[发明专利]一种图表一体时空网格数据表结构及其变换方法

说明书

本发明涉及信息技术领域，公开了一种图表一体时空网格数据表结构，包括基础表，所述基础表的表头包括空间编码、时间编码以及与所述空间编码、时间编码对应的对象名称、属性类型、属性值和网格面积/体积。本发明还公开了一种图表一体时空网格数据表结构的变换方法，将所述基础表中的空间编码和/或时间编码进行变换运算，并将变换后的空间编码和/或时间编码以及对应的属性值整理在同一进阶表中，并具有轻量化的数据可视化能力。本发明将GIS图层式的表达与操作简化为Excel数据表格，解决了跨图层数据融合的问题，且表格化数据非常适合机器学习等技术的引入，为全社会时空大数据分析利用提供了创新的基础性支撑。

技术领域

本发明涉及信息技术领域，特别是涉及一种图表一体时空网格数据表结构及其变换方法。

背景技术

空间是与时间相对的一种物质客观存在形式，但两者密不可分。

对空间的表达通常采用GIS技术，GIS即地理信息系统。它是一门综合性学科，结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经广泛的应用在不同的领域。GIS数据以数字数据的形式表现了现实世界客观对象。现实世界客观对象可被划分为二个抽象概念:离散对象(如房屋)和连续对象(如降雨量或海拔)。这二种抽象体在GIS系统中存储数据主要的二种方法为：栅格(网格)和矢量。

时间是人类用以描述物质运动过程或事件发生过程的一个参数。时间是物质的永恒运动、变化的持续性、顺序性的表现，包含时刻和时段两个概念。以地球自转为基础的时间计量系统称为世界时系统。时、日、月、年、世纪的时间计量属天文学中的历法范畴。

时间可通过UTC或GMT来进行表达。在计算机系统里通常采用时间戳的表达形式。时间戳是字符或编码信息的序列，用于标识何时发生特定事件，通常给出日期和时间，有时精确到几分之一秒。Unix时间戳表示当前时间到1970年1月1日00:00:00UTC对应的秒数。

Excel保留了第一款电子制表软件VisiCalc的特性：行、列组成单元格，数据、与数据相关的公式或者对其他单元格的绝对引用保存在单元格中等。

但是，目前存在如下问题：

1.空间表达和时间表达相对分离，GIS技术在时域特征变化方面明显薄弱，数字孪生所要求的动态性表达难以很好实现。

2.GIS技术强调图层式表达，跨图层间的数据融合较为困难。多图层的overlay很难实现。

3.GIS技术的工具性过强，使用者门槛相对较高，难以适应大数据时代下的大众性数据分析需要。

微软公司的Excel产品虽是数据分析的大众通用工具，但其表格不具有时空语义内涵，无法直接有效用于时空大数据分析利用。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种图表一体时空网格数据表结构及其变换方法以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种图表一体时空网格数据表结构，包括基础表，所述基础表的表头包括空间编码、时间编码以及与所述空间编码、时间编码对应的对象名称、属性类型、属性值和网格面积/体积。

作为优化，所述空间编码采用基于地球剖分网格的编码体系进行编制，所述时间编码选用已立项的北斗标准《北斗剖分时间码》进行编制，所述对象名称采用各行业的通用命名规则进行编制，所述属性类型根据所述对象名称进行制定，所述属性值根据测量的方式进行采集，并根据属性类型进行计算，所述网格面积/体积根据所选网格层级规格确定。

本发明还公开了一种图表一体时空网格数据表结构的变换方法，将所述基础表中的空间编码和/或时间编码进行变换运算，并将变换后的空间编码和/或时间编码以及对应的属性值整理在同一进阶表中。