可視化數據信息應用系統及其應用方法

2023-04-23 00:42:16

專利名稱：可視化數據信息應用系統及其應用方法
技術領域：
本發明涉及結合地理信息的數據表現方法，更具體地說，涉及一種可 視化數據信息應用系統及其應用方法。背景抆術隨著社會的不斷發展，如何有效地進行管理成為了一個重要的問題。 由於社會的構成主要是人，以及與人密切相關的事件、組織、事物等等。 同時，另一個主要的因素就是地理位置，地理位置是一個穩定的要素，在 一個地理位置上諸如人、事件、組織和事物等等的要素可能會改變，但是 地理位置卻基本不會改變。有效管理的基礎是有效的信息釆集和組織。由於對於社會管理來說， 所涉及的信息量和信息種類十分巨大，如何進行採集和組織是一個十分復 雜的問題。如果對所有的數據不加處理地進行採集，則會使得整個系統不 堪重負，並且龐大的數據量使得維護和使用成本都變得很高，並且，種類 繁多，數量巨大的數據對於搡作者或者閱讀者來說也將是無法閱讀的。如 果對數據進行處理，那麼一個需要注意的問題就是所採集的數據必須包含 足夠得要素，能夠反映必要的信息，並且，這些信息應當被以一種直觀的， 便於理解的方式表達出來，以便於操作者或者閱讀者理解。發明內容本發明旨在提供一種數據信息的採集、組織以及表現的技術，能夠有 效地釆集並組織對於某一特定應用來說是必要並且充分的信息，並且以便 於理解、直觀的可視化的形式表現出來。根據本發明的第一方面，提供一種可視化數據信息應用系統，包括 第一資料庫接口，連接外界的資料庫，並從外界的資料庫中導入數據 信息；屬性數據倉庫，連接到第一資料庫接口，將從外界的資料庫中導入的 數據信息構建成屬性數據倉庫，保存所述數據信息的屬性數據；
第二資料庫接口，連接外界的資料庫，並從外界的資料庫中導入地理
數據；
空間數據倉庫，連接到第二資料庫接口，將從外界的資料庫中導入的 地理數據構建成空間數據倉庫，保存所述地理數據，其中所述地理數據與 所述數據信息相關；
在線分析處理裝置，連接到屬性數據倉庫，根據一預定的應用需求分 析屬性數據倉庫中保存的數據信息的屬性數據，產生所述屬性數據的分析 數據；
數據綁定裝置，連接所述在線分析處理裝置和空間數據倉庫，建立多 維關係表將分析數據和空間數據倉庫中的地理數據進行綁定；
地理信息系統，連接到數據綁定裝置，根據所述預定的應用需求分析 將綁定後的數據信息的屬性數據以及相關的地理數據進行可視化處理，輸 出可視化的信號；
輸出接口，連接所述地理信息系統，將所述可視化的信號輸出。
其中，第一資料庫接口連接的資料庫至少包括下列之一人員信息數 據庫、事件信息資料庫、組織信息資料庫、事物信息資料庫；而第二數據 庫接口連接的資料庫至少包括下列之一地圖資料庫、坐標資料庫、地形 資料庫。
所述在線分析處理裝置對屬性數據進行投影、連接、分組預處理，得 到分析數據，為所述分析數據建立視圖集，其中所述投影、連接、分組預 處理與所述預定的應用需求相關，所述視圖集也與所述預定的應用需求相 關。所述空間數據倉庫中保存的與數據信息相關的地理數據中的每一個採 用三類信息進行表示地塊，表示一現實的地理實體；多邊形，表示所述 地理實體的幾何要素；輔助信息，表示所述在線分析處理裝置對屬性數據 進行投影、連接、分組預處理的結果。而所述數據綁定裝置建立的多維關 系表包括所述視圖集和所述輔助信息的關聯信息。
當所述屬性數據包括地理實體的預定規則時，所述分析數據中包括預處理後的約定規則，則所述數據綁定裝置建立的多維關係表還包括所述多 邊形和所述預處理後的約定規則的關聯信息。而當所述屬性數據包括地理 實體的地圖識別符時，所述分析數據中包括預處理後的地圖識別符，則所 述數據綁定裝置建立的多維關係表還包括所述地塊和所述預處理後的地圖 識別符的關聯信息。
所述地理信息系統根據所述數據綁定裝置建立的多維關係表，在空間 數據倉庫中保存的與數據信息相關的地理數據的基礎上，輸出可視化信號 顯示與所述預定的應用需求相關的數據屬性。
根據本發明的第二方面，提供一種可視化數據信息應用方法，包括 從第一資料庫接口接收來自外界資料庫的數據信息；
為所接收的數據信息建立屬性數據倉庫，並在屬性數據倉庫中保存所
述數據信息的屬性數據；
從第二資料庫接口接收來自外界資料庫的地理數據； 為所接收的地理數據建立空間數據倉庫，並在空間數據倉庫中保存所
