应急遥感快速制图技术研究

应急遥感快速制图是灾害发生初期应急决策和应急救援的重要支撑。为了解决现有遥感制图技术存在的时效性差、规范性低、内容针对性不强等问题,在快速制图应急预案的指导和保障下,分析了快速制图的需求、内容、制图流程等,优化了遥感数据快速处理算法,预制了标准化制图模板,并将专家知识归纳总结为计算机可识别的规则与指标。减灾业务应用实践表明,快速制图技术有效提高了制图效率和标准化水平。     

基于GIS与多智能体的人群疏散模拟

应急疏散存在复杂性与多变性,传统的模拟方法难以真实刻画应急疏散的复杂动态过程。作为应急疏散领域的新兴研究方向之一,基于多智能体（Multi-Agent）的建模方法通过微观个体的相互作用而产生宏观全局的格局,适合研究应急疏散等复杂问题。本文在复杂适应系统理论的启示下,将多智能体思想引入到人群疏散模拟领域中,将地理信息系统（Geographic Information System,简称GIS）与多智能体技术结合,从空间个体行为的微观角度入手,对疏散动态模拟进行了研究,构建了基于GIS与Multi-Agent技术的疏散仿真模型,呈现了灾害情境下人群的动态疏散过程,实现了GIS空间信息数据的动态表达,对应急预案的制定、救灾设施的建设与管理以及应急疏散工作的开展等具有重大意义。     

面向灾害应急服务的自适应制图技术

在灾害应急服务中,地理实体时空分布地图、专题信息统计地图等已成为重要的辅助决策手段。面对难以预测、复杂多变的防灾减灾形势,灾害应急地图服务要求做到迅速响应、实时更新。设计了一种面向灾害应急服务的自适应制图技术,在分析灾害应急场景的制图需求、地图内容和操作体验的基础上,阐述自适应制图的内容策略和技术流程,进一步剖析知识表达、模板构建、符号引擎、态势标绘、订单式制图和用户地图空间等制图关键技术,并给出了应用实例,为灾害应急服务提供技术参考。     

基于GIS的TM数据分类及辅助制图研究

本文初步研究了遥感、GIS和制图一体化实用技术方法。对黄土丘陵区和沙漠地区TM数据进行了特征信息分析;给出了分层分类和GIS辅助分类结果;经模糊推理和人机交互修改,将提“纯”的遥感专题数据作为GIS的动态信息源,对GIS进行扩充与更新;最后在GIS支持下分层提取专题图并进行辅助制图。     

应急场景快速制图及地图信息传输

当前，应急响应范式已经由“预测-应对”转变为“情景-应对”，应急地图作为应急测绘地理信息保障服务的重要内容，其制图方式也应该有所改变。本文介绍了突发事件情景及地理场景的定义，指出地理场景是各情景要素存在或发生的物理空间，同时也是应急地图表达的对象；论述了应急场景快速制图的基本原理及该制图模式具有的4个主要特点；将传统的地图信息传输理论与新应急响应范式相结合，提出了应急场景快速制图模式下的地图信息传输模型，详细论述了模型中空间信息的传输过程，并分析了该过程中影响信息传输效率的地图发送端和接收端的空间认知。     

GIS数字地图的制图技术初探

随着地理信息系统(GIS)技术在各个应用领域的推广使用,GIS技术与地理空间信息的表示、处理、分析和应用技术的不断发展紧密相连,本文探讨了运用不同的GIS制图技术,针对各种应用需求,在传统地图制图的基础上,最终形成GIS数据且不同功能的GIS数字地图成果。     

基于共享平台的应急制图研究与实现

本文简要分析了目前应急制图的难点,结合广东省地理信息公共服务平台的建设成果,提出了基于共享平台的在线快速应急制图技术方案,阐述了该方案的应用优点、设计流程、关键技术以及主要的制图功能设计。有效解决了应急制图技术难点,提高了制图效率,实现了从面向专业制图人员的C/S制图方式向面向弱GIS部门的B/S制图方式转变。     

地震灾害应急三维GIS系统开发及应用

三维GIS能够将专业模型和计算结果在平台上进行直观地展示,实现三维可视化和仿真。本文基于Skyline,针对地震灾害应急管理特点开发实现了地震灾害应急三维GIS系统,利用地理信息系统强大的空间分析能力,为灾害应急抢险提供辅助决策。     

