石富兰[1]2004年在《基于知识与规则的管线网数据模型》文中指出GIS数据模型是地理信息系统建设的关键。国内外对GIS数据模型的研究很多，有很多成熟且使用广泛的数据模型，但对市政管线网数据模型的研究却相对较少，只有美国Intergraph公司、ESRI公司和深圳雅都(GROW)公司有部分研究。目前已有的管线网数据模型针对市政管线网不同行业提供了不同的解决方案，因此无法重用已有的数据模型，没有提供不同行业的交互操作，不能适应管线网地理信息共享的需要，阻碍了管线网地理信息系统建设的发展。 为了实现管线网地理信息的共享，为了最大限度的重用已有的软件，降低开发成本，迫切需要一个新的数据模型。本论文在此情况下提出了基于知识与规则的管线网数据模型，该数据模型提供了管线网一体化的解决方案。 本论文回顾了GIS的几个代表性的数据模型。分别从管线网GIS核心数据模型、通用管线网GIS数据模型、管线网GIS领域模型、管线网GIS行业应用数据模型等方面研究了管线网数据模型框架；研究了管线网领域模型的建立过程和逻辑模型；研究了管线网行业应用数据模型的叁个代表性的实例——排水行业应用数据模型、路灯行业应用数据模型、道路网行业应用数据模型。 本论文在总结软件质量评价方法、评价因子等基础上将该模型与当前流行的GIS数据模型进行定性的比较和定量的评价。从而得到本数据模型是一个先进的、适应国内管线网地理信息系统建设的数据模型。 最后本论文探讨了管线网共享平台软件的实现与应用，阐述了该共享平台软件在遗产系统重建、系统快速构建以及互操作环境中的应用。
许婷[2]2005年在《基于“知识与规则”的城市管线GIS数据校验研究》文中研究指明随着我国城市信息化进程的加快,很多城市建立了相应的城市管线地理信息系统(城市管线GIS),使城市管线图形数据和属性数据的管理、更新、分析和应用等工作变得更加方便和安全。 目前城市管线GIS已经得到了大多数用户的认可,其应用也越来越广泛。由于实际的需要,人们对城市管线GIS不断提出新的要求,希望其能够对城市管线数据做出及时准确的分析,这就对城市管线数据质量和精度提出了更高的要求:另外,由于城市管线数据越来越多,而传统的手工校验极其浪费时间,并且从某种程度上来说是件不可能的事。因此对城市管线数据进行计算机校验成为城市管线GIS研究的热门课题。 本文首先通过对城市管线数据的组成、特点及其布设规范的研究,描述和定义了城市管线GIS中的知识与规则,指出了知识与规则在城市管线GIS中的重要地位。其次,通过对城市管线行业所有设备、管线的分类编码以及空间关系的提取、分类,对城市管线GIS中的知识进行表达,构建了知识管理系统,使得用户可以参与并灵活控制行业知识的定制;同时,在应用知识、驱动知识的基础上构建了一系列规则组件,这些组件可以最大限度地确保城市管线数据满足行业精度要求。最后,在知识与规则的基础上,设计了城市管线数据校验的模型,并以应用实例对此模型进行了验证。
杨俊杰[3]2014年在《基于知识与规则的建筑管网设施数据模型研究》文中提出建筑管网设施是为建筑物的使用者提供生活和工作服务的各种设施和设备系统的总称,是建筑物发挥使用功能、提高使用品质并减轻环境污染的必不可少的组成部分。随着社会发展及人民生活水平的不断提高,建筑物功能日益增加,为人们提供智能、卫生、舒适、安全的办公及生活环境的同时,也导致了建筑设备系统多、管线复杂,这些纵横交错的管线需要占用很大的建筑空间。这样一种情况给建筑管线综合造成了困难,也给建筑管网设施的后期维护带来了不便。当前,利用叁维GIS对整个城市的叁维立体空间进行统一描述,并充分准确地集成表达地下的地质、管线、构筑物,地上的土地、交通、建筑、植被,以及室内的设施、房产、人口等,形成与现实世界一致的叁维立体空间框架,已成为GIS技术研究与应用的国际前沿。在此背景下,针对建筑管网设施的特点和管理需求,本文展开了对建筑管网设施数据模型研究,对于提高建筑管网设施维护管理的信息化水平具有重要的意义。