新型地理实体数据关键技术研究及应用

在传统的基础测绘数字化成果中,由于地理对象所表达的空间语义与现实社会中的表达方法差异较大,且缺乏全局唯一标识,难以满足快速更新、生命周期管理、多源数据关联和多样的社会化服务等需求。地理实体数据作为一种新型地理信息产品,通过唯一标识、对象化处理和实体关联融合,可望解决上述问题。本文分析了地理实体数据的分类分层、对象编码、对象重构、数据关联和融合处理等关键问题,给出了一种地理实体数据生产的解决方案,结合智慧徐州时空信息云平台建设,实现了基于地理实体数据的行业专题数据汇聚与空间化,为智慧城市专题应用系统建设奠定了基础。     

路网矢量地图数据生成实体对象的方法研究

新一代全空间信息系统提出了新的空间数据模型——多粒度时空对象模型,多粒度时空实体对象通过唯一实体标识、多元特征信息记录空间实体,能够较好地支持空间实体的空间和语义表达。矢量地图数据作为现有重要的基础地理空间数据,记录了地理实体具体属性和位置信息,为实体对象生成提供了强大的基础数据支持。本文提出了路网矢量地图数据生成实体道路对象的研究方法,通过地图数据特征分析、实体对象生成策略和关键技术研究、实体对象转换3个方面对矢量地图数据的实体对象生成展开研究,实验表明:本文提出的实体对象转换方法为矢量地图数据生成实体对象提供了一个可行的解决方案。     

顾及信誉的众源时空数据模型

提出了一种顾及信誉度的众源时空数据模型。在分析众源时空数据中地理要素、目标状态、对象版本、贡献者、信誉度、改变现实空间实体或信息空间对象状态的事件等要素间的相互作用机理的基础上,采用面向对象方法设计了一种顾及信誉度的众源时空数据组织方法,用UML对其进行描述,分析了与信誉度相关操作及其联动关系,得出了8条联动规则。开发了顾及信誉度的众源时空数据管理原型系统,验证了所提模型的有效性。     

面向对象的基态修正模型改进及查询方法

空间和属性随时间变化规律的研究是时态GIS核心问题。引入面向对象方法,把地理实体抽象成为具有空间、属性和时间特性的空间对象,以空间对象的变化状态为基础,探讨了地理实体时空信息连续变化对基态修正模型的影响。通过引入基态距影响因子研究了基态修正模型改进方法,重点研究了基于面向对象基态修正模型的基态距确定、基态的建立过程和模型的存储;并具体设计了基于时间点和时间段的查询方法,为空间对象的时空数据存储、查询和历史回溯提供了基础。     

面向更新的网络化空间标报模型研究

变化发现是地理信息更新的重要环节之一,以纸质地图、汇总表为依托的地理空间信息标报是目前空间变化发现的一种重要手段,但其采用手工标绘,存在效率低、上报汇总周期长、互动性差、无法调度各级专业人员以及广大公众参与等问题,难以满足信息化条件下地理信息动态更新对变化发现的高时效性要求。将网络化手段用于变化标报能有效克服传统标报方式的缺点,是信息化条件下地理信息变化快速发现的一条可行途径。为此本文研究了面向标报的变化轮廓线分类与重构方法、顾及标报信息有序传递的发布订/阅模型、用户参与的多级互动标报技术等。论文的主要研究内容和创新性成果如下： (1)提出了一种变化轮廓线分类与目标重构方法。首先在目标快照差分类的基础上,将面目标差降维与线目标快照差一同进行细化,分析归纳出地形要素变化轮廓线类型;继而以目标标识动态性、拓扑关系、维数、形状、位置、方位等参数为基础,建立了六元组空间变化描述模型;最后,发展了基于变化轮廓线的目标重构算法,包括目标正负差计算、更新操作算子设计和更新融合规则归纳等。 (2)提出了一种顾及标报信息有序传递的时空发布/订阅模型。将空间变化和标报层级纳入发布内容中,提出了基于变化轮廓线及参数、标报层级的标报事件形式化描述及其构建方法;通过对订阅表达式中的属性变量、取值、操作符进行时空扩展,表达了空间变化的订阅条件;构建了顾及层级的事件代理网络,基于多维索引计数思想完成了发布信息与订阅条件的匹配,从而提出了一种顾及层级和时空特征的发布订阅模型。 (3)提出了一种基于空间型博客的多级互动标报模型。空间型博客模型的基本实体包括对象、用户、角色、用户组、空间型博客、检测器等,实体间的关系包括概括关系、组成关系、协作关系和拥有关系等;针对传统RBAC模型不能满足博客用户互动标报中多级访问控制需求问题,提出一种基于用户组和角色的混合多级访问控制方法。 (4)开发了原型系统,对论文所提出的方法进行实验验证。以Visual Studio 2008为开发工具,集成Google Maps API开发,采用Mashup技术实现了博客与地图服务的交互与聚合;并用实际与模拟数据验证文中提出的关键技术方法,包括：更新标报中的变化轮廓线分类与目标重构,发布/订阅模式下的标报信息有序传递,以及基于空间型博客的互动标报。验证了本文所提出的模型与方法的可行性。理论分析与实验结果表明,本文提出的变化轮廓线分类和目标重构方法,顾及标报信息有序传递的发布/订阅模型,用户参与的多级互动标报技术等有效地解决了网络化空间标报面临的“标什么”、“怎么标”和“怎么传” 等难题,为网络化空间标报系统的设计与开发提供了一条新的思路。     

