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2015国际地理信息科学研讨会

2015国际地理信息科学研讨会

  • 召开年：2015
  • 召开地：北京
  • 出版时间： 2015-10-17

主办单位：中国测绘地理信息学会

会议文集：2015国际地理信息科学研讨会论文集

会议论文

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  • 摘要：本研究开发了MATLAB平台下的第一款地图综合算法工具箱GEN_MAT,该工具箱提供地图综合算法38个,实现了点群目标的聚合与选取,单线目标的化简与光滑,线群目标的选取与降维,单面目标的化简、光滑与降维,面群目标的组合、合并、分解、移位与典型化.该工具箱扩展了非GIS软件的空间数据处理功能,可为地图学的教学与科研提供支持.
  • 摘要：拓扑分析是地理分析与建模的新范式,随着自发地理信息以及新网络科学的发展,道路网的拓扑分析迎来了新的发展机遇,前者为其提供了丰富的数据,后者为其提供了分析的理论与方法.本文以世界范围内的100个城市道路网为样本,对其stroke对偶表达进行了拓扑分析.研究发现:(1)多数路网呈现无标度特性,所有的道路网均呈现小世界特性和层次组织,绝大多数道路网呈现异配或不相关;(2)拓扑模式不具备区域的差异性.本研究可为道路网演化模型的构建提供依据.
  • 摘要：提出了一种利用弯曲结构的顾及线状要素综合要求的morphing方法.针对不同尺度下的线状要素,通过建立约束Delaunay三角网,根据三角形的不同特征构建能够表达弯曲特征层次性的多叉树.基于多叉树结构进行匹配得到对应弯曲,对对应弯曲进行重要性评价,以尺度为依据,舍去对应的次要弯曲,从而得到任意尺度下的中间图形.实验证明:本文提出的利用弯曲结构的线状要素morphing方法满足线状要素的概括要求,保持了线状要素上的曲折系数和弯曲个数的对比,顾及了线状要素的类型特征.
  • 摘要：地理信息服务已被人们广泛熟知,例如美国的GPRS全球定位系统以及中国的北斗导航系统早已为世人所熟知.这项技术最初是被应用在军事领域,但随着该项技术的日趋成熟以及其所蕴含的巨大的商业价值,地理信息服务已对个人用户进行了一定程度地开放.地理信息技术服务通常是基于互联网平台进行运作的,无论有限互联技术或者移动互联技术均可以作为其提供服务的平台.由于地理信息服务的提供离不开互联网技术,因此如何将该项“空间”服务更好地与互联网技术相结合并且为使用者提供更加优质的服务是今后该项技术的发展方向.并且该项技术在移动互联网的应用率在近几年来呈现出几何增长的态势,因此如何更好地把地理空间信息应用在移动互联设备上,依赖后台的地理空间数据库,提供实时的地理信息服务,并把查询结果按照符合移动通讯设备的格式发送到终端是本文的研究目标.
  • 摘要：本文采用地理信息系统技术,基于ArcGIS Engine开发了管线穿越暗渠分析模块,对暗渠管线和其它管线在垂直方向的空间位置关系进行了分析,并以直观的形式显示,弥补了二维分析平台在垂直方向上直观性不足的缺陷,其分析结果可以为城市规划和管理部门提供决策支持.通过采用地理信息系统技术,对管线数据之间的空间关系进行深层次挖掘,可以大大提高其利用价值.
  • 摘要：制图者进行图例设计时已形成一种固化的思维方式——设计图示符号,按顺序摆放.然而用图者期望图例能够传达更多的信息,图例要素间的关系能够直观表达,图例易于理解,美观.针对这一问题,本文提出了图例设计的新模式,即利用可视化的方法对图例进行表达.图例可视化能够利用读图者眼睛的感知能力加强对图例要素的认知理解,提高完成读图任务的效率.本文针对图例的特征提出了四种图例可视化策略:图例及其统计信息可视化、图例要素及其空间关系可视化、图例要素及其语义关系可视化、图例要素及其时间关系可视化.
  • 摘要：土地利用图斑聚合需要顾及权属、语义、空间区域划分、邻近关系、拓扑、精度等多种因素的约束,其中,顾及空间区域划分约束是图斑自动聚合的难点.提出一种矢量与栅格数据模型相结合的方法.先将各种几何类型的矢量约束地物统一转化为栅格“障碍物”,然后将权属、语义、邻近关系、栅格“障碍物”等共同作为约束条件,对图斑实施自动空间聚类分析,接着对聚类区域的图斑实施顾及多重约束的自动聚合.实验结果表明,本文提出的方法能够实现图斑的自动聚合,并能有效的顾及聚合的多重约束条件.
  • 摘要：CO2等温室气体引起的全球气候变暖是对人类社会可持续发展的严峻挑战.基于联合国气候变化专门委员会(IPCC)提供的参考方法,在对中国大陆30个省域(不包括西藏)1997-2012年能源消费碳排放量进行估算的基础上,借助ArcGIS和GeoDa软件,运用ESDA-GIS空间分析方法,对中国省域能源消费碳排放差异的时空格局进行分析.结果表明:①1997-2012年,省域碳排放全局Moran’s I指数全部为正,说明中国省域碳排放存在显著的空间正相关关系;②中国省域能源消费碳排放具有明显的空间集聚特征,时空跃迁类型呈现出高度的稳定性,说明时空演化具有严重的路径依赖性;③我国省域碳排放在东西方向上表现为:东部省份＞中部省域＞西部省域;在南北方向上表现为:中部省域＞北部省域＞南部省域.