本文主要完成的工作包括:1)参照国家行业标准及相关规范,从语义信息、几何信息、属性信息、关系信息等几方面对建筑管网设施进行了详细分析,建立了建筑管网设施概念模型;2)在建筑管网设施概念模型的基础上,给出了表达建筑管网设施语义信息、几何信息、属性信息和关系信息及它们之间关系的逻辑模型,并给出了存储这些数据信息的物理存储模型;3)依据建筑给水排水设计规范(GB 50015-2003)等规范,获取了建筑管网设施领域的知识,设计了知识库结构,在此基础上,设计了规则组件及其存储结构,然后,给出了利用知识与规则组件对建筑管网设施数据进行校验的流程;4)最后,设计并实现了原型系统,对建筑管网设施数据模型的可行性与适用性进行了验证,验证结果表明本文所提出的模型方便灵活,易于扩展,基本满足了建筑管网设施后期维护管理的需求。
高花兰[4]2011年在《基于本体的管线空间知识库构建与应用》文中研究指明随着地理信息系统(Geographic Information System, GIS)技术的发展以及城市地下管线信息化管理需求的日益提升,管线GIS的构建与应用也愈加深入与普及。作为联系管线建设规范与定量表达管线空间关系的桥梁,管线空间知识在管线数据模型构建、管线系统空间分析、管线数据校验等方面的重要作用已被众多研究人员、GIS厂商所认同。但仔细分析现有管线GIS中的知识表示与应用的方法,普遍存在可扩展能力和交互性不强等问题,不利于管线空间知识共享及重用。因此,如何有效共享和重用这些管线空间知识,成为亟待解决的问题。针对管线空间知识库共享的需求,本文利用基于本体的知识表示方法,使用Protege工具构建城市地下管线本体知识库,通过本体推理来对城市地下管线本体知识库进行应用。主要工作有：(1)城市地下管线本体知识库的构建从城市地下管线要素模型、几何模型、空间关系模型开展研究,定义城市地下管线地理本体模型的语义层次,研究如何使用Protege构建城市地下管线地理本体,对其进行OWL表达。在城市地下管线地理本体的基础上,扩展SWRL Built-In,研究如何构建城市地下管线建设合理性的SWRL规则。(2)本体推理在管线建设合理性分析中的应用研究城市地下管线本体知识库的体系结构和本体知识库的存储,研究如何对城市地下管线地理本体的检验；结合城市地下管线地理本体与建设合理性规则,研究如何使用Protege OWL API、Jess推理引擎进行管线建设合理性的本体推理。
周京春[5]2016年在《地下管网叁维空间数据模型及自动化精细建模方法研究》文中指出城市地下管网是城市基础设施建设的重要组成部分,是一座城市能量输送、物质传输、信息传递、排涝减灾和废物排弃的重要载体。作为城市地下空间中的一种重要对象,正承载着日益增长的城市居住人口及城市活动所带来的前所未有的压力,成为了我国城市化建设进程中的重中之重,日益呈现出错综复杂、相互交迭的立体特征,并具有施工不可见性、难度大、投资大、开发后不易改变等特点,因此,实现城市地下管网定位管理精细化、安全监管综合化、应急处置高效化和信息共享全面化已成为地下管网信息管理的本质目标。但是,目前面向地下管网的叁维空间数据模型及其相关标准不统一,在数据信息含量、空间表现和分析能力等方面都存在着不足,叁维模型缺乏完整的精细化构模和井室内外一体化表达的有效方法,造成了地下管网信息资源在表达和理解上各有不同,共享困难,建成的地下管网3D GIS成为了“信息孤岛”,叁维模型建模自动化程度不高且更新困难,难以实现业务融合和协同互联,更无法支撑各种管网专业领域的知识模型。针对以上问题,本文以昆明市地下管网信息应用与共享平台建设为基础,以城市地下管网实体为研究对象,采用理论与应用研究相结合的方法,提出了一种顾及几何、时态、拓扑、语义的一体化的地下管网叁维空间数据模型,并在模型基础上,寻求一种自动化程度高、精细化、便于更新维护的叁维构模方法。本论文主要的研究工作如下：(1)分析了面向智能管网的地下管网综合管理的需求及其内涵,提出了一体化的地下管网叁维空间数据模型。