專利名稱：應用于道路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源管理的智能空間數(shù)據(jù)對象建模方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種在市政、規(guī)劃及測繪、國土資源、環(huán)保等行業(yè)進行空間數(shù)據(jù)建模 與管理的方法，尤其是為了更好的管理和分析這些數(shù)據(jù)，包括非空間數(shù)據(jù)模型和空間數(shù)據(jù) 模型，對傳統(tǒng)建模方法進行了優(yōu)化和抽象化設計的方法，具體地說是一種應用于道路系統(tǒng) 空間數(shù)據(jù)資源管理的智能空間數(shù)據(jù)對象建模方法。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外比較流行的空間數(shù)據(jù)建模方法主要是采用第三方GIS平臺軟件進行 建庫，只解決了空間數(shù)據(jù)的以文件或數(shù)據(jù)庫方式的存儲問題(比如采用Autodesk Map/ ArcGis/Mapinfo等平臺)，即建好庫的空間數(shù)據(jù)沒有對這種復雜的關(guān)系進行自動識別和判 斷的能力。所以當用戶需要實施一個基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)模型的管理信息系統(tǒng)時，除了根據(jù)GIS 平臺軟件創(chuàng)建基本的圖層外，要實現(xiàn)復雜的空間關(guān)系等高級功能，比如對矢量圖層以及之 間建立約束關(guān)系、空間關(guān)系；就需要使用平臺的接口進行二次開發(fā)實現(xiàn)，這本身就增加了客 戶解決方案的時間成本和財務成本；而且后續(xù)維護還需要投入技術(shù)服務成本進行升級更 新。當前的空間數(shù)據(jù)建模方法只是利用了目前關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)表的基本特性， 支持基本的數(shù)據(jù)類型和空間幾何類型；與系統(tǒng)業(yè)務功能及外部服務不能靈活的建立接口關(guān) 系。不能滿足客戶空間數(shù)據(jù)資源管理的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對傳統(tǒng)建模方法中的單一性、數(shù)據(jù)模型管理以及二次開發(fā)的復 雜性的問題，提出的一種能比較好地解決城市基礎(chǔ)信息資源建模，特別是市政、規(guī)劃及測 繪、國土資源、環(huán)保等行業(yè)中應用于道路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源管理的智能空間數(shù)據(jù)對象建模 方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種應用于道路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源管理的智能空間數(shù)據(jù)對象建模方法，它包括以 下步驟步驟一對道路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源進行抽象，創(chuàng)建道路業(yè)務模型對象所述的道 路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源包括各種等級和類別的道路中心線、規(guī)劃道路面和道路明細；所述的 道路業(yè)務模型對象包括道路中心線(roacLobject)、規(guī)劃道路面(road_part)、道路明細 (road—detail)；步驟二 道路業(yè)務模型關(guān)系定義定義三種道路業(yè)務模型之間的關(guān)系為l:n，即一 條道路中心線對應多個規(guī)劃道路面，一個規(guī)劃到路面內(nèi)對應包含多個道路明細；步驟三道路系統(tǒng)中道路業(yè)務模型數(shù)據(jù)模板定義所述的道路業(yè)務模型數(shù)據(jù)模板 主要用于在不同市政區(qū)域，批量生成具有類似規(guī)劃標準的道路業(yè)務模型對象數(shù)據(jù)，一個道路業(yè)務模型數(shù)據(jù)模板定義多個具有步驟二中所述關(guān)聯(lián)關(guān)系的的業(yè)務模型對象；步驟四道路業(yè)務模型索引、代碼維護道路業(yè)務模型的具體數(shù)據(jù)具有嚴格的定 義，索引或代碼，包括具有唯一約束的定義或特定范圍值內(nèi)具有唯一約束的定義；即道路業(yè) 務模型具有唯一識別或分類特征的索引或代碼，它們以指定的前綴加自動序列編號，來自 動生成該唯一索引，其中前綴為若干屬性的組合，包括具有相關(guān)關(guān)系的幾何基本模型的屬 