geca規(guī)則驅(qū)動(dòng)下的地理空間數(shù)據(jù)主動(dòng)更新

1、第 2 9 卷第 4 期 、 ， o 1 ． 2 9No ． 4遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào) ( 自然科學(xué)版 )J o u r n a lo f L i a o n i ngT e c h n i c a lUn i v e r s i t y ( Na t u r a lS c i e n c e )2 0 1 0年 8月Au g ． 2 0 1 0文章編號(hào)：1 0 0 8 — 0 5 6 2 ( 2 0 1 0 ) 0 4 - 0 5 7

2、1 — 0 4G E C A規(guī)則驅(qū)動(dòng)下的地理空間數(shù)據(jù)主動(dòng)更新 安 曉亞 ，孫 群 ，嚴(yán) 薇 l ’( 1 ． 信息工程大學(xué) 測繪學(xué) 院，河南 鄭州 4 5 0 0 5 2 ； 2 ． 6 1 5 1 2 部 隊(duì)，北京 1 0 0 0 8 8 )摘 要 ：為了提高地理空間數(shù)據(jù)更新 的 自 動(dòng)化水平 ，將E C A 規(guī) 則和 主動(dòng)數(shù)據(jù)庫 的理念和技術(shù)引入數(shù)據(jù)更新。對各 種地理事件的定義與描述做 了 重 點(diǎn)研 究， 建 立了地理事件邏輯表

3、達(dá)模型 。 對更新條件與更新操作進(jìn)行分類與描述 ，提 出了G E C A ( G e o ． E v e n t ． C o n d i t i o n ． A c t i o n )規(guī)則驅(qū)動(dòng) 下的地理 空間數(shù)據(jù)主動(dòng)更新 的執(zhí)行模型 。結(jié)果表 明：該方 法可 以提高空間數(shù)據(jù)更新的 自 動(dòng)化水平 。關(guān)鍵詞：地理空間數(shù)據(jù) ；主動(dòng)更新 ；G E C A 規(guī)則 ；地理事件 中圖分類號(hào)：P 2 0 8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ：AGe o s p a t i

4、a ld a t a b a s e sa c t i v eu p d a t i n gd r i v e nb yGECA r u l e sA NX i a o y a，S U NQu n，Y A Nwl e i l 二( 1 ． I n s t i t u t eo fS u r v e y i n ga n dMa p p i n g ， I n f o r ma t i o nE n g i n e e r i n gU

5、n i v e r s i t y , Z h e n g z h o u4 5 0 0 5 2 ， Ch i n a ；2 ． 6 1 5 1 2 T r o o p s ， B e i j i n g1 0 0 0 8 8 ， C h i n a )Ab s t r a c t ：I no r d e rt oi mp r o v et h eu p d a t i n go ng e o s p a t i a ld a t a

6、， t hi ss t u d yi n t r o d u c e st heEC A r u l e sa n da c t i v ed a t a b a s ec o n c e p t sa n dt e c h n o l o g i e si n t og e o s p a t i a ld a t a b a s eu p d a t i n g ． T h ed e s c r i p t i o na n dd

7、 e f i ni t i o no ft h eGe o — e v e n t sa r ei n v e s t i g a t e da n dal o g i ce x p r e s s i o nmo d e lf o rGe o - Ev e n ti sd e v e l o p e d ． Al s o ， t h eu p d a t i ngc o n d i t i o n sa n da c t i o na

8、 rec l a s s i f i e da n dd e s c r ib e d ．T h i sp a p e rp r e s e n t sa n i mp l e me n t a t i o nmo d e lf org e o s p a t i a ld a t a a c t i v eu p d a t i n gd r i v e nb yGEC A r u l e s ． A c a s es t u

9、d yp r o v e st h a tt h eme t h o dC a n g r e a t l yi mp r o v et hea u t o m a t i o na n di n t e l l i g e n tl e v e lo fd a t au p d a t i n g ．Ke ywo r d s ： g e o s p a t i a ld a t a ； a c t i v eu p d a t i

10、 ng ； GE CA r u l e s ； Ge o — e v e n t引言隨著地理空間數(shù)據(jù)“ 原始積累” 的逐步完成，當(dāng) 前工作 的重點(diǎn) 已經(jīng)從數(shù)據(jù) 庫建設(shè)轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)更新和 服務(wù)，但 目前地理空間數(shù)據(jù)的更新還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到持 續(xù)、高效的 目 標(biāo)【 l 】 。將主動(dòng)數(shù)據(jù)庫的理論和技術(shù)與 空間數(shù)據(jù)更新相結(jié)合便是空間數(shù)據(jù)主動(dòng)更新。研究 空間數(shù)據(jù)的主動(dòng)更新對于提高數(shù)據(jù)更新 的 自動(dòng)化 和智能化水平，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。1主動(dòng)數(shù)據(jù)庫與空間數(shù)