以叁维地下管网对象为核心,包含了语义数据模型、几何数据模型和时态数据模型叁个部分,通过现实世界中的地下管网→地下管网本体系统→地下管网对象类库→地下管网时空对象的映射和转换,将地下管网实体的几何特征、时间特征、拓扑特征、语义特征有机地结合起来,既便于模型在计算机中得以实现,又保障了语义信息无歧义地传输和执行。(2)提出了基于CSG+Sweep+体布尔运算的混合方法来自动化、完整地建立叁维地下管网精细模型的新方法。将地下管网实体分为了抽象化的不规则形体的管点实体、尺寸结构属性驱动的管点实体、拓扑连接关系驱动的管点实体和管段实体四类,不同的实体采用不同的表面数学建模方法,并设计了3种基本几何元素和7种实体对象的数据结构,研究了井室内外一体化表达的方法。(3)研究了地下管网叁维模型数据在线更新的方法。针对管网变化后整体生成管网叁维模型,时间长而无法满足应急等相关应用需求的难题,采用面向服务的架构(SOA),在服务器和客户端采用XML进行数据交换,实现了管网二维数据变更后,同步在线自动化局部更新管网叁维模型数据的技术流程,填补了国内的空白。(4)基于上述研究成果,以昆明市地下管网信息应用与共享平台为原型系统,重点阐述了其中叁维系统的实现路线及其建模效果,并以两个真实的应用案例,验证了本文研究成果的可行性、有效性和应用价值。
文斌[6]2003年在《基于知识与规则的路灯管理GIS应用数据模型研究》文中进行了进一步梳理GIS应用数据模型是客观世界中相应系统经由观念世界到信息世界的映射，反映了人类对客观世界利用改造的能动作用，并且是GIS技术产生社会经济效益的关键所在，也是GIS生命力的重要保证，因此在GIS技术中占有重要地位，是GIS研究热点之一。 目前的GIS应用大多仅仅从应用的角度出发、以单个系统建设的眼光来看待GIS应用数据模型，已经出现了很多的问题和不足，如模型的灵活性、可扩展性较差等，严重影响了GIS应用向纵深发展。知识与规则是人类活动中所总结和归纳出高层次的内涵，随着GIS的发展，在知识与规则逐渐融入的情况下，形成基于知识与规则的GIS应用数据模型，使GIS由原来的单纯采集的、处理和分析地理空间数据的单一应用系统，逐渐发展为向提供专家知识、为空间决策支持服务的智能化服务系统。 本文针对路灯行业的特点，对现有的台区管理数据模型和路网管理数据模型两种应用数据模型进行了深入分析，指出这两种路灯管理GIS应用数据模型的灵活性、可扩展性不足等缺点，提出了把知识与规则引入路灯管理GIS的必要性和重要意义。本文描述和定义了路灯管理GIS中存在的知识与规则，提出了对其中存在的知识与规则的挖掘流程和方法。在对路灯管理GIS的知识与规则进行挖掘、表达处理之后，提出了一种基于“知识与规则”的路灯管理GIS应用数据模型，并给出了基于该数据模型下的路灯管理GIS应用软件的构建和实施。
魏鑫磊[7]2012年在《基于本体知识库的城市地下管线数据检查研究》文中进行了进一步梳理随着“数字城市“的概念的提出，对管线数据质量的要求和管线知识共享的需求日益提升。城市地下管线知识集地理领域的知识和管线种类的行业知识于一身，而且各种管线知识和不同管线的行业知识的存储表示方式和表达方式也多种多样，这样就给城市管线知识共享和重用带来了困难。仔细分析现有的管线知识表达方式，不是概念外延太小就管线知识表达不够完善，总体上说就是知识可扩展性不强，交互性不好。而且为了能够进行城市管线方面的决策必须对管线数据加以分析，这就需要城市地下管线数据的精度和质量达到一定的要求。由于城市地下管线的数据是通过人工普查获取的，难免会有错误，这就需要对管线数据进行检查。现有的城市地下管线数据检查方案是基于规则组件驱动的，虽然能够通过添加规则组件可以添加修改规则，但是如果要修改或添加规则，则需要重新开发组件，耗工耗时增加成本，而且管线数据的检查效率不高。因此如何能够共享和重用城市地下管线知识，增强城市管线数据检查的适应性，提高城市管线数据检查效率成为亟待解决的问题。本文为了满足管线知识共享重用，高效数据检查的需求，结合基于地理知识和管线领域知识，利用本体的知识表达来构建地下管线本体知识库，并研究了把管线本体推理应用于城市管线数据检查中，并构建了管线数据检查模型，这个模型是在城市地下管线本体知识库的基础上构建的，因为可以利用本体推理进行管线数据的检查。