性；道路中心線以“道路起點+行政區(qū)域名稱”定義為唯一索引；規(guī)劃道路面以“規(guī)劃道路面代碼+所在道路中心線”定義為唯一索引，即代碼在特 定空間范圍內(nèi)唯一；道路明細以“分段道路代碼+道路種類+道路明細代碼”定義為唯一索引，這樣以 空間范圍和專業(yè)分類屬性來確定一個唯一索引，專業(yè)市政人員以此認知出該道路的詳細信 息，包括分類與空間位置；步驟五道路業(yè)務模型符號化定義它包括對主要要素和子要素的定義；其中主要要素是對道路業(yè)務模型對象的渲染定義，控制基本模型對象在地圖上的 顯示樣式；道路基本模型的空間幾何類型包含線/多線/曲線即Line/MultiLine/Curve和 面/多面即Polygon/MultiPolygon，對應到地圖上則顯示樣式為幾何線段和幾何面；主要要素的符號化定義即指對幾何線段顏色、粗細的定義，對幾何面的邊框顏色、 邊框粗細，填充顏色，透明度的定義；子要素由主要要素擴展而來，一個主要要素附加多個子要素；即每個道路業(yè)務模 型都定義了多個空間幾何類型為點的標簽對象，它存在于道路對象附近，實現(xiàn)地圖上對道 路業(yè)務模型對象的標注；標注內(nèi)容包括道路車輛行駛方向、路名和路長；子要素定義包括 標注內(nèi)容顯示的字體、顏色、大小、旋轉(zhuǎn)角度、離被標注對象的偏移量；步驟六道路業(yè)務模型服務接口定義該服務接口包括地圖目錄服務接口 (MapCatalog Service)，模型信息服務接 口 (Information Service)，模型編輯服務接 口 (Editing Service)，模型關(guān)系服務接口 (Link Service)，模型定義服務接口 (Metadata Definition Service)，模型符號化服務接口(Presentation Service)，模型業(yè)務信息服務 接口 (Information Services)；步驟七道路業(yè)務模型智能空間數(shù)據(jù)模型的使用三種道路基本模型的內(nèi)部均實 現(xiàn)并開放了如步驟(6)所述的服務接口，在主流CAD/GIS客戶端平臺上，通過WebServices 調(diào)用上述服務接口，進行道路設計與信息維護、空間查詢和專題分析；顯示解析結(jié)果數(shù)據(jù)。本發(fā)明的道路業(yè)務模塊包括中道路中心線描述一條用于規(guī)劃設計時確定多條道路的位置、寬度、長度以及道 路交通管理時的中心參考線；它的空間幾何類型為線/多線/曲線即Line/MultiLine/ Curve ；規(guī)劃道路面描述在一條道路中心線上按路面材質(zhì)分類的多段道路規(guī)劃路面，包 括它的面積范圍、規(guī)劃長度、道路種類信息；它的空間幾何類型為面/多面即Polygon/ MultiPolygon ；道路明細則描述一段規(guī)劃道路面內(nèi)具體的道路構(gòu)成部分，包括它們的類別、材質(zhì)、 長度、寬度等具體信息；它的空間幾何類型為面/多面即Polygon/MultiPolygon ；
所述的道路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源包括非機動車道、普通街道、市區(qū)主干道、人行道、 步行街、國道和高速公路。本發(fā)明在市政系統(tǒng)的規(guī)劃設計與系統(tǒng)維護時在道路設計時，根據(jù)道路中心線設定 的長度、寬度基準，來畫道路面，平均長度、平均寬度要在這個基準范圍內(nèi)，而一般空間數(shù)據(jù) 庫系統(tǒng)提供的方法只能得到多邊形的面積，周長，特別是對復雜多邊形(孤島、多面體等 等)周長沒有現(xiàn)實際意義，本方法對空間類型為多邊形/多面Polygon/MultiPolygon的幾 何對象采用η等分多邊形法來計算這兩個參數(shù)，與周長、面積都在本模型中實際自動計算。 公式如下平均長度L=E ^ 廣[(Xi+1-Xi)2+ (yi+1-yi)2]1/2平均寬度W=面積/L其中Xi 多邊形被N條直線段等分后，第i條直線與多邊形相交的起點座標χ ；Yi 多邊形被N條直線段等分后，第i條直線與多邊形相交的起點座標y ；xi+1 多邊形被N條直線段等分后，第i條直線與多邊形相交的終點座標χ ；yi+1 多邊形被N條直線段等分后，第i條直線與多邊形相交的終點座標y ；多邊形的面積計算可以直接采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中提供的面積計算函數(shù)SD0_ GEOM. SD0_AREA 來得到。本發(fā)明的步驟一中，三種道路業(yè)務模塊都是空間幾何對象，創(chuàng)建為空間數(shù)據(jù)庫對 象并保存到空間關(guān)系數(shù)據(jù)庫中時，既包括空間幾何屬性字段，也有若干不同數(shù)據(jù)類型的一 般屬性字段；本發(fā)明的步驟一中，業(yè)務模型對象的屬性定義既包括一般數(shù)據(jù)庫類型，也包括擴 展的數(shù)據(jù)類型操作用戶、字典域，空間域，業(yè)務屬性等，這些屬性都與業(yè)務處理具有一定的 關(guān)系。