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當今幾種地理數(shù)據(jù)模型的介紹和比較

地理數(shù)據(jù)模型是運用一系列支持地圖顯示、查詢、編輯和分析的數(shù)據(jù)對象對現(xiàn)實世界的抽象。我們熟知的地理數(shù)據(jù)模型有：計算機輔助設計、地理相關數(shù)據(jù)模型(Coverage)和地理數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模型。計算機輔助設計(CAD)數(shù)據(jù)模型把地理數(shù)據(jù)二進制文件存貯，用點，線，面描述實體，圖層和注記符號就是CAD對屬性的主要表達方式，這些文件缺乏對事物屬性的描述。因而，空間數(shù)據(jù)之間當然也不可能建立拓撲關系。Coverage數(shù)據(jù)模型(也被稱作地理相關模型)源于1981年美國的環(huán)境系統(tǒng)研究協(xié)會公司(簡稱ESR]公司)推出了它的商業(yè)GIS軟件——ArcInfo。此模型比CAD數(shù)據(jù)模型有了較大的改進：首先它支持屬性數(shù)據(jù)，將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)有機地結合在一起；其次，它存儲了矢量數(shù)據(jù)的拓撲關系；因此Coverage數(shù)據(jù)模型提高了對地理空間信息和數(shù)據(jù)的表達能力和分析能力，也提高了數(shù)據(jù)錄入的準確性。但其也有不盡人意之處：它將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)分開存儲，再僅用點、線、多邊形等幾何元素描述空間實體，從而缺乏對空間實體或現(xiàn)象的顯示定義及其基礎關系的描述。而面向對象的地理數(shù)據(jù)模型，它是將空間對象的屬性和行為結合起來的智能化地理數(shù)據(jù)模型。GIS數(shù)據(jù)集中的屬性可以賦予自然行為，屬性間的任何類型的關系都可以在這種地理數(shù)據(jù)模型中定義”。它采用一種現(xiàn)代化的、標準化的方式實現(xiàn)對象，每一個對象都定義成一個組件。允許用戶在這些基本模型基礎上擴展自己的面向對象的數(shù)據(jù)模型。面向對象的數(shù)據(jù)模型與用戶通常認識事物的觀點及分類方法很接近，因此直觀且簡單實用。這種環(huán)境數(shù)據(jù)系統(tǒng)OODBS的優(yōu)勢與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫相比，縮小了語義差距、減輕了“阻抗失配”問題、適應了非傳統(tǒng)應用的需要等,體現(xiàn)出一定的優(yōu)勢。

我國水文地質環(huán)境數(shù)據(jù)庫的發(fā)展趨勢和研究成果

數(shù)據(jù)庫技術是計算機科學中非常重要的分支，它可以在DBMS統(tǒng)一控制下為盡可能多的應用處理項目和用戶服務。數(shù)據(jù)相對于應用程序有較大的獨立性，應用程序盡可能地不依賴性，其物理結構和存貯介質的種類，并且容易實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全性、完整性、和并發(fā)性控制。全關系型空間數(shù)據(jù)庫、對象一關系數(shù)據(jù)庫、面向對象空間數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)存取的中間件SDE是我國水文地質環(huán)境數(shù)據(jù)庫的發(fā)展趨勢。建國以來，我國高度重視地質調查工作，迄今為止，已積累了大量地質礦產調研成果和資料，如何綜合研究、開發(fā)利用好這一資源，是當前國家宏觀決策的重要依據(jù)。原地礦部曾在八十年代后期組織GIS技術的開發(fā)和應用工作。在推廣應用GIS技術方面取得了迅猛突破，組織完成了一批門類齊全的基礎數(shù)據(jù)庫。各種數(shù)據(jù)基本按統(tǒng)一標準入庫，包括了大量圖形數(shù)據(jù)和多圖層屬性數(shù)據(jù)，并可以經過分析得出相互關聯(lián)的圖件及信息資料。吳信才教授領導研制的國產GIS軟件——MAPGIS，在地質調查工作中，建立了地質調查野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、礦床評價數(shù)據(jù)綜合分析系統(tǒng)、礦產資源評價系統(tǒng)、數(shù)字地質圖制作系統(tǒng)和地質調查工作綜合管理系統(tǒng)。這些都為地質調查工作中取得的一批GIS應用成果打下基礎。城市水文地質環(huán)境數(shù)據(jù)庫的構建作為城市地質環(huán)境數(shù)據(jù)庫構建中的一個關鍵步驟，也是我國城市現(xiàn)代化建設中十分重要的一環(huán)，在城市水文地質結構和水文地質條件、地下水埋藏和分布規(guī)律、地下水水質和水量、補給和排泄、可利用程度的管理上，與城市有關的地震、活斷層、滑坡、泥石流、洪水、地面沉降和水土流失的檢測上，城市建筑材料、地熱、礦產資源開發(fā)利用、工業(yè)和生活垃圾的處理和地下水環(huán)境污染的規(guī)劃上有不可估量的潛能。重視水文地質環(huán)境數(shù)據(jù)庫的管理和應用，將對實現(xiàn)中共十六大所提出的全面建設小康社會的目標之以保護自然資源為基礎，以激勵經濟發(fā)展為條件，以改善和提高人類生活質量為目標的“可持續(xù)發(fā)展能力不斷增強”起到不容忽視的巨大推動作用，終將伴隨我們走向民主法治、公平正義、誠信友愛、充滿活力、安定有序、人與自然和諧相處的社會主義和諧社會。

本文作者：楊毅工作單位：黑龍江省地質環(huán)境監(jiān)測總站