主要工作有：（1）构建城市地下管线本体和本体知识库系统模型在管线行业标准和绘图标准的基础上，从城市地下管线要素模型，几何模型，和空间模型开展研究，对管线要素进行了编码，给出了图例，定义了有管线语义层次的本体模型。利用Protégé本体构建工具，研究如何构建健壮的城市地下管线本体，并使用OWL本体语言对构建的城市管线本体进行形式化表达。根据城市管线行业的标准及与城市地下管线相关的标准和相关的规则，研究如何构建基于本体的城市管线规则库，并用SWRL来描述规则。（2）应用本体推理进行城市地下管线数据检查研究了城市地下管线知识库的体系结构模型，分析了本体的存储方式，构建了基于本体的管线数据检查系统模型，并研究如何在基于城市地下管线地理本体知识库和规则库及图例库运用本体推理，运用管线规则进行本体推理对城市地下管线数据进行检查。
粟龙娟[8]2014年在《基于实体编码的专业管网到综合管网数据抽取研究》文中认为在管网数据的共享过程中,由于专业管网和综合管网在数据结构等方面存在的差异,使得各专业管网部门提供的数据难以被综合管网部门直接使用和管理,需要进行大量的人工处理,包括空间数据处理和非空间属性的加工,直接处理的过程耗时耗力,掩盖了数据共享的优势。但通过分析两者的数据组织方式可以发现,虽然两者数据存在较大差异,同时也蕴含了丰富的语义和空间关联关系,利用这种关系可以有效提高共享效率。因此本文以天燃气管网为例探讨从专业管网中抽取综合管网所需数据的方法,以解决专业管网数据向综合管网共享这一问题。本研究首先对综合与专业天燃气管网数据进行差异性分析,基于本体的实体语义映射方法,提出了顾及几何类型的管网实体语义自动映射算法；并在管网实体映射的基础上,对统一管网实体编码规则进行研究,从而建立了实体映射库、道路编码库及管网特征库,提出了实体编码自动生成算法。最后在实体编码的基础上,研究了管网数据抽取机制,最终达到了专业管网空间数据及属性数据快速抽取的目的,实现了专业管网数据到综合管网的有效共享。本文研究内容与成果主要包括：(1)分析了综合天燃气管网和专业天燃气管网数据的差异与联系：包括几何类型差异性、拓扑关系差异性、数据模型差异性和语义差异性。(2)研究了基于本体的实体语义映射方法,提出适用于管网实体语义映射的计算模型,计算模型包括概念同义词集相似性、概念属性相似性和概念关系相似性,并对这叁方面相似性赋予权值,得到了概念综合相似性；构建了综合管网本体和专业天燃气本体,提出顾及几何类型的管网实体语义自动映射算法。(3)研究了统一管网实体编码规则,分为线路编码、线段编码和管点编码,其中线段和管点编码是基于线路编码的。管线线路编码由分类码、实体映射码、特征码、道路编码和顺序码组成；线段编码由所在线路编码和顺序码组成；管点编码由所在线路编码、管点分类码、实体映射码和顺序码组成。建立了实体映射库、道路编码库及管网特征库,提出了实体编码自动生成方法。(4)研究基于实体编码的管网数据抽取机制,通过解译专业管网实体编码,将专业管网实体转换到对应的综合管网实体,根据抽取规则处理空间数据,抽取共同属性信息,生成综合管网实体属性信息。
杨红艳[9]2012年在《基于拓扑关系的燃气管网巡检终端的数据增量更新》文中认为燃气管网信息系统建设是数字城市建设的重要组成部分,燃气管网数据的更新是燃气管网数据库建设中亟待解决的核心问题。燃气管网数据更新不仅包括信息中心燃气管网数据库的更新,还包括移动终端燃气管网数据更新。由于移动终端巡检人员往往分区巡检,为了提高燃气管网数据的保密性,减少移动终端存储量,移动终端只需存储对应巡检区域内的燃气管网数据。数据更新时只需要下载对应区域的增量信息。由于拓扑一致性在管线数据更新中的重要性,本文研究并实现了基于拓扑关系的移动巡检终端数据的增量更新。本论文的主要研究工作有：(1)分析了管网元素之间的拓扑关系特点,归纳了管点与管线之间的叁种拓扑关系类型、管线与管线之间的五种拓扑关系类型；分析了现有拓扑关系模型在管线数据更新中的适用性,选用基于结点度和欧拉数的拓扑关系模型来判断燃气管网元素间的拓扑关系。(2)分析了燃气管网元素间的特点,根据拓扑一致性要求,总结出了管点与管线之间的五种更新规则、管线与管线之间的七种更新规则。(3)采用C#程序语言,在Windows CE系统平台上,Microsoft Visual Studio2008环境下,开发了基于拓扑关系的燃气管网移动巡检终端数据增量更新原型系统,实现了移动巡检终端管网数据的显示、增量信息的读取和管网数据的更新等功能,采用海南省海口市海甸岛的燃气管网数据作为实验数据,验证了本文方法的正确性、可行性。