述地理數據，其\中所述地理數據與數據信息相關；
根據一預定的應用需求分析屬性數據倉庫中保存的數據信息的屬性數
據，產生所述屬性數據的分析數據；
建立多維關係表將分析數據和所述地理數據進行綁定； 根據所述預定的應用需求分析將綁定後的數據信息的屬性數據以及相
關的地理數據進行可視化處理，輸出可視化信號； 將所述可視化信號從一輸出接口輸出。
其中，第一資料庫接口連接的資料庫至少包括下列之一人員信息數 據庫、事件信息資料庫、組織信息資料庫、事物信息資料庫；而第二數據 庫接口連接的資料庫至少包括下列之一地圖資料庫、坐標資料庫、地形 資料庫。
所述產生所述屬性數據的分析數據包括，對屬性數據進行投影、連接、 分組預處理，得到分析數據；為所述分析數據建立視圖集；其中所述投影、 連接、分組預處理與所述預定的應用需求相關，所述視圖集也與所述預定 的應用需求相關。在本發明中，採用三類信息進行表示所述空間數據倉庫中保存的與數據信息相關的地理數據中的每一個地塊，表示一現實的地
理實體；多邊形，表示所述地理實體的幾何要素；輔助信息，表示所述在 線分析處理裝置對屬性數據進行投影、連接、分組預處理的結果。所建立 的多維關係表包括所述視圖集和所述輔助信息的關聯信息。
當所述屬性數據包括地理實體的預定規則時，所述分析數據中包括預 處理後的約定規則，則所建立的多維關係表還包括所述多邊形和所述預處 理後的約定規則的關聯信息。而當所述屬性數據包括地理實體的地圖識別 符時，所述分析數據中包括預處理後的地圖識別符，則所建立的多維關係 表還包括所述地塊和所述預處理後的地圖識別符的關聯信息。
根據所建立的多維關係表，在空間數據倉庫中保存的與數據信息相關 的地理數據的基礎上，輸出可視化信號顯示與所述預定的應用需求相關的 數據屬性。
釆用本發明的技術方案，通過資料庫接口從外界資料庫接收數據，並 為這些數據建立數據倉庫，在數據倉庫中保存充分的數據，並且能夠根據 預定應用需求，對數據倉庫中的數據進行處理，使之與穩定的要素地理位 置相關聯，並且通過直觀的可視化的方式將這些信息表現出來，為進一步 的處理提供方便。


結合下述的附圖和實施例，本領域的技術人員能夠更加充分地理解本 發明。
圖l是根據本發明的可視化數據信息應用系統的結構框圖； 圖2是根據本發明的可視化數據信息應用系統中屬性數據和空間數據 的關聯關係示意圖3A-E是本發明的可視化數據信息應用系統實現過程的示意圖； 圖4是根據本發明的可視化數據信息應用方法的流程圖。
具體實施例方式
首先介紹一下本發明中所要用到的各項技術1) 數據倉庫技術
隨著並行資料庫的發展，信息處理技術的發展趨勢是從大量的事務 型資料庫中抽取數據，並將其清理、轉換為新的存儲格式，為決策目標把 數據聚合在一種特殊的格式中。這種支持決策的、特殊的數據存儲稱為數 據倉庫(DataWarehouse， DW)。
在本發明的方案中，將建立兩種不同類型的數據倉庫，分別是屬性數 據倉庫和空間數據倉庫，分別用於保存數據信息的屬性數據和相關的地理 位置(空伺數據)。有關屬性數據倉庫和空間數據倉庫的具體內容將在下 面詳細地進行描述。
2) 地理信息系統(Geographic Information System—GIS) 地理信息系統GIS是反映人們賴以生存的現實世界(資源或環境)的
現勢與變遷的各類空間數據及描述這些空間數據特徵的屬性，在計算機軟 件和硬體的支持下，以一定的格式輸入、存貯、檢索、顯示和綜合分析應 用的技術統。GIS具有以的下特點空間可視化、空間導向、空間思維。 本發明的方案充分利用了 GIS的上述特點，來實現數據信息的可視化表現。
3) 在線分析處理(OLAP)
在線分析處理OLAP可以建立數據之間的關聯。本發明的目的在於有 效地採集並組織數據，於是，OLAP是十分有用的。正如上面所描述的，本 發明將數據信息大致分成了兩個部分相對穩定的地理位置信息構建成了 空間數據倉庫，而變動性較大的其他要素(比如人、事件、組織和事物) 構建成了屬性數據倉庫。OLAP可以將這兩個數據倉庫中的數據有效地進行 關聯，在結合GIS的空間可視化的特性，就能實現本發明的目的根據特 定的應用需求，由OLAP實現相關數據的關聯，並由GIS實現可視化的表 現，從而實現針對特定應用需求的有效數據採集和組織，以及直觀的表現。
