地理信息系统原理与应用课件

1第二章第二章第二章第二章 海洋海洋海洋海洋GISGISGISGIS数据数据数据数据柳柳 林林测绘科学与工程学院1第二章第二章 海洋海洋GIS数据柳数据柳 林林海洋地理信息系统海洋地理信息系统2 要求：要求：u掌握海洋数据的类型、特点掌握海洋数据的类型、特点u理解海洋空间及其数据表达。理解海洋空间及其数据表达。第二章第二章 海洋海洋GISGIS数据数据海洋地理信息系海洋地理信息系统统2 要求：第二章要求：第二章 海洋海洋GIS数据数据海洋地理信息系统海洋地理信息系统3第二章第二章 海洋海洋GISGIS数据数据12海洋地理空间及其数据表达海洋地理空间及其数据表达 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点3海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统3第二章第二章 海洋海洋GIS数据数据12海洋地理空海洋地理空间间及其及其海洋地理信息系统海洋地理信息系统42.1 2.1 海洋地理空间及其海洋地理空间及其数据表达数据表达第二章第二章 海洋海洋GIS数据数据海洋地理信息系海洋地理信息系统统42.1 海洋地理空海洋地理空间间及其及其数据表达第二章数据表达第二章海洋地理信息系统海洋地理信息系统5空间表达空间表达u陆地陆地GIS一般处理二维平面或曲面上的问题，而海洋水体的一般处理二维平面或曲面上的问题，而海洋水体的温盐密等物理要素及其形成的梯度等都是三维分布且相互温盐密等物理要素及其形成的梯度等都是三维分布且相互关联的，同时还与其他三维分布的生物和化学等要素密切关联的，同时还与其他三维分布的生物和化学等要素密切相关。当我们试图表现它们的分布时，往往无法用现有二相关。当我们试图表现它们的分布时，往往无法用现有二维的维的GIS表达这种真三维现象，因为二维表达这种真三维现象，因为二维GIS并不能表达水并不能表达水体内部现象。体内部现象。u对于这种问题，一种处理对于这种问题，一种处理方法方法是忽略垂直维的变化，对整是忽略垂直维的变化，对整个深度上的数据进行求和或者求平均，此方法在不需要考个深度上的数据进行求和或者求平均，此方法在不需要考虑垂直变化时是行之有效的，比如了解海洋生物种群区域虑垂直变化时是行之有效的，比如了解海洋生物种群区域性性属性属性分布等；分布等；2.1 2.1 海洋地理空间及其数据表达海洋地理空间及其数据表达海洋地理信息系海洋地理信息系统统5空空间间表达表达2.1 海洋地理空海洋地理空间间及其数据表达及其数据表达海洋地理信息系统海洋地理信息系统6空间表达空间表达 u第二种第二种方法是将水体分成不同深度大面和不同断面进行二方法是将水体分成不同深度大面和不同断面进行二维维GIS分布研究；分布研究；u第三种方法是第三种方法是建立建立3-D体模型，即三维体的数据结构的研究体模型，即三维体的数据结构的研究（Raper 2000），但目前主要应用在矿产、石油、水文方），但目前主要应用在矿产、石油、水文方面，而海洋领域对这方面的研究才开始（面，而海洋领域对这方面的研究才开始（Harding，MacNab）。）。Varma基于基于HH编码，通过对空间的等分，从编码，通过对空间的等分，从而索引空间对象（而索引空间对象（Varma 2000）。）。Meaden则提出了一种则提出了一种通用层次通用层次3D数据结构，任何海洋空间用这种网状瓦片切分数据结构，任何海洋空间用这种网状瓦片切分都有六都有六种分解，其索引采用种分解，其索引采用Magnitude码，不同应用使用码，不同应用使用不同分辨率（不同分辨率（Meaden 2000）。）。2.1 2.1 海洋地理空间及其数据表达海洋地理空间及其数据表达海洋地理信息系海洋地理信息系统统6空空间间表达表达 2.1 海洋地理空海洋地理空间间及其数及其数海洋地理信息系统海洋地理信息系统7时空数据表达时空数据表达 u时空时空数据数据表达是相对于空间静态表达而言，属于过程研究表达是相对于空间静态表达而言，属于过程研究的范畴。的范畴。u通常海洋通常海洋GIS中对于时间处理往往是忽略时间的连续变化，中对于时间处理往往是忽略时间的连续变化，将时间分段或取某时刻代替，即假设时间为静态，以表达将时间分段或取某时刻代替，即假设时间为静态，以表达现象在二维或三维空间上的特征与属性。现象在二维或三维空间上的特征与属性。u比如比如Meaille等（等（Meaille，Wald 1990）用不同时段的地图）用不同时段的地图形成一张综合图。这种方法是将形成一张综合图。这种方法是将GIS陆上方法直接套用到海陆上方法直接套用到海洋中来，忽略时间属性，其分析结果及其科学性值得讨论。洋中来，忽略时间属性，其分析结果及其科学性值得讨论。2.1 2.1 海洋地理空间及其数据表达海洋地理空间及其数据表达海洋地理信息系海洋地理信息系统统7时时空数据表达空数据表达 2.1 海洋地理空海洋地理空间间及及海洋地理信息系统海洋地理信息系统8时空数据表达时空数据表达 u时空时空数据数据表达的研究还有很多工作要做，其解决途径主要表达的研究还有很多工作要做，其解决途径主要有两方面。一是沿用陆上有两方面。一是沿用陆上GIS许多较为典型的时空模型。然许多较为典型的时空模型。然而，这些模型在表达海洋而，这些模型在表达海洋GIS中均有不可弥补的缺点，因此中均有不可弥补的缺点，因此需要寻找新的模型的出现。需要寻找新的模型的出现。二二是从海洋的实际情况出发，是从海洋的实际情况出发，针对其研究对象的特征，运用新的信息技术和理论，构造针对其研究对象的特征，运用新的信息技术和理论，构造新的数据模型。新的数据模型。u例如，仉天宇发掘了适用于海洋连续场的海洋例如，仉天宇发掘了适用于海洋连续场的海洋GIS模型数据模型数据和概念模型，通过对海洋地理信息系统的要求和设计原则和概念模型，通过对海洋地理信息系统的要求和设计原则的概括和总结，创新性地提出了海洋场模型理论的构思和的概括和总结，创新性地提出了海洋场模型理论的构思和基本内容。基本内容。