本發(fā)明的步驟三中，所述的類似規(guī)劃標準的道路指在道路設計階段，某一個區(qū)域 的道路含有多個一般屬性值相近的道路中心線，道路中心線中又包含一般屬性值相近的規(guī) 劃道路面，同樣這些規(guī)劃道路面有一般屬性值相近的若干道路明細。本發(fā)明的步驟六中，道路模型數(shù)據(jù)的業(yè)務應用通過調(diào)用所有對外開放的接口功能 來實現(xiàn)。本發(fā)明的步驟七中，空間數(shù)據(jù)模型是所有服務接口的基礎(chǔ)；地圖目錄服務接口和 模型信息服務接口是檢索瀏覽地圖數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)服務；模型編輯服務接口響應客戶端對具體 模型對象的修改和更新并保存到數(shù)據(jù)庫，支持地圖編輯；模型符號化服務接口對外提供模 型對象符號化定義信息；模型業(yè)務信息服務接口是所有屬性查詢統(tǒng)計、專題數(shù)據(jù)分析的基 礎(chǔ)性服務；模型定義服務接口和模型關(guān)系服務接口是空間數(shù)據(jù)模型的屬性接口，用于系統(tǒng) 內(nèi)部使用，一般不對外提供服務。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供的建模方法，達到了城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源建模建庫管理的統(tǒng)一性，可以 快速的創(chuàng)建各種空間及非空間數(shù)據(jù)模型，很好地滿足了城市信息化管理中對于各種信息資 源的有效管理，具有很大的推廣意義。本發(fā)明智能空間數(shù)據(jù)對象建模方法是為了建立一個靈活的具有通用性質(zhì)的空間數(shù)據(jù)建模平臺而設計，可以一次性定制具有多種屬性的信息包括基本數(shù)據(jù)類型、自定義類 型(數(shù)據(jù)域、操作用戶、地理對象等等)，而且能和業(yè)務管理功能、其他地理圖層自動產(chǎn)生關(guān) 聯(lián)關(guān)系。這種業(yè)務模型包含了一個或多個地理圖層的數(shù)據(jù)信息、空間幾何類型、之間相關(guān)約 束關(guān)系和空間關(guān)系。采用本發(fā)明的建模方法可以快速構(gòu)建出一個能夠有效地對業(yè)務數(shù)據(jù)進行有效管 理和決策分析的空間信息化系統(tǒng)；使客戶端系統(tǒng)更大程度地脫離了對關(guān)系數(shù)據(jù)庫定義的依 賴，可以使客戶端系統(tǒng)更多地專注于對業(yè)務邏輯的深度挖掘分析；同時減少對第三方GIS 平臺軟件依賴程度，降低地理信息系統(tǒng)建設單位的建設投資成本；減少系統(tǒng)建設的周期和 后期技術(shù)維護的服務成本。


圖1是本發(fā)明的流程圖。圖2是本發(fā)明的模型對象屬性示意圖。圖3是本發(fā)明的模型元數(shù)據(jù)內(nèi)部關(guān)系示意圖。圖4是本發(fā)明實施例的示意圖在市政地理信息系統(tǒng)中定義道路中心線、規(guī)劃道 路面、道路明細、路政執(zhí)法信息等對象的關(guān)系。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。如圖1所示，一種應用于道路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源管理的智能空間數(shù)據(jù)對象建模方 法，它包括以下步驟步驟一對道路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源進行抽象，創(chuàng)建道路業(yè)務模型對象所述的道 路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源包括各種等級和類別的道路中心線、規(guī)劃道路面和道路明細；所述的 道路業(yè)務模型對象包括道路中心線(roacLobject)、規(guī)劃道路面(road_part)、道路明細 (road—detail)；定義一個空間模型對象從數(shù)據(jù)庫存儲的角度表現(xiàn)為一個空間數(shù)據(jù)表，在本方法中 定義一個空間模型對象的屬性信息時主要包括 基本數(shù)據(jù)類型描述，包括基本數(shù)據(jù)(庫)類型和擴展類型； 業(yè)務數(shù)據(jù)關(guān)系定義，包括業(yè)務計算關(guān)系、空間關(guān)系定義、幾何計算、界面操作、歷史數(shù)據(jù)管理等相關(guān)定義；如圖2的UML圖描述在通常的空間關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，對于基本圖層對象定義都是使用基本數(shù)據(jù)類型 加空間幾何類型，根據(jù)電子政務系統(tǒng)或行業(yè)地理信息系統(tǒng)的業(yè)務需要，我們擴展了以下幾 種數(shù)據(jù)類型>操作用戶類型即可以自動存儲當前操作某一條記錄的用戶信息；>業(yè)務屬性類型可以作為自動計算業(yè)務需要的數(shù)據(jù)參數(shù)；>字典域類型
