（大地测量学与测量工程专业论文）基于gml的城市旅游信息系统的设计与实现.pdf

桂林工学院硕士学位论文 中文摘要 随着计算机技术和网络技术的飞速发展，基于网络环境的城市旅游信息系统的建设将 有利于城市旅游业的发展和旅游服务水平的提高。国家旅游局和旅游管理各部门纷纷建立 了自己的旅游信息系统，但这些系统各自为政，互相孤立，无法实现旅游空间数据的共享 和互操作，造成数据资源的低效和浪费，因此如何利用和整合各种信息资源，满足网络环 境下跨领域、跨部门、多系统之问的不同应用需求，就日渐成为各国学者和机构的研究热 点。本文即对旅游空间数据的共享进行了研究，主要包括以下几方面内容： ( 1 ) 根据地理标识语言g m l 规范，设计了基于g m l 语言的空间数据共享和互操作模型， 并基于n e t 语言和o r a c l e 数据库平台开发了g 甩旅游信息查询系统。本系统主要面对游 客，实现了旅游基本信息的发布( 如旅行社、交通设施、餐饮娱乐等) 、旅游地图的操作和 旅游信息的查询等基本功能。 ( 2 ) 对g m l 空间数据中结构和内容的描述进行了研究，其中内容描述包括对空间数 据的几何要素的描述、数据类型的描述及拓扑信息的描述。 ( 3 ) 研究了g m l 数据在o r a c l e 中的存储，通过引入x m l t y p e 数据类型将g m l 数据映射 到对象一关系型数据结构中，并结合结构性存储和非结构性存储的优点，采用混合性存储策 略，增加了数据存取的灵活性，提高了数据存取效率。 ( 4 ) 探讨了x i - i l 查询语言x q u e r y 并对其进行了扩展，增加空间数据类型和空间操作算 子，实现了g m l 对空间数据的查询。 ( 5 ) 在客户端查询中，系统使用了两种查询语言。一种是基于客户端的g m l 查询语言， 另一种是服务器中数据的空问s q l 查询语言。两种查询语言可进行等效转换，这样用户可以 使用其中一种语言，减轻了用户的负担，使查询过程更加自动化。 ( 6 ) 基于s v g 矢量数据设计客户端，将部分功能放到客户端来实现，减轻了服务器的 负担，同时提高了网页浏览的速度，使其具有良好的交互性、丰富的表现效果、高质量的 图像、高速的下载速度和平台无关性。 本文将基于g k i l 技术的空间数据组织、存储和共享方法与城市旅游信息系统的设计与 实现有机地结合起来，较好地解决了现有数据库应用系统中存在的数据共享、数据融合等 瓶颈问题，为城市旅游信息化建设提供了技术参考。 关键词：g m l ；s v g ；g i s ；空间数据共享：查询；存储 桂林工学院硕士学位论文 a b s t r a c t w i t l lt h eq u i c kd e v e l o p m e n to fc o m p u t e rt e c h n o l o g ya n dn e tt e c h n o l o g y , t h eb u i l do fc i t y t o u r i s mi n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do nt h en e le n v i r o n m e n tw i l lp r o m o t et h ed e v e l o p m e n to fc i t y t o u ra n dt h el e v e lo f t o u r i s ms e r v i c e 。t h en a t r o nw a v e lb u r e a ua n de v e r ym a n a g e m e n ts e c t i o nh a v e f o u n dt h e i ro w nt o u r i s mi n f o r m a t i o ns y s t e mo n ea f t e ra n o t h e r , b u tt h e s es y s t e md o e st h i n g si nh i s o w n w a y , t h e r e f o r et h ed a t ac a l ln o tb es h a r e da n di n t e r o p e r a t e dw h i c hl e a d st ot h el o we f f i c i e n c y a n dw a s t eo ft h ed a t ar c s o u c c s t h e r e f o r eh o wt ou s ea n du n i t ev a r i o u si n f o r m a t i o nr c s o u r c e st o s a t i s f yt h ev a r i o u sa p p l i c a t i o nn e e db e t w e e nm u l t i f i e l d ，m u l t i s e c t i o na n dm u l t i s y s t e ni nn e t e n v i r o n m e n tg r a d u a t e si n t ot h er e s e a r c hf o c u so