JIS X 7107:2005 地理情報－空間スキーマ | ページ 30

140
X 7107 : 2005 (ISO 19107 : 2003)
D.3.2.3 FTNode FTNode(ノードクラス)は,TPNode及びTSPointComponentのいずれでもある。そ
のため,必要な場合,主題の中の点地物要素は,地物位相複体の中でノードの役割を果たす。
D.3.2.4 FTEdge FTEdge(エッジクラス)は,TPEdge及びTSCurveComponentのいずれでもある。そ
のため,必要な場合,主題の中の曲線地物要素は,地物位相複体の中でエッジの役割を果たす。
D.3.2.5 FTFace FTFace(フェイスクラス)は,TPFace及びTSSurfaceComponentのいずれでもある。
そのため,必要な場合,主題の中の面地物要素は,地物位相複体の中でフェイスの役割を果たす。
           <<Type>>      +element          Complex           +complex     <<Type>>
           TPPrimitive                                                   TPComplex
      (from Topological primitive)
                         1..n                                    1..n(from Topological Complex)
           <<Type>>                   <<Type>>                   <<Type>>
            TPNode                     TPEdge                     TPFace
                                 (from Topological primitive)
      (from Topological primitive)                          (from Topological primitive)
                                  +element          Complex           +complex
                        FTPrimitive                                           FTComplex
              FTNode                    FTEdge                     FTFace
                                        +element      Complex        +theme
                             TSFeature                                         TSTheme
                         (from Simple Topology)                            (from Simple Topology)
            TSPointComponent          TSCurveComponent        TSSurfaceComponent
           (from Simple Topology)    (from Simple Topology)   (from Simple Topology)
                                  図 D.4 主題に基づく地物位相

D.4 MiniTopo(最小位相プロファイル)

 MiniTopoプロファイルは,新しいクラスを定義せずに,単純に
既存のクラスの使用に制約を加える。すなわち,“Isolated In”関連を,フェイス中で孤立したノードだけ
を示す“Within”に特化させている。
  MC&G又はMiniTopoと呼ばれた初期のモデルから導出されたDIGESTの基礎的位相モデルでは,図D.5
のように,位相的に隣接しているという情報の大部分はフェイスに関連する有向エッジ(DE)の対によっ
て保持されている。このスキーマ(図D.6)において,それに対応する情報は,境界及び双対境界の操作
並びに関係を構造化することによって保持する。表D.1は,各MiniTopoポインタを現在のモデルにおいて
対応する情報に関係付けたものである。

――――― [JIS X 7107 pdf 146] ―――――

                                                                                            141
                                                                   X 7107 : 2005 (ISO 19107 : 2003)
  MiniTopoのレコード構造は,地物について四つ,幾何及び位相について四つ,並びに通常レコード番号
として実装されるこれらの型への参照を表すための補助概念について一つの,合わせて九つのレコード基
本型をもっていた。MiniTopo位相−幾何レコード型は,ノード,エッジ,有向エッジ及びフェイスから構
成された。
                                                                                8
                                                                               DE
                                                     Face 1
                         DE3
                                                                        6
                                                                       DE
                                                      DE1
                   DE
                  7                 DE2
                                                              DE4
                                   Face 2
                5
               DE
                              図 D.5 MiniTopo位相構造の幾何の例
  幾何及び位相のためのレコード型は,次のように(SQL99類似の構文を用いて)定義された構造をもっ
ていた。
     Create Node record as [{
        nodeID : RecordIdentifier NOT NULL PrimaryKey,
        containingFace : RecordIdentifer ForeignKey to Face,
                 -- エッジに接続するノードでは,NULLとなる。
        position : CoordinatePoint NOT NULL}]
     Create Edge record as [{
       edgeID : RecordIdentifier NOT NULL Primary Key,
        positiveDE : RecordIdentifer NOT NULL Foreign Key to DirectedEdge,
       negativeDE : RecordIdentifer NOT NULL Foreign Key to DirectedEdge,
       coordinatList : Variable Array Of CoordinatePoint NOT NULL}]
     Create DirectedEdge record as [{
       directedEdgeID : RecordIdentifier NOT NULL Primary Key,
       nodeID : RecordIdentifer NOT NULL Foreign Key to Node,
       nextDE : RecordIdentifer NOT NULL Foreign Key to DirectedEdge,
       face : RecordIdentifer NOT NULL Foreign Key to Face}]
     Create Face record as [{
        faceID : RecordIdentifier NOT NULL Primary Key    }]

――――― [JIS X 7107 pdf 147] ―――――

142
X 7107 : 2005 (ISO 19107 : 2003)
                                        図 D.6 MiniTopo
  この構造の基本的な利点の一つは,各レコードが固定長であることと,高い水準で正規化されているこ
とであった。この構造は,含まれる冗長性を最小とするよう配慮されており,そのため最小冗長位相とい
う意味でこの名が付けられた。
  エッジの座標値を図形レコードへの参照としたことによって,各MiniTopoオブジェクトは,それぞれ固
定長となった。これには,様々な関係に対して逆方向キーを与えるか否かに応じて,異なった構造が存在

