
数据模型(Data Model)是数据特征的抽象。数据(Data)是描述事物的符号记录,模型(Model)是现实世界的抽象。数据模型从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件,为数据库系统的信息表示与 *** 作提供了一个抽象的框架。数据模型所描述的内容有三部分:数据结构、数据 *** 作和数据约束。
扩展资料:
数据模型所描述的内容包括三个部分:数据结构、数据 *** 作、数据约束。
1、数据结构:数据模型中的数据结构主要描述数据的类型、内容、性质以及数据间的联系等。数据结构是数据模型的基础,数据 *** 作和约束都建立在数据结构上。不同的数据结构具有不同的 *** 作和约束。
2、数据 *** 作:数据模型中数据 *** 作主要描述在相应的数据结构上的 *** 作类型和 *** 作方式。
3、数据约束:数据模型中的数据约束主要描述数据结构内数据间的语法、词义联系、他们之间的制约和依存关系,以及数据动态变化的规则,以保证数据的正确、有效和相容。
参考资料来源:百度百科-数据模型
参考资料来源:百度百科-数据结构
数据库模型一般有3个,前两个几乎已经淘汰了,我们现在用的是第3代了,叫“关系数据库”,用ER图来表示各个元素之间的关系,ER就是entity-relationship的缩写。
搞这个东西,要有高等数学和离散数学做基础。离散数学不行的话,搞高层次的东西就不行了。
我们设计数据库之前一般都会使用PowerDesign进行建模,那么如何 *** 作呢?下面我给大家演示分享一下。
工具/材料PowerDesign
01首先打开PowerDesign软件,点击顶部的File菜单,选择下拉菜单的New选项,如下图所示
02接下来在d出的New界面中选择Conceptual Data Model选项,接着给模型起名字,如下图所示
03然后进入工作区以后我们拖动顶部的实体图标,建立几个实体,如下图所示
04接下来双击实体,在d出的实体内容编辑界面中首先给实体填写名称等信息,如下图所示
05然后切换到Attribute选项,在这个界面设置实体所拥有的属性字段,如下图所示
06接下来设置完实体,我们在拖动关系图标给实体添加关系,如下图所示
07然后双击关系线,在关系界面中设置实体之间的关系类型,主要有一对多,一对一,多对多,如下图所示
08接下来我们点击顶部的Tools菜单,选择下拉菜单中的Generate Physical Data Model选项,如下图所示
09最后在d出的界面中选择要建模的数据库版本,然后就可以生成建模语言了,如下图所示
一、范围
本标准定义了山东半岛城市群地质-生态环境空间数据库的数据结构框架、数据实体及实体之间的相互关系,定义了成果图件空间数据的要素集、要素类、要素分类代码及属性数据项,可用于山东半岛城市群项目数据的采集、存储、管理、共享及数据库建设。
二、规范性引用文件
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB / T 1 1—2000 标准化工作导则 第 1 部分: 标准的结构和编写规则
GB / T 13923—92 国土基础信息数据分类代码
GB / T 2260—1999 中华人民共和国行政区划代码
GB / T 2659 世界各国和地区名称代码
GB / T 9649—88 地质矿产术语分类代码
DZ / T 0160—95 1∶ 200000 地质图地理底图编绘规范及图式
DZ / T 0197—1997 数字化地质图图层及属性文件格式
GB 958—99 区域地质图图例 ( 1∶ 50000)
DZ / T 0179—1997 地质图用色标准及用色原则
DDB 9702 GIS 图层描述数据内容标准
GB 17108—1997 海洋功能区划技术导则
中国地质调查局 地质图空间数据库建设工作指南 ( 2 0 版)
中国地质调查局 1∶ 20 万区域水文地质图空间数据库图层及属性文件格式工作指南
三、术语和定义
本标准涉及的主要术语如下:
1 地理信息数据库 ( geodatabase)
采用标准关系数据库技术来管理、表现地理信息的空间数据库。
2 数据包 ( data package)
逻辑相关数据实体的集合,本标准中将山东半岛城市群项目数据整体视作一个数据包。