2.1 2.1 海洋地理空间及其数据表达海洋地理空间及其数据表达海洋地理信息系海洋地理信息系统统8时时空数据表达空数据表达 2.1 海洋地理空海洋地理空间间及及海洋地理信息系统海洋地理信息系统92.1 2.1 海洋地理空间及其数据表达海洋地理空间及其数据表达海洋海洋GIS时空数据表达（据仉天宇时空数据表达（据仉天宇 2002）海洋地理信息系海洋地理信息系统统92.1 海洋地理空海洋地理空间间及其数据表达海洋及其数据表达海洋GI海洋地理信息系统海洋地理信息系统102.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点第二章第二章 海洋海洋GIS数据数据海洋地理信息系海洋地理信息系统统102.2 海洋数据海洋数据类类型和特点第二章型和特点第二章 海洋海洋海洋地理信息系统海洋地理信息系统11海洋数据类型海洋数据类型u随着海洋科学技术的发展与进步，海洋数据采集技术也日新月异，随着海洋科学技术的发展与进步，海洋数据采集技术也日新月异，所能获取的海洋数据类型也更加多样化。在这些海洋数据中，既包所能获取的海洋数据类型也更加多样化。在这些海洋数据中，既包括传统的断面、船舶报、站点等海洋观测数据，也包括括传统的断面、船舶报、站点等海洋观测数据，也包括ADCP，ARGO、航天遥感器、多波束回声仪等先进设备所获取的数据。、航天遥感器、多波束回声仪等先进设备所获取的数据。u相对于通过直接测量的方式获取海洋环境数据，航空和航天遥感越相对于通过直接测量的方式获取海洋环境数据，航空和航天遥感越来越多介入到数据获取中。这些先进手段对于海洋数据获取，无论来越多介入到数据获取中。这些先进手段对于海洋数据获取，无论从数量、质量、分辨率以及精度来讲都带来了革命性的变化。从数量、质量、分辨率以及精度来讲都带来了革命性的变化。u要将类型纷繁复杂的海洋数据投入实际的应用当中，首要工作就是要将类型纷繁复杂的海洋数据投入实际的应用当中，首要工作就是对其进行相应的分类工作。海洋数据的分类标准有很多种，每一种对其进行相应的分类工作。海洋数据的分类标准有很多种，每一种分类标准都针对一定的目的，由此也就造成了不同的分类结果。分类标准都针对一定的目的，由此也就造成了不同的分类结果。2.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点海洋地理信息系海洋地理信息系统统11海洋数据海洋数据类类型型2.2 海洋数据海洋数据类类型和特点型和特点海洋地理信息系统海洋地理信息系统12 海洋数据类型海洋数据类型u按照学科划分，可以将海洋数据类型分为海洋物理、按照学科划分，可以将海洋数据类型分为海洋物理、化学、地质、生物、渔业、气象等数据。化学、地质、生物、渔业、气象等数据。u按照海洋数据的时空形态来划分，则可以划分为海按照海洋数据的时空形态来划分，则可以划分为海洋场数据和海洋点数据。洋场数据和海洋点数据。u在物理海洋学中为了研究的方便，一般将海洋数据在物理海洋学中为了研究的方便，一般将海洋数据类型分为海洋要素数据和海洋现象数据。类型分为海洋要素数据和海洋现象数据。u按照数据源可以分为遥感数据、站点数据、海上测按照数据源可以分为遥感数据、站点数据、海上测量数据、基础地图数据以及数值数据。量数据、基础地图数据以及数值数据。2.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点海洋地理信息系海洋地理信息系统统12 海洋数据海洋数据类类型型2.2 海洋数据海洋数据类类型和特型和特海洋地理信息系统海洋地理信息系统13 海洋数据类型海洋数据类型 下面对海洋数据从获取数据源的不同，分别对五类数下面对海洋数据从获取数据源的不同，分别对五类数据进行说明：据进行说明：u遥感数据，主要包括航空飞机航拍数据；遥感数据，主要包括航空飞机航拍数据；HY卫星卫星数据、数据、SeaWiFS数据、数据、NOAA卫星数据、卫星数据、MODIS数据以及其他可购买的卫星数据；雷达数据；单数据以及其他可购买的卫星数据；雷达数据；单（多）波束数据等。（多）波束数据等。u特点，数据量非常巨大，成像周期短，有利于对特点，数据量非常巨大，成像周期短，有利于对一些突发问题进行研究。一些突发问题进行研究。2.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点海洋地理信息系海洋地理信息系统统13 海洋数据海洋数据类类型型2.2 海洋数据海洋数据类类型和特型和特海洋地理信息系统海洋地理信息系统14 海洋数据类型海洋数据类型u站点数据，在我国海洋站共有站点数据，在我国海洋站共有72个，长期验潮站有上百个，个，长期验潮站有上百个，此外还有其他非日常观测站，在辽东湾海域内也包括大量此外还有其他非日常观测站，在辽东湾海域内也包括大量的海洋站点。的海洋站点。u海上测量数据，主要包括各种大面和断面数据、浮标数据海上测量数据，主要包括各种大面和断面数据、浮标数据和船舶报数据。其中规模较大的专项调查数据包括国家海和船舶报数据。其中规模较大的专项调查数据包括国家海洋局和日本科技厅合作的中日黑潮合作调查、中美海洋局和日本科技厅合作的中日黑潮合作调查、中美海-气气相互作用调查、大陆架临近海域勘查、南沙群岛及其临近相互作用调查、大陆架临近海域勘查、南沙群岛及其临近海区综合考察、中国海岸带、海涂、海岛资源综合调查海区综合考察、中国海岸带、海涂、海岛资源综合调查（国家海洋局（国家海洋局 1980）以及大陆架调查等。通过这种方式）以及大陆架调查等。通过这种方式获得了大量的实测数据。获得了大量的实测数据。2.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点海洋地理信息系海洋地理信息系统统14 海洋数据海洋数据类类型型2.2 海洋数据海洋数据类类型和特型和特海洋地理信息系统海洋地理信息系统15 海洋数据类型海洋数据类型 u基础地图数据，主要是由国家测绘局完成的基础地图数据，主要是由国家测绘局完成的1:100万、万、1:50万、万、1:25万、万、1:5万基础数据；地方万基础数据；地方1:1万到万到1:5000；各城市；各城市1:1000万到万到1:500基础地理基础地理数据。数据。