  • 摘要：为建立高精度的降水空间分布估算模型,选择湖北省1:25万数字高程模型数据和75个气象观测站1975-2010年的年平均降水资料,结合考虑行政区、自然流域以及整体插值等多种方法划分降水区域,分别建立区域地貌-降水影响关系模型,通过分区优选策略,为不同分区选择合适的降水影响因子和空间分布估算方法及参数,探索模型在不同地区的情况下对降水分布的拟合程度,从而建立局部最优的降水空间分布估算模型.结果表明,1)、将地貌特征与模糊聚类相结合,能够兼顾地形和降水量两个方面,是建立精细化降水分区较为合适的方法;2)、各降水分区中的降水信息均受到地貌因素的影响,但不同分区的影响有着明显的差异;3)、基于分区优选策略的降水分布估算模型,在单站精度和整体精度上,均较传统的多元回归估算方法有明显的提升.
  • 摘要：尺度问题一直以来备受遥感界广泛关注,但由于遥感技术本身是一个复杂的系统,人们对遥感成像尺度效应机理的认知不够,多源遥感数据处理与分析的手段和应用领域不尽相同,当前遥感界对遥感尺度内涵的认识以及尺度研究的重点和手段也不尽相同.为遥感尺度问题研究建立一个综合性的理论体系框架,不断完善其对应方法体系,无论对于遥感成像机理认知,还是对于地学尺度规律的认知都具有非常重要的理论意义.本文首先分析了遥感影像尺度的三层次内涵,即“像元级尺度”、“对象级尺度”以及“格局级尺度”.重点针对遥感像元尺度,分析了遥感像元尺度效应及其分形机理,由于现有分形方法没有考虑影像本身尺度(空间分辨率),造成尺度间分形维数的比较时像元尺度效应变化难以有效反映,本文针对此问题提出了基于表面积的加窗分形布朗运动和加窗双层地毯两种改进分形方法.为验证改进分形方法的可靠性,采用了不同像元尺度下系列监督分类进行验证.实验结果表明,每种地物的分维数都随着空间分辨率的降低或像元尺度的缩小,呈总体下降趋势,在某些特征尺度上会出现预示着某些地物结构的拐点,这些拐点对观测该区域地物具有一定指示意义.系列监督分类精度也一定程度上证明了以上两种改进分形方法在分析尺度效应中的可行性.因此本文的方法对于分析遥感像元尺度效应和探索地物尺度聚合规律具有一定的理论意义.
  • 摘要：近年来互联网上的用户生成内容(UGC)数据急剧增长,智能手机等定位设备的普及让人们可以在众多可选的门户网站分享他们的地理信息,这种信息常被称作自发地理信息(VGI).VGI平台中影响最大的是OpenStreetMap(OSM),其主要目标是创建免费的全球地理数据库.本文全面概述VGI研究的最新进展,以OSM为例介绍协作收集地理数据和相应的贡献者模式,并就VGI应用前景作出展望.基于数据集中的现有对象导出其他类型的地理要素，或是通过多源数据融合集成并丰富当前的数据集，未来的研究都可以详细探讨。VGI数据可能会涉及个人隐私、知识产权与国家安全，需要出台和完善相应的法律法规，以保证数据安全。VGI的持续性依赖于志愿者，相关部门也需要制定政策鼓励志愿者加入。
  • 摘要：传统的河道测量工作量大、效率低、采样密度有限,其数据获取方式和数据处理模式已经不能满足河道信息化的需要.三维激光扫描技术为空间三维信息的获取提供了全新的技术手段.本文以焦作市新河为实验区,采用Riegl VZ-1000三维激光扫描仪获取枯水期河道数据,首先对获取的河道激光点云数据进行预处理,包括数据拼接、坐标转换、点云数据滤波分类处理等,采用反距离加权插值(IDW)算法生成DEM和基于DEM自动获取断面的方法实现了河道断面的提取,并对断面数据进行了精度分析,建立了基于三维激光扫描技术的河道水上地形信息提取技术流程.
  • 摘要：为空间数据添加接近人们思维以及适宜认知的高阶信息是改善其可用性的重要途径.城市中心是这一类信息的典型案例,它在人们的社会活动中具有重要作用.本文提出一种单纯运用道路网和兴趣点提取城市中心的方法.该方法首先运用Gi*提取了路网的密集区域,确定了包含城市中心的大致区域;然后根据该区域中特定类型兴趣点的网络核密度确定了城市中心的精确范围.对英国利物浦、加拿大多伦多和巴西库里蒂巴进行了实验,结果表明该方法能较为有效地提取城市中心.对方法的两个关键影响因素:Gi*的距离测度以及网络核密度的带宽进行了敏感性分析.
  • 摘要：本文结合文献计量方法与可视化技术,以《测绘学报》、《测绘科学》、《测绘通报》、《测绘工程》2003-2013年的论文数据为数据源,进行关键词、论文作者及论文作者所在地三方面的统计分析,并将统计结果以统计图表和地图的形式展现,直观地反映我国测绘学科研究热点的演变,以及活跃作者群、核心研究区的地理分布.
  • 摘要：LiDAR技术为三维空间信息的实时精确获取提供了重要手段,LiDAR点云高精度高效率的分类是其他应用的前提.针对现有LiDAR点云分类算法中存在数据内插误差以及自动化水平不高的问题,在单个激光点特征提取的基础上,利用AdaBoostM2算法实现了点云特征的优化及点云分类,得到了地面点、建筑物、树木和草地4类,取得了93.67％的总体精度.算法最大程度的保留了激光脚点的原始信息,同时提高了分类的自动化程度.
