对象的空间、时间和属性特征数据进行管理、处理、分析和表达的地理信息管理方法。由于时态GIS可以对历史、现状和将来的二三维空间数据和属性数据进行综合管理，并在此基础上进行历史分析、过程模拟以及趋势预测等时空分析，在土地利用、地籍管理、城市建设、地下空间发展、交通等领域正受到越来越多的重视和初步的应用。由于时态GIS相比传统的静态GIS增加了对时间维的支持，无论在数据建模、数据分析和数据表达等方面均大大增加了复杂性。今年来，在上述方面各研究团体取得了很大研究成果。对于数据模型的研究主要集中在时空数据模型和时态属性数据模型两个方面，而其中对于时空数据模型的研究最为热门。在时态GIS中，空间实体随时间变化的属性称为时态属性。正如上述，时态属性数据模型研究亦是时态GIS数据模型研究的重要方面，其中对于时间语义特征的研究和建模是数据模型的重要内容。目前，还没有一个比较完善的基于地理信息的时态数据二三维一体化管理的方法，可以通过对时态数据的管理和表达，描述某个时间点的状态，实现时态数据的有效管理和可视化，动态反映空间特征或趋势随时间的变化规律，为进一步的分析和预测提供参考依据。将时间信息作为对象类属性的方式来支持时态数据的存储，可以实现对二三维空间位置数据和有时态信息的属性数据的一体化管理。根据时态数据中不同时态对应数据变化的类型不同，分为空间位置特征不变而属性值随时间变化和属性值不变而空间位置特征随时间变化。将时态信息存储的属性分为起始时间和终止时间，按照是否有确定的结束时间，分为有确切结束时间，即历史时序数据，和没有确定结束时间，即现存数据。对时态数据的管理，既可以管理现存数据，也可以管理历史时序数据。通过分表存储带有现存数据时态信息的要素和带有历史时序数据时态信息的要素，可以对现存状态和历史状态进行分开的操作、查询、统计和渲染。通过时态数据的开关控制，提供了更为灵活的时态数据管理方式。为减少冗余数据提供了有效的管理手段。通过高效的时态分页索引设计，为海量的二三维时态数据的获取和显示提供了高性能的获取接口。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术难题，高效地对地理信息中的时态数据、二三维数据和属性数据进行有效的管理并在诸多领域中进行具有实际意义的将历史、现在和未来不同时态的海量二三维数据和属性数据进行发布、分析、共享与应用。本专利技术实施例提供一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法，其中，该方法包括如下步骤：地理信息数据准备：在地理信息数据库中创建数据集及模型类、纹理类，创建对象类及对象类信息表，并将二三维数据入库；开启对象类时态：对已有的对象类判断是否将时态进行开启，若已启动，则对时态数据进行查询、插入、删除与更新、显示，若未启动，则对数据类信息主表进行更新、创建对象类时态元素数据表，并对已存储的时态数据进行初始化；创建对象类时态分页索引元数据表并对已有分页索引信息进行重建；对时态数据进行操作：对时态数据进行插入、更新、删除中的任意一种或其组合的操作。一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法，其中，该方法还包括如下步骤：显示时态数据：通过对象图层将对象类的时态数据进行显示和渲染。一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法，其中，该方法还包括如下步骤：查询时态数据：通过时态管理器获取所有时序节点时间，通过时态过滤器获得当前对象的唯一ID信息和所有时态数据的时序游标，遍历时序游标，查询对象类中已存储的时态数据。一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法，其中，该方法还包括如下步骤：对象类关闭时态：对已有的对象类判断是否开启了时态，若已开启，则进行关闭时态操作，删除对象类信息主表中用于存储起始时间的系统列，移除对象类时态元数据表。一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法，其中，所述地理信息数据准备：在地理信息数据库中创建数据集及模型类、纹理类，创建对象类及对象类信息表，并将二、三维数据入库；其中：所述地理信息数据准备的具体步骤为：创建数据集及模型类、纹理类：根据空间参考坐标系，创建数据集，由于该地理信息数据库支持三维数据，通过数据集的模型类和纹理类管理三维数据相关的模型数据和纹理数据；创建对象类及对象类信息表：将对象类数据进行管理，在数据集中创建对象类信息主表及其他对象类相关表；二、三维数据入库：对象类支持二维空间位置数据、三维空间位置数据，将二、三维空间位置数据、属性数据、索引数据进行入库。