中国极地冰冻圈网络数据库建设

中国极地冰冻圈数据库是“中国极地科学数据库”的子数据库之一 ,它是我国极地科学研究的一项基础性工作。已建成的中国极地冰冻圈网络数据库主要包括冰川物理特性、冰川化学数据、海冰、气象、遥感和地理信息系统等 6个数据子库 ,其中遥感数据由于数据量大 ( 30G) ,在线仅提供数据目录 ,其余 5个数据子库在线数据量达 1 .5G左右。该数据库系统利用MicrosoftWindows 2 0 0 0Server作为Web服务器 ,选择MicrosoftSQLServer 7.0作为数据库管理软件 ,利用InternetInformationServer 5 .0和SybasePowerDynamo配置因特网服务器 ,功能上可以实现WWW服务和FTP服务。整个系统采用了因特网 (Internet)与客户机 /服务器 (Client/Server)相结合的技术 ,用户在权限范围内可以通过WWW服务网址方便地实现对网上资源的检索、浏览、打印、下载等功能     

极地科学数据关联方法及应用研究

为了从海量极地科学数据中准确、智能地发现用户所需要的数据,首先,系统研究分析极地科学数据特征,挖掘极地科学数据本身隐含的语义信息,建立极地科学数据关联指标体系;其次,研究极地科学数据关联方法,最后设计并实现极地科学数据关联查询应用原型系统。以极地科学数据共享平台的元数据作为语料库,自动抽取极地科学数据关联指标数据,实现极地科学数据集之间的自动关联。应用实践表明,利用极地科学数据关联方法不仅可直接检索出满足条件的数据,还可以检索出潜在的相关联的数据。该关联方法研究可促进极地科学数据的集成、融合与共享应用。     

基于地理本体的空间数据集成方法及其实现

为解决多源空间数据语义集成问题,在已有研究成果基础上,提出了基于地理本体的空间数据集成方法。该方法采用局部本体向标准本体集成的策略,在构建具有公共内涵属性模板的地理本体前提下,通过地理概念语义关系集合运算构建局部本体概念与标准本体概念间的语义映射关系,实现地理本体集成,并以这种语义映射关系及概念与对象类的关联关系为媒介,通过空间数据语义细化和空间对象融合 、分割等过程完成空间数据集成。在此基础上,设计开发了基于地理本体的空间数据集成原型系统,并以某土地利用数据为例进行了实证研究,结果表明:基于地理本体的空间数据集成方法能有效集成具有不同语义的空间数据集。     

旅游地理本体模型设计与张家界实例研究

互联网中的海量旅游信息对于信息时代的旅游地理学研究具有重要意义,但新型旅游信息存在的多源、异构、非标准化、语义缺失或模糊等问题,成为旅游地理学研究的障碍。该文利用本体论知识,结合已有地理和旅游本体,提取传统旅游地理学科知识中的核心概念,整合互联网大数据时代的旅游地理相关新概念,考虑旅游地理相关的专题内涵、空间尺度和空间关系等特点,对旅游地理知识进行抽象表达,以"地理位置"、"旅游空间"、"旅游资源"、"旅游参与者"、"旅游行为"及"几何要素"为核心概念,通过定义旅游地理本体中类、属性及层次关系构建了能被共享、重用和适于计算机理解的旅游地理本体模型,以张家界旅游地为例进行实例填充,并进一步约束实例间属性关系。张家界旅游文本信息的语义标注实证研究表明,利用旅游地理本体挖掘与解读海量旅游信息具有可行性。该文为基于旅游地理本体的文本挖掘提供了理论和方法参考。     

面向三维地质建模的领域本体逻辑结构与构建方法

结合三维地质建模的应用,分析面向三维地质建模的领域本体的组成和层次结构.结合地质语义的特点,提出突出概念间关系的五元组逻辑结构和基于迭代思想的构建方法.该逻辑结构由概念、概念间语义关系、概念间层次关系、属性和实例组成.基于迭代思想的构建方法分为需求分析、领域共享词语的字典库构建、本体表示、本体集成和本体评估等步骤.以OWL语言描述工具,结合正断层本体实例探讨了面向三维地质建模领域本体逻辑结构的描述和构建方法.     