时空数据空间特征的动态可视化模型

本文以多时态地理现象空间特征的连续变化过程的动态可视化表达为研究对象,借鉴Flash中逐帧动画和形状补间技术的设计思想,提出一种以时间为驱动的时空数据之空间特征的动态可视化模型:设计一组适用点、线、多边形地理实体的空间特征的图形变形算法,用于在"关键帧"之间插值生成足够多中间时刻的地理现象的空间特征状态作为"中间帧";采用合适的地图动画时间比例尺,连续播放各个"关键帧"和"中间帧",最终实现逼真动画效果的空间特征动态可视化。     

国、省基础时空信息数据库联动更新方法研究

为利用省级地理信息数据库实现国家基础时空地理信息数据库的动态更新,本文对国、省基础时空数据库联动更新方法开展研究,并实现了联动更新关键技术。通过研究基础地理信息联动更新模式和变化信息提取方法,设计了联动更新方法技术路线和要素联动更新模型,并进行了联动更新系统开发,开展1∶10 000地形数据联动更新1∶50 000地形数据的生产试验,经验证该方法具有可行性,对于国、省基础时空信息数据库联动更新具有一定的参考价值。     

基于地理实体的时空信息云平台资源服务体系研究与实践

地理实体作为时空信息云平台的基础数据,在城市信息化建设中发挥了重要作用,是智慧城市的重要组成部分.以地理实体为基础,可有效整合地理实体相关的专题数据,实现城市数据的一体化管理,形成时空信息云平台的资源服务体系.本文主要研究地理实体的数据获取、组织、更新、融合和智能化应用方面的内容,并以智慧柳州时空信息云平台为例,阐述地理实体在时空信息云平台建设和应用中的作用.     

土地利用动态监测中的时空数据模型研究

针对传统GIS数据模型存在的问题,开展了基于特征的时空数据模型研究.结合我国土地利用动态监测,提出了一个新的时空数据模型-基于变化特征状态的时空数据模型(SCFSTDM),该模型保持了地理现象的完整性,地理信息的完备性以及时空专题信息的有机集成,模型有利于面向目标定向分析方法的应用和时空分析与推理的实现,有利于地理数据的共享,设计和开发了基于SCFSTDM的时态土地利用信息系统,实现了基于特征实例的时空复合查询,时空推理以及动态播放等功能.     

基础地理空间数据库增量更新与动态管理方法

针对基于图幅地形图更新方式满足不了信息化测绘时代对地理信息数据实时综合服务需求的问题,提出了基于地理空间数据库增量更新与动态管理的方法。采用信息映射机制设计地物要素编码,使生产图形和空间数据库共用一套数据标准,实现图形数据与属性信息一体化管理;设计生产建库一体化的管理方案,免除更新入库的预处理和转换工作;采用面向地物要素的增量更新技术和基于数据库的缩编更新方法,实现了基础地理信息数据的实时动态更新管理。文章提出的技术方法已在长沙市基础地理空间数据库动态管理中得到验证,为大比例尺地理数据动态管理提供了技术方法。     

阿克苏河-塔里木河水系水质污染遥感监测与评价

 采用Landsat TM数据分析了阿克苏河—塔里木河断面水质污染状况,通过波段的DN值和常规监测数据建立能反映水质状况的 污染物监测模型。结果发现,将2000年常规监测数据代入模型后,与遥感数据的结果基本吻合| 重建阿克苏河—塔里木河的连续水体 污染变化曲线,得出污染物浓度随着远离上游而增加。     

Monitoring drought dynamics in the Aravalli region (India) using different indices based on ground and remote sensing data

The hard-rock hilly Aravalli terrain of Rajasthan province of India suffers with frequent drought due to poor and delayed monsoon, abnormally high summer-temperature and insufficient water resources. In the present study, detailed analysis of meteorological and hydrological data of the Aravalli region has been carried out for the years 1984–2003. Standardised Precipitation Index (SPI) has been used to quantify the precipitation deficit. Standardised Water-Level Index (SWI) has been developed to assess ground-water recharge-deficit. Vegetative drought indices like Vegetation Condition Index (VCI) and Temperature Condition Index (TCI) and Vegetation Health Index (VHI) have been computed using NDVI values obtained from Global Vegetation Index (GVI) and thermal channel data of NOAA AVHRR satellite. Detailed analyses of spatial and temporal drought dynamics during monsoon and non-monsoon seasons have been carried out through drought index maps generated in Geographic Information Systems (GIS) environment. Analysis and interpretation of these maps reveal that negative SPI anomalies not always correspond to drought. In the Aravalli region, aquifer-stress shifts its position time to time, and in certain pockets it is more frequent. In comparison to hydrological stress, vegetative stress in the Aravalli region is found to be slower to begin but quicker to withdraw.     