  • 摘要：本文基于单元、不动产含义,在归纳总结各类不动产单元的含义及其特征的基础上,采用数据结构的语言,构建不动产单元的结构模型,并按照下定义的方法给出不动产单元的定义及其表现形式.
  • 摘要：本文利用流水网模型分别基于多尺度地表模型建模和多尺度降雨源点模拟两种方式构建不同尺度的流水网模型,模拟从地表的任意降雨源点到河流出水口的水流路径,并通过曼宁公式计算任意时刻的流速和流量,从而实现多尺度地表水的动态模拟研究.通过与SWAT模型的对比试验表明,该模型的模拟精度有较大提高,Nash系数约提高了40％,相关系数和水量平衡系数也略有提高,较好地验证了该模型的可行性和有效性.
  • 摘要：本文提出一种网络变比例尺地图动态自适应可视化方式,利用数据层次化模型和开源可视化工具为用户提供了一种快速获取高保真网络变比例尺地图的方法.同时,客户端根据用户需求改变感兴趣区域范围和比例尺;根据用户需求只详细显示用户感兴趣的信息,过滤用户不关注的信息,实现同一屏幕上多比例尺的自适应集成显示,有效地解决了小屏幕上显示信息量不足的缺陷.
  • 摘要：本文以2006-2013年我国地市级行政单元居民幸福指数和人均GDP指标为例,采用探索性空间数据分析和Theil指数二阶分解方法,通过分析我国人民生活与经济发展水平的时空演变规律和区域差异,探讨经济地图集数据分析与处理方法.结果表明:①探索性空间数据分析方法可以从区域整体和局部刻画区域活动空间分布的集群情况;Theil指数的二阶分解可以为我们提供三种不同制图单元分辨率的指标差异分析.②数据分析结果显示:人均GDP和居民幸福指数皆为空间正相关,但经济发达的地区(人均GDP高值聚集区域)居民幸福指数不一定同样存在高值聚集状态,说明人民生活水平与经济发展水平的不平衡;近年来居民幸福指数虽高值聚集增多,即部分地市级行政区域对人民生活水平重视度有所提高,但全国平均水平还是呈下降趋势;居民幸福指数的区域间差异先增大后减小,且近年来减小幅度增大;居民幸福指数区域内省间差异华北地区呈增长趋势,且如今省间差异已远大于其他区域,其他区域省间差异呈波动性减小;居民幸福指数大多数省份的省内差异减小,且减小幅度明显.
  • 摘要：瓦片地图是最普遍的网络地图形式,此项技术用金字塔模型组织的地图瓦片模式代替了传统的WebGIS地图模式,大大提高了网络地图的响应速度.网络地图现势性要求高,比例尺跨度大,这些对瓦片地图制作和更新效率提出了更高的要求.本文研究了以多比例尺矢量基础地理信息数据库为数据源,通过自动渲染技术制作分级地图瓦片的方法.该方法已在不同区域导航图瓦片试生产中得到验证和完善,形成了一整套分级瓦片地图自动渲染制图规则,实现了矢量数据到瓦片地图的自动成图,减少人工作业90％以上,人工作业主要用于完成数据原始错误修改、现势性更新和瓦片地图质量检查等工作.此套规则不但适用于各图种瓦片地图要素自动渲染,其他矢量电子地图数据可视化也可参照.
  • 摘要：在大数据背景下,三维城市场景建模的规模和复杂程度越来越具有挑战性,基于MPI和OSG的大范围复杂城市场景的并行绘制是实现虚拟现实和高性能图形绘制的关键技术之一.本文研究了在集群环境下实现一种用于高分辨率大范围并行显示的绘制系统.该系统采用MPI负责消息传递,OSG进行场景渲染,并对三维城市模型进行并行绘制.实验表明:三维场景模型简化后大大减少了网络传输中的数据开销,并且取得非常显著的并行可视化效果.
  • 摘要：时空大数据作为未来世界的“石油”,蕴含着巨大的行业价值.各行业对时空大数据的存储、计算和分析等高性能处理需求不断增强.诸如Python等的动态脚本语言可实现数据的探索式分析,模型库的构建、跨平台应用和多系统快速集成,可用于时空大数据的处理和地理空间分析.国内时空大数据的处理分析缺乏通用的框架和开放地理信息脚本核心引擎.开放地理信息处理脚本系统GIScript基于云GIS框架,采用分布式并行模式运行,兼容Windows、Linux等不同的操作系统,支持.Net、R和其他语言的灵活扩展,适用于时空大数据的地理空间分析.
  • 摘要：地理信息系统、全球定位系统、无线通信技术的发展,促进了移动GIS快速发展.但是,不同的移动GIS应用往往使用不同的数据类型,采用不同的数据存储格式,导致不同用户之间地理空间数据的共享和互操作难以实现.开放地理空间联盟发展的新的GIS数据格式GeoPackage,可以实现数据的共享和互操作,使得移动GIS同时实现在线和离线工作成为可能.
  • 摘要：采用Tobii X120眼动仪对指定用户对不同样式地图的认知差异问题进行研究.本文针对4种地图原型对特定用户匹配的假设问题,设计眼动实验获取首次进入时间、首次注视时间和首次鼠标点击时间等眼动(行为)参数,基于统计分析得出地图认知适合度排序,并依据认知心理学理论对眼动热点图等可视化图形进行解释.结果发现:(1)地图样式对首次进入时间有显著影响,说明指定用户对不同地图的认知敏感程度不同;(2)地图样式对首次注视时间有显著影响,说明不同地图引起指定用户的注意程度不同;(3)地图样式对首次鼠标点击时间有显著影响,说明指定用户对不同地图的信息加工速度不同.研究表明,用户对不同样式地图的认知效果存在差异,地图设计应考虑用户的个性化认知特点.
