淺析多源性地理信息空間下數(shù)據(jù)集成模式

董連鳳　亢瓊　王美娟

摘要：基于人們對地理空間數(shù)據(jù)的需求，多源性地理信息空間得到了發(fā)展。為實現(xiàn)多源性地理信息空間下的數(shù)據(jù)集成，本文首先將研究多源性GIS環(huán)境中數(shù)據(jù)對應的表現(xiàn)與產(chǎn)生，其后進一步介紹完成多源性地理空間信息數(shù)據(jù)集成的實際意義，最后根據(jù)上述內(nèi)容提出完成多源性GIS下數(shù)據(jù)集成的有效方式，望本文研究內(nèi)容中提出的方式，能夠促使當前的多源性地理空間下的數(shù)據(jù)集合集成模式實現(xiàn)進一步完善。

關(guān)鍵詞：多源性；地理信息空間（GIS）；數(shù)據(jù)集成

引言：當前科技不斷進步，GIS對應的實際使用范圍也在逐漸擴張，進一步完成了從傳統(tǒng)軍事、國民經(jīng)濟建設(shè)到個人、地理信息的轉(zhuǎn)變。此外人們對于地理空間數(shù)據(jù)的要求不斷提升，趨向于大范圍、高精度及現(xiàn)勢性好的地理信息。當前我國使用較高的高精度地理空間數(shù)據(jù)還是屬于保密性產(chǎn)品，大家知道較多的地理空間數(shù)據(jù)還是存在大量數(shù)據(jù)權(quán)限方面的約束，而測繪部門所生產(chǎn)的數(shù)據(jù)無法滿足客戶的所有需求，所以用戶在生產(chǎn)數(shù)據(jù)時，需要基于自身部門特殊的需求進行數(shù)據(jù)生產(chǎn)。這種特定式的數(shù)據(jù)生產(chǎn)行為，在增加生產(chǎn)成本的同時，對人、物力都造成了極大的傷害，并且阻礙了數(shù)據(jù)共享的發(fā)展。

1.多源性地理信息空間數(shù)據(jù)的產(chǎn)生及表現(xiàn)

1.1多語義性與多時空性。GIS研究對象特征的多樣性直接促使地理信息存在多語義性。就某一地理信息單元而言，其顯示生活中具備的集合特征存在一致性，不過其對應的語義存在多樣性，如氣候、地理位置、海拔等自然特征；同時，還包含經(jīng)濟社會信息。GIS的不同使得問題解決的方向與側(cè)重點存在差異性，自然就出現(xiàn)語義差異。GIS還具備非常強的時空特性。某一GIS中的數(shù)據(jù)源可能出現(xiàn)同一時間不同時空的數(shù)據(jù)序列，還可能出現(xiàn)不同時間同一時空的序列數(shù)據(jù)。

1.2數(shù)據(jù)獲取方式與儲存方式的多源性。GIS在獲取地理空間數(shù)據(jù)時具備多樣化的特征，如現(xiàn)有系統(tǒng)、遙感手段、圖表、GPS等。獲取方式的差異性，促使數(shù)據(jù)的儲存格式及提取方法都存在不同。另外由于GIS自身特性的影響，應用系統(tǒng)在長時間內(nèi)會以某一項目為中心孤立發(fā)展。此外，很多GIS軟件具備獨特的數(shù)據(jù)格式。

2.多源性地理信息空間數(shù)據(jù)集成與融合的區(qū)別

多位多源性地理信息空間數(shù)據(jù)集成，其實就是基于邏輯或物理等方式下的有機集中行為，將來源、投影方式、比例尺、格式及坐標系統(tǒng)等存在區(qū)別的地理空間數(shù)據(jù)進行整合，進而完成地理信息共享行為。經(jīng)由集成行為處理之后的地理空間數(shù)據(jù)從本質(zhì)上而言并未發(fā)生改變。將多源性地理信息空間數(shù)據(jù)集成與融合進行比較發(fā)現(xiàn)，融合主要指基于某種特殊的應用需求，如處于同一地區(qū)但來源不同的空間數(shù)據(jù)，運用某種特定的方法，對特定屬性數(shù)據(jù)進行重組，進而對地理空間實體精準度進行完善，使數(shù)據(jù)生產(chǎn)質(zhì)量與效率進行提升。就本質(zhì)而言多源性地理信息空間數(shù)據(jù)集成與融合并非兩個獨立性的個體。但集成作為融合的基礎(chǔ)，是融合發(fā)展過程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。

