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基于特征的面向对象虚拟GIS数据模型及其应用研究
作 者: 付哲
导 师: 周云轩
学 校: 吉林大学
专 业: 地球探测与信息技术
关键词: 虚拟GIS 数据模型 系统集成 基于特征 面向对象 数据库 FOVGISDM 特征对象 特征关系 原型系统 特征建模
分类号: P208
类 型: 博士论文
年 份: 2006年
下 载: 976次
引 用: 7次
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内容摘要
本文针对虚拟GIS的最基本技术问题之一——虚拟GIS数据模型展开讨论,在分析前人相关研究基础上,剖析虚拟GIS数据特点,使用基于特征的建模技术对虚拟GIS中的数据模型问题进行了一系列初步研究,并取得一定进展。文章首先对虚拟现实和GIS系统集成理论进行了详细的研究,然后根据当前虚拟GIS数据模型的研究进展,使用基于特征的建模技术建立了基于特征的虚拟GIS概念模型。在基于特征的虚拟GIS概念模型基础上,应用面向对象的思想,设计了基于特征的面向对象虚拟GIS数据模型(FOVGISDM),并系统分析了该模型的结构、各成分定义以及相互间的关系等问题。为实现FOVGISDM的逻辑表达,文章利用Oracle对象-关系型数据库管理模式设计并实现了基于特征的面向对象虚拟GIS数据库管理,同时,系统阐述了基于特征的虚拟GIS数据库设计基本步骤,依次详细介绍了各个设计阶段应注意的具体内容。最后,文章在基于特征的面向对象虚拟GIS数据库基础上,整合虚拟视景仿真和GIS技术,构建了基于Client/Server层次结构的分布式虚拟GIS原型系统。另外,本文还详细叙述了原型系统特征建模过程、步骤以及关键技术。
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全文目录
第一章 绪论 12-38 1.1 虚拟GIS 研究背景 12-26 1.1.1 虚拟现实技术及其发展现状 12-21 1.1.2 多维地理信息系统发展简介 21-25 1.1.3 可视化技术研究进展 25-26 1.2 虚拟GIS 研究现状和存在问题 26-34 1.2.1 虚拟GIS 的研究现状 26-33 1.2.2 虚拟GIS 研究存在的问题 33-34 1.3 论文研究的意义和目的 34-35 1.4 论文的思路和内容安排 35-37 1.4.1 论文的思路 35-36 1.4.2 论文的主要内容章节安排 36-37 1.5 本章小结 37-38 第二章 虚拟GIS 系统集成理论研究 38-51 2.1 虚拟现实与GIS 系统集成的原因 38-41 2.1.1 虚拟现实和GIS 系统集成的可能性 38-40 2.1.2 虚拟现实和GIS 系统集成研究的必要性 40-41 2.2 虚拟现实和GIS 系统集成的概念和方法 41-44 2.2.1 系统集成的概念 41-42 2.2.2 虚拟现实和GIS 系统集成的结构框架 42-44 2.3 虚拟现实和GIS 系统集成的阶段划分及分析 44-46 2.3.1 阶段划分 44-45 2.3.2 现状分析 45-46 2.4 当前虚拟现实和GIS 系统集成存在的关键问题 46-49 2.4.1 数据问题 46-48 2.4.2 虚拟景观技术 48-49 2.4.3 网络化问题 49 2.5 本章小结 49-51 第三章 基于特征的虚拟GIS 概念模型设计 51-73 3.1 基本概念和理论 51-54 3.1.1 模型的基本概念和特征 51-52 3.1.2 数据模型与数据结构 52-53 3.1.3 空间数据模型与空间数据结构 53-54 3.2 虚拟GIS 数据模型研究进展分析 54-58 3.2.1 GIS 数据模型的发展现状 54-55 3.2.2 虚拟GIS 数据模型研究现状 55-56 3.2.3 现有虚拟GIS 系统采用数据模型的不足 56-58 3.3 基于特征的建模技术 58-63 3.3.1 特征建模技术在GIS 领域的应用 58-61 3.3.2 特征建模技术在计算机图形学领域的应用 61-63 3.4 基于特征的虚拟GIS 概念模型 63-72 3.4.1 概念模型 64-65 3.4.2 设计虚拟GIS 数据模型应考虑的问题 65-66 3.4.3 概念模型中特征的定义 66-67 3.4.4 基于特征的虚拟GIS 概念模型框架 67-70 3.4.5 基于特征的虚拟GIS 概念模型的结构化形式描述 70-71 3.4.6 与其它数据模型的比较 