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Geo3DML与GOCAD数据模型与转换研究沙浩;杨洪军;杜群乐;马亚飞;王占刚【摘要】三维地质模型数据交换格式Geo3DML已在一定范围进行试用,其制定解决了我国目前三维地质模型数据格式繁多、交换困难的问题,极大地方便了三维地质模型数据的管理与共享.GOCAD是国际上公认的主流建模软件,在地质工程、地球物理勘探、矿业开发、水利工程中有广泛的应用,被众多石油公司和服务公司等用户广泛认可.通过对Geo3DML标准格式和GOCAD数据格式进行对比分析研究,实现了基于Geo3DML标准的三维地质模型数据与GOCAD三维地质模型数据的相互转换,对于进一步实现三维地质模型数据的共享和集成管理具有重要意义.【期刊名称】《地质学刊》【年(卷),期】2016(040)002【总页数】10页(P293-302)【关键词】三维地质模型;交换格式;Geo3DML;GOCAD;共享【作者】沙浩;杨洪军;杜群乐;马亚飞;王占刚【作者单位】中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P628+.5目前，三维地质建模技术的发展日趋成熟，在地质工作中的应用越来越广泛。
三维地质建模是一项专业性强、复杂度高的工作(李青元等，2015)，不同建模软件所建的三维地质模型数据格式差异较大，三维地质模型数据的集成管理与共享服务将成为需要面对和解决的问题。
我国自2010年9月开始启动相关研究，通过系统调研国内外相关标准和三维地质空间数据模型，解剖典型三维地质建模软件数据模型与数据结构，研究提出了三维地质模型数据交换格式Geo3DML，目前已作为行业标准开展试运行推广工作。
Geography Mark-Up Language (GML)--GML几何表达与拓扑关系一、GML概述GML (Geography Markup Language)即地理标识语言，它由OGC（开放式地理信息系统协会）于1999年提出，并得到了许多公司的大力支持，如Oracle、Galdos、MapInfo、CubeWerx等。
GML能够表示地理空间对象的空间数据和非空间属性数据。
GML是一种基于XML的用于编码现实世界对象信息的标识语言。
在GML 中，现实世界的对象称作要素，这些要素可以有几何要素属性或非几何要素属性。
作为一种基于XML的语音，经过GML编码的信息可以很方便的在因特网上传输。
（XML所拥有的优点特性GML基本全部继承）。
GML十分适合编码发送或者接收来自新的地理空间Web服务的地理信息。
随着更多地理空间Web服务的形成，Geo-Web,即全球化集成地理信息的网络将成为现实，而GML为链接Geo-Web中的信息提供了机制。
二、GML特点概括地说,GML就是为地理信息的建模、传输和存储而设计的一套基于XML 的数据编码规则。
通过定义一系列DTD或XML `Schema (模式文档) , GML 为地理信息提供基本的数据类型和标准的语法表达形式,支持网络环境下的空间数据和属性数据能够在不同的系统之间自由移动。
GML正式标准的最新版本是GML3. 0 ,发布于2003 年1月。
GML 的特点除了基于XML 以外,还包括:（1）GML 是基于OGC 创建的公共地理模型(OGC 的OpenGIS 抽象规范) 基础上的,已经被大多数的GIS 开发商所接受并得到进一步的开发。
（2）正如XML 语言将Web 页面的内容及其表现分离一样,GML 所关注的是地理数据的内容。
因此, GML 封装的地理信息数据和图形解释是清楚分离的。
（3）GML 对地理数据的分发是非常方便的技术手段,其同样可以利用XLink 和Xpointer 成为地理数据分布式存储的重要手段。
地理图形标记语言GML的架构及范例一、前言在信息高速公路的时代，如何能在不同的GIS 系统间实时分享资料，是刻不容缓的问题，现在该问题已经有了一个很好解决方案，那就是以 XML 为基础的 GIS 编码标准，称为地理图形标记语言GML（Geogr aphy Markup Language）。