  • 摘要：针对景深突变、区域遮挡等因素导致的倾斜立体影像中同名建筑物角点难以准确匹配的难题,提出一种基于核线驱动和自适应窗口的鲁棒匹配算法.算法分三个阶段:(1)提取重复度较高、分布均匀的角点特征,并对立体像对进行多类型互补仿射不变特征匹配,以用于后续的几何关系估计;(2)利用随机采样一致性(Random Resample Consensus,RANSAC)算法来排除地面区域的角点特征,并采用改进的RANSAC算法估计两组倾角迥异的核线关系;(3)基于(2)步估计的双核线关系求取景深突变区域中角点的近似几何单应变换,并联合自适应窗口方法实现同名建筑物角点的精确匹配.最后,通过多组高分辨率无人机倾斜影像数据验证了该算法的有效性与优越性.
  • 摘要：细节层次(level of detail,LOD)模型是目前海量空间数据多尺度表达与操作的基础.但是目前对矢量与格网数据的LOD模型是分开独立构建的,存在简化因子(或标准)不一致的问题.本文基于改进的三维DP算法,提出了一种三维空间河网线矢量数据与DEM的同步LOD建模方法.即首先基于填加了“弯曲调节指数”的三维DP算法对河网线矢量与DEM的合并点集按照各点对地形形态和河流弯曲形态的贡献大小进行点集重要性程度排序,据此排序确定点集删除的顺序并计算对应的模型空间误差,然后通过采取一种屏幕投影误差与模型空间误差之间的简单对应关系,实时调用所需三角网,实现了两要素的同步构网及LOD模型简化.实验结果表明本文所提LOD算法是可行的,并且符合人眼“近处非常清楚,远处相对模糊”的视觉规律,实验效果良好,在合理的数据分块操作下,能够获得满足实际应用需求的绘制帧速.
  • 摘要：在推进新型城镇化和生态建设的背景下,客观定量评价区域生态环境状态,是当前我国生态建设重要而紧迫的任务之一.生态承载力分析可以定量反映人类活动对自然生态环境产生的压力和影响程度,为区域生态系统发展提供新的思路和方向.本文基于生态足迹的方法,利用地理信息系统的空间分析技术,对2010年武汉城市圈各县区级行政单位的生态承载力的供给和需求进行了定量计算和空间格局分析.其结果表明:武汉城市圈各县区的生态足迹和生态承载力不尽相同,其中生态足迹最大为梁子湖区,最小为罗田县,生态承载力最大为浠水县,最小为武昌区.武汉城市圈的各区县均处于生态赤字的状态,阻碍其社会经济的可持续发展.从空间上看,武汉城市圈中心地带的生态赤字高于武汉城市圈的边缘地带,北边的生态赤字高于南边的生态赤字.同时根据生态盈亏的影响因素,结合武汉城市圈的经济发展现状和资源分布特点,探讨了降低和消除区域生态赤字的措施建议.
  • 摘要：城市建成区在城市规划中具有重要的研究价值,目前建成区的提取方法局限在“两证一书”和遥感技术提取.基于此,依据城市建成区概念核心要求,提出一种基于矢量数据的城市建成区范围提取,为城市建成区范围提取探索新方法.实验以1:5万的矢量基础地理数据为例,对经过预处理后的城市面状居民地要素进行基于密度的聚类分析,将密度较大的居民地地区作为建成区主体部分,并经过膨胀和腐蚀等栅格处理得到模板.使用模板得到用于表示城市建成区范围的新居民地要素,经过基于TIN的边界提取和优化,得到最终的城市建成区范围.
  • 摘要：利用32a来三江源地区1975a、2000a和2007a三期湿地遥感监测数据,详细分析了1975-2007a间三江源不同源区湿地面积的变化特点;依托于全气象资料(包括平均气温、最低气温、最高气温、20-20时降水量以及平均日照时数数据),对30多年来的各个源区的气象气候因子变化规律进行了研究.采用分形分维方法,通过计算各个源区湿地景观分形分维值,定量分析了三江源不同源区的湿地资源分形结构特征.最后,采用传统统计学和地统计学相结合的方法,通过对32a来三江源不同源区湿地面积、湿地资源镶嵌结构与气象因子所反应的各源区气候变化趋势的相关性综合剖析,总结了各源区湿地面积和湿地资源镶嵌结构随气候变化的响应规律.
  • 摘要：目前基于富网络应用的WebGIS平台已在多个领域得到广泛的应用,但这些平台的地理事物多用户协同处理时效性不足,在地理业务流程中数据的共享与交互存在空间和时间上的限制.针对这一问题,本文提出了一种将REST(Representational State Transfer)架构与工作流技术应用到渭河水环境管理办公平台的解决方案.该方案利用ArcGIS Server中REST架构将空间操作返回的地图要素以字符串的形式表达以及工作流任务管理平台可传递字符串这一特点,对工作流任务管理应用进行二次开发,使其与ArcGIS Server REST架构结合,并应用于整个办公系统,以提高水环境管理中多用户协同工作的时效性,解决数据共享与数据交互的限制问题.从实验结果看,本文提出的方案与传统的水环境管理办公系统相比,该方案实现了多用户协同处理环境管理相关功能,降低数据互操作和数据共享等操作的时间和空间的限制,可有效增强WebGIS平台的办公能力,提高使用者工作效率.