3 数据实体 ( data entity)
描述专业领域同一类型数据的数据元素的集合,如地质构造数据实体,概念上等同于UML 的类。数据实体可通过一个或多个相关的数据元素及相关的数据实体定义。
4 数据集 ( dataset)
逻辑相关数据组成的数据集合,如一幅地图可视作一个数据集,数据集是一个逻辑上的整体。
5 数据子集 ( subdataset)
按一定规则划分的数据集中逻辑相关数据的集合,本标准中的一个数据子集对应一个地图要素类,数据子集类别对应地图上的图层划分。
6 空间数据 ( spatial data)
用来表示空间实体的位置、形状、大小和分布特征诸方面信息的数据。空间数据不仅具有实体本身的空间位置及形态信息,而且还有实体属性和空间关系 ( 如拓扑关系)信息。
7 空间参照系 ( spatial reference)
对地理信息数据的空间范围和投影的描述。
8 地图 ( map)
地理信息的图形描述,包括地理信息数据和地图元素,如标题、图例和比例尺等。本标准中将一幅地图视作一个数据集进行管理,并通过一组要素集 ( 要素类、关系类、属性表的集合) 、空间参照系、地图样式定义地图的数据内容及显示方式。
9 图层 ( layer)
地图上特定区域范围内按一定规则划分的相似要素类的集合,如水系、城镇。图层为要素类的专题组合及表现,一个图层定义了它包含地理信息数据的地理位置和显示方法。
10 要素 ( feature)
现实世界中的对象在地图图层中的表示,如地图中表示道路的一条线。
……
四、缩略语和符号
1 缩略语
ARD 图外整饰要素 ( Elements Around Map)
BMAP 地理底图 ( Basemap)
BOU 境界、边界 ( Bourn)
CD 代码 ( Code)
COL 综合柱状图 ( Colomnar Chart)
DT 日期 ( Date)
ELE 地形高程 ( Elevation)
……
2 UML 类图符号
山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究
3 ER 图符号
山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究
五、基于 UML 的 Geodatabase 的空间数据模型
构建地质数据的空间数据模型是建立地质信息数据库的一项关键工作,是数据库建设的基础。Geodatabase 数据模型作为 ArcGIS 软件平台的一种通用数据形式,目前已被国内外众多地质空间数据库的建设所采用。数据建模也已经成为地质数据库建立的一项主要内容。
目前针对地质、水文、矿产、海洋等多个领域的专业 Geodatabase 数据模型都已存在,国内目前应用于区域地质 - 生态环境调查的综合地质 - 生态环境空间数据模型还比较少见。因此,本项目在分析国内外目前比较通用的各专业数据模型的基础上,提出了专门面向山东半岛城市群地质 - 生态环境空间数据库建设的 Geodatabase 数据模型。
在 Geodatabase 数据模型中,允许定义要素之间类型的关联,Geodatabase 对空间数据管理以关系数据库为基础,利用商用关系数据库成熟的数据处理能力对空间数据和非空间数据进行统一管理。Geodatabase 使用面向对象的方法,使得要素可以具有自己的行为和属性,并且要素类具有继承性、多态性和封装性。这样,以更加适合自然的行为和人的思维方式去组织数据,更精确地模拟真实世界。
1 Geodatabase 数据模型的结构体系
Geodatabase 数据模型作为一种新型的面向对象的数据模型,融入了面向对象的核心技术,如类 ( Class) 、对象 ( Object) 、封装 ( Encapsulation) 、继承 ( Inheritance) 和多态( Polymorphism) 等思想和技术。Geodatabase 数据模型的目的就是为了让用户能更容易、更自然地表示 GIS 数据特征和更容易地建立特征之间的各种关系。Geodatabase 空间数据库数据模型如表 12 -1 所示。
表 12 -1 Geodatabase 内部结构
续表
2 Geodatabase 数据库模型的特点
Geodatabase 有两种,即个人与多用户 Geodatabase。
