地理信息數據錄入的數據質量控制研究
【摘要】 隨著地理信息技術的發展,針對空間數據庫的應用越來越廣泛,空間數據庫中的數據源包括各種異構的可操作的數據庫及其他數據。數據源中可能包含地形圖數據、管線數據、氣象數據、人口數據、噪聲數據、重復數據和不一致數據。以上數據的生產過程和質量,常常只是對數據的生產者來說是透明的,而對數據的使用者卻不透明,這樣必然導致數據生產過程中大量的重復采集數據的工作。為防止造成大量的人力、物力等資源的浪費,關于數據共享的研究成為現代GIS技術的熱點問題,然而這些地理信息數據要實現在網絡上共享,就要解決目前地理信息數據不同格式集成的問題,更進一步說,數據的質量問題是實現集成的根本因素,因此,地理信息數據共享問題的研究與地理信息數據的質量有直接關系。所以實現地理數據集成的首要問題是控制地理信息數據的質量。論文本著精簡實用的原則,設計面向對象約束條件的數據特征模型來對不同格式的原始數據進行質量檢查和質量加強。這個面向對象的數據質量檢查模型,可以通過對要素關系、行為和有效規則的定義來實現對現實世界系統更好地表達和描述。它必須對任何兩個特征之間所具備的聯系、每個特征所允許的聯系的個數,任何需要的屬性數值或者幾何約束和特征操作,以及各種有效法則,比如屬性域、應用語義關系和拓撲幾何關系規則等等。然后利用ESRI公司的Geodatabase這種已有的能夠支持特征關系、行為和規則定義的高級特征模型來演示這種面向對象思想的數據檢查模型是如何對不同格式的原始地理數據質量進行控制檢查和約束加強。為了實現這種基于對數據屬性設定約束條件思想的的表達以及原有的仍然有效的歷史地理數據的集成、共享,本論文把數據質量檢查模型內部的基本幾何元素、屬性域、關系類以及拓撲關系類用GML模式進行了編碼。這也為能夠把海量原始地理空間數據(數據庫文件或文檔)進一步用編程語言轉換成GML文檔提供了檢驗標準。在轉換到GML這種能表達各種數據,并且可以在數據庫間非常容易進行交換的格式后,海量原始地理信息數據也就實現了最大意義上的地理數據的集成和共享。
【Abstract】 Along with the development of GIS, more and more data are produced. But magnanimous historical Geo-data and new-produced Geo-data are being wasted without efficient disposal and using. Because there are relative obturating among technologies of different GIS and different requests on Geo-data from different specialties, the spatial data produced by different departments with individual method is stored in different medium . As we all know, if we want to realize the real data sharing, we must solve the bottle-neck problem of data integration .In addition, there is another key factor as Geo-data quality which can influence the realization of Geo-data sharing. As a result, the research of Geo-data sharing has something to do with the quality of spatial data. So we must ensure the quality of Geo-data before we integrate and share the Geo-data.The reliability of the historical Geo-data which is mostly produced by digitalization usually is unknown to the users because the original material and relative information may not be available to users. this paper designs the constraint-based Data quality check model which includes three parts: attribute domain, relationship class and topology class.Then, select Geodatabase that can support relationships, behaviors and validation rules to demonstrate how the constraint-based AFM check and control the Geo-data application quality .In this paper, different validation rules are used to check and control the quality of Geo-data. In addition, GML Schema-based spatial data is the important approach for integrating and sharing spatial data and the use of GML is useful for the realization of distributed GIS in addition to the key technology for solving WebGIS problem.
【關鍵詞】 約束條件; 數據質量檢查模型; 數據集成; 共享; GML模式
【Key words】 CONSTRAINED CONDITION; DATA QUALITY CHECK MODEL; DATA INTEGRATION; SHARING; GEOGRAPHY MARKUP LANGUAGE SCHEMA
地理信息數據錄入的數據質量控制研究
摘要 5-6
ABSTRACT 6
1 地理信息系統發展現狀 9-17
1.1 論文選題背景和研究意義 9-14
1.1.1 國內外空間基礎數據庫組成及應用現狀 9-10
1.1.2 地理數據是GIS 系統的關鍵因素 10
1.1.3 不斷積累增加的海量地理數據 10-12
1.1.4 數據格式轉換模式中的質量約束與加強 12-13
1.1.5 空間基礎數據共享平臺建設 13-14
1.2 研究的主要目的和內容 14-15
1.2.1 研究的主要目的 14
1.2.2 論文的主要內容 14-15
1.3 實現方法 15-17
1.3.1 從現實世界抽象到地理要素集合的數字化轉換模型 15
1.3.2 從基于約束的數據模型研究到設計數據質量檢查模型 15
1.3.3 通過Geodatabase 定義屬性域及規則來檢查和加強空間數據質量 15-16
1.3.4 用GML Schema 表達數據模型 16-17
2 數據質量檢查模型的研究背景和現狀 17-25
2.1 數據模型 17-19
2.1.1 數據模型概述 17
2.1.2 現代GIS 發展對數據模型提出新的要求 17-19
2.2 基于約束規則數據模型的提出 19-21
2.2.1 早期的Coverage 模型 19-20
2.2.2 ESRI 的Geodatabase 20-21
2.3 地理數據質量的描述 21-23
2.3.1 數據質量的決定意義 21-22
2.3.2 關于地理數據質量的描述框架 22-23
2.4 傳統的數據質量檢查和控制措施 23-25
2.4.1 傳統GIS 數據的質量檢查和控制措施 23
2.4.2 傳統GIS 數據的質量檢查控制方法的弊端 23-25
3 地理數據質量檢查模型的設計和應用 25-42
3.1 數據檢查模型的設計 25-35
3.1.1 屬性的定義 25-27
3.1.2 關系類的定義 27-30
3.1.3 拓撲關系類的定義 30-35
3.2 GEODATABASE在地理數據質量檢查和加強中的應用 35-42
3.2.1 屬性數據質量檢查和控制 35-37
3.2.2 利用拓撲關系規則來檢查和控制空間數據的空間分布正確性 37-42
4 用GML SCHEMA 實現數據檢查模型 42-58
4.1 XML 概述 43-44
4.1.1 XML 技術 43
4.1.2 XML 對萬維網空間數據技術產生的影響 43-44
4.2 GML 概述 44-45
4.2.1 GML 的優勢 44-45
4.2.2 GML 模型 45
4.3 數據檢查模型中基本幾何要素的GML 模式編碼 45-51
4.3.1 數據檢查模型中基本幾何要素的編碼 45-49
4.3.2 特征編碼 49-51
4.4 數據檢查模型的GML 表達 51-58
4.4.1 屬性域約束的GML 編碼 51
4.4.2 關系類約束的GML 編碼 51-55
4.4.3 拓撲關系類的GML 編碼 55-58
5 結論與展望 58-61
5.1 論文結論 58-59
5.2 展望 59-61
參考文獻 61-63
致謝 63
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