CN101604326A - 基于事件语义的土地利用数据更新与分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于事件语义的土地利用数据更新与分析方法。该方法通过事件语义提取土地利用变更业务中相应的地理事件，并定义事件之间的连锁关系；以事件为核心建立变更信息记录表，用以记录驱动土地利用数据状态发生变化的原因、时间以及数据间的联动关系；基于事件实现土地利用数据级联更新，并记录变更过程信息；通过事件序列利用亲缘继承关系进行历史回溯查询，实现土地利用数据快速分析。本发明在简化土地利用变更业务操作的同时精确记录了变更过程信息，保证了时空数据的完整性和内聚性，提高了历史回溯的效率，实现了土地利用数据的快速分析，对建立土地利用动态监测、加强土地管理有着重要的现实意义。
Description
技术领域
本发明涉及地理事件的技术领域，具体说的是一种基于事件语义的土地利用数据更新与分析方法。此方法对建立土地利用动态监测、加强土地管理具有重要的现实意义。此外，本发明也适用于其他时空数据的更新与分析。
背景技术
土地利用数据库随着时间的变化而不断更新，为了保证土地利用数据的现势性，国家每年开展一次土地利用变更调查，其调查的成果通过数据更新反映到数据库中。在该过程中，通过外业调查获取本年度所有发生变化的土地信息，并逐个土地利用实体做变更，最终完成数据的更新工作。整个过程需要借助大量的空间数据操作、复杂的拓扑关系处理方可完成，因此难度较大。
当前的土地利用数据更新方法存在以下不足之处：
1.土地利用数据更新需要对土地利用实体逐个进行，土地利用实体之间的关联性得不到体现，作业人员需要在不同的土地利用实体间切换进行图形处理，并且输入大量的属性信息，过程复杂，难以保证土地利用实体之间空间、属性的一致性；
2.土地利用数据更新过程中没有记录变更过程信息，现势数据与历史数据之间缺乏完整的对应关系，历史回溯必须通过空间关系叠加分析，效率低下，造成土地利用数据分析困难。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于事件语义的土地利用数据更新与分析方法。
基于事件语义的土地利用数据更新与分析方法包括如下步骤：
1)建立土地利用数据库，包括现势数据库和历史数据库；
2)通过事件语义提取土地利用变更业务中相应的地理事件，并定义地理事件之间的连锁关系；
3)以地理事件及其连锁关系为核心建立变更信息记录表，用以记录驱动土地利用数据状态发生变化的原因、时间以及数据间的联动关系；
4)基于地理事件及其连锁关系实现土地利用数据级联更新，并记录变更过程信息；
5)基于变更信息记录表，通过地理事件序列利用亲缘继承关系进行历史回溯查询，实现土地利用数据快速分析。
所述的通过事件语义提取土地利用变更业务中相应的地理事件，并定义地理事件之间的连锁关系步骤：以不同的土地利用实体作为变更主体来划分土地利用变更业务，并通过事件语义提取相应的地理事件作为主要地理事件，然后挖掘变更主体与其他土地利用实体之间的潜在联系，将主要地理事件引发的其他土地利用实体的变更定义为次要地理事件，实现主次地理事件的关联。
所述的以地理事件及其连锁关系为核心建立变更信息记录表，用以记录驱动土地利用数据状态发生变化的原因、时间以及数据间的联动关系步骤：以各种预定义的土地利用变更业务中具体的地理事件及其连锁关系为核心建立变更信息记录表，表中用地理事件标识驱动土地利用数据状态发生变化的原因，并通过记录数据变化前后的唯一标识码以及数据发生变化的时间来维护现势数据与历史数据间的联动。
所述的基于地理事件及其连锁关系实现土地利用数据级联更新，并记录变更过程信息步骤：基于地理事件及其连锁关系分别更新现势数据库中的变更主体以及关联的其他土地利用实体，填写变更信息记录表，并将被变更数据置换的数据导入历史数据库。
所述的基于变更信息记录表，通过地理事件序列利用亲缘继承关系进行历史回溯查询，实现土地利用数据快速分析步骤：基于变更信息记录表得到某个特定的或者某一段时间内的土地利用变更业务所对应的地理事件序列，然后通过地理事件序列获取变更前后的数据进行分析，整个过程不需要对数据进行空间关系叠加，从而达到快速分析的目的。
