丁 遠(yuǎn)

河海大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 211100

不動產(chǎn)數(shù)據(jù)模型是不動產(chǎn)數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)。不動產(chǎn)數(shù)據(jù)模型需要考慮顯式存儲不動產(chǎn)對象的拓?fù)潢P(guān)系，實質(zhì)上是拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型。不同維度不動產(chǎn)空間數(shù)據(jù)與不動產(chǎn)時態(tài)數(shù)據(jù)的共存使得不動產(chǎn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)多維度特征，給不動產(chǎn)拓?fù)鋽?shù)據(jù)管理帶來了困難?，F(xiàn)有的GIS拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型大多僅局限于對特定維度對象拓?fù)潢P(guān)系的表達(dá)，難以滿足二三維空間與時間數(shù)據(jù)共存的多維不動產(chǎn)數(shù)據(jù)管理的需求。論文借鑒代數(shù)拓?fù)湎嚓P(guān)理論，設(shè)計了一種不依賴于維度對象的不動產(chǎn)拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型，以適應(yīng)多維不動產(chǎn)數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的表達(dá)。利用廣義映射(generalized map,G -map)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)維度獨立的特性，統(tǒng)一組織各維度不動產(chǎn)對象的拓?fù)潢P(guān)系，并基于G -map基本操作實現(xiàn)多維不動產(chǎn)對象維度獨立的拓?fù)浣：筒僮?。研究?nèi)容如下：

(1)分析和討論了多維GIS數(shù)據(jù)模型理論，總結(jié)了目前多維GIS數(shù)據(jù)模型存在的問題。在界定不動產(chǎn)基本單元的基礎(chǔ)上，將不動產(chǎn)空間對象和時間維度結(jié)合并歸納出多維不動產(chǎn)對象的類型。從拓?fù)潢P(guān)系組織的角度出發(fā)，分析了多維不動產(chǎn)對象之間的鄰接和關(guān)聯(lián)關(guān)系。針對現(xiàn)有拓?fù)潢P(guān)系組織方法存在的缺陷，突破現(xiàn)有多維不動產(chǎn)數(shù)據(jù)模型的局限，提出維度獨立的多維不動產(chǎn)拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型設(shè)計思路，并以基本元素為核心設(shè)計了概念模型。

(2)比較了3個基于代數(shù)拓?fù)淅碚摰亩嗑S對象拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型在代數(shù)性質(zhì)、易操作性和維度擴展方面的優(yōu)劣，選擇有序拓?fù)淠Ｐ妥鳛槎嗑S不動產(chǎn)對象拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)。對比有序拓?fù)淠Ｐ偷膬煞N實現(xiàn)結(jié)構(gòu)在不動產(chǎn)對象表達(dá)與操作方面的適用性，選擇G -map數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織多維不動產(chǎn)拓?fù)鋽?shù)據(jù)。為實現(xiàn)多維不動產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲，基于胞腔元組概念提出了G -map的對象元組表達(dá)，該方法能夠支持帶有孔洞結(jié)構(gòu)的不動產(chǎn)對象，通過數(shù)據(jù)庫操作案例證明了該方法的可行性和有效性。

(3)分析了傳統(tǒng)的擠壓式建模方法在構(gòu)建不動產(chǎn)對象幾何模型方面存在缺陷，對其改進并提出了基于無重疊基面的擠壓法用于構(gòu)建不動產(chǎn)對象的幾何模型。該方法通過移除基面之間的重疊部分以及傳播擠壓區(qū)間來構(gòu)建幾何模型，從而避免歧義產(chǎn)生。為了避免幾何對象中存在的冗余，提出了3條判斷冗余對象準(zhǔn)則，保證該方法構(gòu)建不動產(chǎn)對象幾何模型的正確性。通過試驗案例驗證了該方法的可行性。

(4)基于G -map數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和基本操作，定義了不動產(chǎn)對象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提出基于G -map和無重疊基面擠壓法的多維不動產(chǎn)拓?fù)浣７椒?，設(shè)計了不動產(chǎn)對象合并和分割操作方法。該建模和操作方法不依賴于特定維度對象，具有較強的維度通用性。

(5)設(shè)計并實現(xiàn)了多維不動產(chǎn)建庫和管理系統(tǒng)的原型系統(tǒng)。選取不同規(guī)模、不同維度的不動產(chǎn)數(shù)據(jù)測試多維不動產(chǎn)拓?fù)浣７椒?，試驗證明了多維不動產(chǎn)拓?fù)浣７椒ǖ目尚行?，且該建模方法的時間和空間復(fù)雜度與數(shù)據(jù)規(guī)模和維度呈現(xiàn)線性關(guān)系。選取試驗數(shù)據(jù)驗證了多維不動產(chǎn)對象操作方法、時空關(guān)系查詢和時態(tài)對象查詢的可行性。