文章目录

摘要

Abstract

缩略词

第一章 绪论

1.1 研究目的

1.2 研究现状与问题

    1.2.1 国内外研究现状

    1.2.2 现有研究的不足

1.3 总体解决方案

    1.3.1 总体研究思路

    1.3.2 主要研究内容

1.4 本文的组织结构

1.5 本章小结

第二章 协同制图理论与方法

2.1 协同制图概念

    2.1.1 协同制图的CSCW起源

    2.1.2 协同制图相关概念

2.2 协同制图模型与方法

    2.2.1 长事务模型

    2.2.2 长事务并发控制方法

2.3 地图制图协同工作机制

    2.3.1 工作组机制

    2.3.2 基于任务划分的协同制图工作流

2.4 基于MELT的空间数据库更新机制

    2.4.1 基于C/S架构的协同制图数据库更新

    2.4.2 基于B/S架构的协同制图数据库更新

2.5 协同制图中存在的技术问题

    2.5.1 基于空间数据的协同制图事务效率问题

    2.5.2 协同制图长事务并发处理复杂度问题

    2.5.3 协同制图地图同步显示问题

    2.5.4 传统GIS长事务核心问题

    2.5.5 研究难点

2.6 本章小结

第三章 MELT模型构建

3.1 基于地图文档状态及变化的MET存储模型

    3.1.1 虚拟内存的MET存储模型

    3.1.2 普通内存的MET存储模型

    3.1.3 基于地图文档状态备份与变化的MET模型

3.2 地图文档模型定义

    3.2.1 基于虚拟内存的地图文档模型变量定义

    3.2.2 文档状态信息在虚拟内存中统一存储

    3.2.3 地图文档中MET三元组模型

    3.2.4 基于地图文档的MELT模型

3.3 OLE对象的编辑事务支持

3.4 基于MELT模型的I/O操作

3.5 本章小结

第四章 基于MELT的协同制图关键技术及解决方案

4.1 协同制图事务组织与调度技术

4.2 协同制图长事务并发处理技术

    4.2.1 协同制图MET串行化协议

    4.2.2 相交事务并发处理方法

    4.2.3 协同制图中自动事务与用户长事务

4.3 基于MELT的GRCP自动处理方法

    4.3.1 几种典型的GRCP问题

    4.3.2 GRCP模型及其扩展

    4.3.3 几种典型GRCP方法

    4.3.4 其他GRCP技术体制设计

4.4 协同制图多客户端同步显示技术

4.5 本章小结

第五章 基于MELT的协同制图实验

5.1 集中式协同制图实验平台的构建

5.2 基于MELT的地图文档多源数据集成

5.3 地图要素编辑

    5.3.1 地图要素编辑功能划分

    5.3.2 地图编辑处理功能模块架构

    5.3.3 地图要素编辑处理的工作流程

    5.3.4 地图要素编辑测试

5.4 GRCP的地图编辑

    5.4.1 GRCP的地图编辑功能

    5.4.2 GRCP测试

5.5 基于地图文档的MELT模型实验

    5.5.1 基于MELT模型的事务管理能力测试

    5.5.2 面向协同制图的MELT并发处理实验

    5.5.3 基于协同制图工作组的多客户端地图同步显示实验

5.6 本章小结

第六章 结论

6.1 总结

6.2 创新点

6.3 应用前景与展望

    6.3.1 应用前景

    6.3.2 研究展望

致谢

参考文献

作者简历

文章摘要:协同制图是提高地图制图工作效率,快速更新地图产品和地理空间数据库的有效方法。目前,CSCW领域单独研究文本、图像编辑、图形设计方面协同工作相对较多,地图（同时包含大量图形、图像、文本、OLE等）协同编辑设计的研究相对较少;基于DBMS或者DFS研究普通关系型事务相对较多,而针对包含复杂关系的空间数据编辑事务相对较少;协同制图中前台用户交互编辑地图研究相对较多,而后台地理信息数据库同步地永久写入更新前台编辑成果的研究相对较少。面向协同制图研究地图编辑长事务模型,解决协同制图中存在的关键技术问题,对于前台地图交互编辑与后台地理信息更新保持数据一致性,提高多用户协同制图交互界面的协调同步性,平衡兼顾地图制图与地理信息生产更新的效率和成果质量等方面,具有重要的理论与实践意义。本文针对协同制图中目前存在的地图编辑事务执行和处理效率不高、地图编辑长事务并发处理复杂、多客户端集中协同制图时地图协同同步显示难等关键问题,开展了基于地图编辑长事务模型的协同制图关键技术研究与实践,其主要内容如下:1.分析了协同制图的研究背景和现状,指出了当前现有研究的不足,提出了基于MELT模型的协同制图关键技术,明确了本文的研究范围和基本思路。2.介绍了协同制图相关理论与方法,引入了MELT相关的概念;在分析国内外研究现状之后,归纳了目前协同制图中还存在的几个关键技术问题,总结了传统GIS长事务核心问题和开展研究的难点。3.设计了MELT模型,它基于地图文档状态及其变化模拟协同制图MET,分别提出了基于虚拟内存和普通内存如何管理和操作地图文档状态及其变化数据的方法,说明了基于地图文档代理MET的原理,设计了事务列表管理协同制图MET,而后详细介绍了设计的地图文档模型详细结构。针对一类特殊制图对象OLE进行扩展建模,以支持对OLE对象的事务操作模拟。4.研究了基于单列表和双列表的协同制图事务组织与调度技术,设计了协同制图MET串行化协议,提出相交并发事务处理方法,阐述了协同制图中自动事务和用户长事务的内涵,研究了GRCP自动方法,设计实现了基于矢量栅格混合金字塔索引的协同制图多客户端同步显技术。5.构建了集中式协同制图实验平台CoMapping系统,开发了基于MELT的地图文档多源数据集成软件模块,构建了地图要素编辑功能框架,实验解决了几类典型GRCP的地图编辑问题。在此基础上,利用不同比例尺、不同数据量大小的地图数据,对基于地图文档模拟的MELT模型进行了事务管理能力测试、事务并发处理实验和基于协同工作组的多客户端地图同步协同显示实验,验证了MELT模型对协同制图机制的支持和协同制图关键技术的解决效果。在本论文最后总结中归纳了以下创新点:（1）基于虚拟内存的动态单备份和基于磁盘和内存存储的静态多备份的地图文档模型改进了传统MELT模型,通过地图文档状态备份和变化数据存储管理,成功模拟了数据库MET,克服了DBMS中GIS长事务执行时间长、DDL操作受限等缺点,提高了MET执行效率和MET管理能力。（2）设计了协同制图事务三元组模型,建立了MELT并发处理规则,实现了基于协同制图MELT优化、合并、丢弃等并发处理方法,支持协同制图事务串行化处理,维护了事MELT的ACID特性,确保了地图编辑成果数据的一致性。（3）设计实现了以双线道路交叉口处理、注记压盖同色线划和填充点符的地图图形关系自动处理方法,这些处理不增加地图文档数据量且不影响地图编辑其他流程,不仅显著减少了编辑事务数量和用户编辑工作量,还显著降低了MELT前后地图文档状态变化数据量。（4）采用基于矢量栅格混合金字塔索引,通过将Drawpile改进的CoMapping实验系统,实现了多用户协同制图客户端地图同步显示机制,显著提升了协同制图视图显示的同步协调性。

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