臺灣博碩士論文加值系統

地理資訊系統在各個領域的發展持續不斷地進步，應用也愈發多樣化。然而地理資訊系統所使用之地理資料必須適時更新，以符合現實世界的最新狀況，才能提供使用者正確的地理資訊以有效利用。龐大的地理資料庫建立後，資料的維護更新往往也須投入大量的人力，如何避免不同人之編輯成果相互矛盾，也成為重要的課題。一個允許多使用者同時更新同一地理資料檔案的機制固然可提升資料更新的效率，並且促進地理資料的建置與分工，然而建置一個多使用者編輯之多版本地理資料庫卻也勢必面臨各種編輯者不同的編輯行為可能導致地理資料的不一致，而產生所謂的『版本更新衝突』。
本研究以更新版本和原版本之空間套疊作為分析基礎，將更新版本的回存物件分類為未更新的原存在物件、編輯操作涉及原存在物件的更新物件以及新增物件等三種。接著透過五種單一使用者編輯行為的組合，分別歸納出三種物件可能產生的衝突現象。藉由物件衝突現象的分析，加上該物件編輯歷史的回溯，本研究規劃提出版本更新比對程序及偵測衝突的策略。偵測物件衝突之後，亦可提供可能版本供使用者選擇最終儲存版本，進而達到整合各版本的更新行為之終極目標。
我們將上述之版本更新比對程序加以實作，以模擬多使用者編輯環境的方式測試道路資料。測試結果顯示，本文所提之版本更新比對方法可有效達到版本控制及衝突偵測之目標。版本更新衝突能有效地偵測及解決，不同版本的更新資料方能正確地整合，使得地理資料能維持現實世界的最新狀況以達到最有效的利用。

The Geographic Information System (GIS) advancing in various domains continuously, and its applications have been expanded more and more. However, the geographic data used by GIS must be updated timely to reflect the up-to-date real world, so as to provide correct geographic data for users to utilize effectively. After creating huge geographic databases, the maintenance and updating of data usually requires a lot of efforts. How to avoid conflicts due to multi-user editing also becomes an important topic. Although a mechanism that allow multi-user to edit the same data file can improve the data updating performance and promote the creating and cooperation of geographic data, the so-called version updating conflict problems that arise from the inconsistency of geographic data due to different editing behaviors must be considered beforehand.
By geometrically overlapping the updated version and the original version, we categorize the objects in updated versions into three types: unchanged original objects, updating objects involving the editing of original objects, and new added objects. Through thoroughly analyzing single user editing behaviors, the possible conflicts of the updated objects between these two versions are investigated. We then propose a strategy for the comparison of version updates and the detection of version conflicts based on analyzing conflicting phenomenon and tracing the editing history of conflicting object. After detecting the object conflicts, the system is capable of providing possible versions and prompt user to choose the final version, and then the updates in different versions can be integrated well.
We implement the process of version comparison and test the road data in simulated multi-user editing condition. The test result indicates that the proposed strategy can control the versions and detect the conflicts effectively. Version updating conflicts can be therefore detected and resolved, so the updating data in different version can be integrated correctly and geographic data can reflect the up-to-date real world to be used adequately.

目　錄
中文摘要………………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………………Ⅲ
誌謝……………………………………………………………………………Ⅴ
目錄……………………………………………………………………………Ⅶ
表目錄…………………………………………………………………………Ⅸ
圖目錄…………………………………………………………………………XI

第一章　緒論…………………………………………………………………1
§ 1-1　研究動機與目的………………………………………………………1
§ 1-2　研究方法及流程………………………………………………………4
§ 1-3　論文架構………………………………………………………………5

第二章　文獻回顧……………………………………………………………7
§ 2-1　多使用者編輯機制之發展……………………………………………7
§ 2-2　多版本之地理資料庫…………………………………………………12
§ 2-3　多版本地理資料庫之發展……………………………………………14

