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面向数字城市多源数据的空间数据立方体数据组织研究



  摘要:定义了面向数字城市多源数据的空间数据立方体地理空间维、专题维和时间维分别包含的数据种类和内容;设计了它们的维和维层次数据结构;表述了地理空间维、专题维和时间维在概念层次上和物理层次上构成空间数据立方体的方法;确定了地理空间维、专题维和时间维数据的多维数组组织方法,以及多维数据的数据文件和虚拟内存存储策略;表达了多维数组中记录间的关联运算和多维数组的压缩方法。
  关键词:地理信息系统;空间数据立方体;多维数组;多源数据
  中图分类号:TP391文献标志码:A
  文章编号:1001-3695(2008)05-1461-04
  
  数字城市的内涵非常广泛,基础信息化是其中最重要的建设工作之一,而多维信息的整合与分析又是基础信息化中最为基础的工作内容。它指的是将城市的各种数字信息或各种信息资源加以整合,并充分进行分析利用,所有其他的工作必须建立在此之上。目前,空间数据立方体是解决数字城市基础信息化工作中这些问题最有效的技术手段。
  目前的空间数据立方体研究领域除地理空间维和时间维外,专题维数量非常有限,一般就是四五个。据统计,要实现数字城市,组成空间数据立方体的专题维数较多,一般来说有一百多个,甚至更多。另外,维又由不同的层次结构即维层次构成,因此数字城市包含的数据量通常非常庞大。要想最佳、快速灵活地实现空间数据立方体分析,尤其是空间度量聚集,空间数据立方体的地理空间维、专题维和时间维多维数据组织及存储起着至关重要的作用。因此,空间数据立方体维数据必须以独特的多维化方式组织及存储起来,并且操作效率需要达到较高的层次。这具有较大的技术难度,目前文献[1~11]还没有涉及这方面的详细研究。
  
  1维和维层次数据结构
  
  要将空间数据立方体的地理空间维、专题维和时间维数据以独特的多维化方式组织及存储起来,首先就必须了解清楚地理空间维、专题维和时间维分别包含的数据种类和内容,以及它们的维和维层次数据结构。
  1.1地理空间维及维层次数据结构
  地理空间维包含的数据种类和内容:水系、交通、居民地、地貌、植被、境界、土质、管线、独立地物、测量控制点等地理要素。专题维包含的数据种类和内容:政治、行政、军事、经济、财政、贸易、工业、农业、林业、牧业、渔业、海洋、港口、自然资源、能源、生态、环境、灾害、气象、固定资产、电力、燃气、水、建筑、交通、运输、仓储、物流、邮政、通信传输、计算机、软件服务、批发、零售、住宿、餐饮、家政、银行、金融、保险、房产楼市、房产装修、租赁、商务服务、居民服务、公共设施、科学研究、技术服务、教育、卫生、文化、体育、健身、休闲、娱乐、宾馆饭店、人口、旅游、购物天地、社会保障、社会福利、殡丧、保卫安全、公共管理、社会组织、国际组织等专题要素。时间维包含的数据种类和内容:年、月、日等时间要素。 ......
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