u海洋数据中还包括海洋数值产品，这类数据主要海洋数据中还包括海洋数值产品，这类数据主要是指从各种数据集中导出的数据，可以提供全球是指从各种数据集中导出的数据，可以提供全球覆盖的盐度、温度和其他海洋变量等，如覆盖的盐度、温度和其他海洋变量等，如Levitus Levitus 1982版、版、1994版和版和1998版。版。2.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点海洋地理信息系海洋地理信息系统统15 海洋数据海洋数据类类型型 2.2 海洋数海洋数海洋地理信息系统海洋地理信息系统16海洋数据类型（数据内容）海洋数据类型（数据内容）1.地貌数据地貌数据u海岸线、高程、流域范围、水深；沉积物和泥沙、沿海土海岸线、高程、流域范围、水深；沉积物和泥沙、沿海土壤；海洋与海岸地质；含水层资料。壤；海洋与海岸地质；含水层资料。2.动力因素动力因素1.潮汐、水流、波浪能；海水温度；气象；季节性影响。潮汐、水流、波浪能；海水温度；气象；季节性影响。3.生物地理生物地理u潮间带生境；水化学；渔业；鸟类（包括候鸟迁移路线、潮间带生境；水化学；渔业；鸟类（包括候鸟迁移路线、繁殖场、海岸鸟类、潜水鸟类）；哺乳动物（海洋哺乳动繁殖场、海岸鸟类、潜水鸟类）；哺乳动物（海洋哺乳动物、海岸哺乳动物）；海洋无脊椎动物和植被。物、海岸哺乳动物）；海洋无脊椎动物和植被。4.政治地理政治地理1.管辖边界、行政边界、立法边界、地藉边界。管辖边界、行政边界、立法边界、地藉边界。2.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点海洋地理信息系海洋地理信息系统统16海洋数据海洋数据类类型（数据内容）型（数据内容）2.2 海洋数海洋数16海洋地理信息系统海洋地理信息系统17海洋数据类型海洋数据类型5.经济地理经济地理1.陆地、海岸及近海开发利用（包括商业捕捞、水产养陆地、海岸及近海开发利用（包括商业捕捞、水产养殖、渔业加工、废物处理）；土地覆盖；建筑许可证；殖、渔业加工、废物处理）；土地覆盖；建筑许可证；区域规划；突发事件；废物排放和废物处理设施；运区域规划；突发事件；废物排放和废物处理设施；运动渔业和其它旅游体养业；海港及小型游艇码头。动渔业和其它旅游体养业；海港及小型游艇码头。6.运输系统运输系统1.轮渡及其它海洋运输业；机场；道路网；通航河道。轮渡及其它海洋运输业；机场；道路网；通航河道。7.专用区域专用区域1.考古遗址；野生动物禁猎区；生态保护区；国家级、考古遗址；野生动物禁猎区；生态保护区；国家级、省级、地方公园；民族专用保留地。省级、地方公园；民族专用保留地。2.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点海洋地理信息系海洋地理信息系统统17海洋数据海洋数据类类型型2.2 海洋数据海洋数据类类型和特点型和特点17海洋地理信息系统海洋地理信息系统18海洋数据体系结构海洋数据体系结构1.原始层原始层2.原始层包含了整个数据体系的数据源，类型多样，各类型原始层包含了整个数据体系的数据源，类型多样，各类型数据源特征显著，主要由分布在各个服务器上的原始文件数据源特征显著，主要由分布在各个服务器上的原始文件组成。这些原始文件包括文本数据文件、二进制数据文件组成。这些原始文件包括文本数据文件、二进制数据文件、描述儿数据的、描述儿数据的XML文件以及其他应用系统产生的数据文件以及其他应用系统产生的数据文件。文件。2.基础层基础层1.基础层包含有数据集库、基础数据库以及基础元基础层包含有数据集库、基础数据库以及基础元数据库。其中数据集库是以文件为单位对数据进数据库。其中数据集库是以文件为单位对数据进行归档管理；基础数据库是数据集文件的关系化行归档管理；基础数据库是数据集文件的关系化存储形式；元数据库保存存储形式；元数据库保存XML数据、代码数据、数据、代码数据、导航数据、装载日志、访问日志等。导航数据、装载日志、访问日志等。2.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点海洋地理信息系海洋地理信息系统统18海洋数据体系海洋数据体系结结构构2.2 海洋数据海洋数据类类型和型和18海洋地理信息系统海洋地理信息系统19海洋数据体系结构海洋数据体系结构3.集成层集成层1.集成层保存了经过清洗、转换等处理后的基础数据，为高集成层保存了经过清洗、转换等处理后的基础数据，为高层的数据分析和决策层的数据分析和决策(如如OLAP和数据挖掘和数据挖掘)提供数据服务。提供数据服务。4.产品层产品层1.产品层保存只读的、用户定制的产品数据。包含中间产品产品层保存只读的、用户定制的产品数据。包含中间产品库、最终产品库和产品儿数据，存放由以上各个数据层次库、最终产品库和产品儿数据，存放由以上各个数据层次产生的数据产品，如对基础数据的处理结果产生的数据产品，如对基础数据的处理结果OLAP后产生后产生的相关图形结果等数据产品的保存。的相关图形结果等数据产品的保存。5.专题层专题层1.海洋令题信息数据库是在海洋基础数据库和产品数据库的海洋令题信息数据库是在海洋基础数据库和产品数据库的基础上，通过综合分析、融合处理等多种技术手段，基础上，通过综合分析、融合处理等多种技术手段，ICI向实际应用需求建立的若干令题数据库。向实际应用需求建立的若干令题数据库。2.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点海洋地理信息系海洋地理信息系统统19海洋数据体系海洋数据体系结结构构2.2 海洋数据海洋数据类类型和型和19海洋地理信息系统海洋地理信息系统202.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点海洋数据体系海洋数据体系海洋地理信息系海洋地理信息系统统202.2 海洋数据海洋数据类类型和特点海洋数据体系型和特点海洋数据体系20海洋地理信息系统海洋地理信息系统212.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点国家国家海洋海洋数据数据体系体系系统系统结构结构海洋地理信息系海洋地理信息系统统212.2 海洋数据海洋数据类类型和特点国家型和特点国家21海洋地理信息系统海洋地理信息系统222.