“多维动态GIS空间数据处理关键技术”通过验收

由国家基础地理信息中心、清华大学和武汉大学合作承担 ,陈军教授主持完成的国家自然科学基金重点项目“多维动态GIS空间数据处理关键技术”研究 ,近日通过国家自然科学基金委员会信息科学部组织的验收。该项目包括多维动态GIS的基本概念 ,时空数据模型与建模方法 ,3D空间数据模型与建模方法 ,动态空间关系生成与操作 ,空间关系的集成化表示与推理 ,球面动态数据建模、生成、索引 ,基于Web的空间数据处理 ,大规模地表模型的实时动态显示 ,三维城市景观可视化技术以及三维数据获取等 ,并在多个方面有创新 ,这一成果为我国构建新一代数字…     

地理空间可视分析及其研究方向综述

介绍了可视分析的概念和内涵,分析了可视分析与可视化、地理空间可视分析等概念的关系。研究了地理空间可视分析的概念和内涵,在此基础上提出了地理空间可视分析的5个重要研究方向:面向可视分析的地理空间数据转换;多维地理空间数据的深层可视化表达和分析;地理空间可视分析推理;地理空间数据的协同可视分析和决策;地理空间数据可视分析工具的设计和评估。     

客家地名文化景观的空间分布特征及成因

针对当前客家文化中地名文化研究缺乏的现状,该文提出了从景观地名角度定量研究客家地名文化的方法,以赣南地区客家村落为研究对象,基于核密度估计法和移动搜寻法,结合地统计学方法,分析客家地名文化景观空间分布特征及其成因。研究发现,赣南地区自然景观地名集中于中北部平原和低谷地区,呈圈层向外衰减的空间分布趋势,与赣南地区自然环境特征相吻合;其中山貌类景观地名与海拔呈梯度负相关的耦合关系,水文景观类地名并"生长"于河流两侧。各文化景观类地名存在一定的空间分异,城镇建设、交通条件、生活方式和迁徙携来的中原传统文化等驱动因素都对赣南地区客家村落分布格局有重要影响,该方法能为客家文化的进一步研究提供参考。     

遥感多维空间数据场特征的角度分析与应用

科学计算的可视化是空间数据场的可视化。标题、矢量、张量是线性电磁系统中定义多维数据的基本参数。从瞬变电磁系统的因果律出发，可以将遥感传感器对电磁波的响应看作是地表电磁场量的映射，像元是记录电磁场量的一种方式。由于电磁场量的线性关联，多波段遥感数字图像可以表示为多维空间数据场量。在多维向量空间中可以对数据场量进行度量、分解和构造向量角度函数。遥感多维空间数据场有效弱信息提取方法则是基于多维空间数据场角度分析展开的。     

交通信息可视化技术方法

实现时空多维信息可视化,直观地传达交通信息,发现数据中存在的关系和规则,为交通管理部门提供决策支持,是交通信息应用的一个重要研究方向。本文对地理空间信息可视化技术方法、交通信息可视化的多种技术进行分析研究。     

基于平行坐标的地理空间元数据可视化检索研究

地理空间元数据具有抽象、复杂、多维的特点,而传统的元数据表达方式描述抽象,表现形式单一,表达维度有限,认知效率不高。为了提高地理空间元数据服务的效果和效率,通过引入信息可视化技术中的平行坐标方法,探究将该方法运用于地理空间元数据可视化检索的显示及交互模式。阐述基于平行坐标的地理空间元数据可视化检索原型系统的设计实现过程,通过原型系统验证该方法的可行性。     

多视图协同交互的“一带一路”国家互联互通关系可视分析

以"一带一路"沿线国家的相关发展数据为数据源,五通指数模型为基础,进行国家间的互联互通分析,对国家的多维属性进行可视化;采用多视图协同的可视分析方法,构建"一带一路"国家关系可视分析平台,并从总体水平、各指标情况和地区国家等方面进行实例分析。利用多视图可视分析方法,研究"一带一路"沿线国家的五通关系,为"一带一路"的研究推进提供新方法。     

多维动态GIS的空间数据建模、处理与分析

首先分析了在多维空间模型与建模、动态处理与数据集成管理、时空分析与可视化等方面存在的问题和关键技术 ,然后介绍了国际学术界近几年来的研究动态 ,继而介绍在国家自然科学基金支持下我国学者在此领域的研究进展 ,并重点介绍国家自然科学基金跨学部重点项目“多维动态空间数据处理若干关键技术问题”的目标和任务。     

地图的非物质文化内涵

从地图文化形态的特点和优势,可视化的地图实现,地图及其相关概念的数学表达以及科学和文化知识的积聚和传承等方面,论述了地图文化的丰富内涵.地图的非物质文化内涵是人类创造的精神财富,是人类智慧的结晶和社会发展的记录.     

