论大地测量数据模式的动态建立

2023-01-06

随着测量技术的不断发展, 大地测量手段也随之不断改进, 获得数据的种类与数量也随之增多, 其更新的速度也相应的加快。传统的空间数据模型只适合于数据结构层次上的共享, 而且没有统一的数据格式, 不适合于语义共享的同时也不方便于机器的识别。为了解决这一矛盾, 统一数据格式, 本文引入XML语言 (GML本质上是基于可扩展标记语言XML的, XML是方便网络传输的标记语言) 。这是一种为文档交换所设计, 以一种开放的、自我描述方式定义数据结构, XML语言的应用为网络空间数据的动态共享提供了可能。

1 数据动态模型结构及其作用 (X M L Schema)

其实, 大地测量数据模式的动态建立的目的就是为了实现数据资源的共享。因此, 它的建模工作程序就可以分为以下几个步骤:首先是收集各地的地理数据, 然后通过数据建模, 将这些数据信息进行处理, 统一格式, 最后存储到数据库中, 为广大用户提供数据源服务。在这个过程中, 数据的动态建模就成为关键性的一步。我们一般采用XML语言来进行建模, 它的结构及其作用如下。

1.1 XML Schema结构

元素和属性是创建XML文档的主要构建材料。元素通过使用element元素实现。在XSDL中, 属性实现的方法是使用at-tribute元素。XML Schema可以把XML文档中的元素和属性声明为特定的类型, 准许解析器检验文档的内容和结构。XML Schema定义了两种主要的数据类型:预定义简单类型和复杂类型, 以及提供组合器来控制结构。一是简单类型。原子类型具有不可分割的值;列表类型的值为用空白符隔开的原子值列表;联合类型的值可以是原子值, 也可是列表值。二是复杂类型。复杂类型的内容类型有4种:简单类型、纯元素类型、混合类型和空类型。三是利用组合器控制结构。模式组允许把子元素声明或引用组合起来, 从而构建更有意义的内容模型。模式组共有3种:all、choice、sequence。

1.2 XML Schema的作用

Schema文档就是用来验证XML文档的正确性, 用来判断实例是否符合模式中所描述的所有约束。涉及到检查实例中所有的元素和属性。Schema主要作用如下:约束数据和数据结构;保证XML文档中出现的元素和属性都是模式规定的词汇表;确保一致性;为元素和属性添加默认值和固定值;扩充实例。

2 大地测量数据动态模式的建立

为了实现数据共享与服务, 我们有必要将各单位的局部模式进行归一化, 动态建立全局的大地测量数据模式, 实现某种程度的资源共享和数据交换。本文提出使用XML Schema技术进行模式建立, 总的过程是局部定义—数据集成—全局模式。

2.1 大地测量数据的局部定义

大地测量数据的XML Schema模式的建立采用先局部后全局的方法。这样的步骤安排主要是为了便于数据的更新与扩展。在实际操作中, 我们应用网络等多种途径将局部的数据进行定义, 形成全局性模式, 为了避免多个数据之间的矛盾, 在引入时, 我们可以人为的加入自定义, 命名空间加以区别。局部模式建立的原则:一是根据各自专业性质建立局部的数据模式及约束, 可以定义各局部模式的名域空间;二是同一名域空间或不存在名域空间的各模块间可以存在包含关系, 不同名域空间可以引用, 对于已定义的可以重新定义 (以上操作不允许循环) 。根据以上原则建立的模式, 保证了模式的有效性, 减少了冗余工作量, 更有利于模式的维护。

2.2 大地测量数据的归一化

为了使大地测量数据全局模式具有相对稳定性, 避免因其他资源定义的引入而产生的程序更改, 消除这种不安全的隐患, 本文给出了数据的归一算法。根据“逻辑集中分布存储”的数据组织模式, 由于各节点的共享数据库系统和全局数据库系统在信息共享平台建设中都是新建系统, 需所存储的数据是按规范制作的标准数据集, 它的数据结构和元数据是统一的, 所以只要在规划时选用支持分布式处理的大型数据库系统就可以了。

按照本文的数据组织模式, 各节点内部系统中数据将要通数据加工处理制作成标准的数据集后, 采集到本地局部共享数据库中。为了简化集成的难度与工作量, 数据集成可采用单向数据抽取方式, 即只把局部共享数据库需要的数据定时或动态地从各应用系统中提取出来, 然后存放在本地局部共享数据库中, 而不考虑分支机构内部各应用系统之间的有机集成。为了让用户能以一种一致的方式进行数据集成, 我们采用元数据来管理所有数据, 只要按照元数据的格式, 增加一类元数据, 系统便根据元数据, 自动管理添加的资料。将元数据内容用XML模式来定义, 首先将元数据抽象为一种独立于语法、中性的模型 (使用UML模型) , 这种模型可以与XML语法绑定, 然后按照转换规则形成XML模式。

2.3 大地测量数据的全局模式

当定义了局部大地测量数据模式并给出了集成化 (归一化) 的方法以后, 就可以得到作为大地网模式的全局大地测量数据模式。根据数据共享规范, 我们将采用可扩展置标语言XML建立元数据。以完现两大功能:一是在本地系统中提取本地局部共享数据库系统所需的数据表、视图或平面文件并把它们转换成XML文件;二是把XML转换成SQL文件, 并插人到本地局部共享数据库中。本次程序就是通过这些URI找到所有用到的局部模式文件, 进行集成化 (归一化) 处理, 归一到本地机的最终全局模式, 完成空间上的统一。当局部模式更改时, 只需要对相应组件进行更新, 而不需要修改整个模式文件。这样的方式易于维护, 有利于保持模式的实时更新。如果更新全局模式, 只需重新给定接口URI及相关元素, 重新进行归一化即可, 程序自动完成, 不需要更改内部结构, 完成时间上的统一。而归一化后的结果即为最终的大地测量数据全局模式。

3 结语

本文对大地测量数据实现共享服务而涉及到的相关信息技术进行了深人研究, 提出了“局部—归一化—全局”的数据组织模式, 并采用分布式数据库技术、XML的WEB服务技术和信息安全技术分别解决了跨地区跨部门数据的共享、异构信息系统集成和数据共享安全等难点问题。通过动态建模, 我们可以直接从结果中得到大地测量数据的层次结构、元素及类型定义, 达到了建模的目的。

摘要：在大地测量中, 病态问题广泛存在的。为了适应大地测量中数据资源共建的要求, 提出了数据模式的动态更新。本文通过研究归一算法, 实现了大地测量数据模式的动态更新, 可以选择不同单位定义的局部模式建立全局模式, 为进一步研究大地测量数据的资源共建与共享。

关键词：大地测量,数据模式,动态