Landslide risk analysis between Giri and Tons Rivers in Himachal Himalaya (India)

The area around Sataun in the Sirmur district of Himachal Pradesh, India (falling between the rivers Giri and Tons; both tributaries of the Yamuna River) was studied for landslide vulnerability on behalf of the inhabitants. The study was made using extensive remote sensing data (satellite and airborne). It is well supported by field evidence, demographic and infrastructural details and aided by Geographic Information System (GIS) based techniques. Field observations testify that slope, aspect, geology, tectonic planes, drainage, and land use all influence landslides in the region. These parameters were taken into consideration using the statistical approach of landslide hazard zonation. Using the census data of 1991, vulnerability of the populace to the landslide hazard was accessed. As most of the infrastructure in the region is concentrated around population centres, population data alone was used for vulnerability studies.     

Gravity Changes Before Large Earthquakes in China: 1998-2005

Although it is well known that coseismic gravity changes take place during an earthquake, previous research has not yielded convincing evidence demonstrating that significant gravity changes occur before large earthquakes. Furthermore, even if we suspect that gravity changes occur before large earthquakes, we have yet to demonstrate how to consistently observe these changes for useful earthquake forecast that would bring benefits to society. We analyzed ground gravity survey data obtained in 1998, 2000, 200...     

GNSS系统及其技术的发展研究

阐述了国际上卫星导航系统的总体发展,对美、俄、欧、中的四大全球系统,以及相关的区域系统和增强系统进行了简单的介绍,研究分析了GNSS系统及其技术的发展趋势,同时分析了我国Compass全球系统面临的机遇和挑战,并提出了我国未来工作的建议.     

“4D”技术及其应用

介绍“４Ｄ”（即数字地面模型、数字正射影像、数字栅格地图和数字线划地图）系列产品的生产流程、关键技术、及其在耕地保护、防灾减灾救灾和城市规划等方面的应用方法。     

Virtual Australia: its key elements – know,think, communicate

Abstract

Virtual Australia is not a well-defined or agreed concept. This discussion paper conceptualises Virtual Australia as a ‘virtual [digital] model containing and representing all non-trivial objects and their contextual environment – from blue sky to bedrock – in real world Australia’. It describes a scenario for Virtual Australia, one or two decades from now, in which the locations and conditions of non-trivial objects and their environment are updated automatically through a combination of remote sensing and wireless communication technologies in support of a ‘Supranet’. It then examines the concept of the ‘Supranet’ – a pervasive information network based largely on wireless technology linking the physical world to a virtual model in real time – and develops and discusses three principal characteristics of the Supranet: the ability to have or collect specific information (know); the ability to process information (think); and the ability to communicate that information. If, in the near future, any or all non-trivial devices are to some extent able to know, think and communicate, the potential for object autonomy will be realised.     

Toward seamless indoor-outdoor applications: Developing stakeholder-oriented location-based services

Location-Based Services (LBS),an emerging new business based on smartphone and mobile networks,are becoming more and more popular.Most of these LBSs,however,only offer non-seamless indoor/outdoor applications and simple applications without giving stakeholders the chance to play an active role.Our specific aim is to solve these issues.This paper presents concepts to solve these issues by expanding the Open Location Services Interface Standard (OpenLS) to allow seamless indoor/outdoor positioning and to extend the content of the services to include information recommended by stakeholders.     

GIS空间数据的采集误差及其分析

本文详细阐述了GIS数据采集过程中的误差来源，重点分析了通过地图、遥感和摄影测量等方式采集数据所产生的误差及其特性，分析了其对GIS数据的影响与消减方法。     

地理数据库的关系模型及其实现

本文从以图论观点分析地理实体入手,系统阐述了地理数据库关系模型的设计法和过程。作者于1984年4～9月间在微型机上设计建立了关系型地理数据库的实方验系统(RGDB)。该系统采用了本文提出的关系模型,采用了可动态扩库的子库组合结构,这种结构具有灵活性和提高空间利用率的优点。RGDB含有多种功能的数据操作命令,除了具有一般检索功能外,还能进行“开窗”选取和十分“自由”的映象选取。本文对RGDB系统的主要性能和实现途径作了扼要介绍。