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点海洋海洋数据数据体系体系的数的数据源据源海洋地理信息系海洋地理信息系统统222.2 海洋数据海洋数据类类型和特点海洋型和特点海洋22海洋地理信息系统海洋地理信息系统23海洋数据有很多存储形式和标准格式海洋数据有很多存储形式和标准格式u二进制文件二进制文件uASCll文件文件unetCDF、HDF文件文件u二进制通用气象数据表示格式二进制通用气象数据表示格式BUFRu格网化的二进制文件格网化的二进制文件GRID等。等。2.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点海洋地理信息系海洋地理信息系统统23海洋数据有很多存海洋数据有很多存储储形式和形式和标标准格式准格式2.223海洋地理信息系统海洋地理信息系统24 海洋数据特点海洋数据特点 海洋数据由于测量方式以及自身因素等方面的原因，使其具海洋数据由于测量方式以及自身因素等方面的原因，使其具有不同于陆上数据的独特之处。有不同于陆上数据的独特之处。u动态性动态性 海洋无时无刻不处于动态变化之中，海洋数据也不可避免的海洋无时无刻不处于动态变化之中，海洋数据也不可避免的具有动态性的特征。海洋数据的动态性特征表现最明显的是具有动态性的特征。海洋数据的动态性特征表现最明显的是海洋现象的动态性。海洋现象的动态性不同于陆上的动态，海洋现象的动态性。海洋现象的动态性不同于陆上的动态，陆上的动态一般不涉及全域的动态，往往是局部的，只是一陆上的动态一般不涉及全域的动态，往往是局部的，只是一小区域或其边界的变化，而且已经变化将持续较长一段时间。小区域或其边界的变化，而且已经变化将持续较长一段时间。但是海洋现象每时每刻都是变化的，而且都是全局性的变化。但是海洋现象每时每刻都是变化的，而且都是全局性的变化。2.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点海洋地理信息系海洋地理信息系统统24 海洋数据特点海洋数据特点 2.2 海洋数据海洋数据海洋地理信息系统海洋地理信息系统25 海洋数据特点海洋数据特点 u模糊性模糊性海洋数据的模糊性主要表现在概念和边界界定上，海洋数据的模糊性主要表现在概念和边界界定上，由于海洋是动态的，所以有些定义不像陆地上那由于海洋是动态的，所以有些定义不像陆地上那么精确，由此从概念上就产生了模糊性。海洋中么精确，由此从概念上就产生了模糊性。海洋中的边界往往是模糊地，如其一海区的温度变化，的边界往往是模糊地，如其一海区的温度变化，其区域边界是模糊的，若认为划分出变化区域的其区域边界是模糊的，若认为划分出变化区域的边界，似乎是精确的区域边界，实质上是损失了边界，似乎是精确的区域边界，实质上是损失了信息，确切地说是给出了不精确的描述。信息，确切地说是给出了不精确的描述。2.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点海洋地理信息系海洋地理信息系统统25 海洋数据特点海洋数据特点 2.2 海洋数据海洋数据海洋地理信息系统海洋地理信息系统26 海洋数据特点海洋数据特点 u时空过程性时空过程性海洋数据的时空过程性主要体现在海洋现象方面。海洋现象海洋数据的时空过程性主要体现在海洋现象方面。海洋现象都具有时空过程性，不但存在于一定的空间范围内，还在时都具有时空过程性，不但存在于一定的空间范围内，还在时间上具有一定的持续性，也就是具有过程性。在海洋现象中，间上具有一定的持续性，也就是具有过程性。在海洋现象中，上一个时态的特点与下一个时态的特点是不同的，有一些特上一个时态的特点与下一个时态的特点是不同的，有一些特征发生了变化；以涡旋为例，上一时刻与下一时刻其涡旋中征发生了变化；以涡旋为例，上一时刻与下一时刻其涡旋中心、涡旋边界、涡旋面积等都可能会发生变化，而每个要素心、涡旋边界、涡旋面积等都可能会发生变化，而每个要素的变化对于研究涡旋来讲都很重要。由此可以看出，海洋数的变化对于研究涡旋来讲都很重要。由此可以看出，海洋数据的时空过程性在海洋研究中占据着非常重要的地位。据的时空过程性在海洋研究中占据着非常重要的地位。2.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点海洋地理信息系海洋地理信息系统统26 海洋数据特点海洋数据特点 2.2 海洋数据海洋数据海洋地理信息系统海洋地理信息系统27 海洋数据特点海洋数据特点 u时空粒度时空粒度海洋数据粒度不一，从许多海洋相关部门所获的海洋数据粒度不一，从许多海洋相关部门所获的数据来看，数据的粗细差别很大，有些是时空上数据来看，数据的粗细差别很大，有些是时空上或属性上是高层次的，也就是概括的，大粒度；或属性上是高层次的，也就是概括的，大粒度；有些是时空上或属性上是低层次的，也就是详细有些是时空上或属性上是低层次的，也就是详细的，细粒度的。时间粒度是指记录数据的时间间的，细粒度的。时间粒度是指记录数据的时间间隔，比如有以秒记录的数据，也有按天统计的数隔，比如有以秒记录的数据，也有按天统计的数据。据。2.2 2.2 海洋数据类型和特点海洋数据类型和特点海洋地理信息系海洋地理信息系统统27 海洋数据特点海洋数据特点 2.2 海洋数据海洋数据海洋地理信息系统海洋地理信息系统282.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型第二章第二章 海洋海洋GIS数据数据海洋地理信息系海洋地理信息系统统282.3 海洋数据模型第二章海洋数据模型第二章 海洋海洋GIS海洋地理信息系统海洋地理信息系统29 传统时空数据模型传统时空数据模型 u通过对海洋数据类型和特点进行分析，可以发现海洋通过对海洋数据类型和特点进行分析，可以发现海洋数据具有时空多维性，为了更好的对其研究，就需要数据具有时空多维性，为了更好的对其研究，就需要建立适合其特点的数据模型。数据模型是定义数据对建立适合其特点的数据模型。数据模型是定义数据对象类型、对象关系、操作和规则以维护数据库完整性象类型、对象关系、操作和规则以维护数据库完整性的模型的模型(Codd，1980)。