f e a c hn a t i o n ss c h o l a r sa n di n s t i t u t i o n s t h et h e s i s r e s e a r c ho nt h eg m ld a t as h a r i n g ，t h em a i nc o n t e n ta sf o l l o w s ： ( 1 ) a c c o r d i n gt og m lr u l e s ，t h et h e s i sd e s i g nas p a t i a ld a t as h a r i n ga n di n t e r o p e r a t i o n m o d e lb a s e do ng m la n dd e v e l o p st h eg m lt r a v e li n f o r m a t i o nq u e r ys y s t e mb a s e do h n e t l a n g u a g ea n do r a c l ed a t a b a s ef l a t f o r m t h em a i no b j e c to fs y s t e mi st o u r i s t ，r e a l i z i n gt h eb a s i c f u n c t i o n sw h i c hi n c l u d e st h eb a s i ct r a v e li n f o r m a t i o n sp u b h c a t i o n ( s u c ha st r a v e la g e n c y ， t r a n s p o r t a t i o nm e a n s ，r e s t a u r a n ta n de n t e r t a i n m e n te t a 1 ) ，t h eo p e t a f i o no ft r a v e lm a pa n dq u e r y o f t r a v e li n f o r m a t i o ne t a 1 ( 2 ) mt h e s i sf o c u s e do nt h ed e s e r i p t i o no fs t r u c t u r ea n dc o n t e n ti ng m ls p a t i md a t a , i n c l u d i n gt h ed e s c r i p t i o no f s p a t i a ld a t a sg e o m e t r yf e a t u r e ，d a t at y p ea n dt o p o l o g ys t r u c t u r e ( 3 ) t h et h e s i ss t u d i e dt h es t o r a g eo fg m ld a t ai no r a c l e , r e a p i n gg m ld a t at o o b j e c t - r e l a t i o nd a t as t r u c t u r eb yu s i n gt h ex m l t y p ed a t at y p e ，a n dp r o p o s e dah y b r i ds t o r a g e s t r a t e g yb a s e do ns t r u c t u r e ds t o r a g ea n du n s t r u c t u r e ds t o r a g ew h i c hr a i s e dt h ef l e x i b i l i t ya n dt h e e f f i c i e n c yo f d a t as t o r a g e ( 4 ) t h et h e s i se x t e n d e dt h ex m lq u e r yl a n g u a g e ，a d d i n gt h es p a t i a ld a t at y p ea n ds p a t i a l o p e r a t o rt oa c h i e v eg m ls p a t i a ld a t aq u e r y ( 5 ) t h es y s t e mu s e dt w oq u e r yl a n g u a g e si nt h ec l i e n tq u e r y , o n eo f w h i c hi sa i m e da tg m l q u e r yi nt h ec l i e n tq u e r ya n dt h eo t h e ri sa i m e da ts p a t i a ls q lq u e r yb a s e do nt h es e l - v e r sd a t a t h ee q u i v a l e n tt r a n s f o r mi sd o n eb e t w e e nt h et w oq u e r yl a n g u a g e s s ot h eu $ e rc 