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    基于规则库的三维空间数据模型

    郑坤 贠新莉 刘修国 黄飞

    郑坤, 贠新莉, 刘修国, 黄飞, 2010. 基于规则库的三维空间数据模型. 地球科学, 35(3): 369-374. doi: 10.3799/dqkx.2010.041
    引用本文: 郑坤, 贠新莉, 刘修国, 黄飞, 2010. 基于规则库的三维空间数据模型. 地球科学, 35(3): 369-374. doi: 10.3799/dqkx.2010.041
    ZHENG Kun, YUN Xin-li, LIU Xiu-guo, HUANG Fei, 2010. A 3D Spatial Data Model Based on Rule Base. Earth Science, 35(3): 369-374. doi: 10.3799/dqkx.2010.041
    Citation: ZHENG Kun, YUN Xin-li, LIU Xiu-guo, HUANG Fei, 2010. A 3D Spatial Data Model Based on Rule Base. Earth Science, 35(3): 369-374. doi: 10.3799/dqkx.2010.041

    基于规则库的三维空间数据模型

    doi: 10.3799/dqkx.2010.041
    基金项目: 

    国家重点“863”项目 2007AA120503

    教育部新世纪优秀人才支持计划项目 NCET-07-0772

    详细信息
      作者简介:

      郑坤(1977-),男,博士,副教授,主要从事多维动态GIS理论及应用研究.E-mail:zhengkun@mapgis.net

    • 中图分类号: TP311;TP751

    A 3D Spatial Data Model Based on Rule Base

    • 摘要: 三维空间对象的形式复杂多样,对象之间的空间关系尚未形成共识.三维空间数据模型的空间及非空间关系的表达更是难以统一.典型的三维空间数据模型包括面向实体型、面向关系型和混合型3种数据模型,但这些模型存在诸如拓扑操作困难、对象语义描述不完整、关系表达欠缺等一系列不足.通过分析、综合3种模型的优缺点,以顾及拓扑面向实体的三维矢量数据模型为基础,设计了基于规则库的三维空间数据模型.这是一个将关系与对象相统一的新型数据模型.通过对对象关系的分析研究,引入规则的概念,进而构建出规则库,提出对空间对象间关系和结构统一的,完整的表达和管理方式.结合地质、矿山等应用将该三维空间数据模型在多个城市的三维地质应用中进行成功验证.通过应用,说明该模型实现了空间对象的自身结构和对象之间关系的统一表达,具备自定义、可扩展的空间对象关系表达能力,能够适应复杂应用要求,具有良好的应用前景.

       

