可视化数据信息应用系统及其应用方法

专利名称：可视化数据信息应用系统及其应用方法
技术领域：
本发明涉及结合地理信息的数据表现方法，更具体地说，涉及一种可 视化数据信息应用系统及其应用方法。背景抆术随着社会的不断发展，如何有效地进行管理成为了一个重要的问题。 由于社会的构成主要是人，以及与人密切相关的事件、组织、事物等等。 同时，另一个主要的因素就是地理位置，地理位置是一个稳定的要素，在 一个地理位置上诸如人、事件、组织和事物等等的要素可能会改变，但是 地理位置却基本不会改变。有效管理的基础是有效的信息釆集和组织。由于对于社会管理来说， 所涉及的信息量和信息种类十分巨大，如何进行采集和组织是一个十分复 杂的问题。如果对所有的数据不加处理地进行采集，则会使得整个系统不 堪重负，并且庞大的数据量使得维护和使用成本都变得很高，并且，种类 繁多，数量巨大的数据对于搡作者或者阅读者来说也将是无法阅读的。如 果对数据进行处理，那么一个需要注意的问题就是所采集的数据必须包含 足够得要素，能够反映必要的信息，并且，这些信息应当被以一种直观的， 便于理解的方式表达出来，以便于操作者或者阅读者理解。发明内容本发明旨在提供一种数据信息的采集、组织以及表现的技术，能够有 效地釆集并组织对于某一特定应用来说是必要并且充分的信息，并且以便 于理解、直观的可视化的形式表现出来。根据本发明的第一方面，提供一种可视化数据信息应用系统，包括 第一数据库接口，连接外界的数据库，并从外界的数据库中导入数据 信息；属性数据仓库，连接到第一数据库接口，将从外界的数据库中导入的 数据信息构建成属性数据仓库，保存所述数据信息的属性数据；
第二数据库接口，连接外界的数据库，并从外界的数据库中导入地理
数据；
空间数据仓库，连接到第二数据库接口，将从外界的数据库中导入的 地理数据构建成空间数据仓库，保存所述地理数据，其中所述地理数据与 所述数据信息相关；
在线分析处理装置，连接到属性数据仓库，根据一预定的应用需求分 析属性数据仓库中保存的数据信息的属性数据，产生所述属性数据的分析 数据；
数据绑定装置，连接所述在线分析处理装置和空间数据仓库，建立多 维关系表将分析数据和空间数据仓库中的地理数据进行绑定；
地理信息系统，连接到数据绑定装置，根据所述预定的应用需求分析 将绑定后的数据信息的属性数据以及相关的地理数据进行可视化处理，输 出可视化的信号；
输出接口，连接所述地理信息系统，将所述可视化的信号输出。
其中，第一数据库接口连接的数据库至少包括下列之一人员信息数 据库、事件信息数据库、组织信息数据库、事物信息数据库；而第二数据 库接口连接的数据库至少包括下列之一地图数据库、坐标数据库、地形 数据库。
所述在线分析处理装置对属性数据进行投影、连接、分组预处理，得 到分析数据，为所述分析数据建立视图集，其中所述投影、连接、分组预 处理与所述预定的应用需求相关，所述视图集也与所述预定的应用需求相 关。所述空间数据仓库中保存的与数据信息相关的地理数据中的每一个采 用三类信息进行表示地块，表示一现实的地理实体；多边形，表示所述 地理实体的几何要素；辅助信息，表示所述在线分析处理装置对属性数据 进行投影、连接、分组预处理的结果。而所述数据绑定装置建立的多维关 系表包括所述视图集和所述辅助信息的关联信息。
当所述属性数据包括地理实体的预定规则时，所述分析数据中包括预处理后的约定规则，则所述数据绑定装置建立的多维关系表还包括所述多 边形和所述预处理后的约定规则的关联信息。而当所述属性数据包括地理 实体的地图识别符时，所述分析数据中包括预处理后的地图识别符，则所 述数据绑定装置建立的多维关系表还包括所述地块和所述预处理后的地图 识别符的关联信息。
所述地理信息系统根据所述数据绑定装置建立的多维关系表，在空间 数据仓库中保存的与数据信息相关的地理数据的基础上，输出可视化信号 显示与所述预定的应用需求相关的数据属性。
根据本发明的第二方面，提供一种可视化数据信息应用方法，包括 从第一数据库接口接收来自外界数据库的数据信息；
为所接收的数据信息建立属性数据仓库，并在属性数据仓库中保存所
述数据信息的属性数据；
从第二数据库接口接收来自外界数据库的地理数据； 为所接收的地理数据建立空间数据仓库，并在空间数据仓库中保存所
述地理数据，其\中所述地理数据与数据信息相关；