舭u s ea n yo f t h e t w oq u e r yl a n g u a g e sw h i c hl i g h t e n st h eb u r d e no f t h eu $ e ra n db r i n g st h em o r oa u t o m a t i z a t i o no f q u e r yp r o c e s s ( 6 ) t h et h e s i sd e s i g n e dt h ec l i e n ts i d eb a s e d0 nt h es v g v e c t o rd a t a , p u t t i n gp a r t i a lf u n c t i o n s o i lt h ec l i e n ts i d e , w h i c hl i g h t e n st h eb u r d e no ft h es e r v e ra n da tt h es a m et i m er a i s e st h es p e e do f t h en e tb r o w s e ，b r i n g sg o o di n t e r a c t i v i t y , r i c hi m p r e s s i o n ，h i g hq u a l i t yi m a g e ，h i g hd o w n l o a ds p e e d t i 桂林工学院硕士学位论文 a n di n d e p e n d e n c eo f t h ef l a t f o r m t h et h e s i sc o m b i n e do r g a n i c a l l yt h es p a t i a ld a t a so r g a n i z a t i o n ，s t o r a g ea n ds h a r em e t h o d b a s e do nt h eg m l t e c h n o l o g yw i t ht h ed e s i g na n dr e a l i z a t i o no f c i t yt o u r i s mi n f o r m a t i o ns y s t e m , r e s o l v e dp r e f e r a b l yt h eb o t t l e n e c ko ft h ed a t a b a s ea p p l i c a t i o ns y s t e mi ne x i s t e n c es u c ha sd a t a s h a r ea n dd a t af u s e ，o f f e r st e c h n i c a lr e f e r e n c ef o rt h eb u i l do f c i t yt o u ri n f o r m a t i o n i z a t i o n k e y w o r d s ：g m l ；s v g ；g i s ；s p a t i a ld a t as h a r i n g ；q u e r y ；s t o r a g e i i i 桂林工学院硕士学位论文 研究生学位论文独创性声明和版权使用授权说明 独创性声明 本人声明：所呈交的论文是我个人在黄俊华教授指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得桂林工学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的 材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在论文中作了明确的说明并致以了谢意。 学位论文作者( 签字) ：墨盘 签字日期：兰丑! ：2 版权使用授权说明 本人完全了解桂林工学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：按照学校要求 提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目 录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以 赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。( 保密论文在解密后遵守此规定) 学位论文作者( 签字) ：耋放 指导教师签字：姿笸写 签字日期：翻：至 桂林工学院硕士学位论文 第1 章绪论 中国是一个历史悠久的文明古国，也是一个充满生机的东方大国，拥有得天独厚的旅 游资源，其旅游业的发展一直处于世界前列水平。但随着w t o 的正式加入，我国的旅游 业面临着巨大的机遇和挑战，传统旅游中那种赶时间、赶行程的“半军事化”旅游团，以 及信息的滞后与贫乏，已经越来越不能满足消费者日益强烈的对舒适、自主、自由等方面 的要求，旅游业信息化的呼声越来越高，要实现我国旅游业向国际旅游城市的跨越发展， 就必须大力开展我国的旅游信息化建设。 