空间叠加是GIS系统必不可少的空间分析功能之一,空间叠加分析效率的高低直接影响到GIS整体功能的发挥。对象关系数据模型是关系数据库与面向对象思想相结合的产物,能提供强有力的数据表达方式,开创了GIS发展的新领域。然而,对象关系模型在给用户带来数据管理、维护的便利性和灵活性的同时,却由于数据模型方面的对象独立特征而在计算密集型的空间叠加操作上效率低下,无法满足基本的用户需求。因此,如何在保留对象关系模型的优势的同时,设计实现对象关系数据模型框架下的海量数据空间叠加方法,是当前空间数据模型和算法研究亟待解决的重要技术问题。 现有的基于对象关系模型的空间叠加方法多数都采用了传统的技术流程,只在叠加过程的算法设计和实现上稍做改进,而没有借鉴拓扑关系在叠加操作中的优势和方法,因此无法从根本上克服模型自身给运算带来的困难。本文尝试在这一领域进行了一些有益的探索,对基于对象关系数据模型的海量数据空间叠加方法的几个主要环节进行了深入研究。 本文首先阐述了空间数据的特点,详细介绍了几种空间数据模型的组织方式,并分析比较了拓扑关系数据模型和对象关系数据模型在数据表达、管理和处理方面的特点,然后研究了矢量数据空间叠加的方法,在分别探讨了基于拓扑的空间叠加和基于对象关系数据模型的空间叠加过程与特点后,提出了在对象关系数据模型的框架下,引入拓扑关系数据结构,帮助完成海量数据空间叠加的设计思想。随后结合矢量数据空间叠加的流程和对象关系数据库的特点,分析了实现该技术思想的几个关键技术问题,设计了完整的空间叠加方法。在探讨了拓扑关系数据结构的表达、存储方式和构建算法以后,确定了构建拓扑的方法和流程,通过研究多边形裁剪算法、平面曲线扫描求交算法和多边形自动生成算法,阐述了叠加运算的实现过程。最后基于将拓扑关系数据结构引入基于对象关系模型的空间叠加的设计思路,介绍了空间叠加方法的实现步骤,并以Oracle 10g和PostgreSQL/GEOS 1.0为比较对象,进行了实验和结果分析。