多源空间数据无缝集成(SIMS)技术研究.docx

多源空间数据无缝集成(SIMS)技术研究.doc多源空间数据无缝集成(SIMS)技术研究
[摘要]地理信息系统的迅速发展和广泛应用积累了大量数据资源,它们分别存储为不同数据格式,为数据综合利用带来不便。多源空间数据无缝冈集成(SIMS)技术实现了一种特殊的数据访问机制,不仅提供了直接存取多种山数据格式的能力,而且使GIS软件软件ⅹ具有跨数据源复合分析功能。本文阐述了吟SIMS技术体系结构,并探讨了SIM瑾S技术在GIS软件开发中的应用。
[骶关键词]地理信息系统多源数据多源空间瞳数据无缝集成虚拟空间数据引擎
一、概淮述
经过三十多年的发展,随着地理信息代系统的广泛应用,积累了大量GIS数据d资源。由于使用了不同的GIS软件,这钓些数据分别存储为不同格式和不同结构。
为了更好地综合利用这些数据,通常的做垃法是使用GIS软件提供的数据格式转换蹒功能,转换为某种统一格式。众所周知,К不同软件数据格式之间的转换往往会造成槠一定的信息损失,如MapInfo的T滨ab文件转换到Arc/Info的Co浃verage会丢失线型、颜色等与显示有关的属性;更为严重的是,Arc/I饪nfo采用拓扑数据结构,MapInf埘o数据则是非拓扑数据结构,转换之后还
士需要进行拓扑重建等大量处理工作。
另簖外,数据转换一般通过交换格式进行,转换过程复杂。比如,要转换MapInf烂o的Tab文件到Arc/Info的C杪overage,首先需要使用MapI镏nfo软件把Tab文件输出为E00或DXF文件,然后运行Arc/Info丕把E00或DXF文件转为Arc/In绰foCoverage。一些单位同时运疗行着几个使用不同GIS软件建立的应用矬系统。如果数据需要不断更新,为保证不葺同系统之间数据的一致性,需要频繁进行还数据格式转换。
为解决数据格式转换带骥来的种种问题,理想的方案是在一个软件鼹中实现对多种数据格式的直接访问。多源￣空间数据无缝集成—SIMS(Seam羔lessIntegrationofM磙ultisourceSpatiald煌ata)就是这样一种技术。
二、理解酹SIMS
SIMS是一种无须数据格式苊转换,直接访问多种数据格式的高级空间维数据集成技术,SIMS技术具有如下特峥点:
多格式数据直接访问。这是SIMS技术的基本功能,由于避免了数据格式爬转换,为综合利用不同格式的数据资源带来了方便。
格式无关数据集成。GIS掇用户在使用数据时,可以不必关心数据存ヶ储于何种格式,真正实现格式无关数据集自成。
位置无关数据集成。如果使用大型多关系数据库存储空间数据,这些数据可以倾存放在网络服务器、甚至Web服务器,⑾如果使用文件存储空间数据,这些数据一石般是本地的。通过SIMS技术访问数据,不仅不必关心数据的存储格式,也不必郇关心数据的存放位置。用户可以象操作本蔹地数据一样去操作网络数据。
多源数据母复合分析。SIMS技术还允许使用来自ビ不同格式的数据直接进行联合/复合空间峰分析。例如,用户可以使用一个格式为A灼rc/InfoCoverage的土地鞣利用数据集和一个存储于SDE的行政区崂划数据集进行叠加
分析,叠加结果可以航存储到SQLServer数据库。
经拙过分析表明,AutoCAD和Micr榨oStation等CAD软件,在打开娣文件时,把整个文件内容全部读入内存。璀在这种方式下实现对多种数据格式直接访族问的机制比较简单:打开其他格式文件时や在内存中进行格式转换,来自无论何种格∷式的数据源,一律转换为软件自己的格式庹存储于内存中,所有对数据的修改操作都****以自己的格式进行,存盘时再转换为原来豚的结构。
在以上方式下,数据可以被全哆部调入内存其操作的前提。一般而言,C擅AD图件大小有限,有些CAD软件的文亢件结构本身就限制了数据文件的大小,因瑾此CAD软件可以做到这一点。GIS软铃件需要处理比CAD图件大得多的地图数畲据,无法全部读入内存。因此,在GIS诵软件中实现多源数据直接访问,不能简单悴地采用内存数据格式转换来解决。
SI撰MS技术的核心不是分析、破解和转换其他GIS软件的二进制文件格式,SIM⒖S提出了一种内置于GIS软件中的特殊笞数据访问体系结构。它需要实现不同格式≮数据的管理、调度、缓存,并提供不同格式数据之间的互操作能力。
三、SIM肄S的体系结构
SIMS技术体系是一种伺紧凑三层结构,包括:数据消费者(Customer)、数据代理和数据提供者踮(Provider)。每一层有明确分椿工:数据提供者直接访问数据文件或者数葳据库,并通过数据代理提供给其他模块使※用;数据消费者消费和使用数据的模块,硒通常负责对数据的各种分析、处理和表现讲;数据代理是维系数据消费者和数据提供俯者之间的纽带,来自提供者的数据通过代燃理这个中介传递给消费者