一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法，其中，所述开启对象类时态：对已有的对象类判断是否将时态进行开启，若已启动，则对时态数据进行查询、插入、删除与更新、显示，若未启动，则对数据类信息主表进行更新、创建对象类时态元素数据表，并对已存储的时态数据进行初始化；创建对象类时态分页索引元数据表并对已有分页索引信息进行重建；其中，所述开启对象类时态的具体步骤为：判断已有对象类是否进行时态启动：对已有的对象类判断是否将时态进行开启，若已启动，则对时态数据进行查询、插入、删除、更新、显示操作，若未启动，则对数据类信息主表进行更新；更新对象类信息主表：在已有用于存储对象类空间位置数据和属性数据的对象类信息主表的基础上，新增一个用于存储起始时间的系统列；其中，对于更新后主表中的记录的终止时间为正无穷；创建对象类时态元数据表：根据对象类信息主表的字段创建一个时态元数据表。其中时态元数据表的字段包括：对象类空间位置数据和属性字段、起始时间系统列和终止时间系统列；对时态数据进行初始化：对开启时态时已存储的对象类空间位置数据和属性数据的逐条记录进行初始化，根据该对象类空间位置数据和属性数据的逐条记录是否存在起始时间和终止时间，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：地理信息数据准备：在地理信息数据库中创建数据集及模型类、纹理类，创建对象类及对象类信息表，并将二三维数据入库；开启对象类时态：对已有的对象类判断是否将时态进行开启，若已启动，则对时态数据进行查询、插入、删除与更新、显示，若未启动，则对数据类信息主表进行更新、创建对象类时态元素数据表，并对已存储的时态数据进行初始化；创建对象类时态分页索引元数据表并对已有分页索引信息进行重建；对时态数据进行操作：对时态数据进行插入、更新、删除中的任意一种或其组合的操作。

【技术特征摘要】
1.一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：地理信息数据准备：在地理信息数据库中创建数据集及模型类、纹理类，创建对象类及对象类信息表，并将二三维数据入库；开启对象类时态：对已有的对象类判断是否将时态进行开启，若已启动，则对时态数据进行查询、插入、删除与更新、显示，若未启动，则对数据类信息主表进行更新、创建对象类时态元素数据表，并对已存储的时态数据进行初始化；创建对象类时态分页索引元数据表并对已有分页索引信息进行重建；对时态数据进行操作：对时态数据进行插入、更新、删除中的任意一种或其组合的操作。2.根据权利要求1所述的一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法，其特征在于，该方法还包括如下步骤：显示时态数据：通过对象图层将对象类的时态数据进行显示和渲染。3.根据权利要求1所述的一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法，其特征在于，该方法还包括如下步骤：查询时态数据：通过时态管理器获取所有时序节点时间，通过时态过滤器获得当前对象的唯一ID信息和所有时态数据的时序游标，遍历时序游标，查询对象类中已存储的时态数据。4.根据权利要求1所述的一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法，其特征在于，该方法还包括如下步骤：对象类关闭时态：对已有的对象类判断是否开启了时态，若已开启，则进行关闭时态操作，删除对象类信息主表中用于存储起始时间的系统列，移除对象类时态元数据表。5.根据权利要求1所述的一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法，其特征在于，所述地理信息数据准备：在地理信息数据库中创建数据集及模型类、纹理类，创建对象类及对象类信息表，并将二、三维数据入库；其中：所述地理信息数据准备的具体步骤为：创建数据集及模型类、纹理类：根据空间参考坐标系，创建数据集，由于该地理信息数据库支持三维数据，通过数据集的模型类和纹理类管理三维数据相关的模型数据和纹理数据；创建对象类及对象类信息表：将对象类数据进行管理，在数据集中创建对象类信息主表及其他对象类相关表；二、三维数据入库：对象类支持二维空间位置数据、三维空间位置数据，将二、三维空间位置数据、属性数据、索引数据进行入库。6.