1) 个人 Geodatabase 支持内置于 ArcGIS 系统并提供对本地数据的访问,适用于面向项目的 GIS,在 Microsoft Access 数据库平台上实现,提供生成和更新 Access 数据库的服务,可处理小型或适中的 Access 数据库。但个人 Geodatabase 的存储容量有不能超过 2GB的限制。
2) 多用户的 Geodatabase 是通过 ArcSDE ( ARC 空间数据库引擎) 实现的。ArcSDE可以生成和访问从小型到大型的 Geodatabase 并提供关系型数据的开放界面。
与标准的关系数据库相比,Geodatabase 简化了地理数据建模的工作,因为它包含有用于建模地理信息的通用模型。
此外,Geodatabase 还同时支持两个视图,即对象视图和关系视图。这样就综合了对象视图和关系视图两者的优点。对象视图在 Geodatabase 中占据主导地位,其目的是提供一个接近于逻辑数据模型的数据模型,因而更接近于现实。关系视图则用于一些 Geodata-base 数据的常规处理,它表示的是一些简单地理对象的特征。
3 基于 UML 的 Geodatabase 数据模型的设计
( 1) Geodatabase 数据库设计的方法
在 ArcGIS 中,建立地理数据库可以有多种方法。借助 ArcCatalog,可以通过 3 种方式建立新的地理数据库。
第一种方法是建立一个新的地理数据库。
第二种方法是移植已经存在的数据到地理数据库中去。
第三种方式是用 CASE 工具来建立地理数据库。
( 2) 面向对象和 UML ( 统一建模语言)
面向对象是软件程序设计中的一种新思想,它能使程序设计更加贴近现实,并且花费更小的精力。面向对象方法学包含了对象 ( object) 、类 ( classification) 、继承 ( inherit-ance) 、聚集和消息 ( messages) 的概念。
UML ( Unified Modeling Language,统一建模语言) 是一种基于面向对象方法的建模语言,具有创建系统的静态结构和动态行为等多种结构模型的能力,是一种通用的建模语言。在 Geodatabase 的设计中,主要用到描述系统静态结构的类图。类图的节点表示系统中的类及其属性和 *** 作。类图的边表示类之间的联系,包括继承、关联、依赖、聚合等。
类的表示由 3 个部分方框组成,上面部分给出了类的名称; 中间部分给出了该类的单个对象的属性; 下面部分给出了一些可以应用到这些对象的 *** 作。类的表示如图 12 -5。
图 12 -5 类的表示
关联是对类的实例之间联系的命名,与关联有关的内容有关联元数 ( Degree) 、关联角色 ( Role) 和重复度 ( Multiplicity) 。
UML 中有 3 种类型的类: 抽象类 ( abstract class) 、可创建化类 ( creatable class) 和可实例化类 ( instantiable class) 。
UML 类图的符号见本节第四部分内容。
( 3) 面向对象的地理数据模型的设计方法
利用 CASE 工具进行 Geodatabase 数据模型设计的步骤具体为:
1) 在 CASE 工具中进行 UML 建模。
2) 将设计好的 UML 模型载入资料库 ( repositry) 。
3) 利用 GIS 软件提供的 CASE 接口,根据资料库中的 UML 模型生成空间数据库结构。至此,Geodatabase 空间数据库结构初具雏形。在 GIS 软件环境中,现在可以将新生成的数据或已有的数据进行格式转换后载入到设计好的 Geodatabase 空间数据库中,由空间数据库统一管理。利用 CASE 工具来建立 Geodatabase 地理数据库的工作流程见图12 - 6。
图 12 -6 利用 CASE 工具来建立 Geodatabase 地理数据库的工作流程
六、地质 - 生态环境 Geodatabase 数据模型的建立
( 一) 数据模型设计的依据
根据山东半岛城市群地质 - 生态环境调查评价研究工作的需要和山东半岛城市群地质 - 生态环境 GIS 数据库系统的整体设计要求,结合各地质 - 生态环境要素的成果图件和文本报告资料,利用 UML 设计工具 Microsoft Visio 完成了山东半岛城市群地质 - 生态环境Geodatabase 数据模型的设计 ( 图 12 - 7) 。