該字段內(nèi)容只存儲或顯示數(shù)據(jù)字典表中的值(代碼、描述信息或ID)>空間域類型該字段內(nèi)容通過模型自動計算并存儲該對象所在空間位置信息(比如所在行政 區(qū)、街道等)
>日期時間(控件表現(xiàn))類型以下表1-3為空間關(guān)系數(shù)據(jù)庫中這三個業(yè)務模型的數(shù)據(jù)模型定義
表名Road—Center_Line，道路中心線 表 1其中，LENGTH字段在存儲數(shù)據(jù)時是自動計算當前幾何要素的長度 表2其中，LENGTH字段在存儲數(shù)據(jù)時是自動計算當前幾何要素的長度；AREA字段在存 儲數(shù)據(jù)時是自動計算當前幾何要素的長度；
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表3其中，LENGTH字段在存儲數(shù)據(jù)時是自動計算當前幾何要素的長度；AREA字段在存 儲數(shù)據(jù)時是自動計算當前幾何要素的面積；WIDTH字段在存儲數(shù)據(jù)時是自動計算當前幾何要素的寬度；步驟二 在各種信息系統(tǒng)中，各種模型對象通常是具有各種復雜關(guān)系的。本系 統(tǒng)中道路業(yè)務模型關(guān)系定義定義三種道路業(yè)務模型之間的關(guān)系為l:n，即一條道路中心 線對應多個規(guī)劃道路面，一個規(guī)劃到路面內(nèi)對應包含多個道路明細；模型元數(shù)據(jù)內(nèi)部關(guān)系如圖3所示比如在市政地理信息系統(tǒng)中定義道路中心線、規(guī)劃道路面、道路明細、路政執(zhí)法信 息等對象的關(guān)系，如圖4所示在系統(tǒng)使用的過程中就可以自動根據(jù)這些關(guān)系從縱向、橫向來檢索同類業(yè)務的模 型的數(shù)據(jù)，這是目前其他主流空間數(shù)據(jù)關(guān)系管理系統(tǒng)中所沒有實現(xiàn)的。在市政業(yè)務人員一般直接操作的都是道路明細信息、路政信息等數(shù)據(jù)，所以一些 空間范圍上的屬性、規(guī)劃范圍等信息可以通過模型關(guān)系來直接獲得。所以從空間幾何關(guān)系 和數(shù)據(jù)庫關(guān)系可進一步看出用我們的方法定義的模型間關(guān)系步驟三在管理各種模型的數(shù)據(jù)時，使用模板管理是一種極其方便的方法，這是本 方法中比較特色的功能之一，特別是在批量管理業(yè)務模塊的所有模型數(shù)據(jù)時根據(jù)對象的1 對1，1對多等關(guān)系，可以同時生成、更新一條/多條、一批/多批數(shù)據(jù)。道路系統(tǒng)中道路業(yè)務模型數(shù)據(jù)模板主要用于在不同市政區(qū)域，批量生成具有類似 規(guī)劃標準的道路業(yè)務模型對象數(shù)據(jù)。一個道路業(yè)務模型數(shù)據(jù)模板可以定義多個具有步驟二 中所述關(guān)聯(lián)關(guān)系的的業(yè)務模型對象。以下是根據(jù)市政道路規(guī)劃，定義的一個道路數(shù)據(jù)模板 實例 一條規(guī)劃長度為2000米的道路中心線；■對應三塊規(guī)劃道路面(地塊表面為浙青、混凝土、磚石的各一條記錄)； 浙青的路段下包含精細浙青道路面兩條(市區(qū)主干路)； 公交停車區(qū)路段2塊； 人行道、步行街各一條記錄。這一組模板數(shù)據(jù)可以同時使用，在系統(tǒng)建庫或者道路設計時用來批量生成業(yè)務數(shù) 據(jù)，這也是目前國內(nèi)所有空間數(shù)據(jù)模型定義或市政管理系統(tǒng)所沒有實現(xiàn)的。市政設計人員 要在某一區(qū)域連續(xù)制作若干道路圖，而且都有一定的共性(比如規(guī)劃標準相同)，那么就可 以使用本模型的模板制作方法，批量產(chǎn)生這些數(shù)據(jù)。然后根據(jù)需要修改幾何圖形或者其他 屬性信息。步驟四道路業(yè)務模型索引、代碼維護道路業(yè)務模型的具體數(shù)據(jù)具有嚴格的定 義，索引或代碼，包括具有唯一約束的定義或特定范圍值內(nèi)具有唯一約束的定義；即道路業(yè) 務模型具有唯一識別或分類特征的索引或代碼，它們以指定的前綴加自動序列編號，來自 動生成該唯一索引，其中前綴為若干屬性的組合，包括具有相關(guān)關(guān)系的幾何基本模型的屬 性；道路中心線以“道路起點+行政區(qū)域名稱”定義為唯一索引；規(guī)劃道路面以“規(guī)劃道路面代碼+所在道路中心線”定義為唯一索引，即代碼在特 定空間范圍內(nèi)唯一；道路明細以“分段道路代碼+道路種類+道路明細代碼”定義為唯一索引，這樣以 空間范圍和專業(yè)分類屬性來確定一個唯一索引，專業(yè)市政人員以此認知出該道路的詳細信 息，包括分類與空間位置；
