十一GIS技術(shù)的新發(fā)展

1、第十一章 GIS 技術(shù)的新發(fā)展一、空間數(shù)據(jù)模型研究的重點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或應(yīng)用發(fā)展劃分，空間數(shù)據(jù)模型分為：基于特征要素的模型超圖空間數(shù)據(jù)模型時(shí)空一體化數(shù)據(jù)模型真三維數(shù)據(jù)模型分布式空間數(shù)據(jù)模型 部件對(duì)象模型 其中，以研究時(shí)空一體化數(shù)據(jù)模型、真三維數(shù)據(jù)模型 、分布式數(shù)據(jù)模型和部件 式數(shù)據(jù)模型最具現(xiàn)實(shí)和時(shí)代意義。1、時(shí)空數(shù)據(jù)模型時(shí)空數(shù)據(jù)模型：時(shí)態(tài)化的空間數(shù)據(jù)模型?？臻g數(shù)據(jù)時(shí)態(tài)特征的表示。動(dòng)態(tài) GIS 的基礎(chǔ)。時(shí)態(tài)變化的兩個(gè)概念： 事件時(shí)間，某一地理實(shí)體在現(xiàn)實(shí)時(shí)間中發(fā)生變化的時(shí)間。 系統(tǒng)時(shí)間，數(shù)據(jù)庫(kù)中用來(lái)跟蹤記錄變化的時(shí)間。 描述地理實(shí)體在數(shù)據(jù)庫(kù)中變化的方法有： 當(dāng)一個(gè)或若干個(gè)實(shí)體在一次事件中發(fā)生變化時(shí)，

2、對(duì)這些實(shí)體所涉及的 關(guān)系表重建一個(gè)新的版本。 存在較大的數(shù)據(jù)冗余） 對(duì)變化的實(shí)體重建一個(gè)新的版本。 介與二者之間） 只對(duì)實(shí)體變化所涉及的屬性字段增加一個(gè)新值。 最好的處理方案）1）面向?qū)ο蟮臅r(shí)空數(shù)據(jù)模型基本思路：打破關(guān)系模型范式的限制，直接支持對(duì)象的嵌套和變長(zhǎng)記錄。對(duì)上 述第三種方法進(jìn)行擴(kuò)展，使它不僅能存儲(chǔ) GIS 中不同版本的多個(gè)屬性值，而且 能處理空間實(shí)體的圖表和拓?fù)潢P(guān)系的版本問(wèn)題。具體做法是將時(shí)態(tài)信息標(biāo)注在 具體屬性字段上，并用面向數(shù)據(jù)的模型進(jìn)行表達(dá)和處理。 在這個(gè)方案中，對(duì)象標(biāo)識(shí)是一個(gè)重要的概念 。每個(gè)空間對(duì)象都有系統(tǒng)賦予一個(gè) 對(duì)象標(biāo)識(shí)，并且約定，一個(gè)對(duì)象無(wú)論經(jīng)過(guò)多少次變化，從創(chuàng)建到消

3、失，都使用 一個(gè)對(duì)象標(biāo)識(shí)，且分別對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)記錄。為了方便表達(dá)，將實(shí)體變 化的時(shí)間轉(zhuǎn)化為版本號(hào)，并用一個(gè)專門(mén)的表格記錄他們的對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)在發(fā) 生變化的空間對(duì)象上標(biāo)記版本號(hào)。考慮到某些空間對(duì)象可能從其它對(duì)象分裂或 演變而來(lái)，可以增加一個(gè)“前任對(duì)象”字段。2）時(shí)間標(biāo)記的時(shí)空數(shù)據(jù)模型時(shí)間標(biāo)記：是在記錄空間目標(biāo)的某一地理狀態(tài)的同時(shí)，記錄該狀態(tài)在現(xiàn)實(shí)世界 中出現(xiàn)的有效時(shí)間 絕對(duì)時(shí)間位置）。時(shí)間標(biāo)記的方法有兩種：標(biāo)記兩狀態(tài)的差值標(biāo)記新?tīng)顟B(tài)顯然，在 GIS 中采用標(biāo)記新?tīng)顟B(tài)：標(biāo)記的時(shí)間元素：時(shí)間點(diǎn)標(biāo)記時(shí)間段標(biāo)記時(shí)態(tài)元素標(biāo)記在 GIS 中采用時(shí)間段標(biāo)記。標(biāo)記對(duì)象的單位：全局狀態(tài)時(shí)間標(biāo)記，記錄全局整體

