[发明专利]一种四维时空地理信息系统及其构建方法

说明书

本发明揭示了一种四维时空地理信息系统及其构建方法，系统包括基础地理信息库、设备设施信息库、人物车辆信息库、城市环境信息库，以及时间轴。构建方法主要包括建立时间索引库以及从时间索引库中获取信息生成四维时空地图两大步骤。本发明通过建立以时间戳为索引的多种数据库信息网络，实现了对任意时刻的城市四维时空状态信息的真实还原，大幅度地提升了地理信息系统中信息的真实性和有效性。同时，使用者可以在时间轴的尺度上回顾过去某个时间点上的城市时空信息状态，实现通过虚拟四维时空对城市状态变化的客观记录，从而进一步地丰富了地理信息系统的功能、提升了地理信息系统的使用价值。

技术领域

本发明涉及一种地理信息系统及其构建方法，具体而言，涉及一种四维时空地理信息系统及其构建方法，属于地理信息服务技术领域。

背景技术

地理信息系统(Geographic Information System或Geo－Information system，GIS)有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

目前较为常见且普遍使用的地理信息系统多为二维结构、即平面GIS地图，也存在部分三维地理信息系统、即三维GIS地图。但通过对现有技术的检索和使用，业内人员发现，目前所有的地理信息系统中几乎都缺少时间维度的信息，但是我们所处的客观世界恰好是一个包含时间维度的四维空间。因此，即便目前的地理信息系统能够在一定程度上实现地理信息的标识、指引甚至分析的功能，但是其方案仍然存在可供完善之处。

综上所述，如何在现有技术的基础上提出一种地理信息系统及其构建方法，在现有技术的基础上引入时间维度的信息，从而形成一个周全的、完备的四维时空地理信息系统，也就成为了目前业内研究人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种四维时空地理信息系统，包括：

基础地理信息库，用于记录城市的基础三维地理信息，所述基础三维地理信息包括城市内的设备设施模型库以及人物车辆模型库；

设备设施信息库，用于记录城市的基础设备设施的状态信息；

人物车辆信息库，用于记录城市内实时活动的人物和车辆位置和属性信息；

城市环境信息库，用于记录城市内的环境数据，所述环境数据包括天气、温度、相对湿度、空气质量、降水量以及风力风向；

时间轴，用于与各信息库建立连接，并结合各信息库内的信息，形成时间索引库；

所述基础地理信息库、设备设施信息库、人物车辆信息库以及城市环境信息库均与所述时间轴关联，其中，所述基础地理信息库的时间索引跨度为月或季度，所述设备设施信息库的时间索引跨度为秒或分钟或小时，所述人物车辆信息库及城市环境信息库的时间索引跨度均为秒。

本发明还提出了一种如上述的四维时空地理信息系统的构建方法，包括如下步骤：

S1、建立时间索引库；

S2、从时间索引库中获取信息生成四维时空地图；

所述S1具体包括如下步骤，

S11、建立基础地理信息库，基础地理信息库中包含城市内的设备设施模型库以及人物车辆模型库，模型库中模型的状态和属性可变；

S12、获取城市设备设施的状态信息，建立以时间为索引的设备设施信息库；

S13、获取城市中人物车辆的位置和属性信息，建立以时间为索引的人物车辆信息库；

S14、获取城市中环境变量的属性信息，建立以时间为索引的城市环境信息库；