第十一章 多源数据集成技术探讨.pdf

多源数据集成技术探讨 （胡洁 高庆方 李辉 王新福） （黄河勘测规划设计有限公司测绘信息工程院，河南省郑州市花园北路 60 号，450045） 摘 要：随着地理信息系统(GIS)的发展和广泛应用，地理数据日益丰富。由于 地理数据采集方式和应用软件的不同，它们的格式及结构也各不同，导致了多源 性地理数据的产生。本文总结了地理数据多源性的主要表现，提出了多源数据集 成和共享的必要性；介绍了多源数据集成的三个必要条件及相互间的关系；以黄 １ 河基本河情信息系统 项目为例，介绍实现多源数据有效集成的方法、策略。研 究表明，这种多源数据的处理及管理模式，既能实现多源数据的有效集成，又能 提供对多平台的地理数据服务, 非常适合企业化的GIS数据组织，将会成为未来 地理信息系统的发展方向。 关键词：地理信息系统 多源数据 数据集成 黄河基本河情信息系统 1 引言 地理信息系统是在计算机软硬件支持下，采集、存储、管理、检索、分析和描述地理空 间数据，实时提供各种空间的和动态的地理信息，用于管理和决策过程的计算机系统[1]。地 理空间数据是GIS 的操作对象，是GIS 所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容；它是 GIS 中最基础的、也是最重要的部分。近年来，随着GIS应用领域的越来越广泛，地理数据 也在日益丰富。但是，由于地理数据采集方式和应用软件的不同，这些地理数据的格式及结 构也不同，导致了多源地理数据的产生。目前，GIS 已进入了社会化GIS 时代，GIS 应用需 要集多种数据源以及不同数据格式的数据才能完成；随着GIS化的进一步发展、网络技术的 广泛应用以及地理数据的数量、复杂性和多样性的增加，多源地理数据的共享和集成已成为 必然趋势。 项目背景 “数字黄河”工程基础地理信息平台构建项目 作者简介 胡洁,女,武汉大学硕士,助理工程师,主要从事地理信息系统的开发与研究、遥感技术制图应用， e-mail：hujie519@163.com. 326 2 地理数据多源性的表现 地理数据的多源性主要表现在以下几方面[2，3]： (1) 多语义性。地理信息指地理系统中的各种信息，地理系统研究对象的多种类性决定 了地理信息的多语义性。对于同一个地理信息单元（实体），其几何特征虽一致，但却对应 着多种语义，既有地理位置、气候、土壤等自然地理特征，也有行政区界限、人口等社会经 济信息。一个GIS会因解决问题侧重点的不同而存在着语义分异的问题。 (2) 多时空性和多尺度。GIS 数据具有很强的时空特性，一个GIS 系统中的数据源既有 同一时间不同空间的数据系列，也有同一空间不同时间的数据序列。不仅如此，GIS 还会根 据系统需要而采用不同尺度对地理空间进行表达，不同的观察尺度具有不同的比例尺和不同 的精度。GIS 数据集成包括不同时空和不同尺度数据源的集成。 (3) 获取手段多样性。获取地理空间数据的方法有多种，不同手段获得的数据其存储格 式及提取和处理手段都各不相同。 (4) 存储格式多源性。GIS 数据不仅表达空间实体(真实体或者虚拟实体) 的位置和几 何形状，同时也记录空间实体对应的属性。这就决定了GIS 数据源包括图形数据和属性数据 两部分。图形数据又分为栅格和矢量两种格式。传统的GIS 一般将属性数据放在关系数据库 中，而将图形数据存放在专门的图形文件中。不同的GIS 软件采取不同的文件存储格式。 (5) 分布式特征。数据分布式特征是指空间数据存储或更新、使用等操作物理上不在一 处，而通过计算机网络基于地学规律、地理特征和过程的相关性在逻辑上联系到一起。 (6) 空间拓扑特征。空间数据不仅表达地理特征和过程在各种坐标体系的空间位置，并 且数据的空间特性之间也有拓扑关系，拓扑关系表现在数据空间特征的面积、连接性、邻接 性、连通性、长度等方面。 3 多源数据的集成技术 [4] 数据、集成软件及集成规则是数据集成的三个必备基础条件 。数据是集成的对象；集