多分类系统类别语义分析——以自然资源调查为例

自然资源调查监测结果的实质融合是构建自然资源统一调查监测体系急需解决的问题。该文从分析多源数据的分类系统语义关系出发,以自然资源调查试点所采用的分类系统为例,研究了其与调查中重点涉及的两个参考底图分类系统之间的类别语义关系。通过构建语义参考概念树,定量计算各分类系统间语义转换度和语义相似度,描述分类系统类别间的单向和双向语义关系,为自然资源分类系统与其他系统之间的数据融合提供依据。实验结果表明,试点自然资源分类系统与土地利用现状分类系统以及地理国情分类系统的语义转换度分别为67.5%和72.5%。该研究为提高自然资源调查效率、构建统一自然资源本体库提供了支持,为多源数据的实质融合提供了理论依据。     

基于地名词典和叙词表的地名本体概念语义关系研究

地名词典和叙词表不同程度上都包含了某些概念语义关系,这些语义关系对开展地名本体研究有着积极的意义,可以吸收到地名本体中作为地名本体语义关系的有机组成部分。本文正是基于这种考虑,分别从地名词典包含的地名空间关联与词典功能、测绘叙词表的词间语义关系、地名本体要素类型与概念间语义关系等方面加以分析,总结出等价关系、互斥关系、上下义关系、部分整体关系、属性关系五种主要语义关系,为全面、清晰描述地理概念奠定良好的基础。     

基于Voronoi模型的海南岛旅游资源集合体空间边界提取

旅游资源是旅游业发展的物质条件,是开展各项旅游活动的载体和基础。旅游资源分类方法和评价理论研究已取得了较大的进展,但在旅游资源调查与规划实践中,以有研究通常将一个景区或大规模地理实体与小规模实体在同一个标准下衡量与对比,未考虑旅游资源的地理空间尺度特征。不同尺度的旅游地域空间,旅游资源评价、规划方法及其开发方向都不同。本文目的是通过梳理不同尺度旅游资源空间单元概念,对最难界定的集合体进行空间识别。基于集合体的概念认知,利用空间语义关系构建本体概念模型,提出了不同类型旅游资源集合体的空间边界提取方法。鉴于此,以海南岛为例进行实证研究,运用空间语义关系构建3种不同类型的旅游资源本体概念模型,在此基础上对不同类型旅游资源集合体进行条件约束判断,并利用泰森多边形与缓冲区分析方法对其进行空间识别。与规划范围结果对比发现,该方法可较好地近似表达旅游资源集合体空间边界及空间关系。每种类型的集合体空间语义关系存在树状层次结构,包含2个层次,空间形态呈多边形和带状分布。研究方法具有可操作性,能够为旅游规划与管理提供科学参考。     

中国极地科学数据库系统硬件平台建设和系统安全策略

中国极地科学数据库系统是一个物理上分布、逻辑上集中、开放式多数据库集成的系统。依据系统功能需求,系统主要由系统管理模块、数据输入模块和网页发布功能模块组成。系统的特色在于建立了元数据和数据集系统。极地数据库系统的数据库服务器硬件环境是Xseries345,操作系统采用的是Unixware7.1.1(双CPU+磁盘阵列,磁盘阵列系统作RAID5冗余),数据库管理系统使用Oracle8i for Unixware。Web服务器的硬件环境是IBM Netfinity7100(双CPU),操作系统使用的是Windows2003Server,服务器软件为IIS6.0+Net Framwork1.1。目前已经建成“极区海洋学”,“日地物理学”两个子数据库,共涵盖2143个数据集,容量80G的数据在网上提供查询、下载服务。考虑到极地科学数据库现在的数据量有限,数据更新周期较长,更新量较大的特点,目前选用价格低、扩展能力强、成熟可靠的磁带备份技术。采用的备份策略是全量备份。随着技术发展和用户需求,将来应考虑采用新的备份技术,实现备份的自动化,同时加强局域网内部的安全管理。     