步驟五符號化功能是所有地理信息建模工作中必須要考慮的問題，但是如何更 通用化，操作簡潔化，減少地圖渲染、刷新速度，勢必要從建模中優(yōu)化處理。本方法主要從通 用性、對各CAD/GIS平臺接口支持性做了大量工作。道路業(yè)務模型符號化定義它包括對主要要素和子要素的定義；其中主要要素是對道路業(yè)務模型對象的渲染定義，控制基本模型對象在地圖上的 顯示樣式；道路基本模型的空間幾何類型包含線/多線/曲線即Line/MultiLine/Curve和 面/多面即Polygon/MultiPolygon，對應到地圖上則顯示樣式為幾何線段和幾何面；主要要素的符號化定義即指對幾何線段顏色、粗細的定義，對幾何面的邊框顏色、 邊框粗細，填充顏色，透明度的定義；子要素由主要要素擴展而來，一個主要要素附加多個子要素；即每個道路業(yè)務模 型都定義了多個空間幾何類型為點的標簽對象，它存在于道路對象附近，實現(xiàn)地圖上對道 路業(yè)務模型對象的標注；標注內(nèi)容包括道路車輛行駛方向、路名和路長；子要素定義包括 標注內(nèi)容顯示的字體、顏色、大小、旋轉(zhuǎn)角度、離被標注對象的偏移量；主要素表現(xiàn)的定義根據(jù)上述模型的幾何類型分為 線圖形表現(xiàn)定義； 面圖形表現(xiàn)定義。子要素包括標注的定義，空間幾何表現(xiàn)為點對象，一個主要要素表現(xiàn)可以對應多 個子要素表現(xiàn)，比如一條市政道路的中心線，在地圖上的表現(xiàn)定義可以為主要要素表現(xiàn)V線型連續(xù)的實線；V 顏色為藍色(#0000FF)；V比例尺范圍等等.子要素表現(xiàn)可以定義V道路中心線標注(4-6個，取決于業(yè)務需要)。 標注內(nèi)容定義 大小/比例尺范圍眷顏色 位置/對齊方式/偏移量目前國內(nèi)空間數(shù)據(jù)建模系統(tǒng)大部分是一條對應一個標注，僅有點圖形記錄才有符 號定義方法，還沒有像這樣把空間數(shù)據(jù)符號化作為一個整體來處理，而且可以擴展為多種 符號化定義(除無幾何信息的其他任意幾何類型的模型記錄都可以定義多種表示符號和 多個標注信息)。步驟六道路業(yè)務模型服務接口定義該服務接口包括地圖目錄服務接口 (MapCatalog Service)，模型信息服務接 口 (Information Service)，模型編輯服務接 口 (Editing Service)，模型關(guān)系服務接口 (Link Service)，模型定義服務接口 (Metadata Definition Service)，模型符號化服務接口(Presentation Service)，模型業(yè)務信息服務 接口 (Information Services)；步驟七道路業(yè)務模型智能空間數(shù)據(jù)模型的使用三種道路基本模型的內(nèi)部均實 現(xiàn)并開放了如步驟(6)所述的服務接口，在主流CAD/GIS客戶端平臺上，通過WebServices調(diào)用上述服務接口，進行道路設計與信息維護、空間查詢和專題分析；顯示解析結(jié)果數(shù)據(jù)。以下舉例說明如何使用已經(jīng)定義好的道路明細模型，因為所有服務接口已經(jīng)對外 開放給主流CAD/GIS客戶端平臺(如ArcGIS，AutoMap，BentleyMap)，所以客戶端無需另外 開發(fā)其他功能，以及過度關(guān)注圖層數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、以及業(yè)務邏輯關(guān)系，因為這些都在模型內(nèi)部 實現(xiàn)了，1)道路設計與信息維護a)根據(jù)地圖目錄服務自動加載和顯示幾何圖形在地圖上，因為目錄服務會自動調(diào) 用符號化服務接口，地圖會自動渲染b)市政設計，自動計算空間位置，無論是先設計道路中心線還是直接設計規(guī)劃道 路面、道路明細，模型系統(tǒng)都會計算空間信息，如行政區(qū)、街坊、社區(qū)、街道等；c)如果使用模板生成，從中心線、規(guī)劃道路面、道路明細自動生成屬性、編碼、并自 動更新符號化信息，生成符號、標注內(nèi)容等；d)自動計算面積、長度、寬度；e)根據(jù)元數(shù)據(jù)定義自動計算空間位置；f)動索引編碼規(guī)則會自動計算生成索引代碼；2)空間查詢、專題分析a)查詢空間與規(guī)劃信息，自動關(guān)聯(lián)其他與之有相關(guān)關(guān)系或空間關(guān)系的模型的屬 性；b)自動關(guān)聯(lián)顯示空間信息，幾何信息(面積、長度、寬度)；c)可以根據(jù)空間信息、長度、寬度、統(tǒng)計圖表(用地平衡表)；d)根據(jù)查詢結(jié)果調(diào)用符號化服務接口，顯示專題地圖在地圖上。