第三章　多使用者編輯環境…………………………………………………19
§ 3-1　單一使用者基本編輯行為……………………………………………19
　§ 3-1-1　編輯過程之記錄…………………………………………………21
　§ 3-1-2　五種基本編輯行為………………………………………………24
§ 3-2　多使用者編輯所引發之問題…………………………………………29
§ 3-3　版本更新衝突之來源分類……………………………………………33
　§ 3-3-1　分析基礎…………………………………………………………34
　§ 3-3-2　第一類衝突來源…………………………………………………39
　§ 3-3-3　第二類衝突來源…………………………………………………40
　　§ 3-3-3-1　物件編輯狀態分析…………………………………………40
　　§ 3-3-3-2　物件編輯狀態配對及其衝突現象…………………………43
　§ 3-3-4　第三類衝突來源…………………………………………………51

第四章　多使用者編輯環境之解決方案……………………………………53
§ 4-1　版本更新比對及衝突偵測之概念……………………………………53
§ 4-2　版本更新比對程序所需資訊之建立…………………………………55
§ 4-3　版本之更新比對及衝突偵測…………………………………………62
　§ 4-3-1　版本更新比對及衝突偵測之原則………………………………63
　§ 4-3-2　版本更新比對及衝突偵測主流程………………………………66
　§ 4-3-3　新增物件的比對…………………………………………………72
　§ 4-3-4　多使用者編修相同原物件之更新物件比對……………………78
§ 4-4　多版本地理資料庫之運作……………………………………………81
　§ 4-4-1　版本的種類………………………………………………………81
　§ 4-4-2　版本控制之運作…………………………………………………84

第五章　測試分析……………………………………………………………87
§ 5-1　系統環境介紹…………………………………………………………87
§ 5-2　系統介面………………………………………………………………89
§ 5-3　系統測試及分析………………………………………………………94
　§ 5-3-1　新增物件衝突測試………………………………………………94
　§ 5-3-2　編輯操作涉及原物件之更新衝突測試…………………………100

第六章　結論與建議…………………………………………………………113

參考文獻………………………………………………………………………117

表目錄
表3-1 Add Table欄位說明…………………………………………………22
表3-2 新舊版本之間物件相對關係的類型…………………………………24
表3-3 物件類型配對狀況……………………………………………………38
表3-4 兩個使用者編輯狀態的配對…………………………………………43
表4-1 物件編輯關係圖及其節點……………………………………………61
表4-2 新增物件比對方式之分類……………………………………………64
表4-3 物件編輯關係圖比對狀況及比對程序之章節位置列表……………71
表4-4 物件編輯關係圖A、B之新增物件比對情形列表……………………77
表5-1 測試資料屬性欄位說明………………………………………………88
表5-2 兩個版本之回存物件分類……………………………………………103