一种基于体绘制的二元变量体可视化方法

二元变量的体可视化是探索多维多变量复杂空间可视化的基础。基于体绘制技术原理,将两种不同变量分别映射为颜色和不透明度。为避免颜色和不透明度相互影响,提出一种借助纹理采样的不透明度映射方法。该方法可同时直观地反映两种变量的空间分布特征及其相互关系。采用多个海域的温盐数据进行实验分析,结果表明该方法较好地展示了这些海域温盐的整体分布特征和相互关系,为二元变量的体可视化探索提供了支持。     

基于GIS的中国南方传统聚落景观保护管理信息系统初步研究

中国南方广大地域范围内分布着为数众多的传统聚落,它们历经沧桑而幸存至今,成为聚落文化景观的“活化石”,包含着丰富的历史文化信息,是一笔宝贵的历史遗产。但在城市化的进程中,它们面临着被损毁的厄运,因此加强对这些传统聚落的保护研究就显得十分必要。引进G IS技术来进行传统聚落景观管理是一个值得探索的方向;以南方地区208个经典古镇作为研究样本,初步建立我国南方传统聚落景观保护管理信息系统,就是这种探索的有益尝试。通过对该系统的目标与意义、结构与功能、技术路线的选择、后续功能的构想等方面的阐述,证实了应用G IS技术可以实现传统聚落景观的多源数据集成与管理;指出了民居建筑数据库作为文化遗产数字化的一个方向,对文化传承和历史记忆的延续具有不可替代的作用。     

移动GIS在广州市文化遗产普查中的应用研究

采用移动GIS可以实现文化遗产信息管理的准确性、及时性、科学性,可以提高文化遗产保护及考古工作的科技含量与管理水平。本文介绍了基于GIS终端的文化遗产信息快速采集技术,通过统一的内、外业调研平台改变了以往内外业工作割裂的模式,外业现场采集的文化遗产空间信息和属性信息可以直接导入到最终的内业数据管理平台,减少了中间环节,达到提高文化遗产信息采集作业效率和采集数据快速入库的目的。     

文化景观地图设计:表达对象与艺术风格

依托西湖文化景观的典型案例,本文以表达对象与艺术风格为具体突破点,首先从景观基因理论的视角出发,结合我国文化景观特有的意象要素,建立了文化景观地图表达对象选取的理论框架,在此基础上确定了《西湖文化景观地图》的表达对象。进而采取“古为今用”的地图设计理念,提出了移植宋代山水地图艺术风格的设计思路,并据此制定了《西湖文化景观地图》艺术风格营造的具体设计方案。最终通过视觉层次、符号设计、色彩设计、版面设计等环节,说明了《西湖文化景观地图》表达策略的制定过程,以期为文化景观地图设计提供理论和实践参考。     

徽州古村落开发与保护中的空间信息技术应用探究

徽州古村落在世界文化遗产联合申报和保护中需要新的理论方法和技术手段的支撑,以地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）为核心的空间信息技术正日益成为历史文化遗产保护管理中不可忽视的技术手段。本文分析了徽州古村落文化遗产保护目前面临的困境,研究了在徽州古村落历史文化遗产保护中应用空间信息技术理论实践,努力结合实践探讨空间信息技术应用的技术路线和方法。     

The online TÉKA database,an integrated approach to landmark inventorization

The reduction of untouched areas and the increase in residential, agricultural and industrial areas have gained speed in recent decades. As a result of the changes, one can often observe the disappearance of landmarks that had been connected to production, habitation and transportation. The first step for the preservation of landmarks is their identification and inventorization. In the ordinary sense of the word, ‘landmarks’ mean the important landscape heritage of national history and culture, which need to be identified, protected and preserved for future generations. The purpose of the TÉKA project was to compile a landmark cadastral register that will contribute to the preservation of landscape-related and cultural heritage in Hungary. The landmark cadastral is a Wikipedia-like GIS-based web site. One of the novelties of the TÉKA database is that the data obtained from various sources are gathered in a common, online GIS and integrated into a uniform meta database.     