1 1 旅游信息化的重要性 旅游业的信息化，就是采用现代计算机技术、通讯技术和其它有关高新技术手段及现 代传播媒介，对旅游资源、旅游信息资源、旅游生产要素资源进行深层次的分配、组合、 加工、传播、销售、以促进传统旅游业向现代旅游业的转化，加快旅游业的发展速度，提 高旅游业的生产速度。 当今社会，信息已成为生产力发展的重要核心和战略资源，旅游业作为信息密集型产 业，信息化更是其发展的强大推动力。信息化建设和信息服务程度，己成为决定旅游生产 力水平高低、经济增长快慢的重要因素。旅游信息化可以增强旅游设施信息的可获取性、 增加信息的数量、提高信息的质量，同时也为旅游者最大限度地降低旅游路线的寻找费用 提供了途径；旅游信息化的发展，带动了饮食业、交通客运业等的同步繁荣；旅游信息化 能够协助旅游行政管理部门做好行业管理、宣传促销等工作，提高政府办事效率和水平： 旅游信息化为广大旅游企业单位搭建起宣传促销和电子商务的平台，可以优化产业链结构， 整合要素资源，提升企业市场竞争力：旅游信息化方便了现在日益增长的自助游、散客等 群体，让他们不仅消费享受优惠，还掌握了适合自身的旅游信息；旅游信息化加大了旅游 点的宣传力度，起到“放大器”和“强化器”的作用“1 。信息化已成为旅游行业内部各个 环节联系的纽带，不管是对旅游管理部门，还是对旅游企业，或是对旅游者而言，有效的 获取旅游信息，以辅助科学的决策，都显得特别重要。信息已经成为旅游业发展的重要生 产力，旅游信息化成为保证游客持续发展的重要支持力量。 信息技术作为生产力中最活跃的因素日益渗透和改变着现代旅游业，并从社会文化、 技术力量、旅游市场结构、旅游管理与营销等诸方面加速旅游业国际化发展趋势。同时， 当前的国内国际市场趋于统一，无国界经济的大发展带来了旅游活动的国际化和资本流动 的国际化，使旅游业呈现出一体化的无国界旅游状态。全球化趋势使得信息需求潜力与流 动规模加大，因而有必要建立新型的交互式的旅游信息体系。任何游离于旅游业信息化发 1 桂林工学院硕士学位论文 展道路之外的国家都将陷入“信息孤岛一的状态翻。 1 2 国内外发展现状 旅游信息系统是利用计算机对旅游信息( 包括旅游地图，交通图，景点分布图，旅游路 线图，旅店，购物中心分布图，旅游景点景观图片，旅店、服务设施图片，当地工业、商 业、农业、交通运输、邮电通讯等基本情况，当地气候、风土人情、神话传说、名胜古迹 介绍，各种表格、声音等) 进行采集、存储、处理、分析和应用的空间型信息系统，它是随 着计算机技术、信息技术、地理信息系统和旅游业的发展而产生的”。 2 0 世纪8 0 年代，旅游业管理人士就开始探索新的旅游信息获取和传输的方式。第一 次是美利坚航空公司和i b m 公司于1 9 5 9 年联合开发的世界上第一个计算机订位系统，这 是旅游业信息化萌芽的标志。此后，旅游地理信息系统在许多旅游景区相继出现，许多公 共场所安装了信息系统终端设备，从不同的终端设备上，游客可以从不同的地点获取旅游 景区的多种信息。如丹麦国家旅游局设计的旅游目的地信息系统，奥地利蒂罗尔旅游信息 系统和瑞士阿彭策尔旅游信息系统，荷兰建立的地区性网络旅游信息系统。现代旅游业的 快速发展，对旅游信息技术提出了更高的要求，旅游信息系统也从欧洲扩展到了世界各地。 我国的旅游业起步较晚，而旅游信息系统的研究工作也是直到改革开放后的8 0 年代初 期才开始进行的。1 9 8 1 年，中国国际旅行社引进美国p r i m e 5 5 0 型超级小型计算机系统， 用于旅游团数据处理、财务管理、数据统计；1 9 8 4 年上海锦江饭店引入美国c o n i c 公司的 电脑管理系统，用于饭店的预订排房、查询、客户管理：在此后，航空公司的电脑订票网 络系统、旅游企业办公室自动化系统等适用于旅游企业的计算机系统开始得到逐步推广。 2 0 世纪9 0 年代是我国旅游信息化的发展阶段。为适应旅游业的迅速发展与国际旅游信息 化发展的趋势，国家旅游局从1 9 9 0 年起开始抓信息化管理并筹建信息中心，先后投资了 1 0 0 0 多万元用于机房改造和设备的配置，并根据客观实际与发展的可能性，建设了一些旅 游信息网络及信息传递系统”1 。例如，于1 9 9 7 年开通的中国旅游( h t t p ：w w w c n t a c o r n ) ， 涉及旅游食、住、行、游、购、娱等各要素的多方面的旅游信息。从2 0 0 0 年至今，我国旅 游信息化建设全面开放，并且取得了不俗的成绩。国家旅游局信息中心2 0 0 1 年启动“金旅 工程”，全面推动旅游信息化工作。目前，全国旅游信息系统中心平台建设已初具规模，粤 澳港、大连、三亚、珠海、深圳、厦门、苏州等十余个区域或城市的旅游信息系统已投入 运行，在旅游信息的宣传等方面发挥了重要的作用。 1 3 旅游信息化存在的问题 网络技术的迅猛发展，使得许多旅游企业不再局限于单一的计算机和网络，而逐渐地 桂林工学院硕士学位论文 向企业问互联发展。旅游企业之间、旅游企业和旅游信息服务中介之问都需要交换相关的 旅游信息，旅游信息的共享和交换变得越来越重要。虽然从政府到企业建立了无数的旅游 网站，但每个网站各自为政，基本上还是一个个信息孤岛，相互问缺乏信息共享的机制， 因而无法从根本上提高整个行业的工作效率。主要表现在：各种旅游企业和网站都有自 己的数据库，他们使用不同的g i s 平台，拥有不同的电子数据格式。