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摘要：由于社会经济的快速发展，我们国家的能源资源消耗量也在不断增加，使我国处于一个短缺的状态。国土资源的合理利用可以改善人类、资源和环境三者之间的关系，使其相互之间可以协调发展。长期以来我国积累了大量的土地利用数据，如何对这些数据进行优化管理并合理应用在土地管理工作中，是目前国土资源管理部门需要重视的问题，因此，本文对土地利用时空数据管理与分析关键技术进行了研究和探讨。
关键词：土地利用失控数据；管理与分析；关键技术
一、土地利用时态数据现状及管理与分析的需求
1、数据现状及存在问题
一调、二调的数据是各个地区土地资源的基础信息，在土地资源的分析和管理方面应用的比较广泛，具有较高的利用价值。因为一调、二调的国土数据形成的时间和采集的标准都有都所不同，导致相关部门无法对数据进行有效的管理，影响数据的使用。
一调、二调的土地利用现状数据存在一定的差异，不同时间的地区土地资源数据建立存在一定的难度。通常对一调、二调土数据进行管理使用的都是商业化的土地数据管理软件，对数据进行整个管理，建立相关的数据库。使用的数据管理软件有很多，一般软件中都会记录以往每一年的土地利用数据，可以数据进行标记整理，并可以对数据进行各方面的分析，比如变更数据分析和土地流向分析。但是在对数据进行编辑过程中，无法进行复杂的图形变更，在使用的时会受到一定的限制，并且对数据进行更新管理时，只能一个一个的更新，不能进行批量更新，这就会导致相关管理部门的工作人员对调查数据进行变更时，操作比较繁琐，影响整体的工作效率。
目前数据管理入库软件中的多年度利用变化分析功能，主要的应用对象就是数据的变更调整，其中该功能中的数据模型种类比较少，无法应用在其他的数据管理工作中。虽然可以进行总体的土地资源数据变更统计，但是不能对某段时间的某一个区域的土地面积变更进行统计和分析，不利用土地使用数据的查询。现有的数据管理系统只是可以对过去的土地状态变更进行分析，无法对不同时期的土地数据的实际状态进行掌握，不能满足按照时间顺序对不同时空数据的统一化管理和控制，无法对国土资源局的工作提供关键性的帮助。
2、时态数据管理与分析的需求
想要对大庆市的土地资源进行全面的管理，首先对土地的归属问题进行掌握，同时要对土地的数量、面积及质量进行分析，土地资源并不是只用户农作物的种植，还可以进行多方面的使用和发展，对土地的合理利用可以促进我市的经济发展。目前土地资源的应用范围比较广，使用的数量和面积也在不断增加，如何对土地进行科学化、规范化的管理，是国土资源局当前的首要任务。需要借鉴以往土地结构的变化情况，在此基础上进行不断创新，对土地进行科学化的决策，以此促进地区的农业发展和经济发展，并对地区科学化的建设规划有着促进作用。
当前各地区的土地资源管理局中的土地利用数据的使用功能在形式都比较松散，数据中的重复内容比较多，并且没有把土地利用数据合理使用在对土地的管理上。所以土地管理部门需要开发出一种可以对土地利用数据进行时空数据管理和分析的软件，对所有时期的土地利用数据都可以进行分析和管理，把多余、重复的土地数据筛选出来，进行统一整合和存储，提高土地利用数据的利用率；还可以对不同时间内的地区土地资源数据的变更进行掌握，应用各种模型将更实时期的土地变化情况展示的出来，对土地资源数据进行全面分析，并结合实际的土地利用数据的变化情况，对当前的土地结构状态进行调整，并对土地的合理规划提供有效依据。
二、土地利用时空数据管理与分析关键技术
1、土地利用时空数据概念模型研究
