一种历史信息的空间化建模存储方法与流程

本发明涉及空间地理信息技术领域，尤其涉及一种历史信息的空间化建模存储方法。

背景技术：
历史信息主要是对历史事件的记录或描述，其内容十分庞杂繁多，包含各种反映物质和非物质两方面内容的社会属性信息。目前，人文历史学科对于历史信息的研究，主要侧重于对历史事件本身内容的探究。现有的人文历史信息数据多以纸质、文字说明为主，各自独立，难以体现各类资源之间的相关性和区域之间人文地理信息资源的空间相关性。随着计算机技术的日趋普及，尤其是网络技术、数据库技术、软件工程技术、无线电通信技术、虚拟现实技术、人工智能技术的发展，与此相关的空间信息技术也得到了长足的发展，其中最具有代表性的有地理信息系统。目前，三维地理信息系统已广泛的应用于资源管理、城市规划和管理、生态环境管理和模拟、地学研究与应用、应急响应等领域。然而，在将地理信息技术应用于人文历史信息的表现处理的方面的技术研究相对欠缺。基于三维空间地理信息技术表达人文历史信息的技术方法研究更是少之又少。

技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种历史信息的空间化建模存储方法，以解决上述问题。为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种历史信息的空间化建模存储方法，包括如下步骤：根据历史信息的内容属性，将历史信息的内容分为时间属性、空间属性、专题属性和符号属性；将历史信息的四种属性作为构建模型的四种元素；分别对四种元素的属性信息进行数据编码，存储所述数据编码；根据所述四种元素的属性信息，确定不同历史信息的四种元素的属性信息之间的关联关系；根据不同历史信息的四种元素的属性信息之间的关联关系，选择时间节点或事件节点作为约束条件，匹配相应元素的属性信息的数据编码，将匹配后的历史信息存储于所述模型中。与现有技术相比，本发明实施例的优点在于：本发明提供的一种历史信息的空间化建模存储方法，包括如下步骤：首先，进行大量历史信息的收集整理，通过对大量历史信息内容属性的分析，将历史信息分为时间属性、空间属性、专题属性和符号属性；将历史信息的四种属性作为构建模型的四种元素；分析大量历史信息是为了提供构建模型的数据基础，根据历史信息的内容属性分析不同历史信息所具有的四类属性，该四类属性作为构建模型的基本元素。对四种元素的属性信息进行分类后，分别对四种元素的属性信息进行数据编码，可以将四种元素的属性信息通过数据结构表达式转化，存储数据编码，为后续模型建立提供数据编码基础。然后，根据所述四种元素的属性信息，确定不同历史信息的四种元素的属性信息之间的关联关系；分析构建所述模型所需的(由各个元素的属性信息所确定的)各个元素之间的关联关系；历史信息的四种属性存在着关联特征，提取该关联特征构建历史信息的各个元素之间的关系；这种关联关系体现出历史信息的各个元素的属性信息之间潜在的、深层次之间的关联关系。这种关联关系将作为反映数据元素之间的逻辑关系，作为构建数据结构的基础依据。最后，根据不同历史信息的四种元素的属性信息之间的关联关系，选择时间节点或事件节点作为约束条件，匹配相应元素的属性信息的数据编码，将匹配后的历史信息存储于所述模型中。选择时间节点或事件节点作为模型组织的基准，然后根据关联关系，将历史信息的时间属性、空间属性、专题属性和符号属性进行有效地组织(即匹配)。在进行组织时，将匹配后的相应元素的属性信息进行数据编码，并建立数据模型。本发明提供的空间化建模存储方法，将数据元素依据某种逻辑联系组织起来，不仅综合了多种历史信息的属性元素的特征，通过对历史信息的时间属性、空间属性、专题属性和符号属性的组织，建立合适的时间、空间、专题、符号联合数据模型，有效地组织、管理和表达历史信息的属性、空间和时间语义。这将为模拟或还原历史人物、事件在地域中的真实分布状况及其运动过程提供实际的帮助，促进了人文历史学科中历史信息的深入研究。附图说明图1为本发明实施例提供的历史信息的空间化建模存储方法的流程示意图；图2为本发明实施例提供的历史信息的空间化建模存储方法中空间上连续发展的历史事件的模型结构示意图；图3为本发明实施例提供的历史信息的空间化建模存储方法中空间上跳跃发展的历史事件的模型结构示意图。具体实施方式下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。