时态GIS在森林资源更新管理方面的研究进展

随着地理信息系统(GIS)应用领域的不断深入,基于时态GIS技术的森林资源更新管理成为一个重要的研究方向。本文在森林资源小班数据更新分析的基础上,对比总结了当前主流的时空数据模型,介绍了时空数据库的构建形式和森林资源数据的更新流程,为时态GIS技术在森林资源管理中的进一步研究提供了方向。     

网络中移动对象的二维时空索引

基于2DSTMON(2-Dimensional spatio-temporal indexfor moving objects in network)二维时空数据模型,提出了一种新的二维网络中移动对象的时空索引2DSTI及其时空查询算法。这种二维时空索引机制简单且易于实现,支持当前轨迹数据和历史轨迹数据的大量时空查询操作。在此基础上,通过实验实现并验证了二维时空索引机制及其时空查询算法。     

基于地籍数据库更新的历史数据的组织和查询方法研究

地籍数据库更新过程中必须考虑如何保存和组织历史地籍数据,以便于对历史地籍数据的查询与应用。本文提出一种新的地籍数据库更新系统模型,据此设计了现势库和历史库相应的数据结构;同时根据时空拓扑关系分析,本文扩展对历史地籍数据的查询类型。     

基于WebGIS的历史人文地理信息系统设计与实现

针对历史人文资料数据的研究管理缺少与时空地理信息的有效结合和集成,现有的数据存储管理、检索查询、时空关联分析等信息化不足的问题,提出和设计了历史人文地理信息时空组织模型。利用GIS的时空信息数据管理、空间分析及可视化优势,有效整理和构建了历史人文资料空间数据库;开发并实现了基于WebGIS的集历史人物事件检索查询、空间动态可视化、人物—事件关联分析于一体的中国近现代史信息服务系统,有利于历史爱好者和研究者较为全面、便捷、形象直观地理解和掌握中国近现代历史人文资料。     

面向城市规划的空间数据库动态更新模型研究

本文针对长期困扰城市空间数据库建设的"更新冲突"和"更新速度慢"问题进行了深入分析,在研究、借鉴前人的时空数据更新方法的基础上,根据城市规划空间数据实际生产特点,将时间维引入城市空间数据库,按照事件驱动思想,提出了基于对象特征的数据动态更新模型和动态更新机制,解决数据管理与数据生产之间数据并发性更新需要,并能实现数据库不同历史时期版本输出问题。按照此数据动态更新模型,作者在内外业系统上进行开发实现,并通过生产实验验证,分析应用效果。     

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.     

时空复合数据库模型及实现--以规划道路中线为例

在已有时空数据模型的基础上,提出规划道路中线的时空复合模型。应用该模型管理时态GIS数据,不会丢失历史数据,可以得到任意时刻和时间段的GIS数据以及某个地理目标的变更情况。随着时间的延续,建立的时空数据库会变得越来越大,这在一定程度上可能影响时空复合模型的查询效率。按目标的生命终止时间分库,对各库分别查询,对查询结果进行逻辑操作可以解决这个问题。结合应用实例实现对规划道路数据的各种更新编辑操作和时态查询。与目前时态GIS的研究主要集中于地块等面状地物不同,研究线状目标的时态GIS。该模型适于规划道路中线及其他线状地物数据库时空数据的管理。     

基于MapReduce的时空数据模型设计方法

针对时空数据存储与查询问题,传统方法存在硬件成本高,存储效率低等缺点。通过对MapReduce模型和Hadoop框架等云计算核心技术的分析和研究,提出了一种基于Hadoop的时空数据存储模型,并在此模型的基础上,设计了基于MapReduce的时空数据查询并行化框架。该框架通过对时空数据的并行操作,使其适用于海量时空数据的存储与管理。     

面向对象的规划道路中线时空数据模型

回顾了两种类型的时空数据模型，发展了面向对象的规划道路中线时空数据模型，进一步实现了对规划道路中线对象的查询及更新维护。该模型具有充分利用GIS已有的空间分析和方便实现时态分析的功能，同时也具有数据维护和历史数据恢复方便简单，空间信息没有冗余，时态信息冗余小，且能表达变化原因等特点。     

基于GIS的统计时空数据组织和查询研究

在统计地理信息系统中,统计数据的时空特征是较难解决的问题,本文研究一种能有效实现统计时空数据组织和查询的方法。首先介绍了时空数据模型的研究现状,分析了在统计地理信息系统中空间数据和属性数据的时空特征;然后在此基础上提出了一种利用面向对象的时空数据模型对统计数据组织的方法,并介绍了在数据库中的实现方法;最后分析了在统计地理信息系统中最常见的几种时空查询算法,并介绍了具体实现过程。通过程序实现证明,本文提出的方法能够较好地存储长期的统计数据并实现统计数据的快速查询、时间序列查询等时空查询问题。     

An Improved Hilbert Curve for Parallel Spatial Data Partitioning

A novel Hilbert-curve is introduced for parallel spatial data partitioning, with consideration of the huge-amount property of spatial information and the variable-length characteristic of vector data i...     