假定有行政區(qū)(District)Ol內(nèi)街坊(Neighbourhood)01，02 ；道路中心線(Road_ Object) A, B;規(guī)劃道路面(Road_Part)01，02 ；道路明細(Road_Detail) 01，02，03，要統(tǒng)計 街坊01的但是又不屬于道路中心線B的所有的道路明細(RoacLDetail)，其規(guī)劃用地面積 (RoacLPart)小于100，專題圖顏色要求為按道路分類(R0ad_Part)渲染。因為Road_0bject，Road_part, Road_Detail都存在相關(guān)關(guān)系，所以查詢道路明細 (RoacLDetail)的空間位置可以直接關(guān)聯(lián)Object的空間信息；規(guī)劃道路面(R0ad_Part)和 道路明細(RoacLDetail)又存在包括關(guān)系和相關(guān)關(guān)系(l:n)所以符號化接口可以直接使用 規(guī)劃道路面(RoacLPart)的屬性條件，因此采用模型方法統(tǒng)計專題專門地為某些圖層開發(fā) 定制條件，利用自動空間關(guān)系和相關(guān)關(guān)系即可快速查詢出所要的結(jié)果。本發(fā)明的道路業(yè)務模塊包括中道路中心線描述一條用于規(guī)劃設計時確定多條道路的位置、寬度、長度以及道 路交通管理時的中心參考線；它的空間幾何類型為線/多線/曲線即Line/MultiLine/ Curve ；規(guī)劃道路面描述在一條道路中心線上按路面材質(zhì)分類的多段道路規(guī)劃路面，包 括它的面積范圍、規(guī)劃長度、道路種類信息；它的空間幾何類型為面/多面即Polygon/ MultiPolygon ；道路明細則描述一段規(guī)劃道路面內(nèi)具體的道路構(gòu)成部分，包括它們的類別、材質(zhì)、 長度、寬度等具體信息；它的空間幾何類型為面/多面即Polygon/MultiPolygon ；
所述的道路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源包括非機動車道、普通街道、市區(qū)主干道、人行道、 步行街、國道和高速公路。本發(fā)明的步驟一中，三種道路業(yè)務模塊都是空間幾何對象，創(chuàng)建為空間數(shù)據(jù)庫對 象并保存到空間關(guān)系數(shù)據(jù)庫中時，既包括空間幾何屬性字段，也有若干不同數(shù)據(jù)類型的一 般屬性字段；本發(fā)明的步驟一中，業(yè)務模型對象的屬性定義既包括一般數(shù)據(jù)庫類型，也包括擴 展的數(shù)據(jù)類型操作用戶、字典域，空間域，業(yè)務屬性等，這些屬性都與業(yè)務處理具有一定的 關(guān)系。本發(fā)明的步驟三中，所述的類似規(guī)劃標準的道路指在道路設計階段，某一個區(qū)域 的道路含有多個一般屬性值相近的道路中心線，道路中心線中又包含一般屬性值相近的規(guī) 劃道路面，同樣這些規(guī)劃到路面有一般屬性值相近的若干道路明細。本發(fā)明的步驟六中，道路模型數(shù)據(jù)的業(yè)務應用通過調(diào)用所有對外開放的接口功能 來實現(xiàn)。本發(fā)明的步驟七中，空間數(shù)據(jù)模型是所有服務接口的基礎(chǔ)；地圖目錄服務接口和 模型信息服務接口是檢索瀏覽地圖數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)服務；模型編輯服務接口響應客戶端對具體 模型對象的修改和更新并保存到數(shù)據(jù)庫，支持地圖編輯；模型符號化服務接口對外提供模 型對象符號化定義信息；模型業(yè)務信息服務接口是所有屬性查詢統(tǒng)計、專題數(shù)據(jù)分析的基 礎(chǔ)性服務；模型定義服務接口和模型關(guān)系服務接口是空間數(shù)據(jù)模型的屬性接口，用于系統(tǒng) 內(nèi)部使用，一般不對外提供服務。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