u时空数据模型可以有效地表达地理信息的空间三维和时空数据模型可以有效地表达地理信息的空间三维和时态性，这方面的研究已经成为前沿领域和国际热点。时态性，这方面的研究已经成为前沿领域和国际热点。近年来，国内外许多研究者（近年来，国内外许多研究者（Clangran 1992）都致）都致力于对其进行研究，在很多方面进行了十分有益的探力于对其进行研究，在很多方面进行了十分有益的探索。索。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统29 传统时传统时空数据模型空数据模型 2.3 海洋数据海洋数据海洋地理信息系统海洋地理信息系统30传统时空数据模型传统时空数据模型（1）时空立方体时空立方体(Space-time Cube)（2）时空快照序列时空快照序列(Sequent Snapshots)（3）基态修正模型基态修正模型(Base State with Amendments)（4）时空复合模型时空复合模型(Space-time Composite)（5）时空三域模型时空三域模型(Spatial Temporal Domain)（6）基于特征的时空模型基于特征的时空模型(Feature-based Spatio-temporal Data Model)2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统30传统时传统时空数据模型空数据模型2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系统海洋地理信息系统31传统时空数据模型传统时空数据模型 （1）时空立方体）时空立方体(Space-time Cube)u时空立方体也被称为三维立方体（时空立方体也被称为三维立方体（Szego 1987，Samtaney 1994）是用一个立方体表示二维空间和一）是用一个立方体表示二维空间和一维时间的一种时空数据模型。维时间的一种时空数据模型。u该概念模型的思路简单明了，容易理解，但并不能反该概念模型的思路简单明了，容易理解，但并不能反映目标间的时空联结和时空拓扑关系；另外也没有提映目标间的时空联结和时空拓扑关系；另外也没有提出新的时空逻辑和数学算法，目前仅停留在最基本的出新的时空逻辑和数学算法，目前仅停留在最基本的思想阶段。思想阶段。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统31传统时传统时空数据模型空数据模型 2.3 海洋数据模海洋数据模海洋地理信息系统海洋地理信息系统32传统时空数据模型传统时空数据模型 （2）时空快照序列）时空快照序列(Sequent Snapshots)u时空快照模型是由一系列不同时间内的空间数据层所组成，该模时空快照模型是由一系列不同时间内的空间数据层所组成，该模型用一个时刻的空间数据层记录地理现象的状态，通过一系列不型用一个时刻的空间数据层记录地理现象的状态，通过一系列不同时间内空间数据层的集合便可以反映地理现象的时空演化过程。同时间内空间数据层的集合便可以反映地理现象的时空演化过程。这种模型起源于传统制图，并具有这种模型起源于传统制图，并具有Video慢动作的特点，可以在慢动作的特点，可以在传统的地理信息系统中使用。传统的地理信息系统中使用。u该模型在某种意义上可以认为是时空立方体的时间离散化形式，该模型在某种意义上可以认为是时空立方体的时间离散化形式，因此继承了时空立方体的良好思想，并在一定程度上解决了数据因此继承了时空立方体的良好思想，并在一定程度上解决了数据集的时间属性问题，具有良好的应用前景。该模型虽然可以描述集的时间属性问题，具有良好的应用前景。该模型虽然可以描述某一时刻目标的空间拓扑关系，但仅仅用模型却不能反映一个状某一时刻目标的空间拓扑关系，但仅仅用模型却不能反映一个状态到另外一个状态变化的事件，也无法反映时空拓扑的时空关系，态到另外一个状态变化的事件，也无法反映时空拓扑的时空关系，而且如果每一时刻都记录所有变化了和没变化的内容，数据冗余而且如果每一时刻都记录所有变化了和没变化的内容，数据冗余度大。度大。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统32传统时传统时空数据模型空数据模型 2.3 海洋数据模海洋数据模海洋地理信息系统海洋地理信息系统33传统时空数据模型传统时空数据模型 （3）基态修正模型）基态修正模型(Base State with Amendments)u该模型是在时间序列变化的基础上，记录基本状态和地理该模型是在时间序列变化的基础上，记录基本状态和地理现象的空间变化。现象的空间变化。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型t时刻状态时刻状态扰动区域扰动区域未受影响部分未受影响部分海洋地理信息系海洋地理信息系统统33传统时传统时空数据模型空数据模型 2.3 海洋数据模海洋数据模海洋地理信息系统海洋地理信息系统34传统时空数据模型传统时空数据模型 （3）基态修正模型）基态修正模型(Base State with Amendments)u为了避免连续快照模型将每张未发生变化部分的快照特征重为了避免连续快照模型将每张未发生变化部分的快照特征重复进行记录，基态修正模型按事先设定的时间间隔采样，只复进行记录，基态修正模型按事先设定的时间间隔采样，只存储某个时间的数据状态（称基态）和相对于基态的变化量。存储某个时间的数据状态（称基态）和相对于基态的变化量。u同快照模型相比较，节省大量存储空间，减少了数据冗余量。同快照模型相比较，节省大量存储空间，减少了数据冗余量。Peuquest（1995）将其应用于建立地籍管理、土地空间变）将其应用于建立地籍管理、土地空间变化查询并设计了化查询并设计了TGIS原型系统。但该模型较难处理给定时刻原型系统。但该模型较难处理给定时刻的时空对象间的空间关系。的时空对象间的空间关系。