本發明提供了一種數據信息的可視化系統，參考圖1所示，該可視化 系統100包括:
第一資料庫接口 101,連接外界的資料庫103，並從外界的資料庫中 導入數據信息；
屬性數據倉庫102，連接到第一資料庫接口 101,將從外界的資料庫103中導入的數據信息構建成屬性數據倉庫102，保存數據信息的屬性數
據；
第二資料庫接口 105,連接外界的資料庫107，並從外界的資料庫中 導入地理數據；
空間數據倉庫106，連接到第二資料庫接口 105,將從外界的資料庫 107中導入的地理數據構建成空間數據倉庫106，保存地理數據，其中地 理數據與數據信息相關；
在線分析處理裝置(OLAP裝置)106,連接到屬性數據倉庫102，根 據一預定的應用需求分析屬性數據倉庫中保存的數據信息的屬性數據，產 生屬性數據的分析數據；
數據綁定裝置108,連接在線分析處理裝置106和空間數據倉庫104, 建立多維關係表將分析數據和空間數據倉庫中的地理數據進行綁定；
地理信息系統(GIS) 110，連接到數據綁定裝置108，根據預定的應 用需求分析將綁定後的數據信息的屬性數據以及相關的地理數據進行可視 化處理，輸出可視化的信號；
輸出接口112,連接地理信息系統IIO,將可視化的信號輸出。
本發明的主要應用中的一種典型應用是人口信息的管理，特別是對某 一行政區域中人口信息的採集和組織(這時，人口信息就是在該種應用中 的數據信息)。因此，在本發明的該種應用中， 一個顯著的特點是地理 位置信息基本是穩定的，不變的，而與人口相關的信息(包括人員、事件、 組織和事物)都可能隨著人口的流動而發生改變。因此，該系統100中， 第一資料庫接口 IOI所連接的外界的資料庫103主要是基於人口相關信息 的資料庫，比如人員信息資料庫、事件信息資料庫、組織信息資料庫、事 物信息資料庫。在圖l所示的示例中，資料庫103選擇的是實有人口數據 庫、案件資料庫、行業單位資料庫和工作對象資料庫。屬性數據倉庫102 就是被構建為以人為基本要素的數據倉庫。第二資料庫接口 105所連接的 外界的資料庫107主要是基於地理數據的資料庫， 一般可包括地圖資料庫、 坐標資料庫、地形資料庫。在圖l所示的實施例中，外界數據rfl07選擇 的是大比例尺地圖資料庫、中比例尺地圖資料庫和小比例尺地圖資料庫。空間數據倉庫104被構建為以地理位置為基本要素的數據倉庫。對於屬性數據倉庫102來說，由於是以人為基本要素，因此信息量巨大，並且變化率也很高。這使得數據倉庫的數據量很大，因此需要對數據的存取路徑進行詳細的設計和選擇，比如可以設計為如下的方式建立人 口屬性索引表，通過人口屬性索引表，用戶針對每個人可以知道他的常住 人口信息、重點人口信息、案犯信息等所有的人口屬性，它類似一根軸線， 把所有與人有關的信息聯繫了起來。屬性數據倉庫102生成的方法為將各類數據通過轉換，引入系統可以 識別的、以Oracle資料庫為平臺的資料庫中。針對不同的數據格式，系統 提供專門的轉換工具。例如，對於戶籍管理數據，系統通過定時和實時兩 種方式將增量變動數據轉入數據倉庫中。在轉換數據的同時將自動生成各 種元數據(包括與電子地圖聯繫的地理編碼等)，這稱之為控制庫。另一 方面，數據倉庫還根據設定的時間，定期自動對數據倉庫內中的數據進行 分類、統計工作。數據倉庫的建立是一項已有的技術，因此這裡不再詳細 描述屬性數據倉庫102的具體建立過程。空間數據倉庫104的主要用於進行空間數據的轉換，並可被用於提供 與屬性數據的連接。如上面所說的，空間數據倉庫104中保存的是地理數 據，其實也就是某個特定的人(或者與其相關的事件、組織、事物)所處 的特定的地理位置，因此，空間數據倉庫104中保存的是與人口信息(在 此處，人口信息即是數據信息的一個實例)相關的地理數據。空間數據倉庫104中保存的與數據信息相關的地理數據典型的情況是 地圖，可以包括不同比例尺的地圖，地圖可以是簡單形式的電子地圖(指 包括單純的地圖數據)，簡單形式的電子地圖可以直接從諸如上面所列出 的外界的資料庫107中獲得。地圖也可以是增加了附加屬性的電子地圖， 比如包括了坐標和地形這樣的附加屬性，此時就需要第二資料庫接口 105 連接坐標資料庫和地形資料庫來獲得坐標和地形屬性。