本发明与现有技术相比具有的有益效果：
1)实现土地利用数据级联更新，简化土地利用变更业务操作。土地利用数据更新过程中，参与变更的土地利用实体通过地理事件及其连锁关系进行关联，变更主体以及关联的其他土地利用实体的更新得以同时进行，从而摆脱了传统需要逐个土地利用实体进行变更的束缚，提高作业效率的同时易于维护土地利用实体之间空间、属性的一致性；
2)实现土地利用数据快速分析：土地利用数据更新过程中，使用变更信息记录表记录了地理事件序列、变更前后数据的标识以及地理事件发生的时间，实现了土地利用变更业务与土地利用数据之间以及现势数据与历史数据之间的关联，数据分析不需要通过空间关系叠加即可进行，提高了历史回溯效率，从而达到快速分析的目的。
附图说明
图1是一种实现本发明的技术流程图；
图2是本发明基于事件语义提取的土地利用变更业务中相应的地理事件及其连锁关系的定义图。
具体实施方式
本发明基于当前土地利用数据更新与分析方法的困境，提出了一种基于事件语义的解决方法。事件是世间万物变化的源泉，事件的发生导致实体状态的改变。在地理世界中，地理实体状态的改变是由事件驱动的，这些事件称为地理事件。土地利用变更业务一般包含多个地理事件，多个地理事件之间可能存在因果联系，还可能互为条件，因此有主次之分。主次地理事件的定义智能维护了土地利用变更中的联动，简化了土地利用变更业务操作，有效地保证了土地利用实体之间空间、属性的一致性；通过地理事件序列不需要通过空间关系叠加即可获取现势数据和历史数据之间的联系，提高了土地利用数据分析的效率。
基于事件语义的土地利用数据更新与分析方法包括如下步骤，技术流程图如图1所示：
1)建立土地利用数据库，包括现势数据库和历史数据库；
2)通过事件语义提取土地利用变更业务中相应的地理事件，并定义地理事件之间的连锁关系；
3)以地理事件及其连锁关系为核心建立变更信息记录表，用以记录驱动土地利用数据状态发生变化的原因、时间以及数据间的联动关系；
4)基于地理事件及其连锁关系实现土地利用数据级联更新，并记录变更过程信息；
5)基于变更信息记录表，通过地理事件序列利用亲缘继承关系进行历史回溯查询，实现土地利用数据快速分析。
所述的通过事件语义提取土地利用变更业务中相应的地理事件，并定义地理事件之间的连锁关系步骤：以不同的土地利用实体作为变更主体来划分土地利用变更业务，并通过事件语义提取相应的地理事件作为主要地理事件，然后挖掘变更主体与其他土地利用实体之间的潜在联系，将主要地理事件引发的其他土地利用实体的变更定义为次要地理事件，实现主次地理事件的关联。
所述的以地理事件及其连锁关系为核心建立变更信息记录表，用以记录驱动土地利用数据状态发生变化的原因、时间以及数据间的联动关系步骤：以各种预定义的土地利用变更业务中具体的地理事件及其连锁关系为核心建立变更信息记录表，表中用地理事件标识驱动土地利用数据状态发生变化的原因，并通过记录数据变化前后的唯一标识码以及数据发生变化的时间来维护现势数据与历史数据间的联动。
所述的基于地理事件及其连锁关系实现土地利用数据级联更新，并记录变更过程信息步骤：基于地理事件及其连锁关系分别更新现势数据库中的变更主体以及关联的其他土地利用实体，填写变更信息记录表，并将被变更数据置换的数据导入历史数据库。
所述的基于变更信息记录表，通过地理事件序列利用亲缘继承关系进行历史回溯查询，实现土地利用数据快速分析步骤：基于变更信息记录表得到某个特定的或者某一段时间内的土地利用变更业务所对应的地理事件序列，然后通过地理事件序列获取变更前后的数据进行分析，整个过程不需要对数据进行空间叠加，从而达到快速分析的目的。
实施例：
首先，根据第二次全国土地调查中发布的《土地利用数据库标准》(Standardfor land use database，中华人民共和国土地管理行业标准，TD/T 1016-2007，2007年11月28日发布)建立土地利用数据库，包括现势数据库和历史数据库。现势数据库与历史数据库数据结构相同，现势数据库存放现势数据，历史数据库仅存放被变更数据置换的数据，所有数据实体对象使用唯一标识码标识。
接着，通过事件语义提取土地利用变更业务中相应的地理事件，并定义地理事件之间的连锁关系如下：
