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地理信息系统发展的几十年来,得到了越来越广泛的应用,逐渐成为计算机科学、地理学、测量与遥感、制图学等多学科综合发展的产物。我国与世界上的一些先进国家相比,在空间信息资源的应用水平和空间信息获取、处理和更新的技术水平等方面存在很大差距,主要表现在空间共享水平低,管理工作相对滞后。标准不一和资源不足及自主获取水平低等方面。
地理数据是GIS应用的关键和核心。GIS应用本身就是对地理数据进行采集、编辑、存储、管理、分析、显示与制图的处理。由于地理信息系统软件平台非常多,GIS数据结构复杂,数据模型各异且在不断发展,而且数据建设所耗费的成本占总成本的比例相当大,因此,对空间数据交换问题的研究在GIS应用中就显得非常重要,解决异构空间数据交换一直是近年来地理信息应用系统开发中需要解决的重要问题。
随着地理信息系统的深入发展,地理信息系统软件层出不穷,GIS的应用渗透到社会的各个角落,但是GIS在走向大众,融入信息技术主流的同时也面临着严峻的问题。由于地理信息系统集成的多元化的数据源和多种地理信息系统数据格式的互不兼容,使得如何实现异构空间数据交换问题尤为突出。GIS应用需要集成多种数据源和不同格式的数据才能完成。总的来说,异构空间数据交换的实现的好处具体体现在以下几个方面:
1.便于实现GIS数据和信息的持续利用,节约GIS项目的费用,提高项目的效益。
2.使得空间信息能在相互不兼容的系统中进行交换,并保持被传递数据的本来意义。
3.便于发挥不同GIS软件的长处,结合各自工作的要求和特点,使用不同的GIS软件将有利于工作的顺利开展,节约时间,提高效率。
4.可以降低系统开发的成本,同时降低数据采集和维护的成本。
本文研究的主要内容包括以下几点:
●通过深入分析,本文详细剖析了本文的研究背景,指出了目前存在的问题及产生问题的原因。并结合目前国内外的现状和异构空间数据交换方法的研究进展,提出了本论文的研究思路、方法、内容以及组织结构。
●研究了异构空间数据交换技术。首先对空间数据和异构性问题做了深入的分析。然后主要介绍了主要的三种解决模式:数据格式转换模式、数据直接访问模式和数据互操作模式。详细分析了GIS互操作技术,指出GIS的互操作性包含的三个层次的内容:数据的互操作性、软件的互操作性和语义的互操作性。
●系统阐述了FME平台的组成部分、体系结构和数据组织模型。在介绍FME平台的相关概念的基础上,重点研究了FME的核心技术——语义转换技术,使传统的“窄通道”变成了现在的“宽通道”,使各种异构空间数据类型可以相互交换。大大增强了数据交换模块的灵活性。
●研究了FME的体系结构,包括读入模块、数据加工模块、数据转换模块、写出模块和系统控制模块。介绍了语义映射文件的组成、生成等。概括了FME平台的特性和优势。
●MapGIS7.0平台的异构空间数据交换模块的研究和实现。这也是本文的重点。首先利用FME Plug-in开发包向FME平台添加MapGIS7.0数据格式。然后分析MapGIS7.0的“要素—几何—空间”三层要素类组织模型,创建FME要素和MapGIS7.0要素之间的映射关系,并根据其映射关系创建读写子模块。对于数据交换模型、批处理技术等几个关键问题提出了解决途径。最后以E00数据格式为例,实现了E00数据文件上载到MapGIS7.0平台。模块具有可维护性、可配置性、灵活性和双向性等特点,进一步解决大型地理信息系统平台软件MapGIS7.0上的异构空间数据交换的问题。
文章最后对研究的结果进行总结,并对未来的发展作了展望。