3S技术在突发地质灾害应急管理中的应用

针对传统灾害应急管理中存在重灾后应急处置、轻灾前应急管理的问题,提出了一种基于3S技术的突发地质灾害应急管理方法。将3S技术与突发地质灾害应急管理过程进行了深度融合,深入分析了3S技术在突发地质灾害应急管理中的作用,主要包括突发地质灾害时空数据获取与管理、空间信息二三维可视化表达、应急监测与评估、空间分析等方面。并在此基础上,基于MapGIS K9平台设计并实现了突发地质灾害应急管理原型系统,为突发地质灾害应急信息化相关应用系统提供原型支撑。     

面向应急测绘保障的网络地图制图效率分析

现有的网络地图平台已将全球多尺度地理数据进行了有效的集成与可视化表达,基于这些平台收集和发布的志愿者地理信息也已成为应急测绘保障的重要数据源。然而,网络环境的不稳定性使得以此为基础的应急制图服务在效率上存在较大的不确定性。本文针对网络环境下应急制图效率这一特定问题,分析了影响应急制图时间的三个主要因素及其相互关系,建立了应急网络制图效率三元组模型,并以“天地图”平台为例,使用回归分析等方法对模型参数进行了优化设置,最后使用一组测试数据验证了该模型的准确性与实用性。     

面向对象的高分辨率遥感影像建筑物震害信息提取

建筑物的倒损信息是震后灾害评估的一项重要指标。文中应用震后高分辨率遥感影像数据,采用面向对象分类方法,以最优分割参数对影像进行分割,构建多尺度影像对象层次结构。通过影像对象的光谱、形状、纹理等特征及空间拓扑关系建立分类规则库,提取基本完好、受损和完全倒塌三类破坏等级的建筑物震害信息。结果表明,面向对象分类方法能够实现提取三类等级的建筑物震害信息,从而满足地震灾害快速评估要求。     

迁移学习支持下的高分影像山地滑坡灾害解译模型

无人机低空遥感是近年来新兴的一种快速获取灾情信息的手段,如何利用无人机高分影像构建滑坡灾害解译模型是实现快速自动解译滑坡的关键。针对该问题,对比了多种影像特征提取方法,将迁移学习(TL)特征和支持向量机(SVM)引入到构建滑坡灾害自动解译模型中,提出了一种TL支持下的高分影像滑坡灾害解译模型。选取5·12汶川地震及4·20芦山地震系列无人机影像构建了滑坡灾害样本库并进行了实验,TL特征方法整体分类准确度ACC为95%,ROC达到0.98,识别准确率达到97%。结果表明,所提方法可用于高分影像滑坡自动解译,同时可用于大面积高分影像中快速山地滑坡灾害定位及检测。     

Dealing with spatial relations for spatial objects with randomness in GIS

To design retrieval algorithm of spatial relations for spatial objects with randomness in GIS, this paper builds up the membership functions based on set theory idea, used for determination of topological spatial relations between random objects, such as between point and point, point and line or polygon, which provides theoretical basis for retrieving spatial relations between certain and random objects. Finally, this paper interprets detailed methods and steps of realizing them by means of some simple examples under the GIS's environment.     

DEALING WITH SPATIAL RELATIONS FOR SPATIAL OBJECTS WITH RANDOMNESS IN GIS

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｐａｔｉａｌｒｅｌａｔｉｏｎｓｑｕｅｒｙｉｓｏｎｅｏｆｂａｓｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎｓｉｎＧＩＳ’ｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ .ＭｏｓｔｏｆｃｕｒｒｅｎｔｃｏｍｍｅｒｃｉａｌＧＩＳｓｃａｎｏｎｌｙｑｕｅｒｙｓｐａｔｉａｌｒｅｌａｔｉｏｎｓｆｏｒｓｐａｔｉａｌｏｂ ｊｅｃｔｓｗｉｔｈｏｕｔａｎｙｅｒｒｏｒｏｒｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ,ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ ,ｔｏｕｓｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ ｇｅｏｍｅｔｒｙａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏｄｅｔｅｒ ｍｉｎｅｗｈｅｔｈｅｒａｐｏｉｎｔｆａｌｌｓ…     