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统34传统时传统时空数据模型空数据模型 2.3 海洋数据模海洋数据模海洋地理信息系统海洋地理信息系统35传统时空数据模型传统时空数据模型 （4）时空复合模型）时空复合模型(Space-time Composite)u时空复合模型是时空一体化模型（时空复合模型是时空一体化模型（Langran 1988），该模型），该模型是对不同时间段的地理现象叠加的结果，其实质上是对基于是对不同时间段的地理现象叠加的结果，其实质上是对基于状态修正模型的发展。状态修正模型的发展。u时空复合模型将时空组合成为一个具体的时空集，把三维的时空复合模型将时空组合成为一个具体的时空集，把三维的时空体变为一个二维的空间，通过非空间属性来说明时间序时空体变为一个二维的空间，通过非空间属性来说明时间序列产生的时空组合。但是由于该模型把所有变化放在同一层列产生的时空组合。但是由于该模型把所有变化放在同一层上并建立拓扑关系，将空间目标分成许多小的弧段，并且必上并建立拓扑关系，将空间目标分成许多小的弧段，并且必须为空间目标中每一个新的弧段分配标志码，分割了空间目须为空间目标中每一个新的弧段分配标志码，分割了空间目标的完整性。标的完整性。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统35传统时传统时空数据模型空数据模型 2.3 海洋数据模海洋数据模海洋地理信息系统海洋地理信息系统36传统时空数据模型传统时空数据模型 （4）时空复合模型）时空复合模型(Space-time Composite)u时空复合模型使得按照地理目标进行查询十分困难。该模时空复合模型使得按照地理目标进行查询十分困难。该模型在理解和时间上都存在比较多的困难，而最大的问题是型在理解和时间上都存在比较多的困难，而最大的问题是时空复合模型不能使用现有的时空复合模型不能使用现有的GIS系统实现，现有系统实现，现有GIS系系统在数据录入、显示和分析功能上都不支持将空间目标的统在数据录入、显示和分析功能上都不支持将空间目标的多个版本放在同一数据层上，所以该模型很难实现。多个版本放在同一数据层上，所以该模型很难实现。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统36传统时传统时空数据模型空数据模型 2.3 海洋数据模海洋数据模海洋地理信息系统海洋地理信息系统37传统时空数据模型传统时空数据模型 （5）时空三域模型）时空三域模型(Spatial Temporal Domain)u时空三域模型时空三域模型 最早是由最早是由Peuquet（1995）提出来的，最近几年）提出来的，最近几年国内外一些学者都在深入探讨时空三域模型的建立问题。时空国内外一些学者都在深入探讨时空三域模型的建立问题。时空三域是指空间域、时间域三域是指空间域、时间域 和专题域。在一般的时空模型中，通和专题域。在一般的时空模型中，通常忽略了专题信息，因此时空三域集成后比简单的时空模型更常忽略了专题信息，因此时空三域集成后比简单的时空模型更能反映地理现象的时空体。能反映地理现象的时空体。u时空三域模型，作为一个概念模型是一个进步。但是，由于专时空三域模型，作为一个概念模型是一个进步。但是，由于专题域所涉及的领域非常广泛，包括自然、社会、经济等诸多方题域所涉及的领域非常广泛，包括自然、社会、经济等诸多方面，因此专题具有一定的不确定性。在这一概念模型下，如果面，因此专题具有一定的不确定性。在这一概念模型下，如果脱离实际情况，想实现进一步的物理结构的设计是不可能的。脱离实际情况，想实现进一步的物理结构的设计是不可能的。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统37传统时传统时空数据模型空数据模型 2.3 海洋数据模海洋数据模海洋地理信息系统海洋地理信息系统38传统时空数据模型传统时空数据模型 u在这种数据模型中，时间位置成为用于记录变化的组织基础，时间维上在这种数据模型中，时间位置成为用于记录变化的组织基础，时间维上的时间顺序，表达了地理现象的时空过程，时空轴（的时间顺序，表达了地理现象的时空过程，时空轴（time-line）用事件）用事件表（表（events list）表达。事件表记录了地理现象已知变化的顺序变化过）表达。事件表记录了地理现象已知变化的顺序变化过程，每个时间位置与地理现象已发生变化（已被观测到发生变化）的一程，每个时间位置与地理现象已发生变化（已被观测到发生变化）的一组位置或特征相关联。在给定的时间分辨率下，只记录发生变化的时刻，组位置或特征相关联。在给定的时间分辨率下，只记录发生变化的时刻，在时间的组织上可以看作是时间游程编码，类似于记录空间变化的栅格在时间的组织上可以看作是时间游程编码，类似于记录空间变化的栅格游程编码。事件表达了状态的变化，事件表存储了与时间有关的变化，游程编码。事件表达了状态的变化，事件表存储了与时间有关的变化，而且仅仅是变化。除了灾难性事件引起的突然变化外，变化也可以是渐而且仅仅是变化。除了灾难性事件引起的突然变化外，变化也可以是渐变的。对于逐渐变化，记录的变化事件可以是从上次记录以来的累积变变的。对于逐渐变化，记录的变化事件可以是从上次记录以来的累积变化量或按照特定的领域规则，关键问题是如何决定连续变化的时间位置。化量或按照特定的领域规则，关键问题是如何决定连续变化的时间位置。在基于事件的方法中，与每个变化相关的时间按升序或降序排列、存储，在基于事件的方法中，与每个变化相关的时间按升序或降序排列、存储，可以是任意时间分辨率。可以是任意时间分辨率。u时间三域模型将时空关系进一步提炼，并提出了一些方法，对实际应用时间三域模型将时空关系进一步提炼，并提出了一些方法，对实际应用遇有很大的指导意义。遇有很大的指导意义。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统38传统时传统时空数据模型空数据模型 2.3 海洋数据模海洋数据模海洋地理信息系统海洋地理信息系统39传统时空数据模型传统时空数据模型 （6）基于特征的时空模型）基于特征的时空模型(Feature-based Spatio-temporal Data Model)u基于特征的时空模型（基于特征的时空模型（M J Egenhofer 1999）是一种面）是一种面向对象的技术，对空间对象以类和实例对象两个层次来表向对象的技术，对空间对象以类和实例对象两个层次来表达，近年来已成为研究热点之一。