基于多架构混搭模式的极地海洋数据库建模技术研究

通过对极地海洋数据的特征及应用需求分析,基于"一种架构支持多类应用"的传统数据库模式已无法满足需求,本文提出采用"多种架构支持多类应用"模式的数据库设计理念,通过研究极地海洋数据分类分层管理体系,开展极地海洋原始数据层、基础数据层、综合数据层、成果数据层的存储管理机制、数据库体系架构设计、数据库模型设计等关键技术研究,开发数据库查询检索功能,满足用户对极地海洋数据的多样化查询检索、空间可视化展示、关联分析等需求,实现极地海洋数据的有效存储、高效应用和开放共享。     

基于主体人与地学本体的人-地-GIS关系讨论

“人-地-GIS”关系是地理信息科学及相关研究的基础。传统的人-地-GIS双向联系模型正在向以地学本体为核心的本体中心模型演化。通过主体人与客体人的区分,探讨两者在“人-地-GIS”关系中的地位与作用,分析人-地、地-GIS与人-GIS的相关关系。通过地学本体与本体论的分析,讨论地学本体与科学本体、哲学本体论之间的关系,分析地学本体与类、元数据之间的区别与联系。进而构建以地学本体为核心的“人-地-GIS”关系新模型,该模型整体上分为认知与再现两部分,由核心的本体模型及人的认知层、GIS的模型层与“地学”现象及其关系层构成。以主体人的认知为主线,讨论该模型中各模块的功能与相互关系,指出今后的发展方向。     

全月球撞击坑形貌特征的识别与多指标表达

全月球撞击坑数据是支撑月表形貌研究以及月球工程探测和科学研究的重要基础性数据,其全面性、精确性是衡量一个国家科技水平甚至综合国力的重要指标。基于嫦娥一号、Clementine多光谱等探月数据,智能化人工提取了全月球106030 个直径大于500 m的撞击坑,在IAU 公布的有名称的撞击坑及其描述形貌特征指标的基础上,建立了描述全月球撞击坑形貌特征的指标体系并获得了所有撞击坑指标的属性值。针对现阶段尚无一套完整的全月球撞击坑数据库的现状,采用面向对象的Geodatabase数据模型组织全月球撞击坑数据,构建了包含位置、大小、形状、坡度、方向、中央峰、辐射纹等7 个大类52 个小类指标的全关系型数据库,其可对撞击坑空间数据和属性数据进行一体化管理,实现了对撞击坑数据的存储、检索、处理和应用,为其他月球科学研究基于数据库进行数据挖掘和应用提供了海量基础数据,为后续月球其他资源数据库的构建提供借鉴。今后将进一步完善更新维护全月球数据库的工作。     

基于ArcGIS Server的极地专题信息系统的设计与实现

多年的极地科学研究积累了多学科的极地专题信息资料,这些资料的数字化、信息化管理与建设是信息社会的发展需求.基于ArcGIS Server平台,设计并实现面向公众的极地专题信息系统.逐步论述系统的设计与建立过程,介绍系统建设前期数据的组织与管理过程、数据的发布过程、系统的主要功能,重点论述信息查询功能和空间分析功能.该系...     