根据一预定的应用需求分析属性数据仓库中保存的数据信息的属性数
据，产生所述属性数据的分析数据；
建立多维关系表将分析数据和所述地理数据进行绑定； 根据所述预定的应用需求分析将绑定后的数据信息的属性数据以及相
关的地理数据进行可视化处理，输出可视化信号； 将所述可视化信号从一输出接口输出。
其中，第一数据库接口连接的数据库至少包括下列之一人员信息数 据库、事件信息数据库、组织信息数据库、事物信息数据库；而第二数据 库接口连接的数据库至少包括下列之一地图数据库、坐标数据库、地形 数据库。
所述产生所述属性数据的分析数据包括，对属性数据进行投影、连接、 分组预处理，得到分析数据；为所述分析数据建立视图集；其中所述投影、 连接、分组预处理与所述预定的应用需求相关，所述视图集也与所述预定 的应用需求相关。在本发明中，采用三类信息进行表示所述空间数据仓库中保存的与数据信息相关的地理数据中的每一个地块，表示一现实的地
理实体；多边形，表示所述地理实体的几何要素；辅助信息，表示所述在 线分析处理装置对属性数据进行投影、连接、分组预处理的结果。所建立 的多维关系表包括所述视图集和所述辅助信息的关联信息。
当所述属性数据包括地理实体的预定规则时，所述分析数据中包括预 处理后的约定规则，则所建立的多维关系表还包括所述多边形和所述预处 理后的约定规则的关联信息。而当所述属性数据包括地理实体的地图识别 符时，所述分析数据中包括预处理后的地图识别符，则所建立的多维关系 表还包括所述地块和所述预处理后的地图识别符的关联信息。
根据所建立的多维关系表，在空间数据仓库中保存的与数据信息相关 的地理数据的基础上，输出可视化信号显示与所述预定的应用需求相关的 数据属性。
釆用本发明的技术方案，通过数据库接口从外界数据库接收数据，并 为这些数据建立数据仓库，在数据仓库中保存充分的数据，并且能够根据 预定应用需求，对数据仓库中的数据进行处理，使之与稳定的要素地理位 置相关联，并且通过直观的可视化的方式将这些信息表现出来，为进一步 的处理提供方便。


结合下述的附图和实施例，本领域的技术人员能够更加充分地理解本 发明。
图l是根据本发明的可视化数据信息应用系统的结构框图； 图2是根据本发明的可视化数据信息应用系统中属性数据和空间数据 的关联关系示意图3A-E是本发明的可视化数据信息应用系统实现过程的示意图； 图4是根据本发明的可视化数据信息应用方法的流程图。
具体实施例方式
首先介绍一下本发明中所要用到的各项技术1) 数据仓库技术
随着并行数据库的发展，信息处理技术的发展趋势是从大量的事务 型数据库中抽取数据，并将其清理、转换为新的存储格式，为决策目标把 数据聚合在一种特殊的格式中。这种支持决策的、特殊的数据存储称为数 据仓库(DataWarehouse， DW)。
在本发明的方案中，将建立两种不同类型的数据仓库，分别是属性数 据仓库和空间数据仓库，分别用于保存数据信息的属性数据和相关的地理 位置(空伺数据)。有关属性数据仓库和空间数据仓库的具体内容将在下 面详细地进行描述。
2) 地理信息系统(Geographic Information System—GIS) 地理信息系统GIS是反映人们赖以生存的现实世界(资源或环境)的
现势与变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特征的属性，在计算机软 件和硬件的支持下，以一定的格式输入、存贮、检索、显示和综合分析应 用的技术统。GIS具有以的下特点空间可视化、空间导向、空间思维。 本发明的方案充分利用了 GIS的上述特点，来实现数据信息的可视化表现。
3) 在线分析处理(OLAP)
在线分析处理OLAP可以建立数据之间的关联。本发明的目的在于有 效地采集并组织数据，于是，OLAP是十分有用的。正如上面所描述的，本 发明将数据信息大致分成了两个部分相对稳定的地理位置信息构建成了 空间数据仓库，而变动性较大的其他要素(比如人、事件、组织和事物) 构建成了属性数据仓库。OLAP可以将这两个数据仓库中的数据有效地进行 关联，在结合GIS的空间可视化的特性，就能实现本发明的目的根据特 定的应用需求，由OLAP实现相关数据的关联，并由GIS实现可视化的表 现，从而实现针对特定应用需求的有效数据采集和组织，以及直观的表现。