基于Landsat长时间序列数据估算树高和生物量

以Landsat长时间序列数据为研究对象,旨在以光谱序列信息反演森林参数为视角,应用Landtrendr算法从时间序列数据中提取森林扰动变量,使用随机森林计算方法建立扰动变量、反射率和GLAS激光点森林参数之间的关系模型,获取树高和生物量的空间分布信息。为多源遥感数据反演森林参数提供参考,研究证明基于Landsat长时间序列数据获得的森林扰动变量能够增强反射率和森林参数之间的相关性,可提高预测精度。     

Forest cover classification using Landsat ETM+ data and time series MODIS NDVI data

Forest cover plays a key role in climate change by influencing the carbon stocks, the hydrological cycle and the energy balance. Forest cover information can be determined from fine-resolution data, such as Landsat Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+). However, forest cover classification with fine-resolution data usually uses only one temporal data because successive data acquirement is difficult. It may achieve mis-classification result without involving vegetation growth information, because different vegetation types may have the similar spectral features in the fine-resolution data. To overcome these issues, a forest cover classification method using Landsat ETM+ data appending with time series Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) data was proposed. The objective was to investigate the potential of temporal features extracted from coarse-resolution time series vegetation index data on improving the forest cover classification accuracy using fine-resolution remote sensing data. This method firstly fused Landsat ETM+ NDVI and MODIS NDVI data to obtain time series fine-resolution NDVI data, and then the temporal features were extracted from the fused NDVI data. Finally, temporal features combined with Landsat ETM+ spectral data was used to improve forest cover classification accuracy using supervised classifier. The study in North China region confirmed that time series NDVI features had significant effects on improving forest cover classification accuracy of fine resolution remote sensing data. The NDVI features extracted from time series fused NDVI data could improve the overall classification accuracy approximately 5% from 88.99% to 93.88% compared to only using single Landsat ETM+ data.     

BIM及空间大数据技术支持下的铁路隧道施工数据管理

针对铁路隧道施工项目海量异构数据存储困难、信息不共享、展示不直观、数据价值利用不充分等问题,本文利用BIM及空间大数据技术,研究探讨了隧道施工项目海量异构数据的分布式存储、网络共享、三维查询、智能分析决策等技术,实现了隧道施工项目高效的信息化管理;提出了铁路隧道BIM三维模型动态建立的技术方案,设计了隧道施工管理空间大数据的云平台框架,研发了一套铁路隧道施工空间大数据管理应用云平台;通过对平台的成功开发与应用,验证了框架体系的可行性,提高了隧道施工项目管理的信息化水平。     

长时间序列多源遥感数据的森林干扰监测算法研究进展

时空意义明确的森林干扰和恢复信息是评价森林生态系统碳动态的关键因素之一。然而由于诸多的现实困难,多尺度的森林干扰定量化时空信息相对缺乏。Landsat数据具备光谱、时间和空间分辨率上的优势,以及可以免费获取的特点,使其成为主要的长时间序列动态监测的遥感数据源之一,为长时间周期内提供具有合适的空间细节和时间频率的森林干扰信息成为可能。特别是基于Landsat时间序列堆栈(LTSS)的森林干扰自动分析算法的出现,更为森林生态系统的近实时监测提供强有力的工具。本文全面评述了长时间序列遥感数据准备和预处理技术以及国内外基于遥感数据源的多时相森林干扰监测方法,重点分析了基于Landsat的多种指数监测和自动化方法的优缺点,并总结了其与多源数据结合的扩展应用,最后就现有方法与国内外新的数据、技术手段的关联进行了展望,以期为推广中国本土卫星影像应用于森林干扰监测提供理论借鉴。     

兼容多源数据的森林湿地信息提取和比较分析

针对以光谱特征差异为依据,提取森林湿地信息精度低的问题,该文采用兼容多源数据的分类回归树(CART)提取方法,并以大沾河国家森林湿地进行实证研究。基于Landsat8遥感数据、Radarsat-2极化雷达数据和地形辅助数据,采用SPM软件分别构建3种特征变量组合的CART决策树模型,并获取分类规则,最后根据规则对研究区的森林湿地信息进行提取。结果表明:3种特征变量组合中,兼容光谱、纹理、雷达与地形辅助数据的CART决策树的森林湿地信息提取精度最高,用户精度和制图精度分别达到了88.46%和82.14%。研究结果体现了雷达数据与地形辅助数据有助于提取森林湿地信息。     

多源地理矢量空间数据融合研究

随着地理信息大数据时代的到来，地理信息与多个行业领域日益深度融合，产生了海量的多源异构数据。多源丰富的空间数据为经济社会发展提供基础支撑作用的同时，其异构性也给数据共享和应用带来了问题与挑战。针对地理空间数据多源、异构、不一致性的现状及特点，本文提出了数据库模式融合与数据库实例融合为一体的多源地理空间数据融合流程与方法，并以基础地理信息、地理国情普查等实例数据进行了分析，为多源空间数据共享与应用提供了解决思路。     

多源空间数据融合的城市精细化管理

城市管理体量不断增大且管理对象关联繁多，已经成为影响城市可持续发展的重要问题。在全国智慧城市建设的大背景下，引用新技术提升城市精细化管理水平可以使城市的各管理单元协同、精确、及时地交换信息，形成智慧城市管理的配套方案，让有限的管理资源发挥出最大的使用效能，实现城市管理的最优化目标，促进经济的可持续发展。本文提出了地理信息系统、GPS、遥感、RFID等空间数据融合的技术方案，强调在空间信息和移动信息管理的基础上通过工作流和过程化管理，提高城市精细化管理的综合水平，为实现民众参与监督城市管理和智慧城市建设提供参考。     

空间数据研究的发展及对策

随着地理信息科学和地理信息系统的发展,空间数据先后经历数据生产、数据质量、数据不确定性和可用性4个研究阶段。在分析各阶段研究内容和方法的基础上,深入分析空间数据现有研究间的联系与区别,并给出未来的研究对策。     

基于GML的多源异构数据交换模式研究

地理空间数据共享与互操作模式是数字地球的关键技术,是国家空间信息建设以及空间数据利用的前提。本文在分析了GIS数据集成、互操作以及GML研究现状的基础上,研究了GIS数据集成和互操作的系统框架;提出了基于GML空间数据交换和基于SVG的信息可视化模型。