分析并评价当前常见时空数据模型存在问题；不同时期数据一致化存储与管理、降低数据冗余和提高数据查询效率为数据模型构建目标，引入重建事件，对已有时空数据模型进行改进，描述土地利用变化要素实体的存在的空间拓扑关系、時态拓化关系，线状地物、地类图斑等要素实体的变更事件和重建事件以及要素实体变化事件的内在关联性。针对土地利用变化复杂性，构建以囤斑变更为核也的基于事件组的多基态时态数据模型。
2、土地利巧时态库构建技术研究
在时空数据概念模型基础上，分析多基态设置的具体方法以及要素实体时间的数据库表达方式，对时空数据逻辑模型进行详细描述，设计时空数据库结构，建立逻辑模型到物理模型映射的机制；研究土地利用现状数据变更增量提取、时空数据关联技术，以及基于变更增量包的时空数据更新技术。基于上述技术开发时空数据管理原型系统，并构建时空数据库，验证模型的可行性和有效性。
3、土地利用时空数据索引技术研究
当前土地利用时空数据管理还存在着许多问题，针对其中数据查询率低的情况采用有效的方法去处理。把失控数据模型作为依据，研究可以对所查询的数据进行检索的技术，并且可以应用在实际的土地管理工作中，提高相关工作的工作效率。利用时空数据索引技术，根据土地利用数据中的内容进行索引结构的构建，形成一个树状体系，并在该体系中插入变更、查询、搜索等核心功能。在实际应用的过程中，相关技术人员需要观察影响索引技术工作的原因，并根据实际情况采取有效的措施，对该项技术进行优化和完善，确保该项技术的实用性。
4、土地利用时空数据统计优化技术研究
时空数据模型以及时空数据索引并不能完全高效解决时空数据统汁耗时过长的问题，基于此，研究基于时空数据模型的地类面积统计优化方法。重点研巧土地利用要素实体地类面积计算的数学模型，实现针对存在行政边界调整场景下的土地利用现状快速统计优化算法和存在级联变更场景下的基于空间叠置分析的要素实体变化统计优化算法。结合主地利用时空数据，进一步验证优化统计算法的效率。
结语：
海量时空数据的高效组织和快速查询、统计是土地利用变化分析、预测以及决策的基础，也是当前TGIS理论研巧和实际应用的一项重要内容。本文主要探索了不同时期时空数据建模、时空查询及统计等关键技术，为深度挖掘历史数据价值，更深入地分析土地利用规律，特别是建设用地和耕地等的主要数据的变化情况提供技术支撑。
关键词：土地利用失控数据；管理与分析；关键技术
一、土地利用时态数据现状及管理与分析的需求
1、数据现状及存在问题
一调、二调的数据是各个地区土地资源的基础信息，在土地资源的分析和管理方面应用的比较广泛，具有较高的利用价值。因为一调、二调的国土数据形成的时间和采集的标准都有都所不同，导致相关部门无法对数据进行有效的管理，影响数据的使用。
一调、二调的土地利用现状数据存在一定的差异，不同时间的地区土地资源数据建立存在一定的难度。通常对一调、二调土数据进行管理使用的都是商业化的土地数据管理软件，对数据进行整个管理，建立相关的数据库。使用的数据管理软件有很多，一般软件中都会记录以往每一年的土地利用数据，可以数据进行标记整理，并可以对数据进行各方面的分析，比如变更数据分析和土地流向分析。但是在对数据进行编辑过程中，无法进行复杂的图形变更，在使用的时会受到一定的限制，并且对数据进行更新管理时，只能一个一个的更新，不能进行批量更新，这就会导致相关管理部门的工作人员对调查数据进行变更时，操作比较繁琐，影响整体的工作效率。
目前数据管理入库软件中的多年度利用变化分析功能，主要的应用对象就是数据的变更调整，其中该功能中的数据模型种类比较少，无法应用在其他的数据管理工作中。虽然可以进行总体的土地资源数据变更统计，但是不能对某段时间的某一个区域的土地面积变更进行统计和分析，不利用土地使用数据的查询。现有的数据管理系统只是可以对过去的土地状态变更进行分析，无法对不同时期的土地数据的实际状态进行掌握，不能满足按照时间顺序对不同时空数据的统一化管理和控制，无法对国土资源局的工作提供关键性的帮助。
