空间数据的定位特征与三维建模.pptVIP

时态地理信息系统(TGIS)初探 主要讨论以下几个方面 : (一) 引言和定义 (二) 分类 (三) 时空数据库 (四) 时空分析 (五) 时空GIS的功能模块 (六) 应用和前瞻 (一) 引言和定义1.TGIS概念的引入 a.提出: 我们从事生活和生产活动的主要对象是现实世界,现实世界是空间环境和时间环境组成的,空间对象随时间变化. 而由于硬件和技术上的限制,我们传统的GIS只能考虑地物的空间特性,几乎不考虑时间特性.这显然有着致命的缺陷. 在许多动态变化规律作用明显的应用领域中，如环境监测、地震救援、天气预报、 重力场模拟等，传统GIS在求解过程中的局限性突显. (一) 引言和定义1.TGIS概念的引入 近些年来,由于计算机硬件和软件技术的不断进步,对GIS中时态特性的研究变得十分活跃. 1989年, Langran在他的博士论文地理信息系统中的时间问题中,首先研究了空间分析中的空间随时间变化问题. (一) 引言和定义1.TGIS概念的引入 b.时间维: 从信息系统，尤其是GIS的实用角度出发，时间可以看成是一条没有端点，向过去和将来无限延伸的线轴，它是现实世界的第四维。时间和空间不可分割地联系在一起，跟踪和分析空间信息随时间的变化，应当是GIS的一个合理目标。由此,我们引入了时间维的概念. (一) 引言和定义1.TGIS概念的引入 通常时间在时态GIS中是作为属性或维度存在的。虽然一般认为时间是连续变化的,但在GIS的数据结构中时间还是离散的序列,可以用整数或字符等数据类型来描述。而在时态GIS的数据结构中,我们引入三维空间和时间维正交并产生一个多向坐标系统的概念,这就需要建立一种动态数据结构来描述连续的时间,其基本的时态数据类型有:时间子(chronon)、时间间隔(interval)、持续时间(duration)、次序(sequence)、时期(period)等等。通过对象和事件相互作用的构造和扩充,将面向对象技术引入到多维GIS中,使三维空间与时间维集成在一起。 (一) 引言和定义 1.TGIS概念的引入 c.概念 GIS?所描述的现实世界是随时间连续变化的。传统的无时间概念的GIS?中的数据,只能是现实世界在某个时刻的“快照”。当被描述的对象随时间变化比较缓慢且变化的历史过程无关紧要时,可以用“数据更新”的方式来处理时间变化的影响。然而,在某些应用中,被描述的对象随时间变化很快(例如云量变化、日照变化等)?或者历史数据也必须予以保存(例如,地籍变更、海岸线变化、环境变化等)?。 (一) 引言和定义 1.TGIS概念的引入 又比如,地球科学家想对某一时刻的所有地质条件或某一时间段内的平均地质条件进行评价,他们是否能容易地获得在“A?时刻的值”或“从时间B?到时间C?这段时间内的值”就变的非常重要。为充分满足地球科学家的需要,这种时间数据获取能力应该与3D?模型相结合。许多人认为地质特征是不变的,但实际上大部分地质特征是动态的、变化的,不是所有地质情况都是变化缓慢的,水灾、地震、暴风雨以及滑坡都会使局部地质条件发生快速而巨大的变化。地质学家对4D(立体3D?加上时间第4D)?的空间-时间模型尤感兴趣。 (一) 引言和定义 1.TGIS概念的引入 在这些情况下,把时间作为一个与空间同等重要的因素引入到GIS?中来,在空间分析中考虑空间信息的变化,得到了时态GIS(?TGIS?-?Temporal?GIS)?或四维GIS?的概念。 时态GIS?或四维GIS?就是要在GIS?中考虑时间变化的概念,是指在原有的三维GIS?基础上加入时间变量而构成的GIS?。其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。 (一) 引言和定义2.TGIS与传统GIS的比较 相对于传统GIS?,时空GIS?具有以下特点: 语义更丰富; 对现实世界的描述更准确; 其技术的本质特点是“时空效率”; 实现的最大困难在于海量数据的组织和存取. (一) 引言和定义2.TGIS与传统GIS的比较 (二)分类  前面讲到了时间维的概念,地物除了具有三维空间中的空间性质外，如何刻画时间维的变化也十分重要.通常把GIS的时间维分成处理时间维(transaction time dimension)和有效时间维(valid time dimension).处理时间又称数据库时间或系统时间，它指在GIS中处理发生的时间.有效时间亦称事件时间或实际时间，它指在实际应用领域事件出现的时间.