2019年智能运输系统概论.ppt

* * * * * * 二次开发和编程 必须具备重要基本功能是二次开发环境，包括提供专用语言的开发环境，或者系统将某些功能做成专门的控件供用户的开发语言（C，C++，VB，VC++，Delphi…）调用等。 ①资源管理 ②区域规划 ③国土监测 ④辅助决策 8.2.1 交通地理信息系统的组成及功能 3）GIS软件中部分功能的显示界面举例 8.2.1 交通地理信息系统的组成及功能 1）时空一体化数据模型概述 地理现象的3要素——时间、空间和属性间具有明显的不可分割性（非独立性）。 地理信息的获取和分析具有“独立性”，需要对3个要素分别给予不同约定、从不同侧面进行，如： （1）变化序列研究是给定对象空间位置，在时间坐标下讨论对象的某一属性随时间的变化特征。 （2）空间分布格局研究是确定时间坐标，在空间坐标下研究对象属性值（单属性、多属性）的空间分布特征及相互关系。 （3）变化的区域分异研究是对一定的属性值，在时间和空间联合的坐标下讨论对象随时间变化特征的区域分异或不同时间下空间分布格局的差异。 8.2.2 时空一体化数据模型 从建模方法学角度，时空数据建模可划分为三个层次： 时空语义建模、 时空数据逻辑建模 时空数据物理建模 相应时空数据模型包括： 时空语义模型 时空数据逻辑模型 时空数据物理模型。 8.2.2 时空一体化数据模型 2）几种有代表性的时空数据模型 8.2.2 时空一体化数据模型 时空立方体模型 时空立方体模型用二维坐标轴来表示现实世界的平面空间，用一维的时间轴来表示平面位置沿时间的变化（如图）。 图8-16 时空立方体模型 序列快照模型 也称连续快照模型（Time-slice Snapshots），如图所示。基本思想是将某一时间段内地理现象的变化过程，用其中间的序列快照来表达，时间间隔不一定相同。 8.2.2 时空一体化数据模型 图8-17 序列快照模型 基态修正模型 按事先设定的时间间隔采样，只储存某个时间的数据状态（称基态）和相对于基态的变化量。如图所示，是城市化过程用基态修正模型表示的结果。 8.2.2 时空一体化数据模型 图8-18 基态修正模型 时空复合模型 最初由Chrisman于1983年提出，Langran和Chrisman于1988年对它进行了详细的描述。 将每一次独立的叠加操作转换成一次性的合成叠加。随着变化的频繁形成的很多碎片累计形成最小变化单元，由这些最小变化单元构成的图形文件和记录变化历史的属性文件联系在一起表达数据的时空特征。 最小变化单元即该地区最大的公共时空单元。 缺点在于分割了空间目标的完整性，按地理目标进行查询非常困难，不能使用现有的GIS系统实现。 8.2.2 时空一体化数据模型 基于事件的时空数据模型 1995年Peuquet和Duan从时间角度提出了基于事件的时空数据模型（Event-based Spatio-temporal Data Model，简称ESTDM），这个模型按时间顺序把事件组成一个链。 基于特征的时空数据模型 特征是对地理现象的高度抽象和全面表达，包括了地理现象在空间、时间和专题等方面的所有信息。ISO/TC211对特征的定义是特征存在于两个层次：特征类型和特征实例。 8.2.2 时空一体化数据模型 面向对象的时空数据模型 是基于上述几种模型提出来的，并取得了很好的效果。其基本框架如图8-19所示。 8.2.2 时空一体化数据模型 图8-19 面向对象的时空数据模型 基于事件的面向对象时空数据模型 从事件的角度组织现实世界的时空变化，很直观的表达了时空世界，对于地理数据的更新机制可以良好的表达，但在管理检索变化数据时比较困难。 其主要用于描述实体的变化，通过实体的变化过程来反映时空过程；而面向对象的时空数据模型可以最有效的对现实世界进行表达，其主要描述实体的特性，通过描述实体的时态和空间特性以及实体的操作来表达实体的时空特征。 8.2.2 时空一体化数据模型 3）时空数据模型的发展方向 基于现有的时空数据模型存在的问题，确定了时空数据模型的发展方向为： （1）加深对时空语义的理解与研究。 （2）加强对时空数据库的设计研究与模型的建设。 （3）时空数据是对现实世界中对象的时空特征和过程的抽象概括。 8.2.2 时空一体化数据模型 8.2.3 基于增量更新的道路网络拓扑重建 1）地图中的拓扑关系 拓扑反映了空间实体之间不随实体的连续变形而改变的与量度和方向无关的一种空间关系。 地图一般包括三类要素，点状要素、线状要素和面状要素。 在二维空间中，它们分别对应三种图形元素，即节点、弧和面域（多边形），称为拓扑元素。 在GIS中，几类基本的拓扑关系分别是： （1）关联关系（2）邻接关系（3）包含关系（4）相交关系（5）相离关系 10.2