  • 摘要：针对我国智慧城市建设的大趋势,德阳适时的提出了建设智慧城市的愿景,并通过住建部审批,同时给出了长达10年的规划.智慧管线作为智慧城市的基础,德阳市通过普查建库、平台建设、网络建设等步骤,建成了三维可视化的地下管线共享平台,有效推动了“智慧德阳”的建设.德阳市人民政府在2015年3月出台了《德阳市加强城镇地下管线建设管理实施方案》，确立了有副市长为组长的工作小组，明确了从制度规章到技术资金多方面的保障。通过德阳市地下管线系统平台的建设，并且加强物联网、智能传感器等新技术的使用，必将提高城市管线的管理和安全运行水平，做到合理开发和利用城市地下空间资源，增强城市应急和防灾减灾能力，从而推动“智慧德阳”的建设。
  • 摘要：公用房在高校资产总量中占有相当大的比例,是高校赖以生存和活动的基础,关系到学校的可持续发展.本文在既总结现有房屋管理方法又根据新的动态的管理方法,解决了高校公用房管理中数据的分散、查询的费时和审批的复杂性等问题.详细阐述了开发软件基于的平台、数据库的建立、系统功能的实现和使用的插件,并开发了高校公用房管理系统.以中国地质大学(北京)教一楼为例,从系统总体的设计思路、原始数据的调查和系统功能的具体开发等几个方面详细阐述了系统开发过程,除了能够实现MO插件的具体操作外,还实现了实时动态管理、使用申请、使用审批、数据的管理、用户资格的审批、查询和统计等功能.
  • 摘要：机载激光雷达(LiDAR,Light Detection And Ranging)是一种激光探测和测距系统,可主动地进行对地观测并获取物体坐标信息.由于受到系统误差和不确定的偶然误差影响,解算出的点云数据成果会带有航带性误差,即相邻两条航带的重叠区域内同名地物的三维坐标不一致,故常采用无地面控制点的航带平差方法予以修正.但航带平差可能造成系统内部精度的提高而牺牲了外部精度.本文使用Burman航带平差方程进行是否引入地面控制点的对比实践研究,结果表明,无地面控制点条件的航带平差结果,虽能消除航带间的相对高程差异,但对于其绝对高程精度没有绝对帮助,有时还会引起误差增大的副效应.
  • 摘要：为进一步提升国土资源管理工作数字化水平,及时反映全国各石油公司矿区管理现状和各类油气资源勘查开采成果,按照国土资源部油气中心对自动化制图的具体需求,在深入研究ArcEngine功能和特点的基础上,提出一种基于ArcGIS平台的石油天然气专题自动制图系统的设计方案,利用油气矿权区块空间位置信息、地理底图、制图模板以及当前油气资源各类属性信息,制作油气管理专题地图.经运行测试,制图效果美观科学,系统操作简洁流畅,全面满足石油天然气专题制图要求,实现“以图管矿”.
  • 摘要：针对留学我国的外国大学生日益增多的现实,根据教育部对我国大学生培养目标,结合国际生的具体国情,通过在土木工程专业国际生开设全英语“土木工程测量学”课程的教学实践总结,分析了国际生的特点和生源所在国的具体国情,提出了实施英语完成该课程教学的教学模式、课件制作、课堂环节的实践方案,同时对教材选择的原则与方法、课件制作等提出了建议,对培养国际学生的测绘专业技能方面具有一定的借鉴意义.
  • 摘要：随着遥感技术的不断发展,每天可获得的遥感数据量急增,如何高效进行海量遥感图像的自动查询和检索已成为急需解决的课题.基于内容的遥感图像检索是一种典型的近似相似性搜索问题,需要建立有效的索引结构来减少查询时距离计算次数.针对高维特征向量空间索引存在维数灾难及特征降维可能损失有效信息等问题,提出基于多特征VP树索引和在线特征选择的遥感图像检索技术.在构建VP树索引时使用Spacing-Correlation方法改进参考点选择过程;针对特征有效性,提出了一种基于VP树索引的索引有效性指标——基于距离对比度的索引有效性指数(distance-contrast-based indexing validity index,DCIVI),通过在线分析各个特征空间的VP树查询结果选择最适合描述图像内容的特征.对不同地表覆盖的遥感图像检索实验结果表明本文方法是有效的,不但提高了检索速度,检索质量(查全率和查准率)也得到了明显改善.
  • 摘要：随着互联网的快速发展,各个行业都开始逐渐与互联网进行结合,时代的发展已经进入了互联网+的时代,在这样的一个时代背景下,越来越多的用户也开始习惯互联网的思维去提出更高的生活、工作等方面的需求.地理信息服务系统作为一个为人们带来地理信息便利的系统,为了应对时代的变化,也开始逐渐与互联网进行接轨.如何实现互联网与地理信息技术的有效结合,成为了地理信息行业的一个热门话题,本文将基于对互联网与地理信息服务的结合的发展历程的分析,进一步研究互联网与地理信息服务的现状以及未来的发展趋势.
  • 摘要：作为目前国际上空间分辨率最高的商业光学遥感卫星,WorldView-3的成功发射代表着高分辨率遥感卫星进入到了可与机载航空摄影测量相抗衡的新时代.本文在介绍WorldView-3卫星基本参数、成像模式、数据产品分级的基础上,选择该卫星北京通州地区的全色多光谱影像开展了影像融合效果评价,同时选择山东潍坊地区的同轨立体影像开展了几何定位精度评价.实验结果表明,WorldView-3的全色波段与多光谱的5、3、2波段组合后的真彩色融合效果非常好,影像清晰、色彩自然;山东潍坊地区影像无控制点几何定位精度优于其标称的3.5m,平面定位精度可达1.8m,高程精度达0.9m,加入少量控制点后平面定位精度可优于1m,高程可优于0.5m.本文对WorldView-3卫星成像模式及数据质量评价的相关结论,能够为后续国产分米级超高分辨率测绘卫星设计和指标论证提供借鉴和参考.