图 12 -7 山东半岛城市群地质 - 生态环境 Geodatabase 数据模型的设计依据
( 二) 山东半岛城市群地质 - 生态环境数据库的 UML 类图
1 数据集管理
山东半岛城市群项目数据包中的数据以数据集为单元统一组织管理,数据集管理方式就是将一份文字报告或一幅成果图件视作逻辑上的整体,用 “数据集编号”唯一标识,通过数据集实体统一管理。同一数据集的不同实体,例如成果图中的图层,通过实体中的“数据集编号”元素关联。
2 空间数据管理
山东半岛城市群项目数据包由文字报告及成果图件两大类数据组成,并以成果图件为主,成果图件是一空间数据实体,统一存储在面向对象的地理信息数据库中,以图幅为单元进行管理。
3 数据包总体结构
本标准中山东半岛城市群项目数据包总体结构用 UML 模型来体现,山东半岛城市群项目数据包由 “成果报告”、“元数据”及 “存档文件”3 个数据实体 ( UML 类) 组成,通过 “数据集”实体统一组织管理。“成果报告”由它的继承类 “文字报告”及 “成果图件”定义,为研究成果数据包的主体数据。“元数据”及 “存档文件”为数据集的辅助数据,“元数据”存放文字报告或成果图件的元数据; “存档文件”存放文字报告或成果图件的相关存档文件,供数据集数据的整体下载与利用。
一个 “数据集”实体对应一个项目的 “文字报告”或一幅 “成果图件”; 每一个数据集必须有一个而且只能有一个 “元数据”文件; “存档文件”是 “数据集”的可选聚合实体。
“成果图件”是一空间数据实体,由特定的面向对象地理信息数据库 ( Geodatabase)统一存储、管理。一幅 “成果图件”数据内容由一组空间要素集 ( 基础地理要素集、地质要素集、地球物理要素集、地球化学要素集、辅助要素集) 组成,空间要素集数据类型包括矢量 ( Feature Dataset,简称要素集) 、栅格 ( Raster Dataset) 和 TIN ( TIN Dataset)3 种。
4 数据集编号的编码规则
数据集编号由数据库管理方统一编码,必须保证编号在数据库中唯一,编号中的英文字母全部大写。
山东半岛城市群项目数据集按 “项目或图幅—提交单位—提交年份—成果序号”编码。数据集编号的字符串长度不得超过 22 位,以保证 “数据集编号 + 要素类名”的字符串总长度不超过 30 位。
5 成果图件要素类命名规则
要素类名字符串总长度不得超过 8 位。
矢量要素类按 “要素集类型 + 要素类名 + 要素类型”命名,全部用大写英文字母表示。“要素集类型”用一位代码表示,如 “L”表示基础地理要素集。栅格数据集数据以“要素集类型 + 要素类型”命名,要素类型用代码 RAS 表示,如 “DRSRAS”表示遥感栅格数据。TIN 数据集数据以 “要素集类型 + 要素类型”命名,要素类型用代码 TIN 表示,如 “LELETIN”表示地面高程 TIN。
6 成果图件要素分类编码规则
要素分类编码用以标识不同的要素类要素,保证地图要素存储、交换、显示的一致性。
( 1) 分类编码原则
1) 科学性、系统性;
2) 相对稳定性;
3) 不受地图比例尺的限制;
4) 完整性和可扩展性;
5) 适用性。
( 2) 分类编码方法
成果图件要素类中不同要素的分类编码采用中华人民共和国国家标准 《国土基础信息数据分类与代码》的编码结构,结构如下:
山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究
大类码、小类码、一级代码和二级代码分别用数字顺序排列。识别位由用户自行定义,以便于扩充。在本项目中编码分两类: ①基础地理要素编码; ②地质专业要素编码( 地质、地球物理、地球化学等) 。
( 三) 山东半岛城市群项目数据实体及实体关系
山东半岛城市群项目数据实体类及其代码见表 12 -2,实体类名代码按实体类的英文名缩略语编码,本标准中山东半岛城市群项目数据实体及实体间关系用 UML 及实体关系图 ( ERD) 来体现。
表 12 -2 山东半岛城市群项目数据实体类及其代码
1 数据集实体 ( MGRD_Dataset)