其中，坐標屬性可以由坐標文件提供，坐標文件可以定義如下由經 緯度坐標(x， y)經過地圖投影變換轉換為地圖投影坐標，然後進行二維 笛卡爾坐標轉換，最終以順序文件方式來存儲。而地形屬性可以由地形文件來提供，地形文件可以定義如下由大地控制點的標識信息、精度、坐 標、高程等信息組成的。對於地圖來說，因為在測繪部門中，大部分的地圖數據都是CAD格式， 所以必須經過數據轉換和地理編碼。另外，在轉換數據和地理編碼的基礎 上，電子地圖由於受觀察視野和所需比例尺不同，通過製圖綜合和處理， 形成了不同尺度比例尺的空間數據。它實現的效果為，在系統中，根據視 野或者說放大、縮小比例的不同，系統顯示的地圖信息有所不同；根據不 同的信息訪問需要，顯示的屬性信息不同。在本發明的一種實現中，空間數據倉庫104中的每一個地理數據會採 用如下的三類信息表示地塊，表示一現實的地理實體；多邊形，表示地理實體的幾何要素；輔助信息，表示屬性數據經投影、連接、分組預處理的結果。 通過上述的三類信息表示，可以有效地有OLAP實現空間數據倉庫104 和屬性數據倉庫102之間的關聯。同樣，由於數據倉庫的建立是一項已有 的技術，並且這裡已經明確地空間數據倉庫設計原則，因此這裡不再詳細 描述空間數據倉庫104的具體建立過程。當出現一特定的應用需求時，就會由在線分析處理(OU\P)裝置106 根據該特定應用需求對屬性數據倉庫102中的屬性數據進行處理。 一種典 型的處理方式是OLAP裝置106根據該應用需求的要求對屬性數據進行 投影、連接、分組預處理，得到分析數據，並為分析數據建立視圖集，其 中投影、連接、分組預處理與預定的應用需求相關，視圖集也與預定的應 用需求相關。再以人口信息的數據採集和組織為例，在數據屬性倉庫102中，保存 了大量的有關人口信息的數據。它們各自被賦予了不同的屬性，人口屬性 索引表可以幫助查找具有特定屬性的人口信息數據。比如，當某一特定的 應用需求要求獲得"常住人口/流動人口"信息，則OLAP裝置106會根據 人口信息數據中的表示住址的屬性來對人口信息進行分類，這就是分組預 處理。又比如， 一特定的應用需求要求獲得"與一事件相關的人員信息"，則OLAP裝置106會根據人口信息數據中的表示事件的屬性來査找所有和 該事件相關聯的其他要素人員、組織、事物。其中，要素"人員"可以 直接得到所希望的結果，而要素"組織"和"事物"還需要OLAP裝置106 進一步地對查找它們所涉及的要素"人員"，這可以理解為連接預處理的 一種實例。再比如，對於一些人員，他們具有多重的身份，所以在屬性數 據倉庫中，就會產生多個人員信息數據與他們對應。這裡，如果有一個特 定的應用需求用到了這些人員信息數據，OLAP裝置106還會在所有涉及 同一個人員的人員信息數據中建立映射關係，這就是投影預處理的一個例 子。再經過各種必要的預處理之後，就能得到對應於該特定應用需求的分 析數據，OLAP裝置106還會為上述的分析數據建立"視圖集"，"視圖 集"反映了經過預處理之後的分析數據。"視圖集"的主要作用是用來和 空間數據倉庫中的地理數據建立關聯。如上面已經描述過的，空間數據倉庫104中保存的與數據信息相關的 地理數據中的每一個採用三類信息進行表示地塊，表示一現實的地理實體；多邊形，用來表示地理實體的幾何要素之一，是最重要的一類數據， 多用於表示行政區、土地類型等；輔助信息，表示在線分析處理裝置對屬性數據進行投影、連接、分組 預處理的結果。這樣，地理數據中的輔助信息和分析數據中的視圖集是完全對應的， 這就建立了屬性數據倉庫和空間數據倉庫最基本的關聯。本發明中的數據綁定裝置108連接在線分析處理裝置106和第二數據 庫104,在上述視圖集和輔助數據的基礎上，進一步建立多維關係表將分 析數據和地理數據進行綁定。參考圖2，圖2示出了數據綁定裝置108所建立的多維關係表的關聯 關係示意圖。首先是最基礎的關聯關係，即視圖集和輔助信息的關聯。屬性數據倉 庫102通過預處理得到了與某個應用需求相關的分析數據202， 一反映該分析數據202的視圖集204與 一 輔助信息206相關聯。該輔助信息206保 存了該應用需求對對應的投影、連接、分組預處理的結果，並且，該輔助 信息206用來表示空間數據倉庫104中的地理數據。繼續參考圖2，當屬性數據包括對應於某一地理實體的預定規則時， 其所產生的分析數據中包括預處理後的約定規則。