  • 摘要：全约束条件下的最小二乘准则和正交子空间投影(OSP)是线性光谱解混的主要方法,但由于缺乏物理约束条件,使得计算出的组分丰度出现负值,不适用于定量分析与评价.本文在线性光谱混合模型中加入光谱组分“和为1”且“非负”的物理约束条件,提出了一种新的光谱解混方法,即归一化地物子空间投影(NMSP).该方法借助一条已知的基准端元消除了组分之间的相关性,且利用基准端元对端元矩阵和影像矩阵进行了平移,消除了像元在端元方向投影时原点引起的错误.模拟AVIRIS数据和真实PHI高光谱解混实验结果表明,与约束条件下的OSP分类器以及最小二乘法相比,NMSP在光谱解混中可以得到更加合理的地物组分丰度,保持了端元丰度“非负”和稀疏的物理特性.
  • 摘要：多源同名线要素数据局部细节差异较大,但整体形态基本上是一致的,化简算法可以删除线要素的局部细节,提取其主要形态,从而有助于匹配算法提升匹配正确率.不同化简算法的化简效果存在差异,提升匹配正确率的效果也存在差异.提出利用线要素匹配来评估化简算法性能的新方法.首先,阐述了动态化简带动动态匹配的方法和过程;其次,采用3种不同的化简算法进行实验,验证了所提方法提高已有匹配算法匹配正确率的有效性,以及对化简算法的普遍适用性;最后,根据加入三种化简算法的不同匹配结果,从匹配的角度对化简算法适用性进行了比较评估.
  • 摘要：随着工业化城市化不断推进,土地资源日益紧缺,研究开发区土地集约利用状况对区域可持续发展意义重大.本文综合选取湖北省87个开发区的样本数据,参考相关国家规程和学者研究成果,构建一套完整的土地集约利用评价指标体系,并采用熵值法对湖北省开发区土地集约利用状况进行评价.依据评价结果,使用ARCGIS和GEODA等空间分析软件,分析湖北省开发区土地集约利用的空间分异特征,并通过SPSS软件采用主成分分析法,分析开发区土地集约利用水平差异的主要驱动因素.结果表明,湖北省开发区土地集约利用水平空间差异较大,开发区土地集约利用空间相关性特征明显,总体上呈现空间集聚格局;开发区土地集约利用主要受到社会经济因素、土地利用强度、土地开发程度三大驱动因素影响.
  • 摘要：针对现有水系高程提取方法存在效率低、精度不高以及高程逻辑错误等问题,提出一种基于等高线的水系高程提取方法.该方法通过构建水系与等高线的空间关系提高求交效率,采用河流分段趋势面插值方法提高水系高程精度,并建立水系树结构以避免高程逻辑错误.通过与现有方法的对比分析与试验验证,结果表明:该方法能兼顾精度与效率,且不存在高程逻辑错误,比现有方法更优.
  • 摘要：提出一种基于骨架线匹配的面状要素Morphing方法.首先对面状要素在大小比例尺下的两重多边形表达分别进行Delaunay三角网剖分并提取各自的骨架线特征;然后使用最优子序双射优化技术对骨架线进行匹配获得多边形边界上相对应的特征点序列,该特征点序列实现对多边形边界特征的剖分;最后,在剖分边界的基础上进行分段常规线性内插,获得面状要素介于始末尺度之间的多尺度表达.实验证明,本文算法对于光滑边界面状要素的Morphing变换具有良好的渐变效果.
  • 摘要：空间关系是GIS的重要信息和理论研究基础.空间关系描述的准确性、完备性、直观性直接影响到地理学分析和地图制图的效果.当前,国际国内在地理要素空间拓扑关系模型表达和拓扑关系挖掘与描述方面做了大量研究,解决了很多关键问题也发现了许多新问题.本文在前人研究的基础上,提出基于直线段相交特征的局部直线段拓扑关系识别方法,结合Voronoi线要素集合划分和拓扑链模型对线线空间关系进行细化描述.该方法不仅具有线要素集合划分的优点还有线线间空间关系细化描述的直观性,同时简化了线线空间关系的细化计算.
  • 摘要：影像分割是遥感影像信息提取中的关键技术,也是面向地理对象影像分析(GEOBIA)的基础过程.在GEOBIA中数字图像由离散的像素转化为均质的影像对象基元.面对大量影像分割方法和各种遥感应用对象,影像分割评价因其有助于选择合适的分割方法和最佳的分割参数而十分重要.有别于传统的基于算法原理的影像分割方法的分类,本文是根据遥感地学应用面向的对象而对分割方法进行分类.首先将影像分割方法分为两组,一组是面向局部特征监测的典型目标识别,另一组是面向全局特征监测的面向对象影像分类,进而针对这两组分割方法提出了两套分割评价测度指标及相应的综合评价方法.在面向典型目标识别的分割方法评价中,使用区域内部非均质度、区域间灰度对比度、区域间散度对比度、边界点梯度和单位像素运行时间作为评价测度,并针对由于评价测度间的相关性而无法直接确定各测度权重分配的问题,提出利用熵权法为各个评价测度分配权重,以获得综合评价结果的分割评价方法,该评价方法可用于选择合适的分割方法.用于面向对象影像分类的分割方法中使用到的评价测度为分割斑块内的均质性和分割斑块间的异质性,这种评价方法适用于选择最优分割尺度参数.本文通过定量实验论证了这两种评价方法的有效性,定量实验结果表明这两种影像分割评价方法在遥感应用中具有实际意义.最后,本文分析了影像分割评价方法的不足及未来的发展方向.