从GIS数据库中挖掘空间关联规则研究

G IS数据库中空间关联规则发现是SDMKD的重要内容,广泛涉及到知识的表示和推理,需要地理空间知识的深入参与。在地理空间认知的基础上,结合认知逻辑,通过ILP对空间关联规则进行形式化描述,特别分析了其中涉及的空间谓词;通过例子说明了形式化空间关联规则的具体应用。从G IS数据库中挖掘空间关联规则的主要问题是多层、多关系的规则挖掘问题,不同专题图层不同空间对象之间空间谓词的高效计算与存储表达是解决问题的关键;把空间关系非空间化,将连续数据离散化,从而把求解问题转换成布尔型关联规则问题进行讨论,基于此而探讨了一种通过SJI-P表组织空间谓词,然后根据目标对象的概念层级自顶向下、逐层细化的空间关联规则挖掘方法。     

An assessment of spatial similarity degree between polylines on multi-scale,multi-source maps

Similarity between the objects has close association with the geometrical structure and details of the objects. Therefore, in this study, a framework was presented based on the geometric criteria, the fuzzy Membership Functions (MF) and human spatial cognition. To increase the efficiency of MF and for the problem to get closer to reality, 1 K, 2 K, 5 K, 10 K, 25 K, 50 K, and 100 K data were used in this framework. The results showed that the degree of spatial similarity is specific to the objects themselves and their geometric structure. No linear or non-linear relationship could be found between scale changes and degree of spatial similarity of the objects, because the geometry of any object independently affects its degree of similarity to other objects in different scales and sources.     

面向灾后水体遥感信息提取的知识决策树构建及应用

灾害发生以后,悬浮物质、波浪和水深等"同物异谱"会导致水体信息提取不完整,而阴影、沥青路面、浓密植被等"异物同谱"也会降低水体信息提取精度。针对此问题,提出一种特征知识引导的灾后水体信息提取方法。首先,分析水体遥感图像特征(光谱特征、几何特征、纹理特征、空间关系特征),构建灾后水体信息提取知识决策树;其次,对遥感图像进行面向对象分割,获取对象基元,并计算特征参数;然后,在知识决策树的支持下提取灾后水体信息;最后,对水体信息提取结果进行后处理,以去除噪声和填充孔洞。选取"5·12汶川地震"遥感图像开展验证实验,结果表明,水体信息提取结果位置准确,边界清晰,生产者精度和用户精度分别为0.85和0.94,该方法能够有效提取复杂背景下的灾后水体信息。     

Using GIS in Areawide Pest Management: A Case Study in South Dakota

Infestations of corn rootworms (Coleoptera: Chrysomelidae) create economic and environmental concerns in the Corn Belt region of the United States. To supplement the population control tactics of areawide pest management programs, we believe that a better understanding of the spatial relationships between biotic and abiotic or physical factors at the landscape scale is needed. Our research used several geographical information systems (GIS) and spatial analytical techniques to examine relationships between corn rootworm metapopulation dynamics, soil texture, and elevation. Within GIS, several spatially explicit procedures were used that include an interpolation technique, spatial autocorrelation analysis, and contingency analysis. Corn rootworm metapopulation distributions were found to be aggregated and related to soil texture and elevation. We review techniques and discuss our preferences for using particular spatially explicit procedures. The information derived from the spatial analyses demonstrates how GIS can be used in areawide pest management to provide inputs for spatially explicit models to predict future pest populations and formulate more well‐informed pest management decisions. The techniques described in this paper could easily be extended to study the spatial dynamics between other pest populations in agricultural landscapes.     

2017年“8.8”九寨沟地震滑坡自动识别与空间分布特征

2017年8月8日发生的7.0级九寨沟地震诱发九寨沟熊猫海附近产生大量的滑坡体，造成道路阻塞，严重影响地震应急救援进度。为快速准确地识别滑坡分布范围，本文在深入分析滑坡遥感影像特征的基础上，引入面向对象分析方法，实现了基于无人机影像的震后滑坡体的自动识别。通过多尺度分割算法获取滑坡多层次影像对象，利用SEaTH算法自动构建每一层次特征规则集，实现基于不同层次分析的滑坡体自动识别。分析滑坡体在地形、活动断层等因子中的空间分布特征，为地震滑坡预测与危险性评价奠定基础。与人工目视解译结果相比较，基于面向对象的滑坡自动识别方法提取精度可达94.8%，Kappa系数为0.827，在电脑配置相同的情况下，自动识别方法的效率是人工目视解译效率的一倍。空间分布特征分析表明，地震滑坡的空间分布与斜坡坡度、地形起伏度呈正相关关系，与地表粗糙度存在负相关关系，研究区滑坡体分布存在明显的断层效应。