GIS空间数据库模式匹配模型与方法研究

As the key link and implementation bottleneck of spatial database sharing and interoperation technologies such as schema merging, data integration, updates propagation, semantic query processing, geo-web service discovery and so on, schema matching has become a hot problem demanding prompt solution in GIS domain. Aiming to the limitation of the existing studies and the character of spatial database schemas having various types, large scales and complex structures, the basic implementation framework of schema matching is proposed in this project. And then, Several models and approaches are respectively designed based on various technologies and theories including UML, cluster analysis, fuzzy mathematics, SVG(Scalable Vector Graphics), synergetics, Ajax(Asynchronous JavaScript and XML), mapping composition to solve the corresponding problems during the implementation process such as schema normalization expression, large schema partition, correlation fuzzy computation, matching results visualization, multi-user cooperative analysis, invalidation detection and revision, etc.. This project has two main goals. One is to enrich and improve the existing theories and techniques; the other is to build a schema matching system with open frame, wide applications, good efficiency, precise results, straight expression, convenient analysis and timely response. The researches in this project not only have theoretical significance in enhancing the efficiency and effectiveness of spatial data sharing, interoperability and comprehensive utilization but also have practical significance in guaranteeing and serving the building of Central Plains economic zone and the coordinated development of "The Three-nizations".

作为模式合并、数据集成、更新传播、语义查询处理、地理服务发现等空间数据库共享与互操作技术的关键环节和实施瓶颈，模式匹配已成为当前GIS领域亟待解决的一个热点问题。针对现有研究的不足以及空间数据库模式种类多、规模大、结构复杂的特点，本项目首先设计提出了模式匹配的基本实施框架，然后基于UML、聚类分析、模糊数学、SVG、协同论、Ajax、映射复合等技术和理论设计提出了若干模型与方法，以解决实施过程中的模式规范化表达，大模式分割，相关度计算，匹配结果的可视化、多用户协同分析、失效检测与校正等问题。通过研究，旨在丰富完善空间数据库模式匹配现有理论与技术，并优化集成形成一种“架构开放、应用广泛、效率优良、结果精确、表达直观、分析便捷、响应及时”的匹配系统。项目研究不仅对提高空间数据共享、互操作及综合利用的效率和质量具有重要的理论意义，而且对保障服务中原经济区建设与“三化”协调发展具有重要的现实意义。

作为模式合并、数据集成、更新传播、语义查询处理、地理服务发现等空间数据库共享与互操作技术的关键环节和实施瓶颈，模式匹配已成为当前GIS领域亟待解决的一个热点问题。针对现有研究的不足以及空间数据库模式种类多、规模大、结构复杂的特点，本项目主要研究提出了GIS空间数据库通用表达模型、基于聚类的模式分割方法、相似度模糊化表示与归一化模型、相似度组合框架与策略，匹配结果SVG可视化模型及失效检测与维护方法等内容。.. 通过研究深化了对空间数据库模式匹配问题的理解和认识，初步建立形成了空间数据库模式匹配理论与技术体系，丰富完善了模式匹配相关问题的解决策略与方法，取得了一部分有形成果：期刊论文5篇、会议论文1篇、专著1部、软件著作权3项、发明专利1项、省级奖励1项，培养硕士研究生7名。.. 目前，项目所取得的相关成果已在测绘、国土、地质、经管、教育等多个领域加以验证应用，有效提高了更新传播、数据一致化、信息转换整合、数据库建设等不同业务的处理效率和执行质量，大幅降低了人力、物力、财力成本，为进一步的增值服务、综合分析、科学决策提供了快速高效的技术支撑和准确可靠的基础保障，经济、社会效益明显。