  • 摘要：连续式多尺度表达是当前网络地图制图技术中的热点问题之一,现有研究主要包括传统地图综合、支持多尺度表达的数据模型设计和多尺度空间索引建立等方面.常规网络地图技术采用多级瓦片剖分、多版本存储实现空间多尺度表达,面临数据量冗余、跨级别不一致、瓦片间尺度跳跃大等问题.本研究综合运用多种多尺度表达策略,在网络化服务平台下,结合离线式和在线式两种处理方式,建立空间数据矢量金字塔模型.该模型通过离线处理构建关键尺度表达数据层,针对尺度变换中的决策分析难度大、执行阶段难于自动化生成的过程,控制每个目标的尺度表达空间范围,并划分出多级基态尺度数据进行预存储;同时,将连续尺度变换的在线操作通过面向对象建模技术封装在多尺度表达目标中,描述目标表达状态及其纵向关联关系、综合算子类型及过程控制参量等信息.基于所存储的信息,可以在线实时执行综合动作,获取适应于用户需求的连续式尺度表达状态.
  • 摘要：农村居民点空间布局优化,对于缓解城乡土地供需矛盾具有重要意义.本文基于智能体建模,构建农村居民点布局优化模型(ARSA),实现了自动式、智能化的空间优化方法.模型构建了城镇转化型村民主体、重点发展型村民主体、限制发展型村民主体、迁弃型村民主体4类智能体,通过模拟智能体的选址决策来优化农村居民点布局.实验区选取湖北省武汉市黄陂区,模型的优化结果显示:(1)适宜性增大了7.8％,紧凑度增加了24.8％,综合效用值提升了15.9％;(2)迁弃型村庄中有280公顷归并到重点发展型村庄,其余的3888公顷被整理至新建的村民聚居点;(3)节省出1020公顷宅基地被改造为耕地,作为耕地占补平衡指标储备.模型的实用性得到了验证,可用于辅助编制社会主义新农村规划.ARSA模型完全开源(https://github.com/jingsam/ARSA),感兴趣的研究人员可以免费地下载、分发、使用和修改本模型.
  • 摘要：城市土地利用功能区是城市规划中的一个重要概念,不同功能区在规划中具有不同的性质和定位.遥感技术手段在城市土地利用类型识别和动态监测中取得了很大进展.然而,由于城市实际功能的复杂,往往很难从遥感影像中获得城市各个区域的社会、经济或文化等功能属性.互联网技术的发展和移动定位设备的普及,极大地便利了行人移动轨迹数据的获取.本文从行人移动规律和模式与城市功能分区之间高度相关的角度出发,通过机器学习的方法,从大量行人轨迹数据中挖掘隐含的城市功能属性.该方法首先利用矢量栅格化和数学形态学方法,将城市不同等级的路网分割为互不相同的空间单元;其次,根据行人轨迹数据的时空分布特点,定义9个变量并用于高斯混合模型(Gaussian Mixture Model,GMM)的构建,以对上述空间单元进行非监督分类,得到7种城市用地类型;随后,结合选定的60个样本区以及人为标识的6个功能区(教育用地、绿地休闲区、一般商业区、政府设施、中心商业区、住宅区),依据功能区GPS轨迹的时间分布特点,最终对7种城市用地类型进行功能配对;最后,利用核密度估计方法进行功能区强度的可视化.该框架结合机器学习的优势,结果具有较高的准确度,尤其适合于大数据量的环境,且流程简洁、适用性强,在实际生产中易于拓展和应用.
  • 摘要：根据交通流量具有周相似的特性,利用实地调查获取的交通流量数据,选取每周周一到周五的数据,构造时间序列.本文分别用BP神经网络、Elman神经网络,RBF神经网络对短时交通流量进行预测,并通过不同的评价指标对上述3种方法的预测效果进行评价.实例分析表明,对于这种时间序列的预测,Elman网络预测效果优于其他2种方法,更适合于短时的交通流预测.
  • 摘要：信息技术(IT)的进步,推动了地理信息(GIS)技术的变革.本文基于对最新IT的追踪,提出了GIS技术的六大发展趋势.Linux操作系统、云计算、ARM低功耗计算平台、物联网、移动互联网、大数据技术、开源软件等的突飞猛进,推动智慧城市、地理智慧的发展,推动GIS功能为大众所用,拉开了新一轮GIS技术的变革,改变了GIS软件研发和应用模式.