GML是由开放式地理信息系统联盟（OpenGIS Consortium，简称OGC）所发展，专为地理信息而发展的，以XML 为基础的编码标准，其与生俱来的转换及存取能力，将地理空间信息的管理开启一个全新的领域（请参考黄旭初[2002]，『新世代的GIS编码标准－地理图形标记语言GML』，国土信息系统通讯第42期）。
由于GML在GIS领域，将对『资料交换』课题的扮演关键的角色，GIS 的参与者实有必要对GML的内容有深入的了解，本文将介绍GML的架构，并以范例说明。
二、GML 基本架构（一）以XML技术为基础GML 目前的正式版本是2.1.1版，它以XML技术为基础，并使用最新的 XML Schema文件定义技术，X ML Schema具有DTD所没有的型态继承（type inheritance）、名称空间（namespaces）等，且其使用XL ink来表现地理空间实体间的关系，使得实体间关系的建立不仅限于同一数据库，甚至可横跨网际网络，因此GML 2.1.1版已足以建构分布式的GIS数据库。
（二）以simple feature为处理的单元GML使用『地理图形实体（称为feature）』来描述这个世界，基本上一个feature是由一系列的属性（properties）及几何图形（geometries）所组成，属性的内容包括名称（name）、型态（type）、值的叙述（value description）等，几何图形（geometries）则由基本几何区块（例如点、线、及多边形）所组成，为了简化，GML的初始规格限定在平面的简单几何图形（称为simple feature，包括点、线、及多边形），在不久的将来，将会扩展至3D的几何图形及位相资料。
UML精粹第一章引言第一节-什么是UML统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）为单一元模型支持的图形符号族，这些图形符号有助于我们描述与设计软件系统，特别是那些用面向对象（object-oriented，OO）方式构建的软件系统。
这个定义似乎有点简单化了，事实上，UML 是因人而异的，究其原因，一半源自于它的历史，另一半是因为大家为了实现一个有效的软体工程开发流程，往往从不同的角度来使用它。
因此，本章的主要任务是对大家看待和使用UML的不同方式予以解释与说明，为全书作出一个铺垫。
在软件业，图形化建模语言已出现多年。
引发大家使用这些建模语言的基本原因是：原有程序设计语言的抽象程度不够高，无法满足对设计进行讨论与交流的需要。
虽然图形化建模语言（graphical modeling language）已出现多年，不过业界对它们所扮演的角色还是存在很大的争议，这些争议直接影响到人们如何看待UML 的作用。
UML是由对象管理组（Object Management Group，OMG）管理控制的一种开放标准。
OMG 是一个由多家公司所组成的开放性联合组织，成立的宗旨是建立互操作（interoperability）的相关标准，特别是面向对象系统间的互操作问题。
OMG 最广为人知的事迹或许是CORBA （Common Object Request Broker Architecture，CORBA）标准。
UML起源于多种图形建模语言的融合，这些建模语言在上世纪80年代末到上世纪90年代初非常繁荣。
UML在1997年出现，使原本一片混乱的局面成为了历史，这使得包括我在内的广大开发人员深感欣慰。
第二节UML的不同用法UML 在软件开发中所起作用的实质是人们使用它不同方式，这些差异其实是从其他图形化建模语言延续而来的，也因此导致了一个长期难以解决的争论：我们该如何使用UML？为了解决这一纷争，Steve Mellor和我分别针对人们使用UML的特点提出了三种使用模式，即分别把 UML当成草图绘制语言、蓝图绘制语言或编程语言来用。
GML 图层图层是一个函数，它用来描述时空区域方面的属性集的分布情况。