山东半岛城市群项目数据包中的 “数据集”实体用来统一组织管理 “文字报告”、“成果图件”、“元数据”及 “存档文件”数据实体,“数据集”实体中的数据项包含数据集的归属项目、提交日期、提交单位、主题类别及地理范围等可用于数据集检索的信息。一个 “数据集”实体对应一个项目的 “文字报告”或一幅 “成果图件”,“数据集”实体与 “元数据”实体间为一一对应关系,与 “存档文件”实体间为一对多的对应关系。“数据集”实体的数据内容及其存储表通过 “数据子集”实体分类定义,主键 [数据集编号]可用于同一数据集中不同 “数据子集”的关联,也可用于数据集对应的 “元数据”及“存档文件”的关联。
2 成果报告数据实体 ( MGRD SumTmaryReport)
研究成果报告数据实体包括项目的最终综合文字报告及相应的成果图件。
( 1) 文字报告数据实体 ( SR_WordReport)
文字报告数据实体包括 “文字报告”及图像格式的 “报告附图”数据实体,文字报告及附图均以二进制大对象存储。数据实体之间通过 [数据集编号] 关联。
( 2) 成果图件数据实体 ( SR_hemeMapSet)
“成果图件”数据实体是一空间数据实体,主要以矢量图形格式存储在地理信息数据库中,其中也包括栅格数据及 TIN 数据用于数据的空间分析。
1) 要素集: “成果图件” 数据实体以图幅为数据集单元进行管理; 图幅内容以分属不同空间要素集 ( 基础地理要素集、地质要素集、地球物理要素集、地球化学要素集、辅助要素集) 的要素类组合,同一个要素集内的要素类享有同一空间参照系,相互具有拓扑关系。
2) 要素类: 一个要素类的存储单元为关系数据库中的一个数据表,要素类图元类型有点、线、面、注记 4 种,一个要素类只能包含一种图元类型。本标准中基础地理要素集、地质要素集、地球物理要素集、地球化学要素类、辅助要素集的要素类用 UML 类图体现。
3) 图层: 图层为要素类的专题组合及表现,不同图层的组合即构成了可视化 “成果图件”。本项目通过对数据来源的分析,提出并建立了适合山东半岛城市群地区地质 - 生态环境调查与评价特点的空间数据库数据图层。考虑到空间数据的应用和相互转换,每一图层均应建立相应的内部属性表,属性表必须包含一些基本字段内容,根据具体任务的不同,需灵活扩充内部属性表字段内容。 “成果图件”数据实体的图层划分及其代码见表 12 -3。
4) 要素类属性: 要素类的要素特征由属性表定义,属性表每一行对应一个要素,每一列包含要素的一个特征信息。
表 12 -3 成果图件数据实体的图层划分及其代码
5) 要素类要素分类: 同一要素类中不同类型的要素用不同的代码标识,通过属性表中的 “编码” ( GEO_CODE) 数据项体现,以便地图中同一要素类要素的分类显示,并保证地图要素存储、交换、显示的一致性。在本项目中成果图件的基础地理要素分类代码采用中华人民共和国国家标准 《国土基础信息数据分类与代码》,并根据需要进行了扩充,地质专业要素分类代码全部由本标准定义,见表 12 -4 和表 12 -5。
表 12 -4 基础地理要素分类代码
表 12 -5 地质专业要素分类代码
图12 -8 山东半岛城市群项目数据包UML类图
图层编码中,第一位为图类代码,L 代表基础地理类图层; D 代表基础地质类图层;G 代表国土资源图层; W 代表地壳稳定性图层; S 代表水资源图层; H 代表海岸带图层;T 代表生态环境图层; R 代表人类工程活动图层; F 代表分析评价图层; Y 代表预测与防治图层; Z 代表辅助图层。第二位为比例尺代码,图件均采用 1∶ 50 万比例尺,代码为 B。第三位到第五位为图名的汉语拼音首字母缩写。第六位为图层数字编号。
( 四) 山东半岛城市群项目 UML 类图
1 山东半岛城市群项目数据包 UML 类图
UML 类图见图 12 - 8。
2 成果图件要素集 UML 类图
1) 基础地理要素集实体 UML 类图 ( FD_Geography) 。本项目将基础地理要素分为地理网格、居民地、境界、交通网、地貌地形、水系、海洋海岸带、行政区划、栅格数据等 9个抽象要素类,建立了 “各市基本情况”对象类,与表明各地区域的 “城市群”类相连接,将山东半岛城市群8 个地级市的地理位置数据与地区的基本资料数据有机地联系起来。
2) 地质要素集实体 UML 类图 ( FD_Geology) 。
3) 国土资源要素集实体 UML 类图 ( FD_LandResource) 。
4) 水资源要素集实体 UML 类图 ( FD_WaterResource) 。
5) 生态环境要素集实体 UML 类图 ( FD_Environment) 。