――――― [JIS X 7107 pdf 148] ―――――

                                                                                            143
                                                                   X 7107 : 2005 (ISO 19107 : 2003)
しえた。しかし,元の単階層ファイルによる交換構造においては,可変長レコードを伴う必要があること
から,このような逆方向キーは保持されなかった。また,通常,edgeID,+edgeID 及び -edgeIDと記述し,
意味上は主キーとなる三つの情報をもった一つのレコードとなるような,エッジ及び有向エッジを組合せ
たもう一つの構造も存在しえた。
  幾何及び位相のレコードに加えて,四つの地物レコードの型があった。
     Create PointFeature as [{ -- 本質的には多点
        featureID : RecordIdentifier NOT NULL Primary Key,
        nodeID : Variable Array Of RecordIdentifier NOT NULL Foreign Key to Node,
                                 <Name : CharacterString, Value : CharacterString>}]
       attribute : Variable Array of
     Create LineFeature as [{ -- 本質的には合成曲線
          featureID : RecordIdentifier NOT NULL Primary Key,
          directedEdgeID : Variable Array Of RecordIdentifier NOT NULL Foreign Key to DirectedEdge,
                                   <Name : CharacterString, Value : CharacterString>}]
          attribute : Variable Array of
     Create AreaFeature as [{ -- 本質的には合成曲面
        featureID : RecordIdentifier NOT NULL Primary Key,
        faceID : Variable Array Of RecordIdentifier NOT NULL Foreign Key to Face,
                                 <Name : CharacterString, Value : CharacterString>}]
       attribute : Variable Array of
     Create ComplexFeature as [{ -- 本質的には集成(aggregate)地物
       featureID : RecordIdentifier NOT NULL Primary Key,
        pointComponentID : Variable Array Of RecordIdentifier Foreign Key to PointFeature,
       lineComponentID : Variable Array Of RecordIdentifier Foreign Key to LineFeature,
       areaComponentID : Variable Array Of RecordIdentifier Foreign Key to AreaFeature,
        subfeatureID : Variable Array Of RecordIdentifier Foreign Key to ComplexFeature,
                                  <Name : CharacterString, Value : CharacterString>}]
        attribute : Variable Array of
  これらの各種レコードは,他のいずれの地物にも含まれない複合地物の型である主題(theme)レコード
の概念と,各地物及び各位相のレコード情報が他動的にメンバとして所属した主題を示す主題マスク属性
の概念を含んでいた。
     Create Theme as [{ -- 本質的には複合地物の一種
        featureID : RecordIdentifier NOT NULL Primary Key,
        pointComponentID : Variable Array Of RecordIdentifier Foreign Key to PointFeature,
       lineComponentID : Variable Array Of RecordIdentifier Foreign Key to LineFeature,
       areaComponentID : Variable Array Of RecordIdentifier Foreign Key to AreaFeature,
        subfeatureID : Variable Array Of RecordIdentifier Foreign Key to ComplexFeature,
                 -- 主題(theme)自体は,複合地物ではないので,他のいずれのComplexFeature
                 -- 又はThemeにも保持されない(各ポインタは明確に示されている)。
                                  <Name : CharacterString, Value : CharacterString>
        attribute : Variable Array of
        ThemeMask : Integer-ComplexFeatureと地物要素の各型にそれぞれ付加した
                 -- ビットマスクとして用いられる。
                 -- 主題マスクの大きさによって主題の数は通常32までに限定される。}]
  次の図D.7は,標準的なレコードの例を示す。

――――― [JIS X 7107 pdf 149] ―――――

144
X 7107 : 2005 (ISO 19107 : 2003)
  現行のモデルとMiniTopoモデルとの主な違いは,その起源による。MiniTopoは,もともと交換構造と
して設計され,順次構造の単階層ファイル構造のもつ制約によって,多様なオブジェクトモデルをもたな
かった。MiniTopo構造の背景にある概念水準でのモデルは,エッジとフェイス及びエッジとノードとの間
にある境界構造に関して現行のモデルと正確に一致したものであった。容量を節約し,交換構造から計算
可能な構造への変換を迅速化するために,MiniTopo(最小位相)が導入された。図D.5で示したように,
MiniTopoには,現行のモデルでは明示的に表現されている境界及び双対境界の構造の内部構造を表現する
ために,有向エッジを用いた離散リンクリスト構造が使用された。現行のモデルで用いているUMLの,
より多様なオブジェクト・モデル化能力によって,MiniTopoの本来の概念モデルは,明示的なオブジェク
ト構造として,より厳密に表現できる。
  これは,多様なオブジェクト・モデル化環境の大きな利点の一つである“意味とのかい(乖)離”の狭
小化を示すものである。“意味とのかい(乖)離”は概念モデルと実装モデルとの間の違いを記述する便宜
上の用語である。“かい(乖)離”の多くは,概念構造をプログラム言語の構造体で再表現しなければなら
ない場合に起こる。多様なオブジェクトのモデルは言語構造により強力な語い(彙)を与えるので,“かい
(乖)離”を少なくすることができる。これはアルゴリズムの複雑さと,データ構造の複雑さ及びサイズ
との間の費用のトレードオフをもたらす。1984年にMiniTopoが設計されたとき,費用のトレードオフで
は,小さくより簡潔なデータ構造が好まれ,より強力な概念モデルに対して,メモリ消費における費用の
観点から,オブジェクト構造を再構成することとなった。MiniTopo構造の開発を取り巻く制限のため,そ
の原作者による完全な文書化が行われたことはなく,これまで公開文書として刊行されたのはトレードオ
フの適切な説明のない交換構造についてだけであった。今日,このトレードオフは大きく変わり,計算モ
デル及び永続記憶モデルのいずれでも概念構造の保持が好まれている。その費用には,より冗長で拡張的
な永続記憶モデル,及び計算モデルの複雑さの増加を含んでいる。その利点は,“意味とのかい(乖)離”
を狭小化して他との一貫性を保ったモデルであること,及び論理的に一貫し多様な意味を表現できる概念
モデルにさらに近づいた計算環境であることである。実際に,このモデルは,MiniTopoの本来の概念モデ
ルと矛盾するものではなく,それを文書化して,より現代的なオブジェクト環境における実装に更新する
ものである。

――――― [JIS X 7107 pdf 150] ―――――

次のページ PDF 151