此時，數據綁定裝置建 立的多維關係中還包括多邊形和預處理後的約定規則的關聯信息。如圖2 所示，預處理後的約定規則208與多邊形210相關聯。當屬性數據包括地理實體的地圖識別符(MAPIDD)時，分析數據中包 括預處理後的地圖識別符，則數據綁定裝置建立的多維關係還包括地塊和 預處理後的地圖識別符的關聯信息。如圖2所示，預處理後的地圖識別符 212與地塊214相關聯。結合上面的描述，由於空間屬性資料庫104中的每一個地理數據都是 採用三類信息地塊、多變形和輔助信息表示，因此，當屬性數據中包括 地理實體的預定規則和地理實體的地圖識別符時，就能由數據綁定裝置在 屬性數據倉庫和空間數據倉庫之間建立多維關係。多維關係可以採用多維 關係表的形式表現。地理信息系統110的作用是，根據數據綁定裝置108建立的多維關係 表，在空間數據倉庫中保存的與數據信息相關的地理數據的基礎上，輸出 可視化信號顯示與預定的應用需求相關的數據屬性。這裡，充分利用了地 理信息系統UO的如下特性*空間可視化空間可視化包括空間地物輪廓特徵的可視化。信息系統是對現實世界 的計算機模擬，而地理信息系統則突出了它對現實世界空間關係的模擬， 使得對於空間中各事物的狀態有一個非常直觀的感受。無論是在屏幕上展 示一幅可以無級縮放和信息査詢的地圖，還是展現一幅三維的地形模型， 都使對現實世界空間關係的認識更為直觀、具體。空間可視化還包括具有空間參照特點的地物專題屬性信息的可視化。 地理信息系統的空間可視化功能還包括對空間分布地物屬性信息的圖形可 視化，這一點是由地理信息系統的一個重要特徵來保證的，即GIS實現了空間信息和屬性信息的集成管理，並能夠完善地建立二者之間的聯繫。例 如，利用一張某地區的行政區劃圖，可以從地理信息系統資料庫中提取不 同行政區內的治安案件與刑事案件等發生數量的統計數據，計算分析安全 狀況，並按一定的分級指標指定不同的色彩和填充方式顯示行政區所對應 的圖斑(這實現上是一個從屬性到空間的關聯過程)，這樣空間地物的專 題屬性特徵就可以通過地理信息系統工具實現具有空間參照信息的可視 化。*空間導向利用地理信息系統，不僅可以縱覽研究區域的全域，還可以利用縮放和漫遊等GIS所提供的基本功能深入到更感興趣的區域去研究。 一個完善 的地理信息系統提供了空間資料庫功能，使得可以以小比例尺查看全局， 以中比例尺查看局部，以大比例尺査看細部。在比例尺不斷增大的同時， 展現給用戶的空間信息內容會不斷更新。例如在瀏覽一個警察署管轄範圍 全局時，只需要顯示大的河流、道路以及居委會範圍等全局信息，而隨著 比例尺的不斷增大，就需要顯示小的道路、小區、工廠、娛樂場所等具體 的空間地物。這些與地圖學中強調的製圖綜合的概念是相似的。地理信息系統的空間導向功能還可以從空間査詢功能中得到體現。例 如利用警察署管轄範圍圖，可以通過空間查詢找到"**工廠"，並即時將 地圖的顯示範圍縮放到所有"**工廠"空間分布的範圍內，這同樣是空間 導向作用的體現。*空間思維地理信息系統的空間資料庫在存貯各地物的空間描述信息的同時，還 存貯了地物之間的空間關係，這一特點為進行空間分析提供了基礎。地理 信息系統的空間思維，就是要利用GIS資料庫中已經存貯的信息，通過GIS 的工具(例如，緩衝區分析、疊置分析)，生成GIS空間資料庫中沒有存 貯的信息。地理信息系統將許多空間分析工具集成起來，並提供二次開發 工具。在進行空間分析時，用戶將各種分析工具按所研究領域的專業模型 組織成一個程序(即計算機可以識別和操作的思路)，交由地理信息系統 完成，最後提供空間可視化的分析結果。地理信息系統的空間思維功能使我們能夠揭示空間關係、空間分布模式和空間發展趨勢等其它類型信息系 統所無法完成的任務。對於本發明來說，由於OLAP裝置106和數據綁定裝置108已經很好地提供了屬性數據倉庫和空間數據倉庫的關聯特性，並且，空間數據倉庫中保存的是諸如地圖的地理信息，因此對於GIS IIO來說，利用其功能能 夠很好地實現在地理信息(諸如地圖)基礎上的屬性數據的可視化顯示(例 如通過圖塊、色彩、直方圖等現實屬性數據)，根據本發明，是產生可視 化信息來顯示與預定的應用需求相關的數據屬性並將可視化信號輸出到輸 出接口 112。對於本發明來說，在實現中進一步採用了 GIS構件的開發方法。