4、變化。 局部狀態(tài)時(shí)間標(biāo)記，記錄局部細(xì)節(jié)變化。標(biāo)記對(duì)象的最小單位：屬性數(shù)據(jù)項(xiàng)空間坐標(biāo)點(diǎn)2、真三維數(shù)據(jù)模型主要分為兩大類：基于矢量表示的三維表面數(shù)據(jù)模型基于體元表示的三維數(shù)據(jù)模型1）基于矢量表示的三維表面數(shù)據(jù)模型2 維規(guī)則格網(wǎng)，是 DEM 中常用的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于 2.5 維的地形 表面顯示。形狀模型，形狀結(jié)構(gòu)通過(guò)表面點(diǎn)的斜率來(lái)表示?；締卧潜砻嫔?各單元所對(duì)應(yīng)的法線向量。主要思路是：以單元的明暗變化來(lái)反映地表的坡度 變化，通過(guò)坡度變化求出單元間的高度變化，最終確定地形的 3D 表面。主要 用于表面 3D 重建。面片模型，用不同形狀的面片近似表達(dá)對(duì)象的表面。例如 TIN 就是 常用的一種。 還

5、可是其它形狀面片）。邊界模型，用邊界表示，基于一種分級(jí)表示方法。基本思路是：空 間的任何對(duì)象都可分解為點(diǎn)、線、面 曲面）、體四類元素的集合。每類元素 由幾何數(shù)據(jù)、分類標(biāo)志及拓?fù)潢P(guān)系組成。主要用于 CAD/CAM 。參數(shù)函數(shù)模型，采用非均勻有理 B 樣條函數(shù)表示地學(xué)模型。2）基于體元表示的三維數(shù)據(jù)模型3D 柵格模型，是一個(gè)排列緊湊充滿 3D 空間的體元陣列。其元素取值是 0 或 1。0表示空， 1表示占有。這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)沒(méi)有壓縮，存儲(chǔ)空間浪費(fèi)大。行程模型，對(duì)3D柵格模型，以X , 丫）為基礎(chǔ)，對(duì)Z方向進(jìn)行行程編碼，以達(dá) 到壓縮數(shù)據(jù)的目的。 是 2維柵格行程編碼壓縮的擴(kuò)展）。八叉樹(shù)模型，是2維四

6、叉樹(shù)編碼的擴(kuò)展 規(guī)則八叉樹(shù)、線形八叉樹(shù)）。結(jié)構(gòu)實(shí)體幾何法模型，也稱積木型。用預(yù)先定義好的具有一定形狀的基本體素的組合來(lái)表示對(duì)象、體素間的關(guān)系。使用幾何變換合布爾操作。四面體格網(wǎng)模型，是 TIN的3D擴(kuò)展以不規(guī)則四面體作為基本的體素來(lái)描 述對(duì)象。播放三維數(shù)據(jù)模型Slide.二、空間分析建模與空間數(shù)據(jù)決策支持在GIS的空間分析中，根據(jù) GIS提供的空間分析基本操作，可以完成一些 簡(jiǎn)單的綜合分析。但對(duì)于復(fù)雜的決策支持分析，往往需要一定的數(shù)學(xué)模型支持例如，水量的優(yōu)化調(diào)度、洪水模型演進(jìn)等）。這種基于空間分析的數(shù)學(xué)模型， 是以對(duì)空間圖形數(shù)據(jù)的操作實(shí)現(xiàn)的，因而又稱為地圖建模。實(shí)現(xiàn)途徑：GIS提供空間分析建模