圖目錄
圖1-1 研究流程圖……………………………………………………………4
圖2-1 版本重新整理…………………………………………………………16
圖3-1 Arc-Node資料結構示意圖……………………………………………20
圖3-2 在ΔTable中記錄使用者新增及刪除的操作…………………………22
圖3-3 基本編輯行為：新增…………………………………………………25
圖3-4 基本編輯行為：刪除…………………………………………………26
圖3-5 基本編輯行為：更新…………………………………………………27
圖3-6 基本編輯行為：合併…………………………………………………28
圖3-7 基本編輯行為：分割…………………………………………………28
圖3-8 多使用者編輯環境之資料庫…………………………………………30
圖3-9 使用者編修不同物件而不造成衝突的狀況…………………………32
圖3-10 使用者編修相同物件造成衝突的狀況………………………………32
圖3-11 版本更新衝突之分析基礎……………………………………………34
圖3-12 新舊版本套疊後的物件分類…………………………………………36
圖3-13 新增物件重複建置的衝突情形………………………………………37
圖3-14 衝突來源之分類流程…………………………………………………38
圖3-15 新增物件衝突之情況…………………………………………………40
圖3-16 編輯狀態：”不存在”………………………………………………41
圖3-17 編輯狀態：”存在-空間位置不變”………………………………42
圖3-18 編輯狀態：”存在-空間位置改變”………………………………42
圖3-19 ”不存在-不存在”之不衝突狀況…………………………………44
圖3-20 ”不存在-存在”之衝突狀況………………………………………44
圖3-21 ”存在-空間位置不變─存在-空間位置不變”之不衝突狀況……46
圖3-22 ”存在-空間位置不變─存在-空間位置不變”之衝突狀況………47
圖3-23 ”存在-空間位置不變─存在-空間位置改變”之不衝突狀況……48
圖3-24 ”存在-空間位置不變─存在-空間位置改變”之衝突狀況………49
圖3-25 ”存在-空間位置改變─存在-空間位置改變”之不衝突狀況……50
圖3-26 第三類衝突來源………………………………………………………51
圖3-27 新舊版本資料的一致性問題示意圖…………………………………52
圖4-1 版本更新比對及衝突偵測之概念流程………………………………55
圖4-2 物件編碼示意圖………………………………………………………57
圖4-3 利用物件編輯關係圖回溯物件的編輯歷史…………………………62
圖4-4 版本之更新比對主流程圖……………………………………………67
圖4-5 兩個物件編輯關係圖全為新增物件示意圖…………………………68
圖4-6 兩個物件編輯關係圖僅其一含有原物件之示意圖…………………69
圖4-7 兩個物件編輯關係圖全為新增物件示意圖…………………………70
圖4-8 僅比對葉節點之新增物件比對程序…………………………………73
圖4-9 通過物件MBR測試之不衝突情形……………………………………73
圖4-10 通過物件buffer測試之不衝突情形…………………………………74
圖4-11 交集測試之可偵測情形列表…………………………………………75
圖4-12 “須考量物件編輯歷史”之新增物件比對示意圖…………………76
圖4-13 兩物件編輯關係圖皆為“存在-空間位置不變”狀態之比對……80
圖4-14 各類版本示意圖………………………………………………………83
圖4-15 版本控制之運作範例…………………………………………………86
圖5-1 測試資料之屬性表格…………………………………………………88
圖5-2 系統整體介面…………………………………………………………90
圖5-3 四個版本的工作區視窗………………………………………………91
圖5-4 衝突物件列表對話框…………………………………………………92
圖5-5 衝突處理對話框………………………………………………………93
圖5-6 測試狀況1……………………………………………………………94
圖5-7 測試狀況1兩版本之Δ Table………………………………………94
圖5-8 測試狀況1之測試結果畫面…………………………………………95
圖5-9 測試狀況2……………………………………………………………97
圖5-10 測試狀況2兩版本之Δ Table…………………………………………97
圖5-11 測試狀況2兩版本之物件編輯關係圖………………………………98
圖5-12 測試狀況2之測試結果畫面…………………………………………98
圖5-13 測試狀況3……………………………………………………………99
圖5-14 測試狀況3兩版本之Δ Table…………………………………………99
圖5-15 測試狀況3之測試結果畫面…………………………………………100
圖5-16 測試狀況4……………………………………………………………101
圖5-17 測試狀況4兩版本之Δ Table…………………………………………102
圖5-18 測試狀況4兩版本之物件編輯關係圖………………………………102
圖5-19 測試狀況4之整合結果畫面…………………………………………103
圖5-20 測試狀況5……………………………………………………………105
圖5-21 測試狀況5兩版本之Δ Table…………………………………………105
圖5-22 測試狀況5兩版本之物件編輯關係圖………………………………105
圖5-23 測試狀況5之測試結果畫面…………………………………………106
圖5-24 測試狀況6……………………………………………………………107
圖5-25 測試狀況6兩版本之Δ Table…………………………………………108
圖5-26 測試狀況6兩版本之物件編輯關係圖………………………………108
圖5-27 測試狀況6之測試結果畫面…………………………………………108
圖5-28 測試狀況7……………………………………………………………109
圖5-29 測試狀況7兩版本之Δ Table…………………………………………110
圖5-30 測試狀況7之測試結果畫面…………………………………………111

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