GIS 構件是最近幾年剛剛興起的一種新的思路與方法，GIS構件的出現在為GIS 帶來了更加廣闊的應用前景的同時，也帶來了全新的開發方式；以開發人 員熟悉的RAD工具(如Delphi， PowerBuilder等)為基礎，使用符合標準 的GIS構件開發GIS系統，而且能緊密與其他信息系統集成。利用GIS構 件開發GIS系統克服了傳統GIS開發方式的弊端，並促進了 GIS的應用。 使用GIS構件開發的GIS系統具有如下特點GIS構件是特定功能的統一體，因此可以根據功能的需要選擇GIS構 件，以滿足系統的需求為標準，儘量減少系統的規模。GIS構件是按照標準(如CORBA或DCOM)開發的，所以GIS構件可 在快速開發工具RAD (如DELPHI, POWERBUILDER等)裡使用。利用這 些工具可以將GIS功能和MIS功能集成在一個應用程式中，提高了整個系 統的運行效率。利用GIS構件開發出來的GIS系統在管理大數據和處理速度方面均不 比傳統的GIS軟體遜色。利用GIS構件已有的功能完全能提供拼接、剪裁、 疊合、緩衝區等空間處理能力和豐富的空間分析與查詢能力。本發明的數據信息的可視化系統適用於大量的空間數據和屬性數據的 分析系統中，特別是對系統的査詢、分析響應時間要求比較高的應用領域。 例如公安部門，涉及到人口、案件、車輛等大量的數據，而且該數據幾乎 都與地理空間有關，在遇到有情況發生時，又要求比較快的反應速度，所以本發明的技術非常適用。圖3A-E介紹了本發明的可視化數據信息應用系統的幾個應用實例。 首先參考圖3A,這是定位應用的一個示例，當出現一要求定位的需求應用時，可以通過輸入諸如"編號"、"姓名"、"地址"中的任何一個，由OU\P裝置進行預處理(包括投影、達接和分組)，並由數據綁定裝置 將預處理的結果與空間數據倉庫中的地理數據進行綁定，最後由GIS進行 可視化的現實，得到圖3A所示的結果。該人員被分組到"監管對象"，與 其相關的所有人員信息數據都被通過連接操作而獲得並顯示在可視化的圖 形中，其所處的地理位置也在地圖上進行顯示。當實現定位應用時，可以 在第一資料庫接口處連接人口信息資料庫，地址資料庫，區域資料庫，分 組信息資料庫等等屬性資料庫，而在第二資料庫接口處連接地圖資料庫即 可，根據圖3A所示的情況，選擇的是小比例尺資料庫。圖3B所示的示例同樣是定位應用，從技術的角度來說(不考慮定位應 用的具體內容)其與圖3A所示的區別在於，圖3B所示的地圖比圖3A所 示的地圖具有更大的比例尺，因此，圖3B所示的應用實例在第二資料庫接 口處應該連接大比例尺資料庫。圖3C所示的示例是人員布置的應用實例，當出現一要求人員布置的需 求應用時，可以通過輸入諸如布置計劃的參數，由OUVP裝置進行預處理 (包括投影、連接和分組)，並由數據綁定裝置將預處理的結果與空間數 據倉庫中的地理數據進行綁定，最後由GIS進行可視化的現實，得到圖3C 所示的結果。該次布置計劃的相關人員、涉及區域就會被以可視的形式顯 示出來。比如，在圖3C中，以大比例尺顯示了布置涉及區域的地圖，並以 小組的形式顯示了涉及布置的人員。當實現人員布置應用時，可以在第一 資料庫接口處連接人員信息資料庫，任務資料庫，區域資料庫，行業單位 資料庫，建築物資料庫等等屬性資料庫，而在第二資料庫接口處連接地圖 資料庫、地形資料庫，必要時還可以連接坐標資料庫。根據圖3C所示的情 況，選擇的是大比例尺資料庫。圖3D所述的也是人員布置的應用實例，其與圖3C所示的示例的區別 在於，採用了更小的比例尺，以個人為單位顯示了更加具體的地圖信息和人員信息。相比較於圖3C所示的實施例，圖3D的實施例將第二資料庫接口連接的地圖資料庫改成大比例尺資料庫。圖3E是人員布置的應用實例另一個應用實例，與圖3C和圖3D所示 的示例相比，圖3E進一步顯示了更多的信息，包括任務名稱、曰期、時間、 人員信息、裝備信息和任務內容，並且可以根據需要以一定的比例尺顯示 布置涉及區域的地圖信息。應用圖3E的實施例是，需要在第一資料庫接口 進一步地增加連接時間資料庫、裝備資料庫和任務內容資料庫，而在第二 資料庫接口需要連接多個具有不同比例尺的地圖資料庫，比便進行比例尺的切換。本發明上述的數據信息的可視化系統，其工作原理可被歸納為下述'的 數據信息的可視化方法，參考圖4所示的流程圖，該方法400包括401. 