6) 辅助要素集实体 UML 类图 ( FD_Ancillary) 。
3 山东半岛城市群项目数据实体关系图
1) 数据集实体 ER 图 ( MGRD_DataSet) 。
2) 研究成果报告数据实体 ER 图 ( MGRD_SummaryReport) ( 图 12 - 9) 。
图 12 -9 研究成果报告数据实体 ER 图 ( MGRD_SummaryReport)
七、山东半岛城市群项目数据包数据字典
( 一) 数据集实体 ( MGRD_DataSet)
山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究
( 二) 研究成果报告数据实体 ( MGRD_SummaryReport)
1 文字报告数据实体 ( SR_WordReport)
山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究
2 成果图件数据实体 ( SR_ThemeMapSet)
( 1) 基础地理要素集实体 ( FD_Geography)
山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究
( 2) 地质要素集实体 ( FD_Geology)
山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究
( 3) 水资源要素集实体 ( FD_HydroResource)
山东半岛城市群地区地质-生态环境与可持续发展研究
先建概念模型,可用ER或者EER表达,
再建立逻辑模型,是ER或者EER的衍生,(概念模型和逻辑模型有时可以一步到位)
最后再用软件转为物理模型,然后数据库就自动生成了。
数据分析一般会遵循经典的数据科学流水线方法,其名为OSEMN
1Obtain(获取):解决问题首先要能获取到数据;
2Scrub(清洗):这包含对缺失数据或无效数据的数据填充和固定列名;
3Explore(探索):再然后就是探索数据,期待从数据中得到一些启发,找出离群数据和怪异数据,并理解每一个可解释性变量和响应变量之间的关系,为此我们可以用相关数矩陈来搞定,
4Model(建模):数据建模可以预测员工是否是嫌疑人;
5INterpret(解读):最后一步是解读数据。随着数据分析,最后会得出什么结论?什么因素导致员工dao pian
我国开展的数字填图技术研究瞄准野外数据采集技术这一科学技术前沿,进行了原创性研究,从地质调查源头出发,以野外地质数据获取过程的数字化为核心,研究数字地质填图的理论与技术方法,创造性地提出了PRB(Point Routing Boundary)数字填图理论与技术方法。在确定描述粒度、空间粒度和存储粒度的分割技术的基础上,丰富和完善了地质调查与填图野外数据获取技术,使数字填图技术及其方法真正成为了一种通用的技术方法和平台。
数字填图技术(Digital Mapping Technique):采用嵌入GPS、运行PLAM OS或Win-dows CE、并装入了野外调查数据采集系统和数字地形图的掌上或平板电脑构成野外数据采集器。通过野外数据采集器,直接在野外获取各类数据化的原始地质资料,与相配套的桌面系统一并建立野外调查和室内鉴定、测试等手段形成的原始调查资料数据库,并通过室内资料综合整理,对地质、地理、地球物理、地球化学和遥感等多源地学数据进行综合分析和地质制图,形成地学调查的各类成果数据库(如地质图空间数据库、多媒体地质调查报告等)和通用的数据仓库,实现数字区域地质调查中的数据库共享。
总之,数字填图技术是基于GIS、GPS、RS 技术为一体的区域地质调查野外数据和信息的数字化获取技术及其数字化成果的一体化的组织、一体化的管理、一体化处理和个性化的社会化服务计算机科学技术。
PRB数字填图技术(PRB Digital Mapping Technique):把野外地质调查观测路线的过程,用实体点——地质点、网链——分段路线、全链或几何拓扑环——点和点间界线的数据模型和组织方式,对野外路线观测的对象及其过程的描述进行定义、分类、聚合和归纳,分层并结构化与非结构化相结合的储存在空间数据库中。相应的数据模型称为PRB数据模型,用PRB组合的关系描述野外路线观测描述的过程称为数字PRB 过程,采用这种PRB过程进行数字填图的技术被称为PRB数字填图技术。