本发明提供了一种数据信息的可视化系统，参考图1所示，该可视化 系统100包括:
第一数据库接口 101,连接外界的数据库103，并从外界的数据库中 导入数据信息；
属性数据仓库102，连接到第一数据库接口 101,将从外界的数据库103中导入的数据信息构建成属性数据仓库102，保存数据信息的属性数
据；
第二数据库接口 105,连接外界的数据库107，并从外界的数据库中 导入地理数据；
空间数据仓库106，连接到第二数据库接口 105,将从外界的数据库 107中导入的地理数据构建成空间数据仓库106，保存地理数据，其中地 理数据与数据信息相关；
在线分析处理装置(OLAP装置)106,连接到属性数据仓库102，根 据一预定的应用需求分析属性数据仓库中保存的数据信息的属性数据，产 生属性数据的分析数据；
数据绑定装置108,连接在线分析处理装置106和空间数据仓库104, 建立多维关系表将分析数据和空间数据仓库中的地理数据进行绑定；
地理信息系统(GIS) 110，连接到数据绑定装置108，根据预定的应 用需求分析将绑定后的数据信息的属性数据以及相关的地理数据进行可视 化处理，输出可视化的信号；
输出接口112,连接地理信息系统IIO,将可视化的信号输出。
本发明的主要应用中的一种典型应用是人口信息的管理，特别是对某 一行政区域中人口信息的采集和组织(这时，人口信息就是在该种应用中 的数据信息)。因此，在本发明的该种应用中， 一个显著的特点是地理 位置信息基本是稳定的，不变的，而与人口相关的信息(包括人员、事件、 组织和事物)都可能随着人口的流动而发生改变。因此，该系统100中， 第一数据库接口 IOI所连接的外界的数据库103主要是基于人口相关信息 的数据库，比如人员信息数据库、事件信息数据库、组织信息数据库、事 物信息数据库。在图l所示的示例中，数据库103选择的是实有人口数据 库、案件数据库、行业单位数据库和工作对象数据库。属性数据仓库102 就是被构建为以人为基本要素的数据仓库。第二数据库接口 105所连接的 外界的数据库107主要是基于地理数据的数据库， 一般可包括地图数据库、 坐标数据库、地形数据库。在图l所示的实施例中，外界数据rfl07选择 的是大比例尺地图数据库、中比例尺地图数据库和小比例尺地图数据库。空间数据仓库104被构建为以地理位置为基本要素的数据仓库。对于属性数据仓库102来说，由于是以人为基本要素，因此信息量巨大，并且变化率也很高。这使得数据仓库的数据量很大，因此需要对数据的存取路径进行详细的设计和选择，比如可以设计为如下的方式建立人 口属性索引表，通过人口属性索引表，用户针对每个人可以知道他的常住 人口信息、重点人口信息、案犯信息等所有的人口属性，它类似一根轴线， 把所有与人有关的信息联系了起来。属性数据仓库102生成的方法为将各类数据通过转换，引入系统可以 识别的、以Oracle数据库为平台的数据库中。针对不同的数据格式，系统 提供专门的转换工具。例如，对于户籍管理数据，系统通过定时和实时两 种方式将增量变动数据转入数据仓库中。在转换数据的同时将自动生成各 种元数据(包括与电子地图联系的地理编码等)，这称之为控制库。另一 方面，数据仓库还根据设定的时间，定期自动对数据仓库内中的数据进行 分类、统计工作。数据仓库的建立是一项已有的技术，因此这里不再详细 描述属性数据仓库102的具体建立过程。空间数据仓库104的主要用于进行空间数据的转换，并可被用于提供 与属性数据的连接。如上面所说的，空间数据仓库104中保存的是地理数 据，其实也就是某个特定的人(或者与其相关的事件、组织、事物)所处 的特定的地理位置，因此，空间数据仓库104中保存的是与人口信息(在 此处，人口信息即是数据信息的一个实例)相关的地理数据。空间数据仓库104中保存的与数据信息相关的地理数据典型的情况是 地图，可以包括不同比例尺的地图，地图可以是简单形式的电子地图(指 包括单纯的地图数据)，简单形式的电子地图可以直接从诸如上面所列出 的外界的数据库107中获得。地图也可以是增加了附加属性的电子地图， 比如包括了坐标和地形这样的附加属性，此时就需要第二数据库接口 105 连接坐标数据库和地形数据库来获得坐标和地形属性。