达，近年来已成为研究热点之一。u在该模型中，类是指与有共同特征的地理现象，如河流、在该模型中，类是指与有共同特征的地理现象，如河流、道路、耕地等；对象则指具体的地理目标，如京沪高速、道路、耕地等；对象则指具体的地理目标，如京沪高速、候机大楼等。候机大楼等。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统39传统时传统时空数据模型空数据模型 2.3 海洋数据模海洋数据模海洋地理信息系统海洋地理信息系统40传统时空数据模型传统时空数据模型 以上传统的时空数据模型由陆地以上传统的时空数据模型由陆地GIS发展而来，发展而来，不能不能满足海洋环境数据动态、连续、边界模糊等特点的满足海洋环境数据动态、连续、边界模糊等特点的特殊要求特殊要求，而且现有模型的时间性不强，只能记录，而且现有模型的时间性不强，只能记录某个或某几个时刻的状态，时间上不连续，基本上某个或某几个时刻的状态，时间上不连续，基本上局限于局限于TGIS的研究范畴。目前多数海洋时空数据模的研究范畴。目前多数海洋时空数据模型也都是在陆地型也都是在陆地GIS时空数据模型的基础上进行了简时空数据模型的基础上进行了简单的扩充，对复杂海洋现象的描述与表达能力尚有单的扩充，对复杂海洋现象的描述与表达能力尚有欠缺。欠缺。因此设计面向海洋环境的时空数据模型，是因此设计面向海洋环境的时空数据模型，是海洋环境领域研究的重要内容之一。海洋环境领域研究的重要内容之一。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统40传统时传统时空数据模型空数据模型 2.3 海洋数据模海洋数据模海洋地理信息系统海洋地理信息系统41面向海洋环境的时空数据模型面向海洋环境的时空数据模型（1）基于特征的时空过程数据模型）基于特征的时空过程数据模型u地理实体或现象在时空域具有动态变化特性，其空间、时间和地理实体或现象在时空域具有动态变化特性，其空间、时间和属性是过程的统一体，传统的属性是过程的统一体，传统的GIS时空数据模型在描述、表达、时空数据模型在描述、表达、组织与分析这类数据时面临许多挑战。然而，基于特征的数据组织与分析这类数据时面临许多挑战。然而，基于特征的数据模型和以过程为对象的时空数据组织在动态数据的描述与表达模型和以过程为对象的时空数据组织在动态数据的描述与表达的方面具有优势。的方面具有优势。u基于特征的时空模型基于特征的时空模型(Egenhofer et al.，1999)是一种面向对是一种面向对象的技术，对空间对象以类和实例对象两个层次来表达。基于象的技术，对空间对象以类和实例对象两个层次来表达。基于特征的时空数据模型的基本思想是把特征看作基本单元，采用特征的时空数据模型的基本思想是把特征看作基本单元，采用面向对象技术设计特征的空间、时间和时空的属性、功能和关面向对象技术设计特征的空间、时间和时空的属性、功能和关系及其实例间的关联。如下图所示。系及其实例间的关联。如下图所示。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统41面向海洋面向海洋环环境的境的时时空数据模型空数据模型2.3 海洋海洋海洋地理信息系统海洋地理信息系统42面向海洋环境的时空数据模型面向海洋环境的时空数据模型（1）基于特征的时空过程数据模型）基于特征的时空过程数据模型2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型基于特征的时空数据模型框架基于特征的时空数据模型框架海洋地理信息系海洋地理信息系统统42面向海洋面向海洋环环境的境的时时空数据模型空数据模型2.3 海洋海洋海洋地理信息系统海洋地理信息系统43面向海洋环境的时空数据模型面向海洋环境的时空数据模型2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统43面向海洋面向海洋环环境的境的时时空数据模型空数据模型2.3 海洋海洋海洋地理信息系统海洋地理信息系统44面向海洋环境的时空数据模型面向海洋环境的时空数据模型（1）基于特征的时空过程数据模型）基于特征的时空过程数据模型u苏奋振苏奋振等人将过程作为属性、功能和关系在空间、时等人将过程作为属性、功能和关系在空间、时间和时空上的统一体提出了基于特征的海洋时空过程间和时空上的统一体提出了基于特征的海洋时空过程数据模型数据模型(苏奋振等，苏奋振等，2006)，该模型将海洋时空过程，该模型将海洋时空过程现象作为研究对象，进一步抽象为地理特征，采用面现象作为研究对象，进一步抽象为地理特征，采用面向对象技术对类时空过程数据向对象技术对类时空过程数据(点、线、面、体点、线、面、体)进行描进行描述、表达、组织与存储，并以述、表达、组织与存储，并以UML构建了特征对象逻构建了特征对象逻辑关系。辑关系。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统44面向海洋面向海洋环环境的境的时时空数据模型空数据模型2.3 海洋海洋海洋地理信息系统海洋地理信息系统45面向海洋环境的时空数据模型面向海洋环境的时空数据模型（1）基于特征的时空过程数据模型）基于特征的时空过程数据模型u薛存金等人薛存金等人(薛存金等，薛存金等，2007)探讨了基于特征的线过探讨了基于特征的线过程时空数据模型组的六元组框架体系，实现空间、时程时空数据模型组的六元组框架体系，实现空间、时间和属性的一体化存储和地理实体的动态分析。在分间和属性的一体化存储和地理实体的动态分析。在分析线时空过程特性的基础上，归纳总结出三大类十二析线时空过程特性的基础上，归纳总结出三大类十二个类别的线过程，进一步提出了基于特征的线过程时个类别的线过程，进一步提出了基于特征的线过程时空数据模型的概念空数据模型的概念;利用文件层次分块结构对时空线过利用文件层次分块结构对时空线过程数据进行了组织与存储，最后以海洋锋为实例进行程数据进行了组织与存储，最后以海洋锋为实例进行了实现。