PRB 数据模型(PRB Data Model):是描述PRB的基本过程、支配PRB 基本过程组合的规则及运用整个PRB 过程的公共机制的数据模型,由10个野外数据采集实体数据模型构成。它们是设计路线、地质点、分段路线、点上和点间界线、GPS点位、样品、化石、产状、素描、照片。PRB数据模型均有描述空间位置和观测内容(结构化与非结构化描述)的三部分组成。每个过程的空间位置数据库解决了地质制图的问题,每个过程的结构化数据库解决调查内容结构的规范化,每个过程的非结构化数据——自由文本开辟了地质思维自由发挥的空间,既能满足计算机处理的需要,又能保证地质工作者取全、取准观测数据和参数。
PRB基本过程(Basic Process of PRB):由地质点(Point,简写为P)、点间路线(Routing,简写为R)、点上和点间界线(Boundary,简写为B)三个基本过程组成。地质点P过程是指野外路线所通过的地质界线,重要接触关系、重要地质构造,或重要地质现象等进行地质观测点控制的过程。分段路线R 过程是两个地质观测点之间的实际分段路线描述记录的控制过程。该实际路线根据两个地质观测点之间的内容和变化来进行分段描述,该变化可以是两个地质实体的界线、也可以是一个地质实体的内部变化。点间界线B过程是依赖于R的过程。它是对两段R之间的界线来进行分段描述。同R一样,该界线可以是两个地质实体的界线、也可以是一个地质实体的内部变化界线。B过程在室内PRB过程中,是地质连图的重要依据。
PRB基本过程的组合规则(The Rule of Basic PRB Process Combination):描述了PRB基本过程的组合规则。地质点P过程是PRB 过程的核心,分段路线R 过程、点间界线B过程必须隶属P过程。一个P过程可以有1个至n个R过程,0个至n个B过程。一个R过程可以有0个或1个以上的B 过程。
PRB过程的公共机制(The Public M echanism of PRB Process):根据数字填图的特点,PRB过程的公共机制由PRB划分、PRB过程字典与PRB过程扩展机制组成。PRB过程划分是描述PRB的划分及过程编码规则;PRB过程字典是PRB过程采用的三种类型字典的规则;PRB 过程扩展机制是描述在PRB 过程的采样过程规则,这些采样过程包括产状、化石、素描、照片、影像、样品的数据采集。
PRB过程基本程式(The Basic Styles of PRB Process): PRB过程基本程式是由PRB组合而成,是路线地质调查的最小组合单位。它由以下几种最小单元的组合模式:①P适合区域地质调查中的补点工作;②P-R-P,P-(B)-R-(B)-P,P-P组合,适合地质内容中等复杂程度的填图工作;③P-(B1,B2,…)-R-(B1,B2,…)-P组合,适合地质内容复杂程度大的填图工作。
PRB数据 *** 作(The Data Operation of PRB Process):把PRB野外手图的组织、图幅PRB库创建、野外PRB 手图库组织与管理、PRB 实际材料图数据的综合处理、编稿数字地质图的成图、PRB数据质量检查、PRB库信息检索、PRB地质连图、PRB工作量统计等 *** 作统称为PRB数据 *** 作。
PRB 字典(PRB Dictoinary):PRB字典是为解决地层、构造、岩性等地质内容分类与描述的规范化、野外数字填图中专门术语的灵活查阅、提高野外数据采集效率而设立的。PRB字典的建立可以减少或避免在地质填图中存在的分类与描述不够规范等问题,为PRB 数据库在更大的范围内有效共享提供了基本保证。野外数据采集系统提供了3种类型PRB字典:PRB过程一般术语字典、PRB过程野外记录结构化描述字典和PRB 过程规范结构化填空补缺式描述字典。
PRB过程一般术语字典(The General Technical Term Dictionary of PRB Process):也称PRB 过程2级(需二级查询)字典。由填图项目组根据工作区的地质特征,定义词典目录与相应词条。词典目录文件由大类的专业术语构成,词条文件按词典目录的记录为文件名,记录由组成该同典目录的词条组成。电子词典数据文件可用常用的字处理软件(如记事本等)形成。