其中，坐标属性可以由坐标文件提供，坐标文件可以定义如下由经 纬度坐标(x， y)经过地图投影变换转换为地图投影坐标，然后进行二维 笛卡尔坐标转换，最终以顺序文件方式来存储。而地形属性可以由地形文件来提供，地形文件可以定义如下由大地控制点的标识信息、精度、坐 标、高程等信息组成的。对于地图来说，因为在测绘部门中，大部分的地图数据都是CAD格式， 所以必须经过数据转换和地理编码。另外，在转换数据和地理编码的基础 上，电子地图由于受观察视野和所需比例尺不同，通过制图综合和处理， 形成了不同尺度比例尺的空间数据。它实现的效果为，在系统中，根据视 野或者说放大、缩小比例的不同，系统显示的地图信息有所不同；根据不 同的信息访问需要，显示的属性信息不同。在本发明的一种实现中，空间数据仓库104中的每一个地理数据会采 用如下的三类信息表示地块，表示一现实的地理实体；多边形，表示地理实体的几何要素；辅助信息，表示属性数据经投影、连接、分组预处理的结果。 通过上述的三类信息表示，可以有效地有OLAP实现空间数据仓库104 和属性数据仓库102之间的关联。同样，由于数据仓库的建立是一项已有 的技术，并且这里已经明确地空间数据仓库设计原则，因此这里不再详细 描述空间数据仓库104的具体建立过程。当出现一特定的应用需求时，就会由在线分析处理(OU\P)装置106 根据该特定应用需求对属性数据仓库102中的属性数据进行处理。 一种典 型的处理方式是OLAP装置106根据该应用需求的要求对属性数据进行 投影、连接、分组预处理，得到分析数据，并为分析数据建立视图集，其 中投影、连接、分组预处理与预定的应用需求相关，视图集也与预定的应 用需求相关。再以人口信息的数据采集和组织为例，在数据属性仓库102中，保存 了大量的有关人口信息的数据。它们各自被赋予了不同的属性，人口属性 索引表可以帮助查找具有特定属性的人口信息数据。比如，当某一特定的 应用需求要求获得"常住人口/流动人口"信息，则OLAP装置106会根据 人口信息数据中的表示住址的属性来对人口信息进行分类，这就是分组预 处理。又比如， 一特定的应用需求要求获得"与一事件相关的人员信息"，则OLAP装置106会根据人口信息数据中的表示事件的属性来査找所有和 该事件相关联的其他要素人员、组织、事物。其中，要素"人员"可以 直接得到所希望的结果，而要素"组织"和"事物"还需要OLAP装置106 进一步地对查找它们所涉及的要素"人员"，这可以理解为连接预处理的 一种实例。再比如，对于一些人员，他们具有多重的身份，所以在属性数 据仓库中，就会产生多个人员信息数据与他们对应。这里，如果有一个特 定的应用需求用到了这些人员信息数据，OLAP装置106还会在所有涉及 同一个人员的人员信息数据中建立映射关系，这就是投影预处理的一个例 子。再经过各种必要的预处理之后，就能得到对应于该特定应用需求的分 析数据，OLAP装置106还会为上述的分析数据建立"视图集"，"视图 集"反映了经过预处理之后的分析数据。"视图集"的主要作用是用来和 空间数据仓库中的地理数据建立关联。如上面已经描述过的，空间数据仓库104中保存的与数据信息相关的 地理数据中的每一个采用三类信息进行表示地块，表示一现实的地理实体；多边形，用来表示地理实体的几何要素之一，是最重要的一类数据， 多用于表示行政区、土地类型等；辅助信息，表示在线分析处理装置对属性数据进行投影、连接、分组 预处理的结果。这样，地理数据中的辅助信息和分析数据中的视图集是完全对应的， 这就建立了属性数据仓库和空间数据仓库最基本的关联。本发明中的数据绑定装置108连接在线分析处理装置106和第二数据 库104,在上述视图集和辅助数据的基础上，进一步建立多维关系表将分 析数据和地理数据进行绑定。参考图2，图2示出了数据绑定装置108所建立的多维关系表的关联 关系示意图。首先是最基础的关联关系，即视图集和辅助信息的关联。属性数据仓 库102通过预处理得到了与某个应用需求相关的分析数据202， 一反映该分析数据202的视图集204与 一 辅助信息206相关联。该辅助信息206保 存了该应用需求对对应的投影、连接、分组预处理的结果，并且，该辅助 信息206用来表示空间数据仓库104中的地理数据。继续参考图2，当属性数据包括对应于某一地理实体的预定规则时， 其所产生的分析数据中包括预处理后的约定规则。