7、工具，如 GIS宏命令語(yǔ)言或GIS控件加上VC、VB 等通用開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。模。空間決策支持系統(tǒng)的概念:、空間數(shù)據(jù)的多尺度特從與自動(dòng)綜合SDBMS0目對(duì)大小的描述。空間數(shù)據(jù)的多尺度特征尺度概念廣泛仔在于自然現(xiàn)象、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)過(guò)程。形成層次概念空間數(shù)據(jù)的多尺度:空間數(shù)據(jù)庫(kù)概念尺度，類型層次知識(shí)庫(kù)管理為命名系統(tǒng)或分類系統(tǒng)GIS中主要為距離 空間）和時(shí)間單測(cè)單位與級(jí)別位。0基于高級(jí)的可視化建模工具。用戶只需定義參數(shù)和分析流程即可完成建GIS環(huán)境知識(shí)庫(kù)內(nèi)容尺度， GIS 中表現(xiàn)為屬性變化強(qiáng)弱及內(nèi)容的層次性。其中，空間尺度和時(shí)間尺度對(duì)空間數(shù)據(jù)最重要。 空間尺度，空間數(shù)據(jù)表達(dá)的空間范圍的大小，分為不同層次。尺度越

8、 大，信息密度變小。時(shí)間尺度，數(shù)據(jù)形成的周期和數(shù)據(jù)表示的周期 事件時(shí)間和系統(tǒng)時(shí)間）。時(shí)間尺度與空間尺度是一致的，即較大的空間尺度，對(duì)應(yīng)于較長(zhǎng)的時(shí)間 周期。數(shù)據(jù)尺度與地圖比例尺的關(guān)系尺度在空間數(shù)據(jù)方面，表現(xiàn)為：空間范圍的可變性，時(shí)間的可擴(kuò)展性，屬 性的可歸并、可抽象性。數(shù)據(jù)尺度與相應(yīng)地圖比例尺變化成反比。2、GIS空間數(shù)據(jù)的多尺度表示和自動(dòng)地圖綜合尺度在這里被理解為：信息被觀察、表示、分析和傳輸?shù)脑敿?xì)程度。因?yàn)?我們無(wú)法觀察到地理世界的所有細(xì)節(jié)，加之多種地理現(xiàn)象和過(guò)程的尺度行為 尺 度變化與表達(dá)內(nèi)容）并非按線性或均勻變化，因此研究尺度變化規(guī)律，建立多 尺度空間處理模型和表示方法是 GIS 的基本

9、任務(wù)。在 GIS 的應(yīng)用中，不僅需要多種尺度的數(shù)據(jù)支持，而且還需要多尺度信息 的動(dòng)態(tài)聯(lián)接。自動(dòng)綜合：大多數(shù)具有制圖功能的數(shù)據(jù)庫(kù)都對(duì)應(yīng)于一定的比例尺，稱之為 主導(dǎo)比例尺，其它比例尺 從屬比例尺）都小于主導(dǎo)比例尺。理論上，從屬比例 尺的數(shù)據(jù)可以從主導(dǎo)比例尺數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)抽取、整合、重組等產(chǎn)生。這個(gè)過(guò)程稱為 地圖綜合。如果這個(gè)過(guò)程在數(shù)據(jù)分析、顯示時(shí)，由程序自動(dòng)完成，則稱自動(dòng)綜 合。1 ）從多尺度表示到不依 無(wú)）比例尺的 GIS數(shù)據(jù)庫(kù)綜合與制圖綜合使得一種數(shù)據(jù)庫(kù)滿足多種用途需要稱為期盼。目 前的關(guān)鍵問(wèn)題是，主導(dǎo)數(shù)據(jù)庫(kù)能否產(chǎn)生多比例尺地圖數(shù)據(jù)？GIS 的最終目的是建立基于無(wú)比例尺、無(wú)縫的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