a)简单属性变更。变更过程中图形不变，只变属性，如改变地类图斑的土地利用类型。变更主体可能是地类图斑、线状地物或者零星地物，如果变更主体是地类图斑，则一定会引发地类图斑中线状地物和零星地物的属性变更；如果变更主体是线状地物或者零星地物，则可能会引起其所在地类图斑的属性变更以及其所在地类图斑中其他线状地物和零星地物的属性变更；
b)对象增删。变更主体可能是线状地物或者零星地物，一定会引发地类图斑的属性变更以及地类图斑中其他线状地物和零星地物的属性变更。如果变更主体是线状地物，还有可能会引起地类图斑分割以及线状地物分割。
c)地类图斑合并。将两个或多个地类图斑一次性合并成一个地类图斑。变更主体是地类图斑，可能会引起参与合并的地类图斑中的对象增删以及一定会引发地类图斑的属性变更以及地类图斑中未被删除的线状地物和零星地物的属性变更。
d)地类图斑分割。将一个或多个地类图斑分割成两个或者多个地类图斑。变更主体是地类图斑，可能会引起进行分割的地类图斑中的线状地物的分割以及一定会引发地类图斑中线状地物和零星地物的属性变更。
e)复杂变更。在一个地类图斑里面挖孔或者多个地类图斑同时进行分割后合并。变更主体是地类图斑，可能会引起地类图斑的属性变更、地类图斑合并、地类图斑分割后合并、对象增删、线状地物分割以及线状地物分割后删除，一定会引发地类图斑分割以及地类图斑中未被删除的线状地物和零星地物的属性变更。
f)其他。基于以上变更的扩展，如线状地物偏移、线状地物拓宽。变更主体可能是地类图斑、线状地物或者零星地物，如线状地物偏移的变更主体是线状地物，会引起对象增删以及简单属性变更。
基于事件语义提取的土地利用变更业务中相应的地理事件及其连锁关系的定义如图2所示。上述地理事件及其连锁关系只包含了地类图斑、线状地物和零星地物三种土地利用实体，地类界、宗地、界址线等其他土地利用实体的地理事件及其连锁事件以及与上述三种土地利用实体之间的连锁事件没有进行定义和关联，但都可以基于上述定义进行扩展，在此不再赘述，以下同。
然后，以地理事件及其连锁关系为核心建立变更信息记录表，用以记录驱动土地利用数据状态发生变化的原因、时间以及数据间的联动关系。变更信息记录表数据结构如表1所示。
其中，变更号是唯一标识某个地理事件的标识码；前标识码记录了变更前土地利用实体对象的唯一标识码；后标识码记录了变更后土地利用实体对象的唯一标识码；变更时间记录了地理事件发生的时间。
变更号基于变更时间产生，组织格式为：
YYYYMMDDOOOOPPSS
其中YYYYMMDD代表发生变更当天的日期；对于同一天的变更根据时间的早晚进行排序后，每一个变更在这个序列中有一个唯一的位置，这个唯一的位置就是OOOO。PP代表当前主要地理事件，比如是线状地物增加(04)还是零星地物增加(06)，是地类图斑合并(08)还是地类图斑分割(09)等。SS代表次要地理事件，如复杂变更可能引起零星地物删除(07)和线状地物分割(11)。
表1变更信息过程表数据结构
| 字段名称 | 字段代码 | 字段类型 | 字段长度 |
| 变更号 | BGH | Char | 16 |
| 前标识码 | QBSM | Int | 10 |
| 后标识码 | HBSM | Int | 10 |
| 变更时间 | BGSJ | Date | 8 |
然后，基于上述提取的地理事件及其连锁关系定义实现土地利用数据级联更新，并记录变更过程信息。
首先，通过外业调查的坐标信息或者范围图在编辑环境中解析出变更范围，然后根据变更范围查询涉及变更的土地利用实体对象。接着，判定具体的土地利用变更业务并使用合适的预定义地理事件及其连锁事件对土地利用实体对象进行级联更新，分别更新现势数据库中的变更主体以及关联的其他土地利用实体，填写变更过程信息表。最后，被变更数据置换的数据进入历史数据库。
最后，基于变更信息记录表，通过地理事件序列利用亲缘继承关系进行历史回溯查询，实现土地利用数据快速分析。
通过变更过程信息表可以获取某个或者某一段时间内的土地利用变更业务所对应的地理事件序列以及土地利用实体对象的前后联系。其中前标识码标识的土地利用实体对象一定在历史数据库中，后标识码标识的土地利用实体对象由于可能发生过多次变更，有可能在现势数据库中，也有可能在历史数据库中。通过地理事件序列利用亲缘关系可以对土地利用实体对象进行历史回溯查询，获取变化前后的数据进行快速分析。