此时，数据绑定装置建 立的多维关系中还包括多边形和预处理后的约定规则的关联信息。如图2 所示，预处理后的约定规则208与多边形210相关联。当属性数据包括地理实体的地图识别符(MAPIDD)时，分析数据中包 括预处理后的地图识别符，则数据绑定装置建立的多维关系还包括地块和 预处理后的地图识别符的关联信息。如图2所示，预处理后的地图识别符 212与地块214相关联。结合上面的描述，由于空间属性数据库104中的每一个地理数据都是 采用三类信息地块、多变形和辅助信息表示，因此，当属性数据中包括 地理实体的预定规则和地理实体的地图识别符时，就能由数据绑定装置在 属性数据仓库和空间数据仓库之间建立多维关系。多维关系可以采用多维 关系表的形式表现。地理信息系统110的作用是，根据数据绑定装置108建立的多维关系 表，在空间数据仓库中保存的与数据信息相关的地理数据的基础上，输出 可视化信号显示与预定的应用需求相关的数据属性。这里，充分利用了地 理信息系统UO的如下特性*空间可视化空间可视化包括空间地物轮廓特征的可视化。信息系统是对现实世界 的计算机模拟，而地理信息系统则突出了它对现实世界空间关系的模拟， 使得对于空间中各事物的状态有一个非常直观的感受。无论是在屏幕上展 示一幅可以无级缩放和信息査询的地图，还是展现一幅三维的地形模型， 都使对现实世界空间关系的认识更为直观、具体。空间可视化还包括具有空间参照特点的地物专题属性信息的可视化。 地理信息系统的空间可视化功能还包括对空间分布地物属性信息的图形可 视化，这一点是由地理信息系统的一个重要特征来保证的，即GIS实现了空间信息和属性信息的集成管理，并能够完善地建立二者之间的联系。例 如，利用一张某地区的行政区划图，可以从地理信息系统数据库中提取不 同行政区内的治安案件与刑事案件等发生数量的统计数据，计算分析安全 状况，并按一定的分级指标指定不同的色彩和填充方式显示行政区所对应 的图斑(这实现上是一个从属性到空间的关联过程)，这样空间地物的专 题属性特征就可以通过地理信息系统工具实现具有空间参照信息的可视 化。*空间导向利用地理信息系统，不仅可以纵览研究区域的全域，还可以利用缩放和漫游等GIS所提供的基本功能深入到更感兴趣的区域去研究。 一个完善 的地理信息系统提供了空间数据库功能，使得可以以小比例尺查看全局， 以中比例尺查看局部，以大比例尺査看细部。在比例尺不断增大的同时， 展现给用户的空间信息内容会不断更新。例如在浏览一个警察署管辖范围 全局时，只需要显示大的河流、道路以及居委会范围等全局信息，而随着 比例尺的不断增大，就需要显示小的道路、小区、工厂、娱乐场所等具体 的空间地物。这些与地图学中强调的制图综合的概念是相似的。地理信息系统的空间导向功能还可以从空间査询功能中得到体现。例 如利用警察署管辖范围图，可以通过空间查询找到"**工厂"，并即时将 地图的显示范围缩放到所有"**工厂"空间分布的范围内，这同样是空间 导向作用的体现。*空间思维地理信息系统的空间数据库在存贮各地物的空间描述信息的同时，还 存贮了地物之间的空间关系，这一特点为进行空间分析提供了基础。地理 信息系统的空间思维，就是要利用GIS数据库中已经存贮的信息，通过GIS 的工具(例如，缓冲区分析、叠置分析)，生成GIS空间数据库中没有存 贮的信息。地理信息系统将许多空间分析工具集成起来，并提供二次开发 工具。在进行空间分析时，用户将各种分析工具按所研究领域的专业模型 组织成一个程序(即计算机可以识别和操作的思路)，交由地理信息系统 完成，最后提供空间可视化的分析结果。地理信息系统的空间思维功能使我们能够揭示空间关系、空间分布模式和空间发展趋势等其它类型信息系 统所无法完成的任务。对于本发明来说，由于OLAP装置106和数据绑定装置108已经很好地提供了属性数据仓库和空间数据仓库的关联特性，并且，空间数据仓库中保存的是诸如地图的地理信息，因此对于GIS IIO来说，利用其功能能 够很好地实现在地理信息(诸如地图)基础上的属性数据的可视化显示(例 如通过图块、色彩、直方图等现实属性数据)，根据本发明，是产生可视 化信息来显示与预定的应用需求相关的数据属性并将可视化信号输出到输 出接口 112。对于本发明来说，在实现中进一步采用了 GIS构件的开发方法。