    • 图  1  基于规则库的三维空间数据模型

      Fig.  1.  The rule base-based 3D spatial data model

      图  2  三维实体几何对象模型

      Fig.  2.  The simplified three-dimensional solid geometry objects

      图  3  规则库模型

      Fig.  3.  The rule base-based 3D spatial data model

      图  4  地质模型与数据模型的对应关系

      a.地质实体与三维几何的对应关系;b.地质模型中的规则库建模

      Fig.  4.  The relation between geological model and data model

      图  5  数据模型应用实例

      a.三维地质实体效果图;b.三维地质实体切割效果图;c.三维地质实体爆炸效果图

      Fig.  5.  Illustration of data model application

    • Chen, J., Li, C.M., Li, Z., et al., 2001. A voronoi—based 9-intersection model for spatial relations. International Journal of Geographical Information Science, 15(3): 201-220. doi: 10.1080/13658810151072831
      Egenhofer, M.J., Franzosa, R.D., 1991. Point-set topological spatial relations. International Journal of Geographical Information Science, 5(2): 161-174. doi: 10.1080/02693799108927841
      Egenhofer, M.J., Franzosa, R.D., 1995. On the equivalence of topological relations. International Journal of Geographical Information Science, 9(2): 133-152. doi: 10.1080/02693799508902030
      Egenhofer, M.J., Sharma, J., 1993. Topological relations between regions in R and Z. In: Abel, D., Ooi, B.C., eds., Third International Symposium on Large Spatial Databases, Lecture Notes in Computer Science, Springer, Berlin, 316-336.
      Fu, H.F., Zhu, J.J., Cui, W.H., 2002. The current of 3D-GIS data model. Geo-Information Science, 4(2): 45-49 (in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-DQXX200202009.htm
      Guo, W., Chen, J., 1997. The formal description of topological spatial relationship in 3D based on point set topology. Acta Geodaetica et Cartographical Sinica, 26(2): 122-127 (in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-CHXB702.004.htm
      Li, Q.Q., Li, D.R., 1998. Research on the conceptual frame of the integration of 3D spatial data model. Acta Geodaetica et Cartographical Sinica, 27(4): 325-330 (in Chinese with English abstract). http://www.researchgate.net/publication/281495711_Research_on_the_conceptual_frame_of_the_integration_of_3D_spatial_data_model
      Li, Q.Q., Yang, B.S., Shi, W.Z., et al., 2003. Real-time three-dimensional spatial data acquisition, modeling and visualization. Wuhan University Press, Wuhan, 288 (in Chinese).
      Li, Z.L., Zhao, R.L., Chen, J., 2002. A Voronoi-based spatial algebra for spatial relations. Progress in Natural Science, 12(7): 528-536. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZKJY200207007.htm
      Molenaar, M., 1998. An introduction to the theory of spatial object modeling for GIS. Taylor & Francis, London.
      Mello, U.T., Henderson, M.E., 1997. Techniques for including large deformations associated with salt and fault motion in basin modeling. Marine and Petroleum Geology, 14(5): 551- 564. doi: 10.1016/S0264-8172(97)00015-9
      Xi, D.P., Jiang, W.P., 2002. Research and application of three-dimensional visibility based on digital map. Earth Sciences—Journal of China University of Geosciences, 27(3): 278-284 (in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-DQKX200203010.htm
      Ye, Y.Q., Zuo, Z.J., Chen, B., 2006. Orient-entity spatial data model. Earth Sciences—Journal of China University of Geosciences, 31(5): 595-599 (in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-DQKX200605003.htm
      Zheng, K., Liu, X.G., Wu, X.C., et al., 2006. A topology-concerned and entity-oriented 3D vector data model. Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 36(3): 474-479 (in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-CCDZ200603028.htm
      Zhou, S.P., Li, H., Du, X.P., 2006. Building the topology of spatial entities. Earth Sciences—Journal of China University of Geosciences, 31(5): 590-594 (in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-DQKX200605002.htm
      Zhu, L.F., 2005. Study on key techniques of 3D geological modeling and visualization system based on GIS. Chinese Journal of Rock Mechamics and Engineering, 24(19): 3601 (in Chinese with English abstract). http://d.wanfangdata.com.cn/thesis/Y852222
      符海芳, 朱建军, 崔伟宏, 2002.3D-GIS数据模型的研究. 地球信息科学, 4(2): 45-49. doi: 10.3969/j.issn.1560-8999.2002.02.009
      郭薇, 陈军, 1997. 基于点集拓扑学的三维拓扑空间关系形式化描述. 测绘学报, 26(2): 122-127. doi: 10.3321/j.issn:1001-1595.1997.02.005
      李清泉, 李德仁, 1998. 三维空间数据模型集成的概念框架研究. 测绘学报, 27(4): 325-330. doi: 10.3321/j.issn:1001-1595.1998.04.007
      李清泉, 杨必胜, 史文中, 等, 2003. 三维空间数据的实时获取、建模与可视化. 武汉: 武汉大学出版社, 288.
      奚大平, 江文萍, 2002. 数字地图的三维可视化研究及其若干应用. 地球科学——中国地质大学学报, 27(3): 278-284. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX200203010.htm
      叶亚琴, 左泽均, 陈波, 2006. 面向实体的空间数据模型. 地球科学——中国地质大学学报, 31(5): 595-599. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX200605003.htm
      郑坤, 刘修国, 吴信才, 等, 2006. 顾及拓扑面向实体的三维矢量数据模型. 吉林大学学报(地球科学版), 36(3): 474-479. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CCDZ200603028.htm
      周顺平, 李华, 杜小平, 2006. 空间实体的拓扑构建. 地球科学——中国地质大学学报, 31(5): 590-594. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX200605002.htm
      朱良峰, 2005. 基于GIS的三维地质建模及可视化系统关键技术研究. 岩石力学与工程学报, 24(19): 3601. doi: 10.3321/j.issn:1000-6915.2005.19.035
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    出版历程
    • 收稿日期:  2010-01-15
    • 刊出日期:  2010-05-01

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