三维GIS中R树空间索引研究

对于三维GIS来说,建立高效的三维空间数据索引是其关键技术之一。R树索引是近年来应用最广泛的方法之一。本文以覆盖面积和重叠面积之和作为R树结点插入标准,并且引入K均值聚类算法对结点分裂算法进行了改进。另外,对于三维GIS中较大的地物如道路、河流等,实施裁剪策略。从而使R树同层结点间的重叠度显著下降,空间对象的聚簇也更趋合理,有效提高了三维GIS数据库的查询速度。     

基于历史关系数据库的时空数据库实现研究

时空数据库是研究如何存储历史和当前的时空数据,从而跟踪分析某一区域的变化,最终实现时空模型化和模拟地学过程.采用历史关系数据库模式的时空数据库可以充分利用传统时态数据库时态查询功能和GIS空间分析处理功能这些方面成熟的研究成果和现有系统,降低时空数据库建立的费用和开销.分析了采用扩展关系型时空数据库的原因,介绍了历史关系数据库模式、时态关系代数和查询语言,研究了采用历史关系数据库模式在全关系化空间数据库中组织时态信息的方法,从而实现时空数据库.以麦地轮作为例说明了采用历史关系数据库模式建立时空数据库的可行性和有效性.     

基于路段重要度评价的道路网自动制图综合研究

道路网自动综合是GIS研究的重要基础理论问题。顾及道路重要性对路网制图综合的影响,采用基于对偶拓扑的复杂网络理论构建城市路网对偶拓扑模型,并基于该路网模型建立路段重要度评价方法,进而提出一种基于路段重要度评价的路网自动制图综合方法。实验表明,该方法能够有效地完成不同比例尺下路网的自动综合。     

基于K-means聚类距离准则的R树结点分配算法研究

对于空间数据库,R树索引是非常有效的空间索引。本文针对R树的结点分配算法存在的不足,提出了一种新的结点分配算法—基于K-means聚类距离最小的R树结点分配算法。研究结果表明,新的分配算法比原始的算法,产生的虚结点的最小约束矩形具有更少的空白区域,较明显地提高了空间查询的效率。     

利用路段分类识别复杂道路交叉口

道路网数据中微观结构的识别对于多尺度路网建模、步行导航等至关重要。复杂道路交叉口是重要的道路微观结构之一,针对目前道路复杂交叉口基于几何形状描述与图形匹配识别方法存在的不足,从复杂交叉口识别与化简的角度出发,提出了一种利用路段分类进行复杂道路交叉口识别与化简的方法。该方法首先通过点密度聚类的方法对道路交叉口进行定位,然后利用路段的规模、形状和属性等特征构建特征空间,将交叉口的识别作为一种区分主干路段与辅助路段的两类分类问题,利用支持向量机的方法对交叉口区域内的路段进行分类,从而完成交叉口的识别与化简。利用开放街道地图(OpenStreetMap)数据进行实验,结果表明,该方法能够有效地识别道路交叉口。     

采用网络分区与预计算策略的k近邻查询算法

k近邻查询是GIS和空间数据库等领域的研究热点.文章针对道路网络中的k近邻查询,通过分区以及预计算近邻集策略,获得查询点的k近邻结果:首先利用自适应格网分区方法将道路网络划分为若干格网单元,并存储格网内节点与边界点、边界点之间距离;其次在网络中的节点预先存储近邻集.实验证明,在兴趣点密度高、k值较大情况下,算法具有较好的性能.     

自然空间查询语言解译机制研究

基于自然语言的空间查询语言是空间数据库和智能GIS的重要研究领域。针对空间查询语言的特殊性就基于自然语言的空间查询语言的解译机制进行了细致的研究。在空间目标名称库、空间词汇库、空间查询句型模板库、空间语料库、查询结果模板库等空间知识库的支持下,介绍了如何用最大匹配分词技术对空间查询语句进行分词;说明了利用空间查询句型模板库中的句型对查询语句进行句法分析,最终解译出空间查询目标和相应空间操作的过程;详细阐述了如何进一步将这些空间目标和空间操作转换成中间空间查询语句(即扩展空间数据类型和空间函数的SQL),并由关系数据库执行查询;最后就如何选择文字或图形两种语言形式进行查询结果表示做了说明。     

