§5.1 空间数据的查询

    在开始介绍空间数据查询之前,我们现来看看一些GIS数据查询的例子:

    世界数据中心地震科学中心提供的全球地震GIS查询系统:全球地震GIS查询的是WDC中国地震学科中心每日动态收集的全球地震数据,以地理信息系统为平台,在全球地图上进行查询。数据来源是美国NEIC从1995年以来全球4级以上地震每年一幅震中分布图及一周内全球震中分布图(NEIC记录的全部地震)。用户可以使用GIS数据钻取功能,将地图任意放大,同时可以划定范围来查询该地区的地震活动,也可以使用鼠标点取单个地震来查询该地震的参数。

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图5-1-1 全球地震GIS查询系统

    http://www.newcyber-3d.com的三维空间目标信息查询:这是三维场景中的可视化查询,可以直接通过在场景中选取目标来查询目标信息。
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图5-1-2 三维可视查询

一、空间数据查询的含义

    数据查询是GIS的一个重要功能,一般定义为作用在GIS数据上的函数,它返回满足条件的内容。查询是用户与系统交流的途径。

    查询是GIS用户最经常使用的功能,用户提出的很大一部分问题都可以以查询的方式解决,查询的方法和查询的范围在很大程度上决定了GIS的应用程度和应用水平。

    数据查询是GIS的一个非常重要的功能,定位空间对象、提取对象信息,是地理信息系统进行高层次空间分析的基础。本节将介绍GIS数据查询的查询方式、结果显示方式。由于GIS数据包括图形信息、属性信息和时间要素,因此GIS数据查询实际上包含了图形和属性的双向查询以及基于时间要素的图形、属性联合查询以及自然语言查询、模糊查询、超文本查询等。

二、空间数据查询的方式

    目前GIS的空间查询主要有下列几种方式

    基于属性数据的查询:根据空间目标的属性数据来查询该目标的其他属性信息或者相应当图形信息。

    基于图形数据的查询:基于图形的查询是可视化的查询,用户通过在屏幕上选取地物目标来查询其对应的图形和属性信息。基于图形的查询包括两种方式:区域查询和点选查询。区域查询包括矩形区域、圆形区域和任意多边形区域查询,用户通过在屏幕上指定一个区域来查询其中的地物目标的信息;点取查询指用户通过直接在屏幕上选取地物目标的整体(点状地物)或者局部(线状和面状地物)来查询其信息。

    图形与属性的混合查询:图形与属性的混合查询是指查询条件同时包括了图形部分的内容和属性方面的内容,查询结果集应该同时满足这两个方面的要求。

    模糊查询:一般意义上的模糊查询指的是限定需要查询的数据项的部分内容,查询所有数据项重具有该内容的数据库记录。GIS中的模糊查询与其他的数据库的模糊查询是相通的,只是更多的具有空间数据的特性。对于属性数据的模糊查询,完全等同于一般意义的数据库模糊查询;空间数据的模糊查询在于通过目标图形上某一点的(点选)或者某一部分确定整个目标。由于地物目标的空间特性和计算机环境决定了用户不可能通过点选完整选取目标(线状和面状目标),而只能通过区域或者点选的方式进行图形的查询。

    自然语言空间查询:所谓自然语言查询就是在GIS的数据查询中引入人类使用的自然语言(区别于程序语言和数据库SQL语言),通过简单而意义直接的自然语言来表达数据查询的要求。自然语言的空间查询的关键在于自然语言的计算机解译以及向计算机查询的转换。

    超文本查询:超文本方式查询是一种基于IE浏览器的查询,在浏览器里面,可以把图形、图像、字符等皆当作文本,并设置一些“热点”(HotSpot),“热点”可以是文本、键、图形或者其部分等。用户用鼠标点击“热点”后,浏览器可以弹出说明信息、播放声音、完成某项工作等,这些信息往往都是与该目标相关联的信息,从而达到“查询”的目的。但超文本查询只能预先设置好,用户不能实时构建自己要求的各种查询。

    符号查询:地物在GIS中都是以一定的符号系统表示的,系统应该提供根据地物符号来进行查询的功能。符号查询是根据地物在系统中的符号表现形式来查询地物的信息,实质是通过用户指定某种符号,在符号库库中查询其代表的地物类型,在属性库中查询该地物的属性信息或者图形信息。



三、查询结果的显示方式

    空间数据查询不仅能给出查询到的数据,还应以最有效的方式将空间数据显示给用户。例如对于查询到的地理现象的属性数据,能以表格、统计图表的形式显示,或根据用户的要求来确定。空间数据的最佳表示方式是地图,因而,空间数据查询的结果最好以专题地图的形式表示出来。但目前把查询的结果制作成专题地图还需要一个比较复杂的过程。为了方便查询结果的显示,Max(1991,1994)在基于扩展SQL的查询语言中增加了图形表示语言,作为对查询结果显示的表示。(参见6种显示环境参数)

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