一種應用于道路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源管理的智能空間數(shù)據(jù)對象建模方法，其特征是它包括以下步驟步驟一對道路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源進行抽象，創(chuàng)建道路業(yè)務模型對象所述的道路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源包括各種等級和類別的道路中心線、規(guī)劃道路面和道路明細；所述的道路業(yè)務模型對象包括道路中心線(road_object)、規(guī)劃道路面(road_part)、道路明細(road_detail)；步驟二道路業(yè)務模型關(guān)系定義定義三種道路業(yè)務模型之間的關(guān)系為1:n，即一條道路中心線對應多個規(guī)劃道路面，一個規(guī)劃到路面內(nèi)對應包含多個道路明細；步驟三道路系統(tǒng)中道路業(yè)務模型數(shù)據(jù)模板定義所述的道路業(yè)務模型數(shù)據(jù)模板主要用于在不同市政區(qū)域，批量生成具有類似規(guī)劃標準的道路業(yè)務模型對象數(shù)據(jù)，一個道路業(yè)務模型數(shù)據(jù)模板定義多個具有步驟二中所述關(guān)聯(lián)關(guān)系的的業(yè)務模型對象；步驟四道路業(yè)務模型索引、代碼維護道路業(yè)務模型的具體數(shù)據(jù)具有嚴格的定義，索引或代碼，包括具有唯一約束的定義或特定范圍值內(nèi)具有唯一約束的定義；即道路業(yè)務模型具有唯一識別或分類特征的索引或代碼，它們以指定的前綴加自動序列編號，來自動生成該唯一索引，其中前綴為若干屬性的組合，包括具有相關(guān)關(guān)系的幾何基本模型的屬性；道路中心線以“道路起點+行政區(qū)域名稱”定義為唯一索引；規(guī)劃道路面以“規(guī)劃道路面代碼+所在道路中心線”定義為唯一索引，即代碼在特定空間范圍內(nèi)唯一；道路明細以“分段道路代碼+道路種類+道路明細代碼”定義為唯一索引，這樣以空間范圍和專業(yè)分類屬性來確定一個唯一索引，專業(yè)市政人員以此認知出該道路的詳細信息，包括分類與空間位置；步驟五道路業(yè)務模型符號化定義它包括對主要要素和子要素的定義；其中主要要素是對道路業(yè)務模型對象的渲染定義，控制基本模型對象在 地圖上的顯示樣式；道路基本模型的空間幾何類型包含線/多線/曲線即Line/MultiLine/Curve和面/多面即Polygon/MultiPolygon，對應到地圖上則顯示樣式為幾何線段和幾何面；主要要素的符號化定義即指對幾何線段顏色、粗細的定義，對幾何面的邊框顏色、邊框粗細，填充顏色，透明度的定義；子要素由主要要素擴展而來，一個主要要素附加多個子要素；即每個道路業(yè)務模型都定義了多個空間幾何類型為點的標簽對象，它存在于道路對象附近，實現(xiàn)地圖上對道路業(yè)務模型對象的標注；標注內(nèi)容包括道路車輛行駛方向、路名和路長；子要素定義包括標注內(nèi)容顯示的字體、顏色、大小、旋轉(zhuǎn)角度、離被標注對象的偏移量；步驟六道路業(yè)務模型服務接口定義該服務接口包括地圖目錄服務接口(MapCatalog Service)，模型信息服務接口(Information Service)，模型編輯服務接口(Editing Service)，模型關(guān)系服務接口(Link Service)，模型定義服務接口(Metadata Definition Service)，模型符號化服務接口(Presentation Service)，模型業(yè)務信息服務接口(Information Services)；步驟七道路業(yè)務模型智能空間數(shù)據(jù)模型的使用三種道路基本模型的內(nèi)部均實現(xiàn)并開放了如步驟(6)所述的服務接口，在主流CAD/GIS客戶端平臺上，通過WebServices調(diào)用上述服務接口，進行道路設計與信息維護、空間查詢和專題分析；顯示解析結(jié)果數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于道路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源管理的智能空間數(shù)據(jù)對象建 模方法，其特征是所述的道路業(yè)務模塊包括中道路中心線描述一條用于規(guī)劃設計時確定多條道路的位置、寬度、長度以及道路交通 管理時的中心參考線；它的空間幾何類型為線/多線/曲線即Line/MultiLine/Curve ；規(guī)劃道路面描述在一條道路中心線上按路面材質(zhì)分類的多段道路規(guī)劃路面，包括 它的面積范圍、規(guī)劃長度、道路種類信息；它的空間幾何類型為面/多面即Polygon/ MultiPolygon ；道路明細則描述一段規(guī)劃道路面內(nèi)具體的道路構(gòu)成部分，包括它們的類別、材質(zhì)、長 度、寬度等具體信息；它的空間幾何類型為面/多面即Polygon/MultiPolygon ；所述的道路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源包括非機動車道、普通街道、市區(qū)主干道、人行道、步行 街、國道和高速公路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應用于道路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源管理的智能空間數(shù)據(jù)對象建 