参见图1，本发明实施例提供了一种历史信息的空间化建模存储方法，包括如下步骤：步骤S100、根据历史信息的内容属性，将历史信息的内容分为时间属性、空间属性、专题属性和符号属性；将历史信息的四种属性作为构建模型的四种元素；步骤S200、分别对四种元素的属性信息进行数据编码，存储数据编码；步骤S300、根据四种元素的属性信息，确定不同历史信息的四种元素的属性信息之间的关联关系；步骤S400、根据不同历史信息的四种元素的属性信息之间的关联关系，选择时间节点或事件节点作为约束条件，匹配相应元素的属性信息的数据编码，将匹配后的历史信息(即匹配后的四种元素)存储于模型中。在本发明实施例中，首先，收集大量历史信息，通过分析大量的历史信息的内容属性(即内容)，将历史信息分为时间属性、空间属性、专题属性和符号属性；将历史信息的四种属性作为构建模型的四种元素；分析大量历史信息是为了提供构建模型的数据基础，根据历史信息的内容属性分析不同历史信息所具有的四类属性，该四类属性作为构建模型的基本元素。在对四种元素的属性信息进行分类后，分别对四种元素的属性信息进行数据编码，可以将四种元素的属性信息通过数据结构表达式转化，并存储数据编码，为后续模型建立提供数据编码基础。然后，根据所述四种元素的属性信息，确定不同历史信息的四种元素的属性信息之间的关联关系；分析构建所述模型所需的(由各个元素的属性信息所确定的)各个元素之间的关联关系；历史信息的四种属性存在着关联特征，提取该关联特征构建历史信息的各个元素之间的关系；这种关联关系体现出历史信息的各个元素的属性信息之间潜在的、深层次的关联关系。这种关联关系将作为反映数据元素之间的逻辑关系，作为构建数据结构的基础依据。最后，根据不同历史信息的四种元素的属性信息之间的关联关系，选择时间节点或事件节点作为约束条件，匹配相应元素的属性信息的数据编码，将匹配后的历史信息存储于所述模型中。选择时间节点或事件节点作为模型组织的基准，然后根据关联关系，将历史信息的时间属性、空间属性、专题属性和符号属性进行有效地组织(即匹配)。在进行组织时，将匹配后的相应元素的属性信息进行数据编码，并建立数据模型。本发明提供的空间化建模存储方法，将数据元素依据某种逻辑联系组织起来，不仅综合了多种历史信息的属性元素的特征，通过对历史信息的时间属性、空间属性、专题属性和符号属性的组织，建立合适的时间、空间、专题、符号联合数据模型，有效地组织、管理和表达历史信息的属性、空间和时间语义。这将为模拟或还原历史人物、事件在地域中的真实分布状况及其运动过程提供实际的帮助，促进了人文历史学科中历史信息的深入研究。增强了历史信息资源的表达力度，提升历史信息资源的表达效果，以便与自然地理数据交叉使用，呈现强大的空间表达能力。有利于从空间角度认识历史事件，有利于历史信息在空间数据库中存储，有利于历史信息在空间信息平台中表达以及利用多样的方式实现历史信息可视化。下面对上述各步骤进行详细说明：较佳地，所述历史信息的内容属性包括时间属性、空间属性、专题属性和符号属性；其中，所述时间属性为历史事件发生、发展、消亡过程的起始时间、结束时间、时间跨度以及与历史事件各发展状态相对应的时间节点信息和事件节点信息；所述空间属性为历史事件发生、发展、消亡过程中所涉及到的空间地理范围信息；所述空间属性包括空间位置属性和空间分布属性；所述专题属性为对历史事件的具体内容、社会背景环境以及其特殊的历史意义的文字性记载信息；所述符号属性为对历史事件的具体内容、社会背景环境以及其特殊的历史意义的图片记载以及象形描述标志信息。需要说明的是，本发明实施例提供的历史信息的空间化建模存储方法中，根据历史信息所描述的内容属性，对历史事件信息进行分类，将历史信息抽象为时间属性、空间属性、专题属性和符号属性4项内容。在步骤S200中，所述对时间属性的属性信息进行数据编码，包括如下步骤：步骤S210、对历史事件发生、发展、消亡过程的起始时间、结束时间、时间跨度以及与历史事件各发展状态相对应的时间节点信息和事件节点信息的关系进行编码；其在模型中数据结构表达形式为：Object_Temporal＝{Object_ID，{T1，T2，…，Tn-1，Tn}}；其中，Object_Temporal表示时间属性，Object_ID表示事件标示符，T1表示事件开始时间，Tn表示事件结束时间，T2到Tn-1表示事件发生的时间节点。需要说明的是，从客观角度理解，历史事件发展过程是连续变化的，其时间属性具有连续性。