如有m a p i n f e 公司的 t a b 文件、e s r i 的s h a p e 或c o v e r a g e 文件、o r a c l e 的空间数据等。这些系统都与一种特 定格式的g i s 数据邦定，如果用户想访问另外的异构数据库或浏览另一个系统中的数据时， 是非常困难的；空间数据内容与来源的差异，使得彼此之间的转换相当困难，且在转换 过程中不可避免的带来数据质量的下降；空间数据模型的差异，如有拓扑、无拓扑数据 模型，二维、三维以及时空四维模型，使得不同模型的数据难以实现共享哺。这些问题 的存在使旅游信息资源开发利用层次低下，制约了旅游信息化的进一步发展。 为了克服这些缺点，需要有一种适合旅游信息数据定义和共享方案，使用户可以无缝 地获取、访问、浏览分布式异构空间数据。但由于对空问对象的理解不同，对空间对象的 定义、表达、存储方式亦不相同。导致空间数据异常复杂，实现空间数据的共享也相当困 难。国内外学者一直致力于数据共享的研究，至今主要出现了三种空间数据共享模式”1 “： 1 数据格式转换模式一 数据格式转换模式就是将其它格式的数据经过专门的数据转换程序进行转换，变成本 系统的数据格式，这是当前g i s 软件系统共享数据的主要方法。每个g i s 软件都拥有自己r 一， 的内部数据格式和数据存储方式，过去许多g i s 软件也不向用户直接提供读写内部数据的 函数。为了与其他软件进行数据转换，通常定义一种外部数据交换格式。空间数据转换目 前主要通过外部数据交换文件进行。许多g i s 软件为了实现与其它软件交换数据，制定了 明码的交换格式，如a r c i n f o 的e 0 0 格式、a r c v i e w 的s h a p e 格式、m a p i n f o 的m i f 格式等。 通过交换格式可以实现不同软件之间的数据转换。 数据格式转挨模式存在的主要不足是：由于缺乏对空间对象统一的描述方法，使得不 同数据格式描述空问对象时采用的数据模型不同，因此转换后不能完全准确表达源数据的 信息，导致数据丢失；这种模式必须充分理解转换前的数据格式和转换后的数据格式，如 果数据格式不公开，便无法进行；需要针对不同的数据格式编写针对的程序，工作量大。 2 地理信息系统互操作模式 数据转换方法仅仅是从数据转换角度考虑共享，它是基于文件级的共享，仅能用于数 据的集成，不能达到要素级的实时共享，因此还不能达到真正的互揉作。地理信息系统互 操作是在异构数据库和分布式计算的情况下出现的。它要实现不同应用( 包括软件硬件) 之闻的动态地相互调用，并且不同数据集之问有一个稳定的接口。地理信息系统互操作的 方法有两个：一是基于数据直接访问模式的互操作方法；二是基于开放地理信息系统的互 桂林工学院硕士学位论文 操作方法。 ( 1 ) 基于数据直接访问模式的互操作方法 直接数据访问是指在一个g i s 软件中实现对其他软件数据格式的直接访问，用户可以 使用单个g i s 软件存取多种数据格式。这种模式的缺陷在于它过多受到被访问数据格式的 制约；被访问的数据格式要公开；如果被访问的数据格式变化，g i s 软件必须随之升级， 否则便存在滞后性问题。 ( 2 ) 基于o g r s 的互操作方法 为了使不同的地理信息系统之间能够实现互操作，一种最理想的方法是通过公共接口 来实现。接口相当于一种规范( s p e c i f i c a t i o n ) 。它是大家都遵守并且达成一致的统一标准。 在接口中不仅仅要考虑到数据格式、数据处理，还要提供对数据处理应该采用的协议。各 个系统通过公共的接口相互联系，而且允许各系统内部具有不同的数据结构和数据数据处 理方式。 这种互操作模式在应用中的主要局限在于：o g c 标准虽然将计算机软件领域的非空间 数据处理标准成功地应用到空间数据上，但是它主要考虑的是采用了o p e n g i s 协议的空间 数据服务软件和空间数据客户软件，对于那些历史存在的大量非标准的o p e n g i s 空间数据 格式的处理办法还缺乏标准的规范，而非o p e n g i s 标准的空间数据格式目前占主体地位： 为真正实现各种格式数据之间的互操作，需要每种格式的宿主软件都按照统一的规范实现 数据访问，在一定时期内还不现实；一个软件访问其它软件的数据格式时是通过数据服务 器实现的，这个数据服务器实际上就是被访问数据格式的宿主软件，这就是说，用户必须 同时拥有这两个g i s 软件，并且同时运行，才能完成数据互操作过程。 3 空间数据共享平台 第三种模式是所有相关的应用部门都采用一个空问数据库管理系统。在一个部门内采 用c l i e n t s e r v e r 体系结构，该部门所有的空间数据及各个应用软件模块都共享一个平台。 所有的数据都存在s e r v e r 上，各个应用软件都是一个c l i e n t 端的程序，通过这一平台向 s e r v e r 中存取数据。 这种结构的优点是：任何一个应用程序所作的数据更新都能及时地反映在数据库中， 避免了数据的不一致。这是一种较好的空间数据共享方式，但是目前实现起来比较困难。 1 4 论文研究的目的和主要内容 随着g i s 技术的发展和应用范围的扩大，g i s 数据共享越来越引起人们的重视。空间信 息共享是指能够方便、快捷、准确、安全和全面地查询、浏览、获取、使用和再加工相关 的地理数据，并包括对部分数据处理方法的自由使用。