Claims (5)
1.一种基于事件语义的土地利用数据更新与分析方法，其特征在于包括如下步骤：
1)建立土地利用数据库，包括现势数据库和历史数据库；
2)通过事件语义提取土地利用变更业务中相应的地理事件，并定义地理事件之间的连锁关系；
3)以地理事件及其连锁关系为核心建立变更信息记录表，用以记录驱动土地利用数据状态发生变化的原因、时间以及数据间的联动关系；
4)基于地理事件及其连锁关系实现土地利用数据级联更新，并记录变更过程信息；
5)基于变更信息记录表，通过地理事件序列利用亲缘继承关系进行历史回溯查询，实现土地利用数据快速分析。
2.根据权利要求1所述的一种基于事件语义的土地利用数据更新与分析方法，其特征在于所述的通过事件语义提取土地利用变更业务中相应的地理事件，并定义地理事件之间的连锁关系步骤：以不同的土地利用实体作为变更主体来划分土地利用变更业务，并通过事件语义提取相应的地理事件作为主要地理事件，然后挖掘变更主体与其他土地利用实体之间的潜在联系，将主要地理事件引发的其他土地利用实体的变更定义为次要地理事件，实现主次地理事件的关联。
3.根据权利要求1所述的一种基于事件语义的土地利用数据更新与分析方法，其特征在于所述的以地理事件及其连锁关系为核心建立变更信息记录表，用以记录驱动土地利用数据状态发生变化的原因、时间以及数据间的联动关系步骤：以各种预定义的土地利用变更业务中具体的地理事件及其连锁关系为核心建立变更信息记录表，表中用地理事件标识驱动土地利用数据状态发生变化的原因，并通过记录数据变化前后的唯一标识码以及数据发生变化的时间来维护现势数据与历史数据间的联动。
4.根据权利要求1所述的一种基于事件语义的土地利用数据更新与分析方法，其特征在于所述的基于地理事件及其连锁关系实现土地利用数据级联更新，并记录变更过程信息步骤：基于地理事件及其连锁关系分别更新现势数据库中的变更主体以及关联的其他土地利用实体，填写变更信息记录表，并将被变更数据置换的数据导入历史数据库。
5.根据权利要求1所述的一种基于事件语义的土地利用数据更新与分析方法，其特征在于所述的基于变更信息记录表，通过地理事件序列利用亲缘继承关系进行历史回溯查询，实现土地利用数据快速分析步骤：基于变更信息记录表得到某个特定的或者某一段时间内的土地利用变更业务所对应的地理事件序列，然后通过地理事件序列获取变更前后的数据进行分析，整个过程不需要对数据进行空间关系叠加，从而达到快速分析的目的。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Du Zhenhong Inventor after: Liu Renyi Inventor after: Zhang Feng Inventor after: Liu Nan Inventor after: Zhang Huaxin Inventor after: Tang Yuanbin Inventor before: Liu Renyi Inventor before: Liu Nan Inventor before: Zhang Feng Inventor before: Zhang Huaxin Inventor before: Du Zhenhong Inventor before: Tang Yuanbin |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LIU RENYI LIU NAN ZHANG FENG ZHANG HUAXIN DU ZHENHONG TANG YUANBIN TO: DU ZHENHONG LIU RENYI ZHANG FENG LIU NAN ZHANG HUAXIN TANG YUANBIN |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120801 Termination date: 20130716 |