但是，两方面的因素制约了历史事件的时间属性的连续性表达。第一，历史事件的记录在时间上具有不连续性。历史研究中对特定历史事件的记载，往往只记录有意义的时间节点上的历史信息，即记录事件的发生情况，事件发展中的重要转折情况以及事件的结束情况；第二，人力资源有限使得在时间上完全连续的记录工作难以实现。因此，现有的历史事件信息的时间属性一般都具有离散性。本发明提供的空间化建模存储方法将历史事件的时间属性归纳为离散的时间节点。在步骤S200中，所述对空间属性的属性信息进行数据编码，包括如下步骤：步骤S220、将空间位置属性抽象为点，将空间分布属性抽象为几何形状；将不同历史信息包含的空间要素划分为点要素、线要素、多边形要素、面要素四类基本类型，其在数据模型中数据结构表达形式为：Object＝{Point|Line|Polygon|Region}；其中，Object表示空间要素，Point表示点要素、Line表示线要素、Polygon表示多边形要素、Region表示面要素，点要素Point在空间上由点要素编码PointID和特定空间点的集合表示，空间点则由一对坐标[x，y]表示，其在数据模型中数据结构表达形式为：Point＝{Point_ID，[x,y]}；其中：线要素Line在空间上由线要素编码LineID和构成线的弧段的集合表示，弧段Arc则由弧段编码ArcID和构成弧段的点的集合表示，空间点则由坐标[x，y]表示；弧段Arc在数据模型中数据结构表达形式为：Arc＝{Arc_ID，[x1，y1]，[x2，y2]，…，[xn-1，yn-1]，[xn，yn]}；线要素在数据模型中数据结构表达形式为：Line＝{Line_ID，{Arc_ID1，Arc_ID2，…，Arc_IDn-1，Arc_IDn}}；其中：多边形要素Polygon在空间上由多边形要素编码Polygon_ID和构成多边形的弧段集合表示，多边形在数据模型中数据结构表达形式为：Polygon＝{Polygon_ID，{Arc_ID1，Arc_ID2，…，Arc_IDn-1，Arc_IDn}}；其中：面要素是一种场模型，采用栅格的方式表达，栅格上像素的行列表示像素点所在的位置，像素的值表示对应位置的属性值，则栅格要素在数据模型中数据结构表达形式为：Raster＝{Raster_ID，[m,n]，Resolution}；Raster_ID为栅格的编码，[m，n]为栅格的左上角点坐标，Resolution为空间分辨率。根据历史信息的构成复杂程度，将历史信息划分为简单事件(Simple_Object)和复杂事件(Complex_Object)两大类，其中简单事件由基本空间要素构成，而复杂事件包含多种简单事件；简单事件的空间表达由基本要素类型标识和基本要素的空间表达组成为：Object_Spatial＝{Object_ID，Feature_Type，Feature_Object}；Feature_Type为基本要素类型，Feature_Object为构成简单事件的基本要素的空间表达；复杂事件的空间表达由构成复杂事件的简单事件的组合表示：Object_Spatial＝{Object_ID，Feature_Type1，Feature_Object1，Feature_Type2，Feature_Object2，…，Feature_Typen，Feature_Objectn}；在步骤S200中，所述对专题属性的属性信息进行数据编码，包括如下步骤：步骤S230、针对一种历史事件，可以采用相同的结构表达其不同时间的专题属性，在数据库中存储表达结构：Object_Subject＝{Object_ID，{Subject1，…，Subjectn-1，Subjectn}}；其中：Subjectn表示事件Object_ID的第n项专题属性。需要说明的是，可以将历史信息的时间属性和空间属性称之为历史信息的自然特征，而将历史信息中与自然特征无直接关系的人文特征称之为历史信息的专题属性。专题属性是历史信息的内容，是历史人文领域研究历史的主体。所以，历史信息专题属性的抽象是历史信息空间化建模的关键，是历史信息空间化建模的有别于其他信息空间化建模的特殊之处。历史信息的专题属性具有丰富、信息量大的特点。专题属性主要是以文字记录的形式存在，所以对专题属性抽象的关键在于如何有效地整理，使得历史信息能够客观的、完整的、有条理的为人们所了解。