10、了一種特殊的數(shù)據(jù)訪問(wèn)機(jī)制 ,不僅提供了直接存取多 種數(shù)據(jù)格式的能力 ,而且使 GIS 軟件具有跨數(shù)據(jù)源復(fù)合分析功能 ,是實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù) 共享的有效的技術(shù)基礎(chǔ)。1地理信息多格式集成的幾種模式(1數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換對(duì)其他軟件數(shù)據(jù)格式的包容性 ,是衡量一個(gè) GIS 的軟件是否成功的重要標(biāo)準(zhǔn) 之一。數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換 ,是集成多格式數(shù)據(jù)的一種通用方法。 GIS 軟件通常都提供 與多種格式交換數(shù)據(jù)的能力。數(shù)據(jù)交換一般通過(guò)文本的(非二進(jìn)制的 交換格式進(jìn)行,為了促進(jìn)數(shù)據(jù)交換 ,美國(guó)國(guó)家空間數(shù)據(jù)協(xié)會(huì) (NSDI 制定了統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù) 格式規(guī)范SDTS(SpatialDataTransferStandard我國(guó)也制定了地球空

11、間數(shù)據(jù)交換 格式的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) CNSTDF(ChineseSpatialDataTransferFormat 業(yè)界還流行著一 些著名軟件廠商制定的交換格式 ,如 AutoDesk 的 DXF、ESRI 的 E00、MapInfo 的MIF等,因?yàn)閺V為大眾所接受，成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)(Facto-standard因?yàn)槿狈?duì) 空間對(duì)象統(tǒng)一的描述方法 ,不同格式用以描述空間數(shù)據(jù)的模型不盡相同 ,以至于數(shù) 據(jù)格式轉(zhuǎn)換總會(huì)導(dǎo)致或多或少的信息損失。 DXF 著重描述空間對(duì)象的圖形表達(dá) (比如 :顏色、線型等 ,而忽略了屬性數(shù)據(jù)和空間對(duì)象之間的拓?fù)潢P(guān)系。E00 側(cè)重于描述空間對(duì)象的關(guān)系 (如拓?fù)潢P(guān)系 而忽略了其圖

12、形表達(dá)能力。因此 ,CAD 數(shù)據(jù) 輸出為 E00 格式將丟失顏色、線型等信息。而 Arc/Info 數(shù)據(jù)輸出到 DXF 時(shí)則會(huì) 損失拓?fù)潢P(guān)系和屬性數(shù)據(jù)等有價(jià)值的信息。 另外,通過(guò)交換格式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的過(guò)程較為復(fù)雜 ,需要首先使用軟件 A 輸出為某種交 換格式,然后再使用軟件 B 從該交換格式輸入。一些單位同時(shí)運(yùn)行著多個(gè)使用不 同 GIS 軟件建立的應(yīng)用系統(tǒng)。如果數(shù)據(jù)需要不斷更新 ,為保證不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù) 的一致性 ,需要頻繁進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。(2數(shù)據(jù)互操作數(shù)據(jù)互操作模式是OpenGISConsortium(OGC制定的數(shù)據(jù)共享規(guī)范。GIS互 操作是指在異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)和分布計(jì)算的情況下 ,GIS 用戶在

13、相互理解的基礎(chǔ)上 ,能透 明地獲取所需的信息。 OGC 為數(shù)據(jù)互操作制定了統(tǒng)一的規(guī)范 ,從而使得一個(gè)系統(tǒng) 同時(shí)支持不同的空間數(shù)據(jù)格式成為可能。根據(jù) OGC 頒布的規(guī)范 ,可以把提供數(shù)據(jù)源的軟件稱為數(shù)據(jù)服務(wù)器(DataServers，把使用數(shù)據(jù)的軟件稱為數(shù)據(jù)客戶(DataClie nts,數(shù)據(jù)客戶使用某種數(shù)據(jù)的過(guò)程就是發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求，由數(shù)據(jù)服務(wù)器提供服務(wù)的過(guò)程 ,其最終目的是使數(shù)據(jù)客戶能讀取任意數(shù)據(jù)服務(wù)器提供的空間數(shù) 據(jù)。OGC規(guī)范基于 OMG的CORBA、Microsoft的OLE/COM以及SQL等,為實(shí) 現(xiàn)不同平臺(tái)間服務(wù)器和客戶端之間數(shù)據(jù)請(qǐng)求和服務(wù)提供了統(tǒng)一的協(xié)議。 OGC 規(guī) 范正得到OM