  • 摘要：本研究采用递进格网法,对三维场景中三维模型进行动态连续LOD简化,得到不同分辨率场景下与之相适应的简化模型.当地形模型随视点简化时,容易引起边界的变化,使得地物模型与地形模型简化过程中产生“裂缝”或翻转现象.为了解决以上问题,在对三维地形对地物进行集成后,采用递进格网表示方法并在边折叠过程采用条件约束对其简化.在基于约束条件的边折叠简化过程中,加入对边界和三角面法向量的限制条件,对三角形网格的每一条边计算一个边权因子(反映删除该边引起的误差大小),然后进行简化,即删除边权因子最小的边对应的顶点.为了避免三角形的大小趋于平均,不利于保持细节特征.我们对边权因子进行改进.为三角形格网中的每一条边计算了一个能够反映边长、曲率、三角形形状等等的权值.最后通过权值排序,决定收缩顺序.进行边折叠时,是将待简化边的顶点收缩成一个顶点.因此选择新顶点的位置和边的收缩方向是继边权因子确定后的另一重要要素.所以我们需要在边排序的基础上,根据顶点重要度进行排序.本研究中采用的顶点重要度的判断标准是局部曲率大小.这种约束条件的优点是计算时间短,计算上相对简单,最复杂方法也只是计算内积.权值定义能够很好反映局部几何特征,并且通过调节各项系数,能够得到比较满意的简化结果,能够保持三维地形、地物模型边界原始信息和格网三角面的基本方向.有效解决了因边界或局部简化程度大,引起的三维地形和地物模型边界变形较大和三角面翻转问题,能够消除狭长三角形的生成和区域的过度简化;并消除了集成模型之间的“裂缝”或悬空现象.通过三维渲染引擎OpenSceneGraph,对整个三维场景进行动态实时绘制,具有良好的可视化效果.
  • 摘要：在这个数据高速共享的信息时代,数据传输是共享的前提和基础,而三维数据本身的复杂结构带来的海量数据对其传输、使用造成极大限制,因此,实现三维数据的高效传输十分重要.为解决三维空间数据高效传输的问题,本文提出了针对复杂地形三角网格的局部渐进传输方案.具体过程包括:首先在服务器端通过基于边折叠的三角网格化简,和基于遗传算法的化简优化方法对网格模型进行预处理,并在服务器端构造折叠树存储网格简化信息;然后根据客户端的连接请求,向客户端传递化简后的初始网格,并根据用户的局部放大操作,在服务器端实时展开相应位置的网格结点并向客户端传输;最后,客户端将接收到的少量网格结点信息进行重组,实现局部放大效果,从而避免不必要的结点展开和传输.通过对遗传算法的效率和局部渐进传输时间的测试,验证了这一局部渐进传输方案的可行性.
  • 摘要：地名数据库以<名称、类型、地理空间范围>的形式存储和管理地名信息.空间范围是地名数据库的重要信息之一,散列式居民地作为居民地的重要组成在农村地区广泛存在,但在地名数据库中仅有名称注记信息,缺乏边界范围信息.基于此,结合散列式居民地的特点,提出一种基于地名数据库的散列式居民地边界提取方法.方法以地名数据库为基础,通过在地名数据库中进行地名检索,获取地名数据库中指定名称注记相关属性项;通过空间位置关系提取基础地理数据库中名称注记对应要素,并以聚合面方法提取最终边界;结合ArcGIS就1:50000地名数据库及基础地理信息数据库进行了边界提取实验,通过提取结果与DLG数据的叠加显示验证了该方法的合理性.利用此方法可对依比例尺、半依比例尺及不依比例尺多种散列式居民地要素进行边界提取,为散列式居民地边界提取提供参考.
  • 摘要：土地利用/土地覆被变化(LUCC)是人地相互作用过程的最终体现,通过对土地利用/土地覆被变化规律的研究,可以揭示人地之间相互作用规律.在“两型社会”建设的大背景下研究长沙市土地利用演变信息具有重要的理论和现实意义.但是,以往的研究中,对各地类在不同时间段增加和减少强度的变化情况以及研究期初各类型土地的流失去向和研究期末各土地利用类型的来源与构成尚没有进行系统深入探讨.为此,采用强度分析方法从间隔层次、类别层次、转移层次对这两个问题进行研究.结果表明长沙市LUCC大幅变化主要由于经济的快速发展,建设用地的增加更趋向于占用耕地,避免侵占林地.深入研究LUCC的演变信息对生态可持续发展具有重大意义.
  • 摘要：雾霾天气是中国面临的主要环境问题之一,对雾霾的研究也成为热点.与白天相比,夜间进行雾霾的监测显得尤为困难.本文使用2014年3月20日至2014年3月26日的北京市VIIRS夜间灯光影像数据和地面监测站PM2.5质量浓度数据,通过遥感图像处理和GIS空间分析相结合,对雾霾强度变化及PM2.5质量浓度空间分布进行分析研究,提出一种监测雾霾的新方法.结果表明,VIIRS夜间灯光影像成像特征与雾霾浓度变化密切相关,结合同时期地面监测站PM2.5监测数据,能定性反映北京市雾霾强度变化及定量反映PM2.5质量浓度的空间分布,从而能够有效地应用于北京市雾霾监测和评价分析中.该方法不仅弥补了MODIS等数据在夏季的雾霾监测效果优于冬季的不足,同时也填补了传统光学遥感卫星难以在夜间监测雾霾的空白.
  • 摘要：为清晰地反映研究区内地层、构造、岩体的空间分布特征,本文利用平面地质图和数字高程模型绘制了一系列图切地质剖面图,并将二维剖面映射到三维空间,然后,按照线框架构建表面模型的技术思路,由三维剖面轮廓线重构了三维地质体表面,论文方法有效地克服了因地质体复杂性及区域数据缺乏所带来的建模困难.同时,为了展示研究区主要含矿地层内三维预测资源量的空间分布情况并反映含锰地层对锰矿资源量分布的控制作用,在定量分析控矿地质因素与矿化分布关系的基础上,将研究区的三维地质空间分割为连续场,得到了研究区-1000m标高以浅的所有地质体的200m*200m*2m三维单元,建立了锰矿资源三维可视化定量预测评价模型并对资源量三维空间分布情况进行了研究.最后,利用含矿地层的三维空间分布对平面锰矿预测资源量结果进行了复核.

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