专题属性的抽象采用按主题分类归纳的方法，分类的方法和类型的数量根据历史信息的表达需要确定。针对一种历史事件，可以采用相同的结构表达其不同时间的专题属性，在数据库中存储表达结构：在步骤S200中，所述对符号属性的属性信息进行数据编码，包括如下步骤：步骤S240、将历史信息的符号属性按照预设分类方式进行划分，并进行符号属性编码；历史信息的符号属性采用静态或动态图片的格式保存；符号的抽象表达：Symbol＝{Symbol_ID，Symbol_Path}；其中：Symbol表示符号抽象表达，Symbol_ID为符号的编码，Symbol_Path为图片的存储路径；历史信息的符号属性，在数据模型中数据结构表达形式为：Object_Symbol＝{Object_ID，Symbol_ID}；其中：Object_Symbol表示历史信息的符号属性；其中：历史信息的符号属性的预设分类方式包括静态或动态图片划分方式。在步骤S400中，所述选择时间节点或事件节点作为约束条件，包括如下步骤：步骤S410、提取目标历史事件的时间属性信息；步骤S420、根据所述目标历史事件的时间属性信息，从空间角度判断所述目标历史事件是否在空间上连续发展；若是，则以时间节点作为约束条件；若否，则以事件节点作为约束条件。在步骤S400中，匹配相应元素的属性信息的数据编码，将匹配后的历史信息存储所述模型中，包括如下步骤：步骤S430、若以时间节点作为约束条件，以时间节点作为模型的组织基准，针对每一个时间节点，根据每个时间节点上四种元素的属性信息之间的关联关系，匹配对应的空间属性、专题属性和符号属性的数据编码，将匹配后的历史信息存储所述模型中；其中：模型中表示的历史事件由各个时间节点的子事件构成，其子事件的表示为：Object_Subi＝{Object_IDa，Ti，Object_Spatiali，Object_Subjecti，Object_Symboli}；Object_IDa表示子事件的编码；事件的表示为：Object＝{Object_IDb，Object_Sub1，Object_Sub2，…，Object_Subn-1，Object_Subn}；Object_IDb表示事件的编码；步骤S440、若以事件节点作为约束条件，以事件节点作为模型的组织基准，针对每一个历史事件节点，根据每个事件节点上四种元素的属性信息之间的关联关系，匹配对应的时间属性、空间属性和专题属性的数据编码，将匹配后的历史信息存储所述模型中。需要说明的是：历史信息的空间化建模是对历史信息的时间、空间、专题和符号属性的组织，建立合适的时间、空间、专题联合数据模型，有效地组织、管理和表达历史信息的属性、空间和时间语义。本发明实施例提供的历史信息的空间化建模存储方法，将建模对象按其在空间上的发展连续性，分别设计建模方法，包括以下具体步骤：一、判断所述历史事件发展的连续性，选择模型组织基准；二、根据所述模型组织基准，匹配相应历史事件的属性信息，构建网络状历史信息的空间化模型。需要说明的是，根据事件发展的连续性，选择模型组织基准。从空间角度看，历史事件存在两种空间变化情况：一种是空间上连续发展，一种是空间上跳跃性发展。对于这两种类型的事件，本发明分别采用不同的模型构建方法。若历史事件是在空间上连续发展的历史事件，则以时间节点作为空间化模型的组织基准，参见图2；若历史事件是在空间上跳跃发展的历史事件，则以事件节点作为空间化模型的组织基准，参见图3。本发明实施例提供的建模存储方法的目的在于：弥补人文历史信息与空间信息技术相结合的空白，克服传统的历史信息二维化表达方式对空间特性表达乏力的不足，提出一种基于空间信息技术的人文历史信息空间化建模理念；从历史信息的基本属性出发，对历史信息进行专项分类，设计历史信息的数据编码转换结构。本发明实施例提供的历史信息的空间化建模存储方法，可以使历史信息资源的表达方式从平面的报纸、书刊和纸质地图等转变为具有三维特征的空间信息平台，增强历史信息资源的表达力度，提升历史信息资源的表达效果，以便与自然地理数据交叉使用，呈现强大的空间表达能力。有利于从空间角度认识历史事件，有利于历史信息在空间数据库中存储，对历史信息的表达方式从二维平面化转向三维空间化，数据间的空间相关性强，很好的表现出历史信息的空间特性，有利于历史信息在空间信息平台中表达以及利用多样的方式实现历史信息可视化。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。