模方法，其特征是根據(jù)道路中心線設定的長度、寬度基準，來畫道路面，本方法對空間類型 為多邊形/多面Polygon/MultiPolygon的幾何對象采用η等分多邊形法來計算平均長度、 平均寬度，公式如下平均長度 L=E(Xi+1-Xi)2+ (yi+1-yi)2]1/2平均寬度W=面積/L 其中Xi 多邊形被N條直線段等分后，第i條直線與多邊形相交的起點座標χ ； Yi 多邊形被N條直線段等分后，第i條直線與多邊形相交的起點座標y ； xi+1 多邊形被N條直線段等分后，第i條直線與多邊形相交的終點座標χ ； yi+1 多邊形被N條直線段等分后，第i條直線與多邊形相交的終點座標y ； 多邊形的面積計算可以直接采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中提供的面積計算函數(shù)SD0_GE0M. SD0_AREA來得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于道路空間數(shù)據(jù)資源的智能空間數(shù)據(jù)對象建模方法，其 特征在于，步驟一中，三種道路業(yè)務模塊都是空間幾何對象，創(chuàng)建為空間數(shù)據(jù)庫對象并保存 到空間關(guān)系數(shù)據(jù)庫中時，既包括空間幾何屬性字段，也有若干不同數(shù)據(jù)類型的一般屬性字 段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于道路空間數(shù)據(jù)資源的智能空間數(shù)據(jù)對象建模方法，其 特征在于，步驟一中，業(yè)務模型對象的屬性定義既包括一般數(shù)據(jù)庫類型，也包括擴展的數(shù)據(jù) 類型操作用戶、字典域，空間域，業(yè)務屬性等，這些屬性都與業(yè)務處理具有一定的關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于道路空間數(shù)據(jù)資源的智能空間數(shù)據(jù)對象建模方法，其 特征在于，步驟三中，所述的類似規(guī)劃標準的道路指在道路設計階段，某一個區(qū)域的道路含 有多個一般屬性值相近的道路中心線，道路中心線中又包含一般屬性值相近的規(guī)劃道路 面，同樣這些規(guī)劃道路面有一般屬性值相近的若干道路明細。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于道路空間數(shù)據(jù)資源的智能空間數(shù)據(jù)對象建模方法，其 特征在于，步驟六中，道路模型數(shù)據(jù)的業(yè)務應用通過調(diào)用所有對外開放的接口功能來實現(xiàn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于道路空間數(shù)據(jù)資源的智能空間數(shù)據(jù)對象建模方法，其 特征在于，步驟七中，空間數(shù)據(jù)模型是所有服務接口的基礎(chǔ)；地圖目錄服務接口和模型信息3服務接口是檢索瀏覽地圖數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)服務；模型編輯服務接口響應客戶端對具體模型對象 的修改和更新并保存到數(shù)據(jù)庫，支持地圖編輯；模型符號化服務接口對外提供模型對象符 號化定義信息；模型業(yè)務信息服務接口是所有屬性查詢統(tǒng)計、專題數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)性服務； 模型定義服務接口和模型關(guān)系服務接口是空間數(shù)據(jù)模型的屬性接口，用于系統(tǒng)內(nèi)部使用， 一般不對外提供服務。
全文摘要
一種應用于道路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源管理的智能空間數(shù)據(jù)對象建模方法，包括對道路系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)資源進行抽象，創(chuàng)建道路業(yè)務模型對象；道路業(yè)務模型關(guān)系定義；道路系統(tǒng)中道路業(yè)務模型數(shù)據(jù)模板定義；道路業(yè)務模型索引、代碼維護；道路業(yè)務模型符號化定義；道路業(yè)務模型服務接口定義和道路業(yè)務模型智能空間數(shù)據(jù)模型的使用。本發(fā)明是一種能比較好地解決城市基礎(chǔ)信息資源建模的方法，特別是廣泛應用于市政、規(guī)劃及測繪、國土資源、環(huán)保等行業(yè)中。
文檔編號G06Q50/00GK101916267SQ201010244240
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者馮強, 周繼山, 沈瑞 申請人:南京中圖數(shù)碼科技有限公司