11、據(jù)主動(dòng)更新 主動(dòng)數(shù)據(jù)庫 的基本思想是數(shù)據(jù)庫 能夠監(jiān)視相 應(yīng)的事件，并對這些事件主動(dòng)做 出預(yù)先定義的反應(yīng) 和操作，從而提供主動(dòng)服務(wù)的功能【 2 】 。主動(dòng)數(shù)據(jù)庫 一 般 都采用 E C A ( E v e n t —C o n d i t i o n — A c t i o n ) 規(guī)則 。E C A規(guī)則的具體含義是： 當(dāng)某一事件( E v e n t ) 發(fā)生后 引發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)去檢測數(shù)據(jù)庫當(dāng)前狀態(tài)，看是 否滿足設(shè)定的條件( C o

12、n d i t i o n ) ，若條件滿足，便觸 發(fā)規(guī)定動(dòng)作( A c t i o n ) 的執(zhí)行 。將 主動(dòng)數(shù)據(jù)庫 的理念和技術(shù) 引入 空間數(shù)據(jù)更 新后，得出主動(dòng)更新的基本過程：計(jì)算機(jī)分析多源 空間數(shù)據(jù)源之 間的內(nèi)部聯(lián)系 ， 推理出相應(yīng)的地理事 件 ( 或者來 自 于數(shù)據(jù)庫外部觸發(fā)的事件 ) ，然后在 規(guī)則的指導(dǎo)下，根據(jù)相應(yīng)的條件，主動(dòng)執(zhí)行預(yù)先定 義好的更新操作?？臻g數(shù)據(jù)主動(dòng)更新的一般模型可 用 以下公式來表達(dá) ：AS DBU =

13、S DB+GEB+GEM 式中，：空間數(shù)據(jù)主動(dòng)更新； ．D 雪：傳 統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫 ；G髓 ：地理事件庫 ；G E：地 理事 件監(jiān)測 器 ?？諉枖?shù)據(jù)主動(dòng)更新可 以采用 G E C A 規(guī)則 ( “ 地 理事件． 條件一 動(dòng)作” 規(guī)則)來驅(qū)動(dòng)，G E C A規(guī)則的具 體 含 義 是 ：地 理 事 件 監(jiān) 測 器 監(jiān) 測 地 理 事 件 ( G e o ． e v e n t )的產(chǎn)生及其引發(fā)的結(jié)果，并且看是否 收稿 日 期：2 0 1 0

14、 — 0 2 ． 0 1’基金項(xiàng)目：國 家 “ 8 6 3 ”計(jì)劃基金資助項(xiàng)目 ( 2 0 0 7 A A 1 2 Z 2 0 6 )作者簡介：安曉亞 ( 1 9 8 2 - ) ，男， 甘肅 天水人，博士研究生，主要從事地理空間數(shù)據(jù)更新及 G I S 等方面的研究，E — m a i l ： x y a 2 0 0 1 @ t o m ． c o r n 。本文編校：朱艷華 第 4 期 安曉亞，等：G E C A規(guī)則驅(qū)動(dòng)下的地理 空

15、間數(shù)據(jù)主動(dòng)更新 5 7 3圖 2 針 對 屬 性信 息 的 更 新操 作 F i g ． 2u p d a t i n go p e r a t i o nf o ra t t r i b u t e．i n f o r ma t i o n( 2 )系統(tǒng)定義動(dòng)作 主要是指將 當(dāng)前系統(tǒng) 的狀態(tài)報(bào)告給用戶。( 3 )對數(shù)據(jù) 的直接編輯修改操作。2 ． 4G E C A 規(guī)則的結(jié)構(gòu)化定義與物理存儲(chǔ)格式 依據(jù)前文所述 ，設(shè)計(jì)出地理事件、更

16、新條件與 更新操作的物理存儲(chǔ)格式，如表 3 。表 3地理事件物理存儲(chǔ)格式 T a b ． 3me m o r yf o r m a to fg e o - e v e n t基本地理事件 復(fù)合地理事件 BE V e n t I D Ob j e e t l DlOb j e c t l D2GS PI DGS P P1GS P P2CP T y p e lGS P V a l u eTP I D T PPCPT y p e 2TP V

17、 U e事 件標(biāo) 識(shí) C E v e n t l D事 件標(biāo) 識(shí) 初始實(shí)體標(biāo)識(shí) C E v e n t T y p e事件類型 變化后實(shí)體 Ob j e c t l D s對應(yīng)實(shí)體集 狀 態(tài) 謂詞標(biāo) 識(shí) C E v e n t C o n T y p e 事件連 接類 型 狀態(tài)謂詞參數(shù) 1C E v e n t S q事件順序編號(hào) 狀態(tài) 謂詞參 數(shù) 2C E v e n t L e f t事件 左 指針 比較謂詞 1C E v e

