[发明专利]事件驱动的三维城市模型数据库动态更新方法

说明书

技术领域

本发明涉及地理空间信息系统技术领域，尤其涉及一种事件驱动的三维城市模型数据库动态更新方法。

背景技术

随着三维数字城市建设的不断推进与广泛应用，其工作重心已经开始由初始的三维城市模型数据生产和数据库建设向数据库更新与服务进行转变。三维城市模型数据库的动态更新不同于初始化的数据生产和数据库建库，它是综合利用各种来源的现势性数据，确定和测定数据的位置变化、几何变化、属性变化以及语义拓扑关系变化，对现有数据库中数据进行增删、替换、修改、语义拓扑关系重建等更新处理，生成新版本的数据，保存历史数据，并记录变化信息。三维城市模型数据库的更新不仅要保障三维城市模型数据的现势性，更要对历史、现状、规划模型等多时态的三维城市模型数据进行有效组织与管理，以满足多时态模型查询、城市建筑变迁回溯等各种时空查询与分析应用。现有空间数据库动态更新的研究成果和应用实践大都是针对基础地理信息数据库进行更新，主要包括遥感影像、二维矢量地图等二维空间数据，对于海量三维城市模型数据的更新模型和应用还较少。目前，大多现有三维城市模型数据库只针对现状的三维城市模型数据进行管理，并未对三维城市模型的历史模型数据、规划模型数据等不同时态的模型数据进行管理。因此在三维城市模型数据库更新时采用简单的数据替换、删除等方式，然后定义新版本的数据库，并未对历史模型数据进行有效管理，也未对造成数据更新的事件进行有效管理。这样就难以有效的满足各种时空查询与时空分析应用，难以表达现实城市的真实变化。

随着三维城市模型数据的不断建设和应用，数据量的不断增加，数据现势性需求日益迫切，迫切需要一套完善的三维城市模型数据库增量更新方法，不仅保障三维数字地图的现势性，而且有效管理多时态的三维城市模型数据。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提出了一种数据库更新效率更高的事件驱动的三维城市模型数据库动态更新方法，包括有以下步骤，

A1定义引起三维城市模型数据动态变化的事件类型，建立事件描述模板；

A2将待更新的三维城市模型数据进行数据规范化操作；

A3进行三维要素对象的自动变化检测与自适应匹配，收集三维要素对象的变化信息；

A4按照事件描述模板交互式添加事件表，对每个事件所涉及到的三维要素对象进行记录，并添加事件关系表记录事件之间的关系；

A5根据事件时间顺序对变化的三维要素对象进行数据库更新，新数据添加到现状数据库，旧数据移入到历史数据库；

A6重新计算并更新三维空间对象之间的语义拓扑关系数据；

A7重新创建并更新三维空间索引数据；

A8人工辅助检查确认，定义新的数据库版本，完成三维城市模型数据库的更新。

优选地，三维要素对象的变化信息包括空间状态、属性、语义拓扑中的一种或多种。

优选地，所述事件管理表标识每个变化的三维要素对象的生命周期以及变化的类型，并添加事件之间的关系。

优选地，所述三维要素对象的自动变化检测与自适应匹配包括以下步骤：

B1输入待更新三维城市模型数据，以待更新三维城市模型数据的最小外包围盒和三维要素类作为查询条件，在三维城市模型数据库的现状数据库中查询所述最小外围盒以及所述三维要素类的三维要素对象；

B2依次比对待更新三维城市模型数据中每个三维要素对象与现状数据库中每个三维要素对象，以底部形状进行匹配，如果找到底部形状完全匹配的两个三维要素对象，则进入步骤B3，否则进入步骤B9；

B3对两个底部形状完全匹配的三维要素对象的三维几何数据进行匹配，如果完全匹配，进入步骤B4，否则进入步骤B6；

B4比对两个匹配的三维要素对象的材质纹理数据是否完全相同，如果完全相同，则进入步骤B5，否则进入步骤B7；

B5比对两个匹配的三维要素对象的语义属性数据是否完全相同，如果完全相同，则记录两个三维要素对象未发生变化，不需要更新；否则进入步骤B8；

B6记录该待更新三维要素对象发生了三维几何数据变化，其对应的纹理材质数据也相应发生变化；

B7记录该待更新三维要素对象材质纹理数据发生了变化，但是三维几何数据未发生变化；

B8记录该待更新三维要素对象语义属性数据发生了变化；

B9比对是否存在部分匹配的两个三维要素对象，如果有部分匹配的两个三维要素对象进入步骤B10，否则进入B12；

B10两个部分匹配三维要素对象的三维要素名称是否相同，如果相同，进入步骤B11，否则进入B12；