空间信息共享强调空间数据集之间 的相互透明访问和信息用户对数据集的透明访问和使用，注重从空间信息的语义层次、数 4 桂林工学院硕士学位论文 据模型层次和数据结构层次消除空间信息描述方法上的差异性以及表示方法上的差异性， 对空间信息给出统一的描述和表示，达到空间信息本质上和形式上的共享。 以上三种数据共享方式的弊端越来越明显：数据转换模式虽然从某种程度上解决一些 问题，但是容易造成转换过程中的信息丢失，而且违背了数据的分布和独立性原则，没有实 现真币意义上的共享：o o e n g i s 的本质还是各家g i s 仍然用各自的格式，另外，由于 o p e n g i s 函数集必须顾及各种g i s ，所以，空间数据互操作函数提供的信息和规模是最小的， 仍然存在着信息丢失的问题；数据直接访问方式与o p e n g i s 相比，是同一本质上的另外一种 表现形式，并没有从根本上解决问题。 要真正地实现共享平台，就必须研究如何实现g i s 数据含义的共享，即要研究g i s 数 据共享的语义问题最根本的途径是制定一个全球统一的数据格式，通过将这一格式作为转 换标准，使之成为g i s 数据交换的主流。各国政府加以宏观政策的引导和调控，逐渐地， 越来越多的g i s 公司就会将这一格式直接作为其核心数据格式。进而逐渐实现g i s 数据 格式的全球统一。实现这一目标，统一标准要能够尽量概括全空间对象的描述方法，制定出 全面的数据结构，为不同领域和不同应用层次提供有效的、方便的统一标准。 2 0 0 0 年o p e n g i sc o n s o r t i u m 推出了可扩展标记语言x m l ，它是由w 3 c 公司提出并发展 的一种数据交换标准，随着i n t e r n e t 技术的发展和x m l 标准的迅速采用它将造成企业之间 数据交换的变革。根据x m l 标准，大量的标记语言也应运而生，g m l 就是其中之一。为了 解决异构数据库中地理信息数据的互操作问题，o g c 提出了g m l ，g m l 为空间数据的共享与 互操作提供了理想的解决方案。g m l 是由具有x m l 编码的地理信息来定义，包括具有空间 和非空间属性的地理特征，所以g m l 是) 【i l l 标准在地理数据中的应用。 g m l 是进行地理信息传输的有效方法，也是一种有用的存储格式。用g m l 格式来管理 和存储地理数据，企业就可以通过这种格式来进行数据的交换，这样不需要进行数据转换 而直接传输g m l 格式的地理数据。研究并设计面向地理空间对象的标志语言，是解决多源、 多维、多层次的地理空间对象共享与互操作的简单而有效的途径。g m l 是一全新的使用x m l 编码地理空间信息的强有力的方法，它继承了x m l 文档的特性，封装了地理信息及其属性， 既为g i s 的开发定义了规范标准，也为w e b g i s 数据模型的设计提供了基础。o r a c l e 公司 也与g m l 的发展保持同步，提供了o r a c l ex m ld b ，用来支持g m l 数据的存储和管理，因 此，利用o r a c l e 来存储、管理和发布g m l 数据，是实现空间数据共享的有效方法。 本文在描述了g m l 几何数据和拓扑数据表达方法的基础上：研究了o r a c l e 数据库中 g m l 数据的存储方法；并通过对x q u e r y 语言的空间扩展，使之支持空间数据的查询和空间 操作，最后构建了基于o r a c l e 空间数据库的旅游地理信息系统，开发了基于o , i l 空间数据 的w e b g i s 系统并进行了s v g 的客户端图形显示。本文研究的重点是g 札空间数据在o r a c l e 中的存储和查询。 桂林工学。院硕士学位论文 1 5 论文的组织 本文共分六章，主要内容如下： 第一章，绪论。本章主要介绍了课题研究的目的和意义、国内外研究现状以及课题研 究的主要内容。 第二章，x m l 在地理信息中的应用。本章首先介绍了g m l 的基本概念和发展历程，说 明了地理信息建模的规则和步骤，并介绍了几何信息和拓扑信息的表达方法，最后对s v g 和x s l t 技术进行了介绍。 第三章，x m l 在o r a c l e 中的应用。本章介绍了o r a c l e 存储和查询技术，o r a c l e 可以 对x m l 数据进行结构性存储、非结构性存储和混合性存储，结构性存储主要是将x m l 数据 存储到对象一关系结构中。 第四章，城市旅游信息系统的设计。通过对桂林旅游信息的分析，进行了数据库的设 计和g m l 建模，描述了g m l 数据到对象一关系型结构的转换；并进行了系统结构和功能的介 绍。最后对x q u e r y 查询功能进行了扩展，以支持空间数据的查询。 第五章，桂林市城市旅游信息系统的实现。本文的数据是通过m a p i n f o 中的数据转换 而来，采用o r a c l ex m ld b 进行存储，并设计了x s l t 进行g m l 数据到s v g 数据格式的转换， 使数据可以在客户端进行显示和互操作。 第六章，总结与展望，主要是对本文的工作进行总结和未来工作的展望。 