71-72 3.5 本章小结 72-73 第四章 基于特征的面向对象虚拟GIS 数据模型 73-108 4.1 面向对象方法应用概述 74-80 4.1.1 面向对象设计思想的引入 74 4.1.2 面向对象方法的基本概念 74-76 4.1.3 面向对象方法的数据抽象技术和抽象工具 76-79 4.1.4 基于特征与面向对象方法的区别与联系 79-80 4.2 基于特征的面向对象虚拟GIS 数据模型 80-92 4.2.1 对象的划分 80-81 4.2.2 FOVGISDM 中特征的表达 81-82 4.2.3 特征分类 82-85 4.2.4 特征对象的构成 85-86 4.2.5 特征语义对象 86-88 4.2.6 特征几何对象 88-89 4.2.7 语义对象和几何对象的关系 89-90 4.2.8 FOVGISDM 的地理特征类图 90-91 4.2.9 建筑物特征对象模型示例 91-92 4.3 FOVGISDM 中特征关系分析 92-106 4.3.1 特征关系及其分类 92-94 4.3.2 特征对象几何关系分析 94-105 4.3.3 特征对象语义关系分析 105-106 4.4 本章小结 106-108 第五章 基于特征的面向对象虚拟GIS 数据库系统 108-161 5.1 数据库管理系统概述 108-118 5.1.1 面向对象的数据库系统 108-109 5.1.2 对象—关系型数据库管理系统 109-110 5.1.3 特征数据的管理和组织 110-111 5.1.4 Oracle 9i 对象-关系型数据库 111-118 5.2 数据库的设计原则 118-125 5.2.1 数据库建设的原则 118-119 5.2.2 数据库的命名规则 119-125 5.3 基于特征的虚拟GIS 数据库设计 125-153 5.3.1 数据库设计方法简述 126-127 5.3.2 数据库设计的一般步骤 127-129 5.3.3 基于特征的虚拟GIS 数据库设计的基本步骤总述 129-130 5.3.4 用户需求调研分析 130-132 5.3.5 基于特征的虚拟GIS 数据库概念设计 132-135 5.3.6 基于特征的虚拟GIS 数据的逻辑组织 135-137 5.3.7 数据库物理结构设计 137-153 5.4 虚拟城市场景的数据库设计及实现示例 153-159 5.4.1 城市虚拟场景特征语义树的构建 153-154 5.4.2 数据的逻辑组织 154-156 5.4.3 物理结构的实现 156-159 5.5 本章小结 159-161 第六章 基于FOVGISDM 的虚拟GIS 原型系统 161-220 6.1 系统总体设计 161-165 6.1.1 系统设计思路 161-162 6.1.2 系统结构体系 162-163 6.1.3 原型系统的开发思路 163-165 6.2 虚拟GIS 原型系统的特征建模 165-183 6.2.1 虚拟地理环境的建模技术 165-171 6.2.2 虚拟GIS 原型系统的特征建模过程 171-172 6.2.3 数据准备 172-173 6.2.4 特征实体建模 173-180 6.2.5 特征模型集成 180-183 6.3 原型系统与数据库间的接口设计 183-206 6.3.1 数据库访问接口技术 183-185 6.3.2 模型数据入库 185-200 6.3.3 模型数据的导出 200-206 6.4 原型系统功能模块实现 206-219 6.4.1 系统虚拟场景驱动的基本流程 207-208 6.4.2 三维场景加载模块 208-213 6.4.3 屏幕显示模块 213-214 6.4.4 场景设定 214-215 6.4.5 场景交互运动方式的选择模块 215-217 6.4.6 自动漫游模块 217 6.4.7 空间查询 217-218 6.4.8 原型系统的特点综述 218-219 6.5 本章小结 219-220 第七章 结论与展望 220-224 7.1 结论 220-221 7.2 论文创新点 221-222 7.3 前景展望 222-224 参考文献 224-237 攻博期间发表的学术论文及其他成果 237-238 致谢 238-239 摘要 239-242 ABSTRACT 242-244
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中图分类: > 天文学、地球科学 > 测绘学 > 一般性问题 > 测绘数据库与信息系统
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