该模型在时空数据组织、时空查询、时空过了实现。该模型在时空数据组织、时空查询、时空过程提取和时空过程可视化等方面具有一定的实用性。程提取和时空过程可视化等方面具有一定的实用性。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统45面向海洋面向海洋环环境的境的时时空数据模型空数据模型2.3 海洋海洋海洋地理信息系统海洋地理信息系统46面向海洋环境的时空数据模型面向海洋环境的时空数据模型（2）基于场的时空快照格网模型）基于场的时空快照格网模型u基于场的时空快照格网模型是将陆地基于场的时空快照格网模型是将陆地GIS的时空数据快照模的时空数据快照模型与海洋场的时空格网模型相集成的一类时空数据模型。型与海洋场的时空格网模型相集成的一类时空数据模型。u基于场的时空格网模型是一种多级格网数据模型，它需要基于场的时空格网模型是一种多级格网数据模型，它需要对海洋数据或海洋现象数据进行三个层次的剖分。对海洋数据或海洋现象数据进行三个层次的剖分。u空间栅格离散化空间栅格离散化u时间离散分段时间离散分段u属性分层。属性分层。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统46面向海洋面向海洋环环境的境的时时空数据模型空数据模型2.3 海洋海洋海洋地理信息系统海洋地理信息系统47面向海洋环境的时空数据模型面向海洋环境的时空数据模型（2）基于场的时空快照格网模型）基于场的时空快照格网模型u苏奋振等人苏奋振等人(苏奋振等，苏奋振等，2006)就空间栅格离散化问题就空间栅格离散化问题提出了等角格网化方案和等面积格网化方案，并指出提出了等角格网化方案和等面积格网化方案，并指出时间离散分段和属性分层需要根据研究对象、实际数时间离散分段和属性分层需要根据研究对象、实际数据和现象进行具体划分。时空数据快照模型是由一系据和现象进行具体划分。时空数据快照模型是由一系列不同时间内的空间数据层所组成，分别记录地理现列不同时间内的空间数据层所组成，分别记录地理现象在不同时刻的状态，通过这一系列空间数据基于层象在不同时刻的状态，通过这一系列空间数据基于层的集合反映地理现象的时空演化过程。的集合反映地理现象的时空演化过程。u快照格网模型在一定程度上解决了数据集的时间属性快照格网模型在一定程度上解决了数据集的时间属性问题问题(仉天宇，仉天宇，2002)。如下图所示。如下图所示。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统47面向海洋面向海洋环环境的境的时时空数据模型空数据模型2.3 海洋海洋海洋地理信息系统海洋地理信息系统48面向海洋环境的时空数据模型面向海洋环境的时空数据模型（2）基于场的时空快照格网模型）基于场的时空快照格网模型2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型连续快照模型示例连续快照模型示例海洋地理信息系海洋地理信息系统统48面向海洋面向海洋环环境的境的时时空数据模型空数据模型2.3 海洋海洋海洋地理信息系统海洋地理信息系统49面向海洋环境的时空数据模型面向海洋环境的时空数据模型（2）基于场的时空快照格网模型）基于场的时空快照格网模型u基于场的时空快照网格模型适用于全球范围也适用于基于场的时空快照网格模型适用于全球范围也适用于近海区域。对于海洋数据采用基于场的时空快照格网近海区域。对于海洋数据采用基于场的时空快照格网模型具有以下优势模型具有以下优势(仉天宇，仉天宇，2002;季民，季民，2004;苏奋振苏奋振等，等，2006):(l)符合海洋环境数据获取及存储规律符合海洋环境数据获取及存储规律;(2)格网形式简单直观、高效灵活，主要表现在图形运格网形式简单直观、高效灵活，主要表现在图形运算处理、间变化等方面算处理、间变化等方面;(3)可充分利用现有技术条件，满足海洋主题的实用化可充分利用现有技术条件，满足海洋主题的实用化需求。需求。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统49面向海洋面向海洋环环境的境的时时空数据模型空数据模型2.3 海洋海洋海洋地理信息系统海洋地理信息系统50面向海洋环境的时空数据模型面向海洋环境的时空数据模型（2）基于场的时空快照格网模型）基于场的时空快照格网模型u但是基于场的时空快照格网模型在数据冗余和时空查但是基于场的时空快照格网模型在数据冗余和时空查询方面有一定的缺陷。从空间数据模型角度而言，格询方面有一定的缺陷。从空间数据模型角度而言，格网形式同矢量形式相比，缺少了矢量构图的精确性。网形式同矢量形式相比，缺少了矢量构图的精确性。理论上，格网大小可以无限细分，但是在实际中是不理论上，格网大小可以无限细分，但是在实际中是不可能的。可能的。u一般来讲应该在能够保证一定精度的情况下，来确定一般来讲应该在能够保证一定精度的情况下，来确定网格的大小。反之，如果对格网进行细分，需要的存网格的大小。反之，如果对格网进行细分，需要的存储空间会非常大，当格网细分到一定程度以后，该问储空间会非常大，当格网细分到一定程度以后，该问题将更加突出。题将更加突出。2.3 2.3 海洋数据模型海洋数据模型海洋地理信息系海洋地理信息系统统50面向海洋面向海洋环环境的境的时时空数据模型空数据模型2.3 海洋海洋海洋地理信息系统海洋地理信息系统51面向海洋环境的时空数据模型面向海洋环境的时空数据模型（3）快照格网的基态修正模型）快照格网的基态修正模型u快照格网基态修正模型的提出是为了解决时空快照格网模型的快照格网基态修正模型的提出是为了解决时空快照格网模型的数据冗余和时空查询问题。数据冗余和时空查询问题。1990年，年，Langran(Langran，1990)提出的修正格网模型在一定程度上克服了快照格网模型的提出的修正格网模型在一定程度上克服了快照格网模型的以上两点缺陷。以上两点缺陷。u该模型将格网单元及其变化以变长列表形式存储，列表中的每该模型将格网单元及其变化以变长列表形式存储，列表中的每个内容记录了该特定位置的变化，这种变化由新值和发生变化个内容记录了该