PRB过程野外记录结构化描述字典(The Sturcture Technical Term Dictionary of PRB Process for Data Collection in Field Geological Mapping):也称PRB过程l级(直接查询)字典,为保证记全、记准野外地质观测现象,野外数据采集系统采取结构化自由文本描述方式,由填图项目组根据测区的地质特点,自己定义结构化术语词条文件,其数据文件可用常用的字处理软件形成。数据格式与词条文件的建立方法相同。在野外数据采集过程中,使用字典中的术语不须通过二级查找就能获得,故称PRB过程1级字典。
PRB过程规范结构化填空补缺式描述字典(The Filling Structure TechnicalTerm Dictionary of PRB Process):该字典主要包括对一些填图单位描述的内容,如岩石名称、颜色,厚度等,留有少部分描述,如特殊矿物及其含量变化等,需根据野外实际情况进行填写。该字典的建立有两个优点:一是可以把测区的所有填图单位的基本岩性描述事先建好,以便野外填图作为字典查询,有助于识别野外地质体:二是避免花费大量的时间进行常规的描述,将重点放在观测对象属性特征的描述上。规范结构化填空补缺式描述字典包含的内容为:专门词典目录文件和二级电子词典。专门词典目录文件名可由用户专门命名,避免在词典目录文件中查找,故称15级字典。
三级PRB体系(ThreeClasses PRB Framework):根据工作的阶段和周期,把PRB过程分为三级体系。一级PRB 过程:为两个地质点之间野外路线观测的PRB的最小单元过程,它由以P开始的多个B、R进行的任意组合,是构成二、三级PRB 过程的重要基础;二级PRB过程:为多个PRB的最小单元过程组合成的一条PRB填图路线;三级PRB 过程:把数字地质填图过程规范化为前期PRB过程、PRB初期过程、野外PRB过程、野外驻地PRB过程、室内PRB终结过程、PRB成果提交过程,把上述6个子过程统称为三级PRB过程。
数字剖面系统(Digital Section System):基于GIS、GPS、RS技术为一体的野外实测剖面数据测量、分层描述、采样数据的获取及其厚度计算、剖面数据的组织与管理、剖面图、柱状图的计算机自动成图系统。
PRB数据质量定量评价(The Evaluation for the Quality of PRB Data):根据本技术要求和数字填图野外数据采集工作指南,对数字地质填图的PRB 数据库质量进行定量评价。主要评价内容为:工作量完成情况、实际材料图完备程度与精度、地质实体有效控制精度等。
PRB数据流“栈”(Data Flow Stack Model for PRB Process):根据数字区调数据处理的特点,采用原型库、背景图层、PRB图幅库、野外手图库、实际材料图、采集日备份作为数据流的“栈”,用于不同PRB阶段数据存放、交换和传递。
数据流“栈”是野外路线观测所获得的各种数据,包括从PRB野外手图到PRB图幅库,到PRB实际材料图、到PRB 编稿地质图直至到地质图空间数据库流向的“逻辑渠道”。该“逻辑渠道”为不同阶段数据库的互通、实现区域地质调查全流程的数字一体化提供保证。
数据流“栈”由PRB原型库、背景图层、PRB图幅库、PRB野外手图库、PRB实际材料图、PRB 采集日备份数据目录组成,用于不同PRB阶段数据存放、交换和传递。
在不同PRB 阶段数据存放、交换和传递过程中,采用下列技术来为不同阶段数据模型的继承提供技术支持:①PRB 野外手图库完全继承了 PRB 原型库的数据结构与内容;②PRB 图幅库完全继承了PRB 野外手图库的空间数据结构与内容,而共享PRB 野外手图库非结构化的数据;③PRB实际材料图部分继承了PRB图幅库的空间数据结构,采用线—线,面—线属性自动复制技术实现部分继承;④PRB编稿地质图部分继承了PRB图幅库的空间数据结构,同时采用对半结构化数据的提取技术实现要素类和对象类数据转换的部分继承;⑤基于地质图一体化的描述、组织和存储的数据建模原则,得出了基于PRB数据模型为基础的PRB地质图空间数据库由17个基本要素类、6个对象类、8个综合要素数据集构成,并对实体名称、要素与对象编码、空间数据类型、实体间的关系、主关键字名称、子关键字名称、注释要素类编码、实体属性内容说明进行了定义和说明。
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