GIS 构件是最近几年刚刚兴起的一种新的思路与方法，GIS构件的出现在为GIS 带来了更加广阔的应用前景的同时，也带来了全新的开发方式；以开发人 员熟悉的RAD工具(如Delphi， PowerBuilder等)为基础，使用符合标准 的GIS构件开发GIS系统，而且能紧密与其他信息系统集成。利用GIS构 件开发GIS系统克服了传统GIS开发方式的弊端，并促进了 GIS的应用。 使用GIS构件开发的GIS系统具有如下特点GIS构件是特定功能的统一体，因此可以根据功能的需要选择GIS构 件，以满足系统的需求为标准，尽量减少系统的规模。GIS构件是按照标准(如CORBA或DCOM)开发的，所以GIS构件可 在快速开发工具RAD (如DELPHI, POWERBUILDER等)里使用。利用这 些工具可以将GIS功能和MIS功能集成在一个应用程序中，提高了整个系 统的运行效率。利用GIS构件开发出来的GIS系统在管理大数据和处理速度方面均不 比传统的GIS软件逊色。利用GIS构件已有的功能完全能提供拼接、剪裁、 叠合、缓冲区等空间处理能力和丰富的空间分析与查询能力。本发明的数据信息的可视化系统适用于大量的空间数据和属性数据的 分析系统中，特别是对系统的査询、分析响应时间要求比较高的应用领域。 例如公安部门，涉及到人口、案件、车辆等大量的数据，而且该数据几乎 都与地理空间有关，在遇到有情况发生时，又要求比较快的反应速度，所以本发明的技术非常适用。图3A-E介绍了本发明的可视化数据信息应用系统的几个应用实例。 首先参考图3A,这是定位应用的一个示例，当出现一要求定位的需求应用时，可以通过输入诸如"编号"、"姓名"、"地址"中的任何一个，由OU\P装置进行预处理(包括投影、達接和分组)，并由数据绑定装置 将预处理的结果与空间数据仓库中的地理数据进行绑定，最后由GIS进行 可视化的现实，得到图3A所示的结果。该人员被分组到"监管对象"，与 其相关的所有人员信息数据都被通过连接操作而获得并显示在可视化的图 形中，其所处的地理位置也在地图上进行显示。当实现定位应用时，可以 在第一数据库接口处连接人口信息数据库，地址数据库，区域数据库，分 组信息数据库等等属性数据库，而在第二数据库接口处连接地图数据库即 可，根据图3A所示的情况，选择的是小比例尺数据库。图3B所示的示例同样是定位应用，从技术的角度来说(不考虑定位应 用的具体内容)其与图3A所示的区别在于，图3B所示的地图比图3A所 示的地图具有更大的比例尺，因此，图3B所示的应用实例在第二数据库接 口处应该连接大比例尺数据库。图3C所示的示例是人员布置的应用实例，当出现一要求人员布置的需 求应用时，可以通过输入诸如布置计划的参数，由OUVP装置进行预处理 (包括投影、连接和分组)，并由数据绑定装置将预处理的结果与空间数 据仓库中的地理数据进行绑定，最后由GIS进行可视化的现实，得到图3C 所示的结果。该次布置计划的相关人员、涉及区域就会被以可视的形式显 示出来。比如，在图3C中，以大比例尺显示了布置涉及区域的地图，并以 小组的形式显示了涉及布置的人员。当实现人员布置应用时，可以在第一 数据库接口处连接人员信息数据库，任务数据库，区域数据库，行业单位 数据库，建筑物数据库等等属性数据库，而在第二数据库接口处连接地图 数据库、地形数据库，必要时还可以连接坐标数据库。根据图3C所示的情 况，选择的是大比例尺数据库。图3D所述的也是人员布置的应用实例，其与图3C所示的示例的区别 在于，采用了更小的比例尺，以个人为单位显示了更加具体的地图信息和人员信息。相比较于图3C所示的实施例，图3D的实施例将第二数据库接口连接的地图数据库改成大比例尺数据库。图3E是人员布置的应用实例另一个应用实例，与图3C和图3D所示 的示例相比，图3E进一步显示了更多的信息，包括任务名称、曰期、时间、 人员信息、装备信息和任务内容，并且可以根据需要以一定的比例尺显示 布置涉及区域的地图信息。应用图3E的实施例是，需要在第一数据库接口 进一步地增加连接时间数据库、装备数据库和任务内容数据库，而在第二 数据库接口需要连接多个具有不同比例尺的地图数据库，比便进行比例尺的切换。本发明上述的数据信息的可视化系统，其工作原理可被归纳为下述'的 数据信息的可视化方法，参考图4所示的流程图，该方法400包括401. 