3.多源性地理信息空間數(shù)據(jù)集成方法及完善意見

3.1數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式作為傳統(tǒng)意義上的GIS數(shù)據(jù)集成方法?；谠撃Ｊ江h(huán)境下的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換主要是結(jié)合專門的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序?qū)嵤┺D(zhuǎn)換工作，同時，在轉(zhuǎn)換之后可直接將其復制與系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫或文件。目前，使用頻率非常高的空間數(shù)據(jù)格式如下：Maplnfo公司推出的MIF格式；AutoDesk公司推出的DWG格式以及DXF格式；ESRI公司推出的E00格式等?；诋斍岸嘣葱缘乩硇畔⒖臻g這一環(huán)境，數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換方式中存在的主要問題，可以概括到以下三點：第一，由于空間環(huán)境缺乏統(tǒng)—性的描述，導致在描述過程中，大量的數(shù)據(jù)格式所采用的數(shù)據(jù)模式存在非常大的差異性，從而使得轉(zhuǎn)換行為發(fā)生后無法全面、精準的獲取源數(shù)據(jù)的信息；第二，該模式要求數(shù)據(jù)必須完整統(tǒng)一，因而不能遵守數(shù)據(jù)分布本身具備的獨立性原則；第三，若數(shù)據(jù)是從各個不同企業(yè)與單位處獲取，那就會引發(fā)信息所有權(quán)轉(zhuǎn)讓等的問題。美國國家空間數(shù)據(jù)協(xié)會也可以稱之為NSDI，其通過建立統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)格式規(guī)范，利用SDTS為越來越多軟件創(chuàng)造了更為標準的數(shù)據(jù)交換格式空間。就當前情況而言，ESRI為ARC/INFO帶來了SDTSEXPORT與SDTSIMPORT兩種不同的模塊。同時Intergraph企業(yè)在MGE等產(chǎn)品系列的生產(chǎn)過程中，不斷融入能夠支持SDTS矢量格式的各種內(nèi)容。SDTS的產(chǎn)生，可以進一步完善數(shù)據(jù)格式缺少統(tǒng)一空間對象描述基礎(chǔ)的不良現(xiàn)象。但就以目前SDTS的發(fā)民情況來看，能夠知道其還有較大的進步空間。SDTS的主要問題是不能較為完全的概括空間對象使用的各個描述方式。

3.2數(shù)據(jù)的相互操作。GIS相互操作主要是基于分布計算與異構(gòu)數(shù)據(jù)庫等狀況，GIS用戶互相理解從而實現(xiàn)獲取信息的透明性。在數(shù)據(jù)互操作實施的過程中，OGC（OpenGIS Consortium）針對這一方法構(gòu)建了統(tǒng)一的規(guī)范性標準，進而促使同一系統(tǒng)的多元化空間數(shù)據(jù)格式支撐行為成為一種可能?；贠GC所指定的標準威嚴，可以將數(shù)據(jù)源來源軟件成為數(shù)據(jù)服務(wù)器，而使用該軟件的用戶則稱之為數(shù)據(jù)客戶，而數(shù)據(jù)客戶需要使用某一數(shù)據(jù)時，主要就是將數(shù)據(jù)請求發(fā)出，之后由數(shù)據(jù)服務(wù)器傳遞到用戶手上，其目的是使得數(shù)據(jù)客戶可以讀取數(shù)據(jù)服務(wù)器中的任意空間數(shù)據(jù)。此外OGC標準對OpenGIS協(xié)議進行了深入思考，完善了空間數(shù)據(jù)服務(wù)及空間數(shù)據(jù)客戶軟件，但是在數(shù)據(jù)格式處理方面仍存在缺陷。針對多源數(shù)據(jù)集成模式來說，數(shù)據(jù)互操作規(guī)范行為能夠促使新型模式的產(chǎn)生，不過上述模式在使用上仍存在較大的局限性。要想進一步完善數(shù)據(jù)間的互操作環(huán)節(jié)，就必須在各個格式對應的宿主軟件內(nèi)，按照統(tǒng)一格式完成數(shù)據(jù)訪問接口工作，但就當前形勢而言，實現(xiàn)起來還有較大難度。其次，某一軟件訪問其他軟件數(shù)據(jù)格式，要通過數(shù)據(jù)服務(wù)器實現(xiàn)，而這一服務(wù)器則是被訪問數(shù)據(jù)格式的宿主，換言之，數(shù)據(jù)客戶實施該項操作之前需要同時擁有上述兩個GIS軟件，實現(xiàn)同時運行，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)互操作。結(jié)束語：由于地理信息系統(tǒng)發(fā)展速度不斷提升，使得多源化地理空間數(shù)據(jù)產(chǎn)生出來，對數(shù)據(jù)共享與綜合化利用這一目的的實現(xiàn)造成了影響。筆者為了降低多源化空間數(shù)據(jù)下的數(shù)據(jù)生產(chǎn)成本，全面提升生產(chǎn)效率，提出了多源性空間數(shù)據(jù)集成這一想法，合理運用這—方法能夠有效的降低數(shù)據(jù)獲取費用，促使地理信息產(chǎn)業(yè)得到進一步發(fā)展。