從第一資料庫接口接收來自外界資料庫的數據信息。該第一數據 庫接口連接的外界資料庫可包括人員信息資料庫、事件信息資料庫、組織 信息資料庫、事物信息資料庫。402. 為所接收的數據信息建立屬性數據倉庫，並在屬性數據倉庫中保 存數據信息的屬性數據。403. 從第二資料庫接口接收來自外界資料庫的地理數據。該第二數據 庫接口連接的資料庫可包括地圖資料庫、坐標資料庫、地形資料庫。404. 為所接收的地理數據建立空間數據倉庫，並在空間數據倉庫中保 存與數據信息相關的地理數據。該空間數據倉庫中保存的與數據信息相關 的地理數據至少包括下列之一地圖、坐標、地形。並且，採用三類信息 進行表示空間數據倉庫中保存的與數據信息相關的地理數據中的每一個 地塊，表示一現實的地理實體；多邊形，表示所述地理實體的幾何要素； 輔助信息，表示在線分析處理裝置對屬性數據進行投影、連接、分組預處 理的結果。406.根據一預定的應用需求分析屬性數據倉庫中保存的數據信息的屬 性數據，產生所述屬性數據的分析數據。該產生屬性數據的分析數據的步 驟包括，對屬性數據進行投影、連接、分組預處理，得到分析數據；為分 析數據建立視圖集；其中投影、連接、分組預處理與預定的應用需求相關，視圖集也與預定的應用需求相關。408.建立多維關係表將分析數據和地理數據進行綁定。該多維關係表包括視圖集和所述輔助信息的關聯信息。當屬性數據包括地理實體的預定 規則時，分析數據中包括預處理後的約定規則，則所建立的多維關係表還 包括多邊形和預處理後的約定規則的關聯信息。而當屬性數據包括地理實 體的地圖識別符時，分析數據中包括預處理後的地圖識別符，則所建立的 多維關係表還包括地塊和預處理後的地圖識別符的關聯信息。410.根據預定的應用需求分析將綁定後的數據信息的屬性數據以及相 關的地理數據進行可視化的處理，輸出可視化的信號。具體地說，就是根 據所建立的多維關係表，在空間數據倉庫中保存的與數據信息相關的地理 數據的基礎上，輸出可視化信號顯示與預定的應用需求相關的數據屬性。412.將可視化信號從一輸出接口輸出。需要說明的是，該方法400中的細節與前述的裝置100中的細節相一 致，因此這裡不再重複描述。採用本發明的技術方案，首先建立數據倉庫，在數據倉庫中保存充分 的數據，並且能夠根據預定應用需求，對數據倉庫中的數據進行處理，使 之與穩定的要素地理位置相關聯，並且通過直觀的可視化的方式將這些信 息表現出來，為進一步的處理提供方便。
權利要求
1. 一種可視化數據信息應用系統，其特徵在於，包括第一資料庫接口，連接外界的資料庫，並從外界的資料庫中導入數據信息；屬性數據倉庫，連接到第一資料庫接口，將從外界的資料庫中導入的數據信息構建成屬性數據倉庫，保存所述數據信息的屬性數據；第二資料庫接口，連接外界的資料庫，並從外界的資料庫中導入地理數據；空間數據倉庫，連接到第二資料庫接口，將從外界的資料庫中導入的地理數據構建成空間數據倉庫，保存所述地理數據，其中所述地理數據與所述數據信息相關；在線分析處理裝置，連接到屬性數據倉庫，根據一預定的應用需求分析屬性數據倉庫中保存的數據信息的屬性數據，產生所述屬性數據的分析數據；數據綁定裝置，連接所述在線分析處理裝置和空間數據倉庫，建立多維關係表將分析數據和空間數據倉庫中的地理數據進行綁定；地理信息系統，連接到數據綁定裝置，根據所述預定的應用需求分析將綁定後的數據信息的屬性數據以及相關的地理數據進行可視化處理，輸出可視化的信號；輸出接口，連接所述地理信息系統，將所述可視化的信號輸出。
2. 如權利要求l所述的可視化數據信息應用系統，其特徵在於， 所述第一資料庫接口連接的資料庫至少包括下列之一 人員信息資料庫、事件信息資料庫、組織信息資料庫、事物信息資料庫；所述第二資料庫接口連接的資料庫至少包括下列之一 地圖資料庫、坐標資料庫、地形資料庫。
3. 如權利要求2所述的可視化數據信息應用系統，其特徵在於，所述在線分析處理裝置對屬性數據進行投影、連接、分組預處理，得 到分析數據，為所述分析數據建立視圖集，其中所述投影、連接、分組預 處理與所述預定的應用需求相關，所述視圖集也與所述預定的應用需求相關；所述空間數據倉庫中保存的與數據信息相關的地理數據中的每一個採 用三類信息進行表示地塊，表示一現實的地理實體； 多邊形，表示所述地理實體的幾何要素；輔助信息，表示所述在線分析處理裝置對屬性數據進行投影、連 接、分組預處理的結果；所述數據綁定裝置建立的多維關係表包括所述視圖集和所述輔助信息 的關聯信息。