14、G和ISO/TC211的承認(rèn)，從而逐漸成為一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，將被越來(lái)越多 的GIS軟件以及研究者所接受和采納。目前，還沒(méi)有商業(yè)化GIS軟件完全支持這 一規(guī)范。數(shù)據(jù)互操作為多源數(shù)據(jù)集成提供了嶄新的思路和規(guī)范。它將 GIS 帶入 了開(kāi)放式的時(shí)代 ,從而為空間數(shù)據(jù)集中式管理和分布存儲(chǔ)與共享提供了操作的依 據(jù)。 OGC 標(biāo)準(zhǔn)將計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域的非空間數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)成功地應(yīng)用到空間數(shù)據(jù) 上。但是 OGC 標(biāo)準(zhǔn)更多考慮到采用了 OpenGIS 協(xié)議的空間數(shù)據(jù)服務(wù)軟件和空 間數(shù)據(jù)客戶軟件，對(duì)于那些歷史存在的大量非 OpenGIS標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)格式的處 理辦法還缺乏標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。而從目前來(lái)看，非OpenGIS標(biāo)準(zhǔn)的空間

15、數(shù)據(jù)格式仍然 占據(jù)已有數(shù)據(jù)的主體。數(shù)據(jù)互操作規(guī)范為多源數(shù)據(jù)集成帶來(lái)了新的模式 ,但這一 模式在應(yīng)用中仍存在一定局限性 :為真正實(shí)現(xiàn)各種格式數(shù)據(jù)之間的互操作 ,需要每 種格式的宿主軟件都按照統(tǒng)一的規(guī)范實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口,這在一定時(shí)期內(nèi)還不現(xiàn)實(shí)。為解決數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換帶來(lái)的種種問(wèn)題 ,理想的方案是在一個(gè)軟件中實(shí)現(xiàn)對(duì)多 種數(shù)據(jù)格式的直接訪問(wèn)。多源空間數(shù)據(jù)無(wú)縫集成(SeamlessIntegrationofMulti-sourceSpatial-dat SIMS 就是這樣一種技術(shù)。(3SIMS 的特點(diǎn)多源空間數(shù)據(jù)無(wú)縫集成是一種無(wú)須數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換,直接訪問(wèn)多種數(shù)據(jù)格式的空間數(shù)據(jù)集成技術(shù),SIMS技術(shù)具有如下特點(diǎn)

16、： 多格式數(shù)據(jù)直接訪問(wèn)這是 SIMS 技術(shù)的基本功能 ,因?yàn)楸苊饬藬?shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換 ,為綜 合利用不同格式的數(shù)據(jù)資源帶來(lái)了方便。A、格式無(wú)關(guān)數(shù)據(jù)集成。GIS 用戶在使用數(shù)據(jù)時(shí) ,可以不必關(guān)心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于何種格式 ,真正實(shí)現(xiàn)格式無(wú) 關(guān)數(shù)據(jù)集成。B、位置無(wú)關(guān)數(shù)據(jù)集成如果使用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)（如Oracle和SQLServer存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù) 可以存放在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、甚至 Web 服務(wù)器 ,如果使用文件存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù) ,這些數(shù) 據(jù)一般是本地的。通過(guò) SIMS 技術(shù)訪問(wèn)數(shù)據(jù) ,不僅不必關(guān)心數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式 ,也不 必關(guān)心數(shù)據(jù)的存放位置。用戶可以象操作本地?cái)?shù)據(jù)一樣去操作網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。C、多源數(shù)據(jù)復(fù)合分析SIMS 技