施廷东[10]2009年在《基于ArcSDE的城市地下综合管网信息系统设计与实现》文中指出地下管线是城市基础设施的重要组成部分,是城市规划、建设和管理的重要基础信息。城市地下管线就像人体的“神经”和“血管”,日夜担负着传送信息输送血液的功能,是城市得以正常运转的物质基础,被称为城市“生命线”。建立管网信息系统对维护城市“生命线”的正常运行,保证人民的正常生产、生活和社会发展具有重大的现实意义和深远的历史意义。论文在介绍城市地理信息系统的概念和发展现状的基础上指出城市地下管网信息系统是城市地理信息系统的重要组成部分,分析了当前城市地下管网管理的现状,指出了空间数据库和空间数据引擎技术应用于城市地下管网管理的必要性和优越性。在介绍空间数据库基本概念的基础上,着重分析了ESRI公司的空间数据库引擎ArcSDE能将空间数据和属性数据集成在数据库中的这一关键技术。地下管网数据组织与数据库设计是建立地下综合管网信息系统的前提和基础,空间数据库设计更是地下综合管网信息系统开发设计的核心。论文介绍了管网数据组织的内容和方法,为解决当前多数地下管网信息系统采用文件-关系数据模型的系统设计在管网数据管理和空间分析方面的不足,论文提出采用面向对象的数据模型Geodatabase,应用ArcSDE空间数据引擎结合Oracle数据库平台实现对地下管网空间数据和属性数据一体化管理的方法,在此基础上完成了管网空间数据库的数据模型和数据结构设计并提出数据库优化的两个方向。论文设计研究了城市地下综合管网信息系统的总体结构和功能模块:分析了系统用户需求,论述了系统的设计原则、目标、开发方式和开发平台工具,在此基础上,完成了系统总体结构设计和图形显示编辑、查询、断面分析、空间量测、统计报表打印、爆管分析等具体功能模块的设计与实现。其中断面分析和爆管分析是管网GIS中两个重要的空间分析功能,论文主要论述了断面分析和爆管分析的功能任务、工作流程和具体实现方法,对断面和投影的图形展现、动态生成比例尺和坐标刻度等一些细节问题做出了分析,并给出了爆管分析在管网系统中的应用实例。最后,对论文的主要工作进行了总结,对需要进一步深入研究的内容提出了自己的设想。
参考文献：
[1]. 基于知识与规则的管线网数据模型[D]. 石富兰. 南京师范大学. 2004
[2]. 基于“知识与规则”的城市管线GIS数据校验研究[D]. 许婷. 南京师范大学. 2005
[3]. 基于知识与规则的建筑管网设施数据模型研究[D]. 杨俊杰. 江西理工大学. 2014
[4]. 基于本体的管线空间知识库构建与应用[D]. 高花兰. 南京师范大学. 2011
[5]. 地下管网叁维空间数据模型及自动化精细建模方法研究[D]. 周京春. 武汉大学. 2016
[6]. 基于知识与规则的路灯管理GIS应用数据模型研究[D]. 文斌. 南京师范大学. 2003
[7]. 基于本体知识库的城市地下管线数据检查研究[D]. 魏鑫磊. 河南工业大学. 2012
[8]. 基于实体编码的专业管网到综合管网数据抽取研究[D]. 粟龙娟. 南京师范大学. 2014
[9]. 基于拓扑关系的燃气管网巡检终端的数据增量更新[D]. 杨红艳. 中南大学. 2012
[10]. 基于ArcSDE的城市地下综合管网信息系统设计与实现[D]. 施廷东. 浙江师范大学. 2009
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