根据权利要求1所述的一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法，其特征在于，所述开启对象类时态：对已有的对象类判断是否将时态进行开启，若已启动，则对时态数据进行查询、插入、删除与更新、显示，若未启动，则对数据类信息主表进行更新、创建对象类时态元素数据表，并对已存储的时态数据进行初始化；创建对象类时态分页索引元数据表并对已有分页索引信息进行重建；其中，所述开启对象类时态的具体步骤为：判断已有对象类是否进行时态启动：对已有的对象类判断是否将时态进行开启，若已启动，则对时态数据进行查询、插入、删除、更新、显示操作，若未启动，则对数据类信息主表进行更新；更新对象类信息主表：在已有用于存储对象类空间位置数据和属性数据的对象类信息主表的基础上，新增一个用于存储起始时间的系统列；其中，对于更新后主表中的记录的终止时间为正无穷；创建对象类时态元数据表：根据对象类信息主表的字段创建一个时态元数据表，其中时态元数据表的字段包括：对象类空间位置数据和属性字段、起始时间系统列和终止时间系统列；对时态数据进行初始化：对开启时态时已存储的对象类空间位置数据和属性数据的逐条记录进行初始化，根据该对象类空间位置数据和属性数据的逐条记录是否存在起始时间和终止时间，对不同时间点的状态进行处理；对象类时态分页索引数据初始化：创建对象类时态分页索引元数据表并对已有分页索引信息进行重建。7.根据权利要求6所述的一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法，其特征在于，所述对时态数据进行初始化：对开启时态时已存储的对象类空间位置数据和属性数据的逐条记录进行初始化，根据该对象类空间位置数据和属性数据的逐条记录是否存在起始时间和终止时间，对不同时间点的状态进行处理；其中，所述对时态数据进行初始化的具体步骤为：对无起始时间、终止时间状态进行处理：对于既不存在起始时间，也不存在终止时间时，该对象类空间位置数据和属性数据记录继续存储在对象类信息主表中，起始时间为开启时态时默认的起始时间，终止时间为正无穷；对只有起始时间、无终止时间状态进行处理：对于存在起始时间，但不存在终止时间时，该对象类空间位置数据和属性数据记录继续存储在对象类信息主表中，起始时间为该对象类空间位置数据和属性数据记录的起始时间，终止时间为正无穷；对只有终止时间、无起始时间状态进行处理：对于不存在起始时间，存在终止时间时，将该对象类空间位置数据和属性数据记录从对象类信息主表中移到对象类时态元数据表中，起始时间为开启时态时默认的起始时间，终止时间为该对象类空间位置数据和属性数据记录的终止时间，若该对象类空间位置数据和属性数据记录的起始时间大于终止时间，则该对象类空间位置数据和属性数据记录无效；对既存在起始时间，也存在终止时间状态进行处理：将该对象类空间位置数据和属性数据记录从对象类信息主表中移到对象类时态元数据表中，起始时间为该对象类空间位置数据和属性数据的起始时间，终止时间为该对象类空间位置数据和属性数据的终止时间。8.根据权利要求6所述的一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法，其特征在于，所述对象类时态分页索引数据初始化：创建对象类时态分页索引元数据表并对已有分页索引信息进行重建；其中，所述对象类时态分页索引数据初始化的具体步骤为：创建对象类时态分页索引元数据表：根据对象类的空间位置数据信息创建一个时态分页索引元数据表；重建分页索引：对对象类信息主表和对象类时态元数据表中的对象类空间位置数据和属性数据记录分别重建分页索引并进行存储。9.根据权利要求1所述的一种基于地理信息的时态数据二三维一体化管理方法，其特征在于，所述对时态数据进行操作：对时态数据进行插入、更新、删除中的任意一种或其组合的操作，其中所述对时态数据进行如下具体操作：所述插入时态数据：通过时态管理器和时态查询游标为对象类插入新的时态数据，并更新对象类时态分页索引信息；所述更新时态数据：通过时态查询游标和时序游标为对象类更新时态数据，并更新对象类时态分页索引信息；所述删除时态数据：通过时序游标为对象类删除时态数据，并更新对象类时态分页索引信息。10.根据权利要求9所述的一种基于地理信息的时态数据二三维...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈迎志，沈美岑，高健，蔡红，周培龙，韩晓晖，张真真，江谋美，
申请(专利权)人：星际空间天津科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12