从第一数据库接口接收来自外界数据库的数据信息。该第一数据 库接口连接的外界数据库可包括人员信息数据库、事件信息数据库、组织 信息数据库、事物信息数据库。402. 为所接收的数据信息建立属性数据仓库，并在属性数据仓库中保 存数据信息的属性数据。403. 从第二数据库接口接收来自外界数据库的地理数据。该第二数据 库接口连接的数据库可包括地图数据库、坐标数据库、地形数据库。404. 为所接收的地理数据建立空间数据仓库，并在空间数据仓库中保 存与数据信息相关的地理数据。该空间数据仓库中保存的与数据信息相关 的地理数据至少包括下列之一地图、坐标、地形。并且，采用三类信息 进行表示空间数据仓库中保存的与数据信息相关的地理数据中的每一个 地块，表示一现实的地理实体；多边形，表示所述地理实体的几何要素； 辅助信息，表示在线分析处理装置对属性数据进行投影、连接、分组预处 理的结果。406.根据一预定的应用需求分析属性数据仓库中保存的数据信息的属 性数据，产生所述属性数据的分析数据。该产生属性数据的分析数据的步 骤包括，对属性数据进行投影、连接、分组预处理，得到分析数据；为分 析数据建立视图集；其中投影、连接、分组预处理与预定的应用需求相关，视图集也与预定的应用需求相关。408.建立多维关系表将分析数据和地理数据进行绑定。该多维关系表包括视图集和所述辅助信息的关联信息。当属性数据包括地理实体的预定 规则时，分析数据中包括预处理后的约定规则，则所建立的多维关系表还 包括多边形和预处理后的约定规则的关联信息。而当属性数据包括地理实 体的地图识别符时，分析数据中包括预处理后的地图识别符，则所建立的 多维关系表还包括地块和预处理后的地图识别符的关联信息。410.根据预定的应用需求分析将绑定后的数据信息的属性数据以及相 关的地理数据进行可视化的处理，输出可视化的信号。具体地说，就是根 据所建立的多维关系表，在空间数据仓库中保存的与数据信息相关的地理 数据的基础上，输出可视化信号显示与预定的应用需求相关的数据属性。412.将可视化信号从一输出接口输出。需要说明的是，该方法400中的细节与前述的装置100中的细节相一 致，因此这里不再重复描述。采用本发明的技术方案，首先建立数据仓库，在数据仓库中保存充分 的数据，并且能够根据预定应用需求，对数据仓库中的数据进行处理，使 之与稳定的要素地理位置相关联，并且通过直观的可视化的方式将这些信 息表现出来，为进一步的处理提供方便。
权利要求
1. 一种可视化数据信息应用系统，其特征在于，包括第一数据库接口，连接外界的数据库，并从外界的数据库中导入数据信息；属性数据仓库，连接到第一数据库接口，将从外界的数据库中导入的数据信息构建成属性数据仓库，保存所述数据信息的属性数据；第二数据库接口，连接外界的数据库，并从外界的数据库中导入地理数据；空间数据仓库，连接到第二数据库接口，将从外界的数据库中导入的地理数据构建成空间数据仓库，保存所述地理数据，其中所述地理数据与所述数据信息相关；在线分析处理装置，连接到属性数据仓库，根据一预定的应用需求分析属性数据仓库中保存的数据信息的属性数据，产生所述属性数据的分析数据；数据绑定装置，连接所述在线分析处理装置和空间数据仓库，建立多维关系表将分析数据和空间数据仓库中的地理数据进行绑定；地理信息系统，连接到数据绑定装置，根据所述预定的应用需求分析将绑定后的数据信息的属性数据以及相关的地理数据进行可视化处理，输出可视化的信号；输出接口，连接所述地理信息系统，将所述可视化的信号输出。
2. 如权利要求l所述的可视化数据信息应用系统，其特征在于， 所述第一数据库接口连接的数据库至少包括下列之一 人员信息数据库、事件信息数据库、组织信息数据库、事物信息数据库；所述第二数据库接口连接的数据库至少包括下列之一 地图数据库、坐标数据库、地形数据库。
3. 如权利要求2所述的可视化数据信息应用系统，其特征在于，所述在线分析处理装置对属性数据进行投影、连接、分组预处理，得 到分析数据，为所述分析数据建立视图集，其中所述投影、连接、分组预 处理与所述预定的应用需求相关，所述视图集也与所述预定的应用需求相关；所述空间数据仓库中保存的与数据信息相关的地理数据中的每一个采 用三类信息进行表示地块，表示一现实的地理实体； 多边形，表示所述地理实体的几何要素；辅助信息，表示所述在线分析处理装置对属性数据进行投影、连 接、分组预处理的结果；所述数据绑定装置建立的多维关系表包括所述视图集和所述辅助信息 的关联信息。