桂林工学院硕士学位论文 第2 章基于g m l 的空间信息的表达与发布方法 旅游信息化是旅游经济可持续发展的增长点，搭建旅游信息平台是实现旅游多赢举措 的必然。旅游信息化发展到今天，旅游信息系统已经成为旅游空间信息管理与廊用的主要 平台“”，但它们宿主于不同的g i s 软件平台、不同的数据模型等，导致各系统间无法透明 地获取对方的数据，形成一个个的”空问数据孤岛”，严重阻碍了旅游业的发展。要使我 国成为国际旅游强国，就要解决旅游空间数据的共享问题，解决g i s 数据建模标准问题。 g m l 的提出为解决空间数据的共享提供了一个契机“。g m l 3 0 提供的地理数据建模能力是 非常强大的，将是解决这一问题的主流技术标准。 2 1 地理信息标记语言g m l 2 1 1g m l 的概念和特点 由于地理信息系统中空间数据格式的不同，给信息共享和数据的访问带来了极大的不 便，解决多源数据的访问一直是g i s 开发中的研究热点。于是便产生了o g c 数据标准化研 究机构。o g c ( o p e ng i s 联盟) 是一个由一些政府机构、研究组织、软件开发商成立的，为 了发展开放式地理信息规范、研究地理空间信息标准化以及处理方法的一个非盈利的国际 组织。o g c 的目标是让一个应用系统开发者能够从网上透明地获取任何空间数据和任何空 间数据处理功能或方法，而不用管它的数据格式和数据模型。与传统的g i s 相比，o g c 建 立了通用的技术基础，以便进行开放的地理信息处理，其特点是：互操作性、可扩展性、 技术公开性和可移植性等。y 0 4 l 即是o g c 提出的通用数据描述标准语言。基于x m l 的标记 语言也由产业公司陆续提出。如化学标记语言( c m l ) 、新闻产业语言( n e w s m l ) 、财政信息标 记语言( f x m l ) 、无线标记语言( 删l ) 和地理标记语言( g m l ) “。 地理标记语言g m l ( g e o g r a p h ym a r k u pl a n g u a g e ) 作为o g c 开发的一套基于x m l 的数据 编码规则，主要用于地理信息的建模、存储和传输。通过定义一系列的d t d 或x m ls c h e m a ( 模 式文档) ，g m l 为地理信息提供了基本的数据类型和标准的语法表达形式，以实现不同系统 中空间数据的互操作。g m l 作为) 【i i l 的一种应用，具有以下特点“”： 1 可以使用简单的文本编辑器就可以读、写和编辑任何基于捌l 的g m l 文本。 2 空间数据的显示样式编码。由于g m l 编码的空间数据文件是一个x m l 文件，可以用 x s l 进行数据转换和显示。g m l 进行文件转换后。变为不同的样式显示出来。对于不同客户 的不同显示要求，提供不同的x s l 文件就可以了，不需要改变数据。 3 支持应用模式和数据集的存储和传输。 7 桂林工学院硕士学位论文 4 不同空间数据库中相关数据的动态和多重链接。x l i n k 支持的多重链接和动态链接， 可以在不同的空间数据库之间维护相关空间数据的动态变化。 5 基于x m l 的g m l 能够传输行为。g m l 自身并不编码行为，但它能够连接j a v a 、c + + 等语言生成的代码，并有效地传输地理行为。 从g m l 的特点可以看出，g m l 提供了一种标准，为解决空问数据的共享和互操作铺平 了道路。目前部分商业软件开始支持空间数据描述语言。e s r i 的w e b g i s 平台软件a r c l m s 是基于a r c x m l 标准通讯的，a r e x m l 是对y j 4 l 的一个g i s 扩展。a r c x m l 也提供易于使用、 功能强大的方式去定制a r c l m s 应用。m a p l n f o 公司的m a p x t r e m ef o rj a v a 4 5 也支持企业 蕊l ( 锄l ) 。 2 1 2g 札及相关技术的发展 自o g c 提出g m l 规范以来，国内外的研究学者和机构对g m l 技术的研究已经有很多， 总结起来主要有三个方面的研究进展：标记语言g m l 版本及内容的发展、g m l 查询语言和 索引模式的发展、g m l 存储技术的发展1 。 i g m l 版本及内容的发展 g m l 的出现为开发商和用户提供了一种开放的、中立于任何厂商的地理数据建模框架， o g c 相继推出了4 个版本的g m l ，主要经历了三个发展阶段。 1 9 9 9 年1 2 月1 3 号o g c 协会首先提出了g m l ，即地理标记语言的征求意见版( r f c ) 。于 2 0 0 0 年4 月2 0 日正式推出了g m l i 0 版本的规范，该版本以文档类型定义( d t d ) 为基础进 行文档结构的描述。主要关注的是简单地理特征( s i m p l ef e a t u r e s ) ，这类对象一般只有简 单的几何属性和非空间属性。 2 0 0 1 年2 月推出了g m l 2 0 ，开始以模式文档( ) 【m ls c h e m a ) 为基础进行文档结构的描述， 从而为基于万维网的地理信息的发展奠定了基础。 