基于过程的土地利用时空数据增量更新机制研究

空间数据库更新方法与关键技术研究是近年来国内外GIS的前沿研究课题。增量更新能保存对象变化信息，有利于建立快速历史查询机制，是未来数据更新的主要趋势。当前增量更新大多基于事件序列或时空变化序列的时空数据建模方法。本研究针对GIS数据库现势性及拓扑一致性、完整性维护困难的问题，提出一种基于时空过程的增量更新方法。以土地利用的时空变化为研究对象，分析其时空因果关系、时空约束关系和时空演变关系，设计基于时空过程的时空数据库模型。针对不同目标类型，分析归纳出相应的变更事件及其细分类型，建立变更操作算子及变更事件队列；分析实体间拓扑一致性及业务完整性约束条件，建立目标间的拓扑更新关联规则集和完整性约束规则集；最后基于基本变更单元概念设计数据的增量更新规范，维护上下级时空数据库的时空一致性。

时空数据库更新的难点在于如何保持更新前后时空数据的时空拓扑一致性和完整性。本研究通过分析土地利用时空对象变更过程中各类要素的变更行为，提出以过程为核心的土地利用时空数据库增量更新模型。研究了时空数据更新过程中的联动变化推断规则，并以土地利用数据库为例设计了基于联动规则的更新流程，并结合目标匹配方法讨论了土地利用点、线、面单层增量信息提取的过程，提出了基于联动规则的土地利用数据库增量信息的完整提取流程，通过细化面、线的变更行为分析了不同类型的属性逻辑一致性维护方法，实现了土地利用增量信息的属性逻辑一致性维护，最后在县级土地利用现状管理系统的更新功能中得以实现和验证。