地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)多源性分析

地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)多源性分析

隨著webgis的快速發(fā)展，將以向量的形式快速傳輸并瀏覽webgis是當(dāng)前gis研究的熱點(diǎn)。此外，gml具有公共空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模式的特點(diǎn)。不同gis平臺(tái)的數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)換為cgi，基于vml的webgis空間數(shù)據(jù)可以集成到基于cgl的動(dòng)態(tài)網(wǎng)格數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)GIS多源空間數(shù)據(jù)的集成,成為GIS發(fā)展的關(guān)鍵。1數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)集成從形式上說(shuō)就是“不同來(lái)源、格式、特點(diǎn)的數(shù)據(jù)在邏輯上或物理上的有機(jī)集中”,有3種方式:1)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式,是從一種數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換到另一種數(shù)據(jù)格式的傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成模式。這種方式,一般是通過(guò)軟件公司提供的專(zhuān)門(mén)軟件來(lái)完成。2)直接數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式。直接數(shù)據(jù)訪問(wèn)是指在一個(gè)軟件中實(shí)現(xiàn)對(duì)其他軟件數(shù)據(jù)格式的直接訪問(wèn)。3)數(shù)據(jù)互操作模式。數(shù)據(jù)互操作是指在異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)或者分布式的情況下,用戶能透明地獲取所需的信息,能很好地進(jìn)行數(shù)據(jù)的集成。2gml的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換從目前來(lái)看,非OpenGIS標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)格式仍然占據(jù)已有數(shù)據(jù)的主體,對(duì)于此類(lèi)數(shù)據(jù)的集成,主要使用數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式達(dá)到數(shù)據(jù)集成的目的,需要有專(zhuān)門(mén)的擴(kuò)展接口實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。對(duì)于遵守OGC規(guī)范的數(shù)據(jù),目前已經(jīng)有很多?；贕ML的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換原理就是將Internet中多源異構(gòu)的遵守OGC規(guī)范的空間數(shù)據(jù)利用GML的統(tǒng)一空間數(shù)據(jù)模型來(lái)描述。由于GML是專(zhuān)門(mén)為地理空間數(shù)據(jù)所設(shè)計(jì)的規(guī)范,采用了通用的空間數(shù)據(jù)模型,同時(shí)嚴(yán)格基于XML的開(kāi)放式技術(shù),使得GML在GIS領(lǐng)域成為通用語(yǔ)言。此外GML的數(shù)據(jù)和表現(xiàn)形式分離,用戶可以集中精力處理數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和訪問(wèn);GML采用XMLSchema來(lái)定義GML中標(biāo)識(shí)的空間信息含義,這樣可以方便地進(jìn)行信息集成,而且可以保證信息的正確性。本文由相關(guān)的XSL文檔實(shí)現(xiàn)此類(lèi)轉(zhuǎn)換。3收集系統(tǒng)的主要內(nèi)容3.1高效的損傷分析框架Java拓?fù)淠Ｐ?JavaTopologySuite)是服務(wù)于地理信息的優(yōu)秀開(kāi)源框架,通過(guò)調(diào)用模型提供的空間分析算法與空間數(shù)據(jù)處理功能,可以實(shí)現(xiàn)基于Java語(yǔ)言的高效跨平臺(tái)地理信息系統(tǒng)。構(gòu)建JTS幾何對(duì)象,有利于利用SFS實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的操作。3.2基于web應(yīng)用程序支持的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)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。而GML作為OGC制定的應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的地理空間數(shù)據(jù)的通用接口,遵循數(shù)據(jù)互操作模式,能有效地滿足空間數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。作為中間件的JTS,處于應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件之間的軟件層。中間件屏蔽了環(huán)境底層的復(fù)雜性,給軟件設(shè)計(jì)人員提供功能統(tǒng)一的應(yīng)用程序接口。通過(guò)Java拓?fù)淠Ｐ蛯?shí)現(xiàn)應(yīng)用之間的互操作,屏蔽信息訪問(wèn)的底層細(xì)節(jié),并向程序調(diào)用提供標(biāo)準(zhǔn)接口。