基于网格数据模型的行政区划演变展示方法

基于网格数据模型的行政区划演变展示方法

论文摘要

历史地理是研究历史上地理现象存在、发生、演变和动力的学科,行政区划的变更作为历史地理研究的内容之一,其演变过程是一个随着平面空间和时间变化的三维过程。过去,大多采用传统的矢量数据模型来表达行政区划的时空变化过程,但是这种模型数据结构复杂,处理算法难度大,还会产生大量的空间数据冗余,针对这种问题,本文提出一种网格数据模型来存储行政区划时空数据。以中国历史地理信息系统(China Historical Geography Information System,CHGIS)数据中的时间序列府级界线数据为基础数据,选取数据比较全面详细的福建省所在空间范围作为研究区,时间范围从西汉至清代(公元前201年至公元1911年),以ArcGIS中的Geodatabase数据库来存储行政区划时空数据,通过设计空间表、时间表、属性表、行政隶属关系表来存储行政区划数据的空间和属性信息,并构建数据表之间的关系从而更好的管理和查询历史行政区划信息。以形状相同和大小一致的网格单元作为行政区划的数据载体,存储其政区名称、时间属性、空间属性及行政隶属关系等相关内容,其中一个行政区域范围可由若干网格单元的集合来表示。沿用CHGIS提出的地名“生存期”概念,即把一个地名从开始到结束的时间段称为记录生存期,很好的解决了其在时间轴上的存储问题。结果表明,以网格数据模型存储行政区划时空数据,将具有三维特征的时空数据存储于二维关系表中,这种数据结构简单清晰,操作便捷。基于本文构建的行政区划时空数据库,利用SQL Server语言查询历史行政区划信息,最后得到:(1)福建省福州市在公元220年、公元907年、公元1279年、公元1911年四个时间节点处行政区划存在状态;(2)福州地级城市驻地所在网格单元在时间轴上连续的专题属性状态及其变化过程;(3)福建省范围内地名为“长乐府”的历史空间区域范围及其对应的属性;(4)福建省所在区域范围内地名为“会稽郡”的父级行政区;(5)地名为“东越王国”在公元933年行政区划的空间存在状态及属性信息。基于行政区划时空数据库还可以在不同尺度下统计分析和可视化展示行政区划的时空数据信息,最后得到:(1)网格单元尺度下,福建省9个地级城市驻地所在空间位置处行政区划的历史变化过程,并由此可分析特定空间位置处历史行政区划演变的规律特征;(2)市(府)级尺度下,在公元前201年~公元1911年地名为福州、泉州的累计生命期;(3)省级尺度下,在公元前201年~公元1911年这2100多年来福建省历史行政区划演变的活跃程度。网格数据模型是目前地理学界用来进行空间数据标准化处理的主要方式之一,也是进行多源数据融合的有效方法之一,其可在不同尺度下进行多种专题数据的研究。本文以网格数据模型存储行政区划时空数据,为历史地理研究提供了定量分析的方法,可以定量统计分析某固定空间位置处历史行政区划演变的活跃程度及演变的规律特征。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 引言
  •   1.1 研究背景与研究意义
  •     1.1.1 研究背景
  •     1.1.2 研究意义
  •   1.2 国内外研究进展
  •     1.2.1 GIS在历史地理学中的研究现状
  •     1.2.2 时空数据模型的研究现状
  •     1.2.3 网格数据模型的研究现状
  •     1.2.4 目前研究中存在的问题
  •   1.3 研究内容
  •   1.4 论文组织结构
  • 2 基于网格数据模型的行政区划数据存储
  •   2.1 基于网格的历史地名变化存储特征
  •   2.2 基于网格的空间数据存储特征
  •   2.3 基于网格的地名生存期存储特征
  •   2.4 基于网格的隶属关系存储特征
  • 3 行政区划时空数据库的设计与实现
  •   3.1 行政区划时空数据表设计
  •     3.1.1 空间表设计
  •     3.1.2 时间表设计
  •     3.1.3 属性表设计
  •     3.1.4 隶属关系表设计
  •   3.2 行政区划时空数据库关系构建
  • 4 基于行政区划时空数据库的统计分析与查询显示
  •   4.1 统计分析
  •   4.2 数据查询
  •     4.2.1 时间查询
  •     4.2.2 空间查询
  •     4.2.3 属性查询
  •     4.2.4 隶属关系查询
  •     4.2.5 复合查询
  • 5 实验和分析
  •   5.1 研究区与数据来源
  •     5.1.1 研究区
  •     5.1.2 数据来源
  •   5.2 历史行政区划数据的获取与处理
  •   5.3 基于行政区划时空数据库的查询显示
  •     5.3.1 特定时间节点行政区划空间范围查询
  •     5.3.2 网格单元在时间轴上连续的专题属性变化查询
  •     5.3.3 特定地名的空间区域范围查询
  •     5.3.4 特定地名的隶属关系查询
  •     5.3.5 时间、空间、属性、隶属关系的复合查询
  •   5.4 不同尺度下行政区划时空数据的统计分析及可视化展示
  •     5.4.1 网格单元尺度下行政区划演变规律特征
  •     5.4.2 市(府)级尺度下地名累计生命期空间分布特征
  •     5.4.3 省级尺度下行政区划演变活跃程度
  • 6 结论
  •   6.1 研究结论
  •   6.2 论文创新点
  •   6.3 问题与讨论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间取得的科研成果清单
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 高晓晓

    导师: 张军海

    关键词: 网格数据模型,行政区划,时空数据库,政区演变,福建省

    来源: 河北师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,信息科技

    专业: 自然地理学和测绘学,计算机软件及计算机应用

    单位: 河北师范大学

    分类号: P208

    总页数: 51

    文件大小: 1979K

    下载量: 96

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