摘 要 將多媒體技術應用於地理資訊系統中的關鍵問題是：如何有效地管理多媒體數據和空間數據；其次，在區域分析過程中，怎樣實現多媒體播放功能.指出用擴充的關係數據模型作爲多媒體數據模型較適宜；多媒體功能的實現則取決於多媒體數據的格式是否爲RIFF格式以及對多媒體數據的應用要求.最後展示了多媒體技術在地理資訊系統中的應用前景.
關鍵詞 多媒體技術，地理資訊系統，空間數據，屬性數據，區域分析，數據模型.
現今由於多媒體技術的迅速崛起和高速發展，越來越多的應用軟件都大量使用了多媒體技術.如果將多媒體技術應用於地理資訊系統(geographic information system，簡稱GIS)軟件中，勢必大大增強GIS資訊的表現能力，擴大GIS的應用領域.那麼怎樣將多媒體技術應用於GIS軟件中呢我們認爲應從兩方面來設計：其一是怎樣將多媒體數據溶於GIS數據庫中，並保證提供GIS軟件的雙向檢索及各種分析功能；其二是在應用過程中，怎樣實現多媒體的播放功能.以下就這兩個內容及其應用前景談談我們的看法.
1 多媒體數據的有效管理
通常，應用軟件中的多媒體數據有兩種生成方式：一種是媒體播放之前，將其數字化到數據庫當中，播放時從數據庫中取數據；另一種是播放時，邊生成邊播放.而GIS軟件中的數據庫又分爲空間數據庫和屬性數據庫，即我們可根據媒體數據的特性或應用軟件的要求將多媒體數據分別溶於空間數據庫和屬性數據庫中.
1.1 GIS數據庫中多媒體數據的管理
1.1.1 GIS空間數據庫中多媒體數據的管理 目前，多數GIS應用軟件所能描述的空間目標都是靜態的，實際上，很多GIS所要表達和研究的空間目標都不會是一成不變的，因此，GIS研究者已廣泛關注能對時空過程和時空目標進行描述和分析的時態GIS(temporal GIS).時態GIS的組織核心是時空數據庫，即設計一個合理的時空數據模型是建立時態GIS的關鍵所在.雖然目前還沒有較成熟的能支援時態GIS產品的時空數據模型，一但時空數據模型的研究有所突破，不僅能解決時態GIS的應用問題，還將解決空間數據庫中動畫數據的管理問題，即可透過使用動畫技術來實現在屏幕上動態播放時空過程.如動態顯示衛星雲圖的變化情況、地殼變動情況、森林沙化和城市化情況以及海岸或河灘的侵蝕或淤積變化情況等.
有關時空數據模型，張祖勳［1］提出使用分級索引方法來對基本修正法進行改進.這種方法就是不存貯研究區域中每個狀態的全部資訊，而只存貯某個時間的數據狀態(稱爲基態)以及相對於基態或鄰近狀態的變化量.在此基礎上，建立分級索引，以便能快速找到所需的時空過程的數據.
要使用這種建索引的基本修正法，需要考慮兩個問題，一個是如何建立索引；另一個是如何設計用來描述兩個狀態變化量的差檔案.
關於建索引的問題，筆者認爲：基態，亦a,b,c,d分別表示時態GIS的4個時期；T.時間軸；t0,t1,…,tn分別表示 時態在GIS某個時期的n+1個時態，其中tn爲基態，即“現在”時態 一次數據狀態——“現在”時態總是變化的，每產生一個新的現在時態，就應生成一個現在時態與前一次時態的差檔案，同時根據現在時態所處的時間位置來決定是否產生新的索引差檔案.以四叉樹爲例，如圖1所示，當n爲2i(i=2,3,…)的整數倍時，就需產生tn-2i～tn的索引差檔案.相應地爲了減少索引差檔案所佔的存貯空間，而又不影響對任一時態的檢索速度，可將tn-2i+1～tn-2i的索引差檔案刪掉，所刪的.索引名檔案個數正好比新建的索引差檔案個數少一個.
關於差檔案，筆者認爲在設計中應考慮如下幾個因素.(1)由於差檔案是透過對兩個時態的目標資訊進行異或而產生的，這意味着差檔案包含有兩類目標資訊：一類是前一時態有而後一時態無的目標資訊；另一類是前一時態無而後一時態有的目標資訊.爲了能根據差檔案快速、連續地由一個狀態到過去另一狀態或最近另一狀態進行檢索，應在差檔案中將這兩類目標資訊予以標識區分.(2)兩個狀態之間目標變化應是有對應關係的，即0→1(目標從無到有)；1→0(目標從有到無)；1→N(目標從一個變成多個)；N→1(目標從多個變成一個)，以及目標空間資訊無變化，屬性資訊有變化；目標局部空間資訊有變化等.爲了能進行快速檢索，在差檔案中應將兩類各目標之間的對應關係予以標明，當然，這會增加差檔案生成過程的複雜性.(3)和所有地圖數據庫模型類似，差檔案也由空間資訊、屬性資訊和關係資訊組成，差檔案中應將每個目標這3種資訊之間的關係予以標明.
1.1.2 GIS屬性數據庫中多媒體數據的管理 有些GIS的應用中，認爲多媒體數據是一種特殊的專題屬性數據.怎樣選擇多媒體數據的數據模型，使得既能遵循其自身特點，又能有效地建立起它與空間數據的聯繫，是多媒體技術在GIS應用中的關鍵所在.
目前，多數GIS屬性數據庫使用的是關係模型.爲能將關係模型應用於多媒體數據管理系統中，就必須對現有的關係模型進行擴充，使它不但能處理格式化數據，也能處理非格式化數據.楊學良［2］就這個問題提出了3種技術策略：將多媒體數據檔案名作爲關係中元組某列(或屬性)；將每個元組作爲一個完整檔案儲存；元組中存貯格式化數據以及非格式化數據的引用項，而非格式化數據單獨存貯.
對比這3種技術策略，第一種技術策略方法簡單、容易實現，適宜於對多媒體數據進行播放.第二、三種技術策略雖然能夠實現併發控制和恢復，以及實現對多媒體數據進行編輯和拮取的應用，但由於此兩種技術策略將每個元組所對應的空間目標的專業屬性和多媒體屬性混在一起，這既增大了應用程序設計的複雜性，又不利於那些只需使用空間目標的專業屬性的一些應用的實現.爲此，我們認爲，在第一種技術策略的基礎上，增加一個或多個屬性項，用於存放多媒體數據的檔案資訊和數據流資訊，當我們需要對多媒體數據檔案進行特殊應用時，可根據檔案資訊和數據流資訊對多媒體數據檔案進行操作.
1.2 GIS區域分析中多媒體數據的生成
多媒體數據生成的另一種方式是在GIS應用中，邊統計、分析運算，邊生成結果數據——多媒體數據.
1.2.1 空間分析中多媒體數據的生成 空間分析是一組分析結果依賴於所分析對象的位置資訊技術［3］，因此，空間分析要求獲得目標的空間位置及其屬性描述兩方面資訊.空間分析主要有：地形分析、疊加分析、緩衝區分析和網絡分析等.