應(yīng)用JTS相關(guān)應(yīng)用接口和方法,實(shí)現(xiàn)將JTSGeometryObjects轉(zhuǎn)換為可以在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸和共享的GML格式。3.3oin元素的轉(zhuǎn)化創(chuàng)建樣式表,最主要的問(wèn)題就是怎樣定義模板。根據(jù)源文檔的結(jié)構(gòu),在樣式表中尋找匹配的模板片斷,進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。GML中有Point元素,而在SVG中沒(méi)有Point元素,這里用circle代替Point。通過(guò)XSL設(shè)置,可以將GML規(guī)范中的Point轉(zhuǎn)換為SVG規(guī)范文檔中的circle,其他的類(lèi)似。GML元素到SVG元素的對(duì)應(yīng)關(guān)系為:Point->circle,LineString->groupedcircles,LineString->polyline,MultiLineString->groupedpolylines,Polygon->path,MultiPolygon->groupedpaths。3.4基于gml的多屬性屬性數(shù)據(jù)發(fā)布GML適用于地理信息交換和共享,但它并不是為圖像顯示而設(shè)計(jì)的,所以GML文檔是無(wú)法以圖像的形式顯示給用戶的。要將地理時(shí)空信息發(fā)布出去,就要將GML文檔轉(zhuǎn)換為合適的圖像格式文件。此數(shù)據(jù)發(fā)布組件采用SVG作為系統(tǒng)的地理信息發(fā)布格式,因此需要將GML文檔轉(zhuǎn)換為SVG文檔。當(dāng)GML文檔向SVG轉(zhuǎn)換時(shí),先對(duì)GML文檔進(jìn)行遍歷,將出現(xiàn)的元數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的樣式表集成,生成一個(gè)新的樣式表,根據(jù)這個(gè)樣式表將GML文檔轉(zhuǎn)換為SVG圖像,再將SVG圖像返回給用戶。3.5gml轉(zhuǎn)換接口數(shù)據(jù)集成模塊是集成系統(tǒng)的核心,GML數(shù)據(jù)集成模塊由一組轉(zhuǎn)換接口和GML數(shù)據(jù)集成引擎組成。GML轉(zhuǎn)換接口,是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成的關(guān)鍵,異構(gòu)空間信息集成的核心是建立起異構(gòu)空間數(shù)據(jù)的屬性與GML標(biāo)記語(yǔ)言的屬性一一對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系。開(kāi)發(fā)非OGC標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)到GML的轉(zhuǎn)換,是一項(xiàng)龐大的工程,目前一般軟件都只支持比較常用的數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換,其他的則需要通過(guò)擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)更多的轉(zhuǎn)換。4系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)4.1基于rage、shpe數(shù)據(jù)的幾何數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換使用JTS及擴(kuò)展(如ogr2ogr的引入)可以將Coverage、Shapefile、WKT或者其他格式的地圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為JTS幾何對(duì)象,作為數(shù)據(jù)集成模塊的中間件。JTS幾何對(duì)象,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,利于構(gòu)建GML,為以后的空間分析帶來(lái)便利。4.2讀取gml格式上的數(shù)據(jù)GML是一個(gè)公共的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn),不同GIS平臺(tái)的數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)換到GML,其他應(yīng)用軟件可以讀取GML格式的數(shù)據(jù),只要不同的軟件系統(tǒng)都遵循同一個(gè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),使得相互之間可以方便地進(jìn)行空間地理數(shù)據(jù)的交換和互操作,就可達(dá)到數(shù)據(jù)的集成和共享。4.3用戶供給的網(wǎng)購(gòu)GML為地理信息共享提供了非常有效的手段,當(dāng)數(shù)據(jù)提供給用戶時(shí),有時(shí)候需更直觀地顯示給用戶。通過(guò)XSLT轉(zhuǎn)換GML這種做法已經(jīng)被應(yīng)用在許多基于WebServices的系統(tǒng),可以減少空間數(shù)據(jù)處理的工作量。5gml環(huán)境介紹基于GML和Java技術(shù)實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的集成,并將Java應(yīng)用程序通過(guò)Web網(wǎng)頁(yè)提供給GIS用戶,可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同用戶的同時(shí)使用。當(dāng)前,完成了一個(gè)GML轉(zhuǎn)換程序,地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于一個(gè)稱(chēng)為JGML的Java環(huán)境。JGML是使用JavaTopologySuite類(lèi)庫(kù)來(lái)執(zhí)行GML規(guī)范的,GML