自然空间查询语言解译机制研究

基于自然语言的空间查询语言是空间数据库和智能GIS的重要研究领域.针对空间查询语言的特殊性就基于自然语言的空间查询语言的解译机制进行了细致的研究.在空间目标名称库、空间词汇库、空间查询句型模板库、空间语料库、查询结果模板库等空间知识库的支持下,介绍了如何用最大匹配分词技术对空间查询语句进行分词;说明了利用空间查询句型模板库中的句型对查询语句进行句法分析,最终解译出空间查询目标和相应空间操作的过程;详细阐述了如何进一步将这些空间目标和空间操作转换成中间空间查询语句(即扩展空间数据类型和空间函数的SQL),并由关系数据库执行查询;最后就如何选择文字或图形两种语言形式进行查询结果表示做了说明.     

基于GIS空间分析的任意多边形骨架线自动提取方法

针对现有任意多边形骨架线提取方法存在的算法设计繁琐、代码实现复杂、实现成本高和周期长的缺点,提出一种基于地理信息系统(geographic information system,GIS)空间分析的任意多边形骨架线自动提取方法。首先,以电子地图为数据源,在ENVI和ArcGIS平台的支持下,通过调用ArcToolbox工具箱中的ENVI分类模型工具提取出空间对象的多边形矢量边界,并对其进行预处理;其次,综合运用数据处理、空间分析和文件转换工具提取其骨架结点,并对其进行后处理;再次,采用Python面向对象编程语言结合ArcPy站点包,通过编写脚本程序自动提取其骨架线;然后,进一步利用ModelBuilder工具,通过构建模型实现骨架线的自动提取;最后,将该方法分别应用于电子地图道路和建筑物多边形骨架线的提取。实验过程及其结果表明该方法具有一定有效性、实用性和可操作性。     

基于GIS的辽宁省公路综合检测信息管理系统研究

以辽宁国、省、县道路的检测信息和路况信息为基础,在系统中引入GIS管理公路空间分布信息,采用关系数据库管理道路的属性数据。利用GIS与外部数据库的接口,将空间数据与属性数据有机结合在一起,通过空间分析与模型分析,提供对规划、管理和决策的有用信息。     

基础地理信息数据库浏览系统的设计与实现

探讨GIS开源技术在基础地理信息数据库浏览与查询中的应用,以福建省基础地理信息中心的基础地理信息数据库浏览系统为例,应用openlayers脚本库等开源技术实现对切片地图的输出和查询,实现了在内部局域网内对基础地理数据库的浏览与查询的功能,从而提高了对基础地理信息数据库的应用水平及使用效率。     

数字地图在车辆导航中应用的若干技术问题

分析了对各种车辆导航系统对数字地图的使用需求，提出了车辆导航专用数字地图的特点和建立车辆导航专用数字地图库的必要性，在此基础上对数字地图在车辆导航中的若干技术问题作了一些探讨，并提出了一种在大范围内实现路径规划的技术途径。     

无级比例尺信息提取技术在北京城镇道路中的应用研究

文中所叙述的无级比例尺信息提取技术,是基于GIS空间处理技术、空间分析模型、空间查询方法并结合AHP层次分析数学方法,进行模型研究并最终在集成开发环境下模拟并实现了信息提取的过程。本模型的研究是以北京市城区道路为基础研究数据,在DOTNET语言环境下结合ArcEngine9.0组件技术建立信息提取模型,在实验中反复修改模型参数,在保持北京市城镇道路整体轮廓的同时,最终形成了城镇道路的无级比例尺信息提取模型。     

基于GIS的城市数字商务平台研究与实现——以广州市数字商务地理信息公共平台建设为例

目前国内市场上的电子商务平台多以商品交易为主,信息表达过于平面化、信息访问缺乏立体式的可延伸性。改变传统的电子商务管理与发展模式,深入利用GIS、虚拟仿真、数据仓库、数据挖掘等技术及时全面采集各种商务信息,建立基于二三维GIS的电子商务基础平台,发展智能商务的应用,形成城市＂数字商务＂地理信息平台是符合当前城市发展的趋势。本文以广州市数字商务地理信息公共平台建设为例,详细介绍了基于GIS的城市数字商务平台建设内容与实现的关键技术,包括二三维地图平台建设技术,突破技术难题的二三维地图的联动切换显示技术,商务专题数据库和POI数据库建立以及虚拟广告功能实现技术等,为城市数字商务地理信息平台建设提供有价值的参考。     