4. 如权利要求3所述的可视化数据信息应用系统，其特征在于， 当所述属性数据包括地理实体的预定规则时，所述分析数据中包括预处理后的约定规则，则所述数据绑定装置建立的多维关系表还包括所述多 边形和所述预处理后的约定规则的关联信息；当所述属性数据包括地理实体的地图识别符时，所述分析数据中包括 预处理后的地图识别符，则所述数据绑定装置建立的多维关系表还包括所 述地块和所述预处理后的地图识别符的关联信息。
5. 如权利要求4所述的可视化数据信息应用系统，其特征在于， 所述地理信息系统根据所述数据绑定装置建立的多维关系表，在空间数据仓库中保存的与数据信息相关的地理数据的基础上，输出可视化信号 显示与所述预定的应用需求相关的数据属性。
6. —种可视化数据信息应用方法，其特征在于，包括-. 从第一数据库接口接收来自外界数据库的数据信息为所接收的数据信息建立属性数据仓库，并在属性数据仓库中保存所述数据信息的属性数据;从第二数据库接口接收来自外界数据库的地理数据为所接收的地理数 据建立空间数据仓库，并在空间数据仓库中保存所述地理数据，其中所述地理数据与数据信息相关；根据一预定的应用需求分析属性数据仓库中保存的数据信息的属性数 据，产生所述属性数据的分析数据；建立多维关系表将分析数据和所述地理数据进行绑定；根据所述预定的应用需求将绑定后的数据信息的属性数据以及相关的 地埋数据进行可视化处理，输出可视化信号；将所述可视化信号从一输出接口输出。
7. 如权利要求6所述的可视化数据信息应用方法，其特征在于， 所述第一数据库接口连接的数据库至少包括下列之一 人员信息数据库、事件信息数据库、组织信息数据库、事物信息数据库；所述第二数据库接口连接的数据库至少包括下列之一 地图数据库、坐标数据库、地形数据库。
8. 如权利要求7所述的可视化数据信息应用方法，其特征在于， 所述产生所述属性数据的分析数据包括对属性数据进行投影、连接、分组预处理，得到分析数据； 为所述分析数据建立视图集；其中所述投影、连接、分组预处理与所述预定的应用需求相关， 所述视图集也与所述预定的应用需求相关；采用三类信息进行表示所述空间数据仓库中保存的与数据信息相关的 地理数据中的每一个地块，表示一现实的地理实体；多边形，表示所述地理实体的几何要素；辅助信息，表示所述在线分析处理装置对属性数据进行投影、连接、分组预处理的结果；所建立的多维关系表包括所述视图集和所述辅助信息的关联信息。
9. 如权利要求8所述的可视化数据信息应用方法，其特征在于， 当所述属性数据包括地理实体的预定规则时，所述分析数据中包括预处理后的约定规则，则所建立的多维关系表还包括所述多边形和所述预处 理后的约定规则的关联信息；当所述属性数据包括地理实体的地图识别符时，所述分析数据中包括 预处理后的地图识别符，则所建立的多维关系表还包括所述地块和所述预 处理后的地图识别符的关联信息。
10. 如权利要求9所述的可视化数据信息应用方法，其特征在于， 根据所建立的多维关系表，在空间数据仓库中保存与数据信息相关的地理数据的基础上，输出可视化信号显示与所述预定应用需求相关的数据 属性。
全文摘要
本发明揭示了一种可视化数据信息应用系统，包括，数据库接口，连接外界的数据库以获得数据信息和地理信息，保存数据信息的属性数据的属性数据仓库和保存与数据信息相关的地理数据的空间数据仓库。一在线分析处理装置根据一预定的应用需求分析属性数据仓库中保存的数据信息的属性数据，产生分析数据，一数据绑定装置，建立多维关系表将分析数据和地理数据进行绑定；一地理信息系统，根据预定的应用需求分析将绑定后的数据信息的属性数据以及相关的地理数据进行可视化的显示。本发明建立保存充分数据的数据仓库，根据预定应用需求，对数据仓库中的数据进行处理，关联地理位置，并通过直观的可视化的方式将这些信息表现出来。
文档编号G06F17/30GK101271455SQ20071003839
公开日2008年9月24日 申请日期2007年3月23日 优先权日2007年3月23日
发明者王占宏, 忠 陆, 马国春, 高建强, 高念高 申请人:上海众恒信息产业有限公司