Geomorphology-oriented digital terrain analysis: Progress and perspectives

Digital terrain analysis(DTA) is one of the most important contents in the research of geographical information science(GIS). However, on the basis of the digital elevation model(DEM), many problems exist in the current research of DTA in geomorphological studies. For instance, the current DTA research appears to be focused more on morphology, phenomenon, and modern surface rather than mechanism, process, and underlying terrain. The current DTA research needs to be urgently transformed from the study of landform morphology to one focusing on landform process and mechanism. On this basis, this study summarizes the current research status of geomorphology-oriented DTA and systematically reviews and analyzes the research about the knowledge of geomorphological ontology, terrain modeling, terrain derivative calculation, and terrain analytical methods. With the help of DEM data, DTA research has the advantage of carrying out geomorphological studies from the perspective of surface morphology. However, the study of DTA has inherent defects in terms of data expression and analytic patterns. Thus, breakthroughs in basic theories and key technologies are necessary. Moreover, scholars need to realize that DTA research must be transformed from phenomenon to mechanism, from morphology to process, and from terrain to landform. At present, the research development of earth science has reached the critical stage in which the DTA research should focus more on geomorphological ontology. Consequently, this study proposes several prospects of geomorphology-oriented DTA from the aspects of value-added DEM data model, terrain derivatives and their spatial relations, and macro-terrain analysis. The study of DTA based on DEM is at a critical period along with the issue on whether the current GIS technology can truly support the development of geography. The research idea of geomorphology-oriented DTA is expected to be an important exploration and practice in the field of GIS.     

多尺度地图空间相似关系基本问题研究

基于多尺度地图数据库建设中地图自动综合的终止判断条件,引出多尺度地图空间相似关系问题。基于集合论给出空间相似关系的定义,论述空间相似关系的5个性质,即反身性、对称性、非传递性、多尺度自相似性与尺度依赖性;并从图形相似和属性相似的角度论述多尺度地图空间相似关系的分类体系。该成果是研究地图自动综合和地图空间相似查询等的基础。     

基于本体(Ontology)的空间信息互操作与集成方法研究

随着Semantic Web技术的发展,基于Ontology的空间信息服务是分布式网络环境下异构空间信息资源共享与互操作实现的可行途径.在对空间信息共享与互操作发展历程、Ontology的基本理论及国内外基于Ontology的空间信息共享与互操作研究现状进行系统全面总结概括的基础上,提出了Ontology驱动的空间信息共享与互操作系统的体系框架、服务流程,并提出了今后研究的重点.基于该服务框架构建的信息系统能将分散在Internet上的各种空间资源信息动态地集成在一起,实现分布式环境下异构空间信息资源的共享与互操作.     

地理信息系统学科中几个基本问题探讨

地理信息科学(GISci)尚不成熟,但中国地理信息系统(GIS)高等教育发展快速,因此GIS学科发展面临许多问题和挑战。尝试从哲学本体论、认识论和方法论角度探讨GIS学科中的几个基本问题:现实世界、概念世界、数字世界、空间认知、空间表达、空间分析与研究方法,同时从社会实践角度总结了GIS应用中的组织、管理与社会问题。1)系统总结地理空间、空间认知与信息表达的关系以及地理信息的基本特征;2)回顾GIS的概念与内涵演变,论证GIS概念的多样性与同一性,分析了几个代表性的GIS研究方向;3)在回顾地理学研究范式转变的基础上,探讨空间分析、知识产生过程以及基于GIS的地理学研究范式;4)辨析GIS与组织管理间的关系、GIS与社会间的互动关系,特别强调发展中国家GIS应用面临的问题。建议围绕“空间认知与表达”、“GIS方法论”、“GIS、组织与社会”进行跨学科研究,完善GIS学科体系。     

旅游资源格网化框架及其空间分析方法——以青岛市为例

针对当前旅游资源评价方法较为单一、更新较为缓慢、研究尺度易受区域面积影响、基于GIS的空间格网化分析方法在旅游领域研究较少等问题,提出了一套旅游资源格网化分析与评价方法。一是根据社会经济、人口数据空间化分析方法,进一步提出旅游资源的格网化概念及其构建方法,探讨了旅游资源格网化空间拟合模型、格网单元尺度的选取等方法。二是从主观旅游资源本体角度和客观旅游资源开发条件角度分别构建了基于格网化的旅游资源分析与评价方法。三是以青岛市为例构建了基于格网化的旅游资源分析与评价方法,为精细尺度下的旅游资源的空间分析与评价提供方法借鉴。