GML图层是通过具有定义域和值域集的GML要素来操作的。
定义域包含几何或时态对象，而值域包含任意值对象。
这种多功能性使得图层很有用处。
尽管GML对空间图层和时态图层都支持，但是重点还是空间图层。
一、GML基础概念1、GML图层的定义图层是一个从时空集合（称为函数定义域）到值域集合（函数值域）的数学函数。
如图所示：图1 图层作为一个数学函数f : A B也可以把图层看作函数f (x) 的图，如下集合：｛（x , f（x））| xin A ｝该集合简单函数图的常规概念。
例如，y= f (x)=x^2。
根据这个解释，也可以把图层看作是一组几何值。
因为在很多情况下，域A如果不是感兴趣区域的有限点集合就是一组几何元素。
此外，也可以把A看作是覆盖时空区域的集合。
2、GML图层与栅格化数据图层不总是栅格化的数据。
尽管图层也可能是基于栅格数据（例如，图1中的集合A可以是规则的点栅格）或校正的栅格，也可能基于曲线、三角形或者其他的几何图形。
图层实例包括遥感影像和航空相片，还有土壤、岩石类型、温度和高度分布情况。
3、GML图层与要素集合从概念上来说，一个要素集合是一个图层，如果它的成员至少有一个相同属性和一个同类的几何集——即几何属性都是同一类型。
例如，假设某一要素集合代表加拿大的省份并且该集合的所有要素成员都有出生率属性，那么这个要素集合代表了加拿大所有省份出生率的分布情况——即出生率图层。
在这种情况下，分布函数的定义域包括加拿大省份，值域是出生率。
一般来说，一个空间图层的定义域可以包含很多组的几何位置。
此时，要素编码效率不高。
而图层编码更加有效，因为所有的几何元素作为定义域的一部分列出，且每个集合元素的关联值作为值域的一部分列出。
值得注意的是要素集合是要素的一个集合。
图层中的几何图形与要素相对应（正如几何值属性对应值），但是他们也可能没有任何注释的集合元素。
通用标记语言(GML)(注意：此处的GML非下面的地理标识语言)为了促进数据交换和操作，在20世纪60年代，通过IBM格公司研究人员的杰出工作，得出了重要的结论：要提高系统的移植性，必须采用一种通用的文档格式，这种文档的格式必须遵守特定的规则。
这也就是创建GML （Generalized Markup Language,通用标记语言）的指导原则，从人们所产生的将文件结构化为标准的格式的动机出发，IBM创建了GML。
GML是一种IBM格式化文档语言，用于就其组织结构、各部件及其之间的关系进行文档描述。
GML将这些描述标记为章节、重要小节和次重要小节（通过标题的级来区分）、段落、列表、表等。
GML在文档具体格式方面，为文档员提供了一些方便，他们不必再为IBM得打印机格式化语言SCRIPT要求的字体规范、行距以及页面设计等浪费精力。
GML启动装置是IBM 的GML标记集合的一个称呼。
GML启动装置的输入是由将打印机输出队列格式化的文档合成设备（DCF）处理的。
以后IBM的留言管理产品会提供更多的GML标记集合。
GML是标准通用标记语言（SGML）的先驱和基础，SGML是当今创建结构化文档描述语言规则的战略集合。
很多网页是用HTML标记表示出的，就是使用GML概念创建文档的例子。
扩展标志语言（XML）也根源于GML。
GML（同上面的通用标记语言GML，不同）GML (Geography Markup Language)即地理标识语言，它由OGC（开放式地理信息系统协会）于1999年提出，并得到了许多公司的大力支持，如Oracle、Galdos、MapInfo、CubeWerx等。
GML能够表示地理空间对象的空间数据和非空间属性数据GML语言2D游戏制作软件GameMaker 内置的编程语言——The Game Maker Language ( GML ) 。
GML 高度概括了2D 游戏设计能用到的共通编程语句，往往浓缩为一个简短灵活的函数，是“文字版的按钮”，使设计游戏更为灵活。
摘要随着现代信息技术的飞速发展，GIS 作为现代信息技术的重要组成部分，仍然存在着信息数据共享和互操作的问题。