17、術(shù)還允許使用來(lái)自不同格式的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行復(fù)合空間分析。用戶可 以使用一個(gè)格式為 Arc/InfoCoverage 的土地利用數(shù)據(jù)集和一個(gè)存儲(chǔ)于 SDE 的行 政區(qū)劃數(shù)據(jù)集進(jìn)行疊加分析,疊加結(jié)果可以存儲(chǔ)到SuperMap的SDB。SIMS技術(shù) 的核心不是分析、破解和轉(zhuǎn)換其他 GIS 軟件的二進(jìn)制文件格式 ,SIMS 提出了一 種內(nèi)置于 GIS 軟件中的特殊數(shù)據(jù)訪問(wèn)體系結(jié)構(gòu)。它需要實(shí)現(xiàn)不同格式數(shù)據(jù)的管 理、調(diào)度、緩存（Cache,并提供不同格式數(shù)據(jù)之間的互操作能力。（4SIMS 的體系結(jié)構(gòu)SIMS技術(shù)體系是一種緊湊三層結(jié)構(gòu)，包括:數(shù)據(jù)消費(fèi)者（Customer、數(shù)據(jù)代 理（Agency和數(shù)據(jù)提供者（P

18、rovider。每一層有明確分工：數(shù)據(jù)提供者直接訪問(wèn)數(shù) 據(jù)文件或者數(shù)據(jù)庫(kù) ,并通過(guò)數(shù)據(jù)代理提供給其他模塊使用。數(shù)據(jù)消費(fèi)者消費(fèi)和使 用數(shù)據(jù)的模塊 ,通常負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)的各種分析、處理和表現(xiàn)。數(shù)據(jù)代理是維系數(shù)據(jù) 消費(fèi)者和數(shù)據(jù)提供者之間的紐帶 ,來(lái)自提供者的數(shù)據(jù)通過(guò)代理這個(gè)中介傳遞給消 費(fèi)者,完成一次數(shù)據(jù)訪問(wèn) （或者數(shù)據(jù)消費(fèi) ,一次數(shù)據(jù)消費(fèi)行為可能產(chǎn)生新的數(shù)據(jù) （如:迭加分析產(chǎn)生的新圖層、緩沖區(qū)分析產(chǎn)生的緩沖區(qū)多邊形等,這些新的數(shù)據(jù)也是通過(guò)代理傳遞給提供者 ,由提供者完成存盤(pán)動(dòng)作。（a數(shù)據(jù)消費(fèi)者數(shù)據(jù)消費(fèi)者指 GIS 軟件中使用或者消費(fèi)數(shù)據(jù)的部分。它們包括 :拓?fù)涮幚怼?地圖顯示、空間分析、三維表現(xiàn)、專題

19、圖制作、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、制圖輸出等等模 塊。這些模塊使用數(shù)據(jù) ,是數(shù)據(jù)消費(fèi)者。數(shù)據(jù)消費(fèi)者不直接與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的文件或 者數(shù)據(jù)庫(kù)打交道 ,所有對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)都通過(guò)數(shù)據(jù)代理完成。（b數(shù)據(jù)代理數(shù)據(jù)代理是聯(lián)系數(shù)據(jù)消費(fèi)者和數(shù)據(jù)提供者的中介 ,代理負(fù)責(zé)把來(lái)自提供者的 數(shù)據(jù)傳遞給消費(fèi)者使用 ,并把消費(fèi)者產(chǎn)生的新數(shù)據(jù)傳遞給提供者存儲(chǔ)。SIMS 技術(shù)中的數(shù)據(jù)代理是一個(gè)虛擬空間數(shù)據(jù)引擎(VirtualSpatial-dataEngine。該引擎定義了數(shù)據(jù)訪問(wèn)的框架 ,但并不實(shí)現(xiàn)具體的數(shù)據(jù)訪問(wèn)功能 ,因此該引擎是“虛擬” 的。(c數(shù)據(jù)提供者數(shù)據(jù)提供者指直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)文件或者數(shù)據(jù)庫(kù)的模塊,這些模塊獲取數(shù)據(jù)并通過(guò)代理提供給消費(fèi)者使用