目前g m l 正式标准的最新版本是于2 0 0 3 年1 月发布的g m l 3 0 ，它具有模块化的特点， 用户能够选择必要的部分使用，减化和缩小了执行的尺寸。b m l 3 0 是g m l 最新的版本，在 以前版本的基础上增加了对拓扑信息的支持。g m l 3 0 新增加的内容包括支持复杂的几何实 体、空间参照系统、拓扑、元数据、栅格数据等多个方面。6 m l 3 ，0 具备了储存拓扑关系、 几何曲线和时间信息的能力。g m l 3 0 中的f e a t u r e 并不总是几何对象，而是真正成为一个 有实际意义的地理对象( 实体或现象) 的抽象。这样的f e a t u r e 既可以描述具体实在的对象， 也可以表达抽象的或是概念上的对象，还可以描述变化中的与空间位置相关联的对象。 g m l 3 0 向下兼容g m l 2 0 ，但是g m l 3 0 要复杂得多，它定义的地理要素已不仅仅是简单要 素，而且还定义了一些新的要素类型，包括拓扑、三维及非线性几何类型、c o v e r a g e s 、时 态( t e m p o r a l ) 、元数据( m e t a d a t a ) 、观测( o b s e r v a t i o n ) 、缺省样式。1 。 桂林工学院硕士学位论文 2 g 礼查询语言的发展 对) ( m l 查询的研究，国内外学者提出了多种x m l 查询语言，比较著名的有l o r e l 、x i d l q l 、 x q l 、) ( m l 吒l 、x s l 等，这些语言为x q u e r y 规范的制定奠定了基础。为了规范x m l 查询语 言，w 3 c 于1 9 9 9 年9 月正式成立了x o u e r y 工作组，其任务是针对) 【m l 自身的特点设计一 种通用的删l 查询语言，已先后颁布了多个x q u e r y 草案，目前最新x q u e r y 草案是2 0 0 4 年 l o 月2 9 日的版本，它还在不断地修订和完善之中。x q u e r y 吸取了其它多种查询语言的优 点，适用于各种类型的斓l 数据源的查询，不仅查询功能强大，而且简洁灵活且易于实现。 目前，许多软件厂商开始在其产品中提供了对x q u e r y 规范的支持，x q u e r y 规范将成为x m l 查询语言的标准。x m l 查询为g m l 空间数据的查询提供了很好的支持。1 ，为了进行空间数 据的查询，对g m l 空间数据的查询语言的研究已经成为热点问题，大部分的研究学者都通 过对x q u e r y 语言的扩展来支持对空阃数据的查询。 3 g m l 数据存储技术的发展 x m l 数据的普及导致不同数据库技术的发展，为了高效管理x m l 格式的数据，国内外 研究学者和研究机构进行了很多相关方面的研究。到目前为止，主要有两个研究方向。一 个就是所谓的本原数据库存储，如c e r i s e n tx q e ，c o h e r i t y ) ( m ld a t a b a s e ， d b x m l ，t i m b e r ，t a m i n o ：“1 一个是x m l 使能数据库存储，即利用关系型数据库来存储x m l 数 据。为了在关系数据库中存储x m l 数据，已经提出了很多种x m l 到关系数据库的映射方法。 数据库厂商如o r a c l e 已经扩展了它们的关系型数据库，使之提供对x m l 数据的管理。由于 g m l 基于x m l 编码，所以对x m l 数据的存储为g m l 数据的管理提供了很好的指导。 2 1 3g m l 的建模 在地理信息系统中，如何对地理空间要素进行建模，特别是针对w e b 环境下进行空间 数据的存储、传输和发布是一个关键，也是目前实现g i s 空间数据共享和互操作的热点问 题。开放的地理信息联盟( o p e ng i sc o n s o r t i u n l ，o g c ) 以可扩展标记语言( e x t e n s i b l e m a r k u pl a n g u a g e ，斓l ) 为基础扩展了地理标记语言( g e o g r a p h i cm a r k u pl a n g u a g e 。g m l ) ， 从而为空间数据模型的定义提供了规范。 g m l 是建立在x m ls h e m a 基础上，用于描述空间地理数据，并编码和保存为x m l 数据 格式的语法和机制。在这个基础上，还允许用户进一步开发符合需要的工作子集，这充分 体现了x m l 的开放性和自由度。本文采用g m l 3 0 进行建模研究。 g m l 3 0 作为x m l 的一种扩充，它主要是由g m l 模式( g m ls c h e m a ) 、g m l 应用模式( g m l a p p l i c a t i o ns c h e m a ) 以及g m l 实例数据( g m li n s t a n c ed a t a ) 三个部分组成，其中g m l 模 式：是由o g c ( o p e ng i sc o n s o r t i u m ) 定义的；而应用模式是根据应用领域的不同来定义， 9 桂林工学院硕士学位论文 通过扩展或限制g m l 模式中定义的类型为应用领域定义所需的类型：最后根据具体的数据 并依照g m l