2、时态数据管理与分析的需求
想要对大庆市的土地资源进行全面的管理，首先对土地的归属问题进行掌握，同时要对土地的数量、面积及质量进行分析，土地资源并不是只用户农作物的种植，还可以进行多方面的使用和发展，对土地的合理利用可以促进我市的经济发展。目前土地资源的应用范围比较广，使用的数量和面积也在不断增加，如何对土地进行科学化、规范化的管理，是国土资源局当前的首要任务。需要借鉴以往土地结构的变化情况，在此基础上进行不断创新，对土地进行科学化的决策，以此促进地区的农业发展和经济发展，并对地区科学化的建设规划有着促进作用。
当前各地区的土地资源管理局中的土地利用数据的使用功能在形式都比较松散，数据中的重复内容比较多，并且没有把土地利用数据合理使用在对土地的管理上。所以土地管理部门需要开发出一种可以对土地利用数据进行时空数据管理和分析的软件，对所有时期的土地利用数据都可以进行分析和管理，把多余、重复的土地数据筛选出来，进行统一整合和存储，提高土地利用数据的利用率；还可以对不同时间内的地区土地资源数据的变更进行掌握，应用各种模型将更实时期的土地变化情况展示的出来，对土地资源数据进行全面分析，并结合实际的土地利用数据的变化情况，对当前的土地结构状态进行调整，并对土地的合理规划提供有效依据。
二、土地利用时空数据管理与分析关键技术
1、土地利用时空数据概念模型研究
分析并评价当前常见时空数据模型存在问题；不同时期数据一致化存储与管理、降低数据冗余和提高数据查询效率为数据模型构建目标，引入重建事件，对已有时空数据模型进行改进，描述土地利用变化要素实体的存在的空间拓扑关系、時态拓化关系，线状地物、地类图斑等要素实体的变更事件和重建事件以及要素实体变化事件的内在关联性。针对土地利用变化复杂性，构建以囤斑变更为核也的基于事件组的多基态时态数据模型。
2、土地利巧时态库构建技术研究
在时空数据概念模型基础上，分析多基态设置的具体方法以及要素实体时间的数据库表达方式，对时空数据逻辑模型进行详细描述，设计时空数据库结构，建立逻辑模型到物理模型映射的机制；研究土地利用现状数据变更增量提取、时空数据关联技术，以及基于变更增量包的时空数据更新技术。基于上述技术开发时空数据管理原型系统，并构建时空数据库，验证模型的可行性和有效性。
3、土地利用时空数据索引技术研究
当前土地利用时空数据管理还存在着许多问题，针对其中数据查询率低的情况采用有效的方法去处理。把失控数据模型作为依据，研究可以对所查询的数据进行检索的技术，并且可以应用在实际的土地管理工作中，提高相关工作的工作效率。利用时空数据索引技术，根据土地利用数据中的内容进行索引结构的构建，形成一个树状体系，并在该体系中插入变更、查询、搜索等核心功能。在实际应用的过程中，相关技术人员需要观察影响索引技术工作的原因，并根据实际情况采取有效的措施，对该项技术进行优化和完善，确保该项技术的实用性。
4、土地利用时空数据统计优化技术研究
时空数据模型以及时空数据索引并不能完全高效解决时空数据统汁耗时过长的问题，基于此，研究基于时空数据模型的地类面积统计优化方法。重点研巧土地利用要素实体地类面积计算的数学模型，实现针对存在行政边界调整场景下的土地利用现状快速统计优化算法和存在级联变更场景下的基于空间叠置分析的要素实体变化统计优化算法。结合主地利用时空数据，进一步验证优化统计算法的效率。
结语：
海量时空数据的高效组织和快速查询、统计是土地利用变化分析、预测以及决策的基础，也是当前TGIS理论研巧和实际应用的一项重要内容。本文主要探索了不同时期时空数据建模、时空查询及统计等关键技术，为深度挖掘历史数据价值，更深入地分析土地利用规律，特别是建设用地和耕地等的主要数据的变化情况提供技术支撑。