20、 ,并且把傳回來(lái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到文件或數(shù)據(jù)庫(kù)。SIMS 提供了訪問(wèn)多種格式數(shù)據(jù)的能力 ,對(duì)每一種數(shù)據(jù)格式的訪問(wèn) ,最終通過(guò)空間數(shù)據(jù)引擎 (SpatialdataE ngi ne實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)提供者由一組空間數(shù)據(jù)引擎組成，每個(gè)引擎負(fù)責(zé)訪 問(wèn)一種數(shù)據(jù)格式。比如 SQLServer引擎訪問(wèn)存儲(chǔ)在SQLServer中的空間數(shù)據(jù)、 Oracle引擎訪問(wèn)OracleSpatial數(shù)據(jù)庫(kù)、SDE引擎訪問(wèn)ESRISDE支持的各種數(shù)據(jù) 庫(kù)、 SDB 引擎存取 SuperMapSDB 等等。為方便引擎的管理和調(diào)度 ,每個(gè)引擎具 有統(tǒng)一的接口 ,封裝成動(dòng)態(tài)連接庫(kù) (DynamicLinkingLibrary 。類似于一些軟

21、件的 插件(Plug-in或Add-in機(jī)制，引擎DLL存放在特定目錄下，程序啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)搜索 該目錄 ,動(dòng)態(tài)調(diào)入并注冊(cè)。一般而言 ,空間數(shù)據(jù)引擎只提供存儲(chǔ)、讀取、檢索、管 理數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)的基本處理等功能 ,不負(fù)責(zé)進(jìn)行空間分析和復(fù)雜處理。但是基于 第三方API(如:OracleSpatial和ESRISDE開(kāi)發(fā)的引擎可以提供更多功能。五、公用信息存儲(chǔ)交換和共享平臺(tái)1、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)由數(shù)據(jù)中心和各分中心節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)局域網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)和備份管理體系構(gòu)成。其建設(shè)應(yīng)利用先進(jìn)的、具備高性能和高可用性的、大容量存儲(chǔ)的設(shè)備和軟 件，構(gòu)建以冗余的專用的光纖通道為傳輸載體的開(kāi)放式的存儲(chǔ)局域網(wǎng)；使用

22、功 能完善的開(kāi)放存儲(chǔ)區(qū)域管理軟件，集中化、 智能化、 圖形化管理所有 Internet/Intranet 重要應(yīng)用的關(guān)鍵性信息數(shù)據(jù)；提高數(shù)據(jù)傳輸能力，方便數(shù)據(jù)共享；保證存儲(chǔ)系統(tǒng)具備強(qiáng)大的零停機(jī)在線擴(kuò)充升級(jí)能力，兼容更先進(jìn)的存儲(chǔ)技 術(shù)，使存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)具備靈活的可擴(kuò)展性。實(shí)現(xiàn)高性能的數(shù)據(jù)存取和安全備份，滿 足大規(guī)模用戶并發(fā)性數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的要求，使紛繁復(fù)雜的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)易于維 護(hù)和管理。傳統(tǒng)的存儲(chǔ)體系都是存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)諸如 IDE/SCSI等I/O總線與服務(wù)器相 連。客戶機(jī)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)必須通過(guò)服務(wù)器，然后經(jīng)過(guò)其I/O總線訪問(wèn)相應(yīng)的存儲(chǔ)設(shè) 備，服務(wù)器實(shí)際上起到一種存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的作用。這種結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)是：客戶機(jī)訪問(wèn)的所有數(shù)據(jù)都要通過(guò)文件服務(wù)器存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，嚴(yán)重占用了服務(wù)器的內(nèi)存、CPU和I/O總線等系統(tǒng)資源，并產(chǎn)生嚴(yán)重的I/O瓶頸。這種結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展性差，其擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)容量的方法是為服務(wù)器增加更新、 更快速的盤(pán)。如果要更多的空間就增加一個(gè)硬盤(pán)。如果服務(wù)器上可掛接的驅(qū)動(dòng) 器數(shù)已滿，就只有考慮買(mǎi)一臺(tái)昂貴的服務(wù)器來(lái)擴(kuò)充了，隨之而來(lái)的是響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng),復(fù)雜性、維護(hù)及管理負(fù)載增加。通用服務(wù)器的多功能導(dǎo)致不適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)。其原因有二：其一，每一個(gè)服務(wù)都需要共享內(nèi)存、CPU和總線