运用图论进行道路网网格模式提取

提出了一种基于图论的网格模式提取方法。该方法根据道路之间的关系生成关系图,运用交、联、提取连通分量和极大完全子图等图论算子完成模式的提取。实验结果表明,该方法能有效地进行网格模式的提取。     

A Snake-based Approach for TIGER Road Data Conflation

The TIGER (Topologically Integrated Geographic Encoding and Referencing) system has served the U.S. Census Bureau and other agencies' geographic needs successfully for two decades. Poor positional accuracy has however made it extremely difficult to integrate TIGER with advanced technologies and data sources such as GPS, high resolution imagery, and state/local GIS data. In this paper, a potential solution for conflation of TIGER road centerline data with other geospatial data is presented. The first two steps of the approach (feature matching and map alignment) remain the same as in traditional conflation. Following these steps, a third is added in which active contour models (snakes) are used to automatically move the vertices of TIGER roads to high-accuracy roads, rather than transferring attributes between the two datasets. This approach has benefits over traditional conflation methodology. It overcomes the problem of splitting vector road line segments, and it can be extended for vector imagery conflation as well. Thus, a variety of data sources (GIS, GPS, and Remote Sensing) could be used to improve TIGER data. Preliminary test results indicate that the three-step approach proposed in this paper performs very well. The positional accuracy of TIGER road centerline can be improved from an original 100 plus meters' RMS error to only 3 meters. Such an improvement can make TIGER data more useful for much broader application.     

矢量数据辅助的高分辨率遥感影像道路自动提取

高分辨率遥感影像上细节信息繁杂、干扰物普遍存在,对其进行自动化道路识别与提取的相关研究仍处在探索阶段。在道路提取过程中引入矢量数据辅助,可解决初始信息获取的困难,得到可靠性较强的训练样本。为此,提出一种矢量数据辅助下的道路提取方法,能够筛选出矢量数据中包含的有效信息,引导实现对高分辨率遥感影像的道路自动提取。利用Mean-shift滤波对图像进行预处理后,首先从矢量数据获取候选种子点,并通过提炼同质区域的形状特征剔除错误候选点;然后,自动获取负样本点以进行朴素贝叶斯分类,并采用邻域质心投票算法从分类影像提取道路中心线;最后,结合像素跟踪与方向判断矢量化道路中心线,并提出一种基于矢量几何分析的断线连接与毛刺剔除方法,对提取结果进行信息修复与规整、优化。实验结果显示,该算法的提取质量达到80%以上,且具备较强的稳健性,能够适应具有不同道路辐射和分布特征的高分辨率遥感影像。     

基于GPS与GIS集成的车辆导航系统设计与实现

介绍了基于GPS与GIS集成的车辆导航系统设计与实现 ,探讨了导航系统中电子地图的空间数据组织 ,提出了GPS信号与GIS路网数据匹配、快速的邮路选择、最佳路径选择、地图随驾驶方向快速实时旋转技术及语音提示、语音识别技术的使用。     

基于GIS的城市数字商务平台研究与实现——以广州市数字商务地理信息公共平台建设为例

目前,国内市场上的电子商务平台多以商品交易为主,信息表达过于平面化、信息访问缺乏立体式的可延伸性。改变传统的电子商务管理与发展模式,深入利用GIS、虚拟仿真、数据仓库、数据挖掘等技术及时全面采集各种商务信息,建立基于二三维GIS的电子商务基础平台,发展智能商务的应用,形成城市"数字商务"地理信息平台是符合当前城市发展的趋势。本文以广州市数字商务地理信息公共平台建设为例,详细介绍了基于GIS的城市数字商务平台建设内容与实现的关键技术,包括二三维地图平台建设技术、突破技术难题的二三维地图的联动切换显示技术、商务专题数据库和POI数据库建立,以及虚拟广告功能实现技术等,为城市数字商务地理信息平台建设提供有价值的参考。     

北京市规划道路管理查询系统的设计与实现

应用GIS技术,在ArcInfo8.1和ArcView3.2软件的基础上,设计研发了"北京市规划道路管理查询系统",实现了图形数据与属性数据的一体化编辑,维护了规划道路图形与属性数据的一致性,解决了系统查询与更新的并发操作问题,实现了不连续道路交叉点的图形及属性输出,成果输出变得非常灵活方便。