18、 n t R i g h t事件右指針 狀態(tài)謂詞值 C p l D連接謂詞標(biāo)識(shí) 時(shí) 間謂 詞標(biāo) 識(shí) 時(shí)間謂詞參數(shù) 比較 謂詞 2時(shí)間 謂詞 值 綜合上文對更新條件和更新操作的分析，給 出二者的存儲(chǔ)格式 。表 4 更新條件和操作 的物理存儲(chǔ)格式 T a b ． 4me m o r yf o r ma to fu p d a t i n gc o n d i t i o na n da c t i o n更新條件 更新操作 C o n

19、d I D 條 件標(biāo) 識(shí) A c I D動(dòng)作 標(biāo)識(shí) C o n d T y p e條件類型 A c T y p e操作類型 O b j e c t l Ds對應(yīng)實(shí)體集 Ob j e c t I D s對應(yīng)實(shí)體集 R B o o l V a l u e返回布爾值 Up d a t e O p e r a t o r 更新算子指針 G S P I D 狀態(tài)謂詞標(biāo)識(shí) S y s t e m Ac t i o n系統(tǒng)函數(shù)指針 GS P

20、 V a l u e狀態(tài)謂詞值 Db O p e r a t o r數(shù)據(jù)庫操作類型 O p e r a t o r Ki n d運(yùn)算符類型 Ac P a r a操作參數(shù) C o n f i n e V a l u e邊界值 Ne x t A c l D后續(xù)操作標(biāo)識(shí) C o m O p e r a t o r 比較算子指針 N e x t C o n d l D 鄰接條件標(biāo)識(shí) 、C o n d C o n P條件 連接 謂詞 在更新

21、條件存儲(chǔ)格式中， “ 返回布爾值” 對應(yīng) 2 - 3節(jié)第一種更新條件 ，“ 比較算子指針” 是指指向評(píng)價(jià) 地理空間數(shù)據(jù) 的現(xiàn)勢性和數(shù)據(jù)質(zhì)量的函數(shù)標(biāo)識(shí)。在 更新操作存儲(chǔ)格式 中，“ 系統(tǒng)函數(shù)指針” 是指指向返 回系統(tǒng)狀態(tài)函數(shù)的標(biāo)識(shí) 。3 執(zhí)行模型 執(zhí)行模型是指對 G E C A 規(guī)則驅(qū)動(dòng)下的空間數(shù) 據(jù)主動(dòng)更新 的執(zhí)行過程和執(zhí)行方式模型化【 6 】 。執(zhí)行 過程 主要 分 以下 階段 ：( 1 )空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 將多源 、空間數(shù)據(jù)統(tǒng)一 于同一

22、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和同一編碼體系下。‘( 2 )事件檢測與存儲(chǔ) 利用相似性度量模型 檢測地理事件，同時(shí)加入到地理事件庫中。( 3 )觸發(fā)階段 從事件庫 中讀取一條記錄，在條件庫中查找被該事件所觸發(fā)的條件，形成一個(gè) 事件． 條件實(shí)例。( 4 )條件評(píng)估階段 對 ( 3 )中被觸發(fā)的條件 進(jìn)行評(píng)估 ，若條件符合 ，則轉(zhuǎn) ( 5 ) ，否則轉(zhuǎn) ( 3 ) 。( 5 )更新操作執(zhí)行階段 對符合條件的事件．條件實(shí)例進(jìn)行操作的執(zhí)行 。( 6 )規(guī)則的終止性分

23、析 更新操作的執(zhí)行可 能會(huì)引發(fā)后續(xù)事件發(fā)生，從而形成一系列規(guī)則的執(zhí) 行 ， 因此， 該階段主要是對規(guī)則的終止性進(jìn)行分析。( 7 )空間數(shù)據(jù)的一致性檢測及處理階段 對 更新后的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行各種一致性檢測，同時(shí)對不 一 致 的空 間數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性處理，如圖 3 。嘲 — ■ - ， 手 l L rll～ 、 ? r 一 ＆ j If · L、◆ 效據(jù) 準(zhǔn)備． 重新觸發(fā)事件 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)統(tǒng)一 ]．『， ∞ ． L*

24、、 T 檢 測1 一重 新 觸 發(fā) 事 件至(事件檢測 )f執(zhí)行更新動(dòng)作 、觸 發(fā)． 一 ．笪 寶’ _ ● ● ● ■ _ - - ?不 符 合l4實(shí) 例 圖 3 執(zhí)行模型 F i g ． 3e x e c u t i n gmo d e l將 G E C A 規(guī)則應(yīng)用于 1 ： 5 0萬基礎(chǔ)地理信息數(shù) 據(jù)的更新過程 中，以驗(yàn)證本文研究成果的可行性 。以生產(chǎn)時(shí)間最早的 l ： 5 0萬交通圖數(shù)據(jù)作為參照數(shù) 據(jù)，1 ： 2 5 萬基礎(chǔ)