基于时空知识图谱的古城叙事地图设计与实现

作为人类文明的见证,古城文化遗产让文明记忆更加鲜活,城市生活环境得以延续。叙事地图结合了地图学及叙事学对于空间信息、时间信息的表达优势,不仅是近年来地图学的新兴方向,也为古城文化遗产展现提供了新型空间叙事载体。论文针对古城叙事地图表达需求,从地理学时空视角出发,研究了古城叙事地图的组成要素及其结构与关系,构建了古城叙事地图知识图谱。在此基础上,以清江浦古城为例,设计了古城叙事地图的架构,基于清江浦遥感影像、照片、史志等多源资料,利用倾斜摄影测量与三维实景建模技术构建了古城典型景观建筑模型,设计与实现了多尺度、多载体的古城叙事地图。本研究提出的基于时空知识图谱叙事地图设计思路、基于遥感影像等多源资料的古城景观模型构建技术以及多尺度、多载体的古城文化遗产景观复现方法为古城历史文化遗产研究提供了参考。     

面向"人"的地学可视化探讨

面向"人"地学可视化中的"人".主要从地学可视化系统的使用者(简称"应用人"),从地学可视化要表达的地球表层系统地理环境中的社会人(简称"社会人").以及从作为能地理认知与思维、能表达/传递地理知识及知识创新的"人"(简称"知识人")3个方面定义.从上述3个方面建立了面向"人"的地学可视化概念框架.在面向"应用人"方面,主要介绍了协同可视化以及自我参照可视化;在面向"社会人"方面,主要阐述个体日常行为时空路径可视化、群体行为模拟可视化,以及社会关系网络可视化;在面向"知识人"方面,主要讨论知识可视化.本文最后从本体框架、信息采集与获取技术、数据组织与表达模型、可视化表达方法、主体概念方面,对于面向"人"GIS以及可视化的关键问题与技术进行了探讨.     

京杭大运河保护地理信息系统建设研究

京杭大运河是独特的超大型文化遗产,其保护工作面临着复杂的形势和问题,需要新的理论方法和技术手段支持。以地理信息系统（GIS）,遥感（RS）,全球定位系统（GPS）为核心的空间信息技术在空间信息获取、处理、管理和分析上有着强大的优势。本文根据空间信息科学和文化遗产保护理论,结合京杭大运河保护实际业务需求,探讨了基于空间信息技术的京杭大运河保护地理信息系统的建设思路和建设方法,设计和开发了京杭大运河保护地理信息系统并实际应用于京杭大运河历史文化环境保护工作中,产生了一系列专题研究成果。结果表明：空间信息技术可以为大运河保护提供强有力的技术支持和可靠保障。     

基于GIS的巢湖流域考古信息系统研究与建设

基于地理信息系统(GIS)技术建立"巢湖流域的考古地理信息系统",为考古发掘、研究以及文化遗产保护提供了一种数字化的手段与方法。建立了考古信息系统的属性数据库和空间数据库,并详细地介绍了数据的采集与处理、空间查询与检索、空间模拟与分析、知识获取与空间决策支持等主要功能及其研究与实现的途径。     

A Hybrid System of Expanding 2D GIS into 3D Space

A hybrid system that integrates two-dimensional (2D) GIS and three-dimensional (3D) visualization has been developed to provide unique solutions to application domains where traditional 2D GIS and 3D visualization cannot alone provide a solution. In this paper, we focus on three key issues in realizing such an integrated system, including large-scale terrain rendering, 2D and 3D combination display (for example, rendering 2D GIS layers in 3D space), expanding traditional 2D GIS analysis functions into a 3D environment, and visualizing 3D geographical data. A generic framework is developed to integrate 3D visualization with various types of 2D GIS, such as commercial GIS software, open source GIS software and spatial databases. A prototype 2D and 3D hybrid system that seamlessly integrates 2D GIS (developed with ArcEngine) and 3D rendering engine (developed with DirectX) is then developed based on the framework. In this hybrid system, 2D and 3D data are viewed within the same scene. Multiple 2D GIS layers are overlaid on the base terrain using a Level of Detail (LOD) model. Advanced query functions, data accessing, data management and spatial analysis, which are executed in the traditional 2D GIS, are provided to users in a 3D environment by continuously transforming information between the 2D GIS subsystem and the 3D subsystem. The 3D data are organized and displayed by Keyhole Markup Language (KML) and textured 3D models in the COLLAborative Design Activity (COLLADA) format. The prototype demonstrates that this hybrid system has effectively addressed the three key issues identified above and that it can seamlessly integrate 2D GIS and 3D visualization. The hybrid system has great potential to be employed in many application domains, such as urban planning, landscape design and environmental decision making, among others, to enhance the 3D design capability and facilitate public participation in the planning, design and decision-making process.