这样，使得GIS 工作缺乏较好的沟通和交流，为此，OGC 推出了GML 规范，使得可以在各种GIS 数据间架起一座桥梁，实现GIS 界的四通八达。
GML（Geography Markup Language，地理标记语言）作为网络环境下的一种地理信息编码规范，随着计算机技术、网络技术、数据库技术的不断发展，已广泛应用于各个领域；随着LBS（Location Based Service，基于位置的服务）市场的扩大，大量的GML 时空数据不断涌现，GML 在给人们带来便利的同时也产生了一系列的问题，其中最突出的问题是信息过量，信息的利用率不高，对于信息的处理超出了人们的能力。
传统的数据挖掘技术面向结构化数据，无法解决变化的、具有层次结构的GML 数据，为此，本文着力于研究GML 时空聚类的问题。
时间和空间关系作为世间万物的基本参照系，使得时空序列数据在现实生活中广泛存在，而且数据呈现“几何式”的增长。
这些大量的数据背后蕴藏着众多具有参考价值的信息。
如何从海量的时空数据中提取知识，分析其结果，给决策者提供有用建议，已经成为目前空间数据挖掘亟待解决的问题。
目前GML 时空序列相似性查询的研究还很有价值空间，特别是针对海量的GML数据。
针对GML时空聚类和时空序列相似性查询的当前研究状况，本文做了主要以下几个方面的研究工作：（1）、详细的阐述介绍了GML时空数据的模型。
对时空数据的多种模型分析方式做了描述，并针对海量数据的存储阐述了基于HBase的GML时空数据模型。
（2）、对GML时空聚类的算法进行了研究，阐述了经典的聚类算法（划分方法、层次方法、基于密度的算法、基于网格的算法、基于模型的算法），并在经典算法的基础之上提出了基于空间邻近关系的K-均值聚类算法和基于空间邻域的GML时空聚类算法，分别的对相应算法进行的实验的验证，对空间邻近关系的K-均值聚类算法进行了区域经济发展空间相关性验证、区域经济发展空间聚类分析和区域经济发展时空聚类分析等。
通用标记语言(GML)(注意：此处的GML非下面的地理标识语言)为了促进数据交换和操作，在20世纪60年代，通过IBM格公司研究人员的杰出工作，得出了重要的结论：要提高系统的移植性，必须采用一种通用的文档格式，这种文档的格式必须遵守特定的规则。
这也就是创建GML （Generalized Markup Language,通用标记语言）的指导原则，从人们所产生的将文件结构化为标准的格式的动机出发，IBM创建了GML。
GML是一种IBM格式化文档语言，用于就其组织结构、各部件及其之间的关系进行文档描述。
GML将这些描述标记为章节、重要小节和次重要小节（通过标题的级来区分）、段落、列表、表等。
GML在文档具体格式方面，为文档员提供了一些方便，他们不必再为IBM得打印机格式化语言SCRIPT要求的字体规范、行距以及页面设计等浪费精力。
GML启动装置是IBM 的GML标记集合的一个称呼。
GML启动装置的输入是由将打印机输出队列格式化的文档合成设备（DCF）处理的。
以后IBM的留言管理产品会提供更多的GML标记集合。
GML是标准通用标记语言（SGML）的先驱和基础，SGML是当今创建结构化文档描述语言规则的战略集合。
很多网页是用HTML标记表示出的，就是使用GML概念创建文档的例子。
扩展标志语言（XML）也根源于GML。
GML（同上面的通用标记语言GML，不同）GML (Geography Markup Language)即地理标识语言，它由OGC（开放式地理信息系统协会）于1999年提出，并得到了许多公司的大力支持，如Oracle、Galdos、MapInfo、CubeWerx等。
GML能够表示地理空间对象的空间数据和非空间属性数据GML语言2D游戏制作软件GameMaker 内置的编程语言——The Game Maker Language ( GML ) 。
GML 高度概括了2D 游戏设计能用到的共通编程语句，往往浓缩为一个简短灵活的函数，是“文字版的按钮”，使设计游戏更为灵活。