4. 如權利要求3所述的可視化數據信息應用系統，其特徵在於， 當所述屬性數據包括地理實體的預定規則時，所述分析數據中包括預處理後的約定規則，則所述數據綁定裝置建立的多維關係表還包括所述多 邊形和所述預處理後的約定規則的關聯信息；當所述屬性數據包括地理實體的地圖識別符時，所述分析數據中包括 預處理後的地圖識別符，則所述數據綁定裝置建立的多維關係表還包括所 述地塊和所述預處理後的地圖識別符的關聯信息。
5. 如權利要求4所述的可視化數據信息應用系統，其特徵在於， 所述地理信息系統根據所述數據綁定裝置建立的多維關係表，在空間數據倉庫中保存的與數據信息相關的地理數據的基礎上，輸出可視化信號 顯示與所述預定的應用需求相關的數據屬性。
6. —種可視化數據信息應用方法，其特徵在於，包括-. 從第一資料庫接口接收來自外界資料庫的數據信息為所接收的數據信息建立屬性數據倉庫，並在屬性數據倉庫中保存所述數據信息的屬性數據;從第二資料庫接口接收來自外界資料庫的地理數據為所接收的地理數 據建立空間數據倉庫，並在空間數據倉庫中保存所述地理數據，其中所述地理數據與數據信息相關；根據一預定的應用需求分析屬性數據倉庫中保存的數據信息的屬性數 據，產生所述屬性數據的分析數據；建立多維關係表將分析數據和所述地理數據進行綁定；根據所述預定的應用需求將綁定後的數據信息的屬性數據以及相關的 地埋數據進行可視化處理，輸出可視化信號；將所述可視化信號從一輸出接口輸出。
7. 如權利要求6所述的可視化數據信息應用方法，其特徵在於， 所述第一資料庫接口連接的資料庫至少包括下列之一 人員信息資料庫、事件信息資料庫、組織信息資料庫、事物信息資料庫；所述第二資料庫接口連接的資料庫至少包括下列之一 地圖資料庫、坐標資料庫、地形資料庫。
8. 如權利要求7所述的可視化數據信息應用方法，其特徵在於， 所述產生所述屬性數據的分析數據包括對屬性數據進行投影、連接、分組預處理，得到分析數據； 為所述分析數據建立視圖集；其中所述投影、連接、分組預處理與所述預定的應用需求相關， 所述視圖集也與所述預定的應用需求相關；採用三類信息進行表示所述空間數據倉庫中保存的與數據信息相關的 地理數據中的每一個地塊，表示一現實的地理實體；多邊形，表示所述地理實體的幾何要素；輔助信息，表示所述在線分析處理裝置對屬性數據進行投影、連接、分組預處理的結果；所建立的多維關係表包括所述視圖集和所述輔助信息的關聯信息。
9. 如權利要求8所述的可視化數據信息應用方法，其特徵在於， 當所述屬性數據包括地理實體的預定規則時，所述分析數據中包括預處理後的約定規則，則所建立的多維關係表還包括所述多邊形和所述預處 理後的約定規則的關聯信息；當所述屬性數據包括地理實體的地圖識別符時，所述分析數據中包括 預處理後的地圖識別符，則所建立的多維關係表還包括所述地塊和所述預 處理後的地圖識別符的關聯信息。
10. 如權利要求9所述的可視化數據信息應用方法，其特徵在於， 根據所建立的多維關係表，在空間數據倉庫中保存與數據信息相關的地理數據的基礎上，輸出可視化信號顯示與所述預定應用需求相關的數據 屬性。
全文摘要
本發明揭示了一種可視化數據信息應用系統，包括，資料庫接口，連接外界的資料庫以獲得數據信息和地理信息，保存數據信息的屬性數據的屬性數據倉庫和保存與數據信息相關的地理數據的空間數據倉庫。一在線分析處理裝置根據一預定的應用需求分析屬性數據倉庫中保存的數據信息的屬性數據，產生分析數據，一數據綁定裝置，建立多維關係表將分析數據和地理數據進行綁定；一地理信息系統，根據預定的應用需求分析將綁定後的數據信息的屬性數據以及相關的地理數據進行可視化的顯示。本發明建立保存充分數據的數據倉庫，根據預定應用需求，對數據倉庫中的數據進行處理，關聯地理位置，並通過直觀的可視化的方式將這些信息表現出來。
文檔編號G06F17/30GK101271455SQ20071003839
公開日2008年9月24日 申請日期2007年3月23日 優先權日2007年3月23日
發明者王佔宏, 忠 陸, 馬國春, 高建強, 高念高 申請人:上海眾恆信息產業有限公司