基于对象的GIS时空数据模型设计方法

GIS时空数据模型是描述空间实体的时间特性和空间特性的有机体,是GIS存储、再现、分析动态的现实世界的基础.该文采用面向对象的思想将地理实体抽象为空间对象,对空间对象的空间几何信息、属性信息、时间信息进行封装,提出了基于对象的GIS时空数据模型的构建方法.重点探讨了基于对象的地理实体描述方法、空间对象的时态特征和时态数据的存储方法,为时空信息的有机集成、共享管理、决策分析与应用提供了关于时空数据组织与管理模式的新思路.     

面向对象的区域规划空间信息时空数据模型

区域规划的空间信息具有动态性和复杂性,面向对象技术作为一种有效的空间数据建模技术,为区域规划空间信息整合提供了思路。本文以面向对象的基本理论和方法为基础,提出采用面向对象技术建立区域规划空间信息时空数据模型,并对所建立的主要地理特征类进行定义与描述。     

地理空间大数据存储管理的地理网络地址研究

针对地理空间数据大数据分布式网络存储管理的地理网络位置搜索问题,从地理网络地址的域名角度,基于2n一维整型数组的全球经纬度剖分格网(GeoSOT)框架提出一种具有地理涵义的空间信息存储网络空间域名地址,即Geonet域名,以统一标识地理空间数据的空间区域位置与计算机存储网络的电子方位,实现用户访问的区域范围、地理空间数据所属地域范围与空间信息存储主机之间的一致性空间关联。     

一种基于对象的CSG-BR三维数据模型构建方法

在CSG-BR三维模型的基础上提出一种基于对象的CSG-BR三维数据模型构建方法.将地理实体按照CSG-BR三维模型的要求进行抽象、分解和组织,并把最小地理实体的几何特征、属性信息等相关信息进行对象封装,用边界表示法和结构实体几何表示法组织地理空间对象信息,建立各对象之间的语义关系.利用VRML对OCSG-BR数据进行三维可视化,实现了复杂三维空间数据及其相互间复杂关系的集成组织和管理,为对象化三维模型构建提供一种新方法.     

基于过程时空数据模型的城市地籍信息组织方法

以文献①中提出的基于过程的面向对象时空数据模型(POOSDM)为理论基础,将其应用于城市地籍信息管理系统中,以验证该模型的实践可行性。POOSDM是从时空语义建模的角度反映空间对象的演变过程,以及在这个过程中产生的事件因果联系,并且通过过程语义和面向对象思想的结合解决了时空动态数据的组织、存储和查询问题。通过分析城市地籍信息的时空变化特点,研究以POOSDM为基础的地籍地理实体对象化描述过程、相关定义和对象构建方法,探索城市地籍综合信息的组织方法和演变过程,为城市地籍时空数据管理提供新思路。     

GIS和GOCAD支持下的矿山3D地质建模

在综合分析3D地质数据模型的基础上.提出将源数据模型分为GIS可描述和GIS不可描述数据模型的分类方法,在ArcGIS和G0(:AD平台下构建了基于GIS的多元、多方法集成的矿山3D地质模型.ArcGIS平台下描述GIS可描述数据模型,并进行数据管理和空间数据分析;GIS不可描述数据模型一方面在GOCAD下描述复杂的地质构造,另一方面采用面向对象的聚合派生法描述矿山工程模型中的空间实体,并利用Geodatabase建立两者的关联.实例应用表明,该方法保持了数据在空间和时间上的一致性,为矿山安全生产管理提供了有效和可靠的空间数据及可视化支持.     

地理立体视频数据分析与模型设计

针对当前GIS中视频数据管理的功能较单一、检索方法单调的现状,通过分析、整合空间数据、视频数据,设计了一个地理立体视频数据模型(GeoSVDM),它包括视频、空间几何、专题属性、语义标注以及线性参照等要素,基于面向对象方法,抽象了视频帧及其位置、视域、视频片段及其轨迹等组件对象及其逻辑关系,并应用UML定义了模型结构。该模型通过建立视频对象与地理实体间的空间位置参照及语义参照关系,支持可视化、检索以及量测等多个应用功能,实现了地理立体视频对象数据组织与检索表达。试验表明,GeoSVDM具有功能丰富、集成化以及松耦合、灵活可扩展等优点,适合于地理立体视频的管理,并为GIS中应用可定位媒体提供了基础数据模型。     

时空数据模型的研究现状与展望

分析了时空表达与建模理论的5个发展阶段:基于静态数据模型扩展、面向对象表达、基于对象变化(事件序列)、时空集成和以过程为核心的时空数据模型;阐述了时空数据模型在时空动态语义、地理时空认知表达和地球信息科学解决的基本问题方面的研究现状,并指出由于现有时空数据模型主要以地理实体存在状态的"对象视图"或"事件视图"(而不是演变特性的"过程视图")作为表达载体,割裂了其内在联系,无法实现复杂地理实体的时空语义描述和动态过程分析。最后,提出以地理实体演变为核心的时空语义描述方法和融入地理对象、变化机制、对象变化的时空动态表达将是时空表达与建模理论的发展趋势。     

空间数据工程理论框架研究

随着地理信息系统应用的深入发展，如何晚好高效地组织和利用地理空间数据成为空间信息科学研究的一项重要内容，为了从工程实施的角度来更好地创建，管理和使用空间数据，笔者提出了空间数据工程的概念，该文对空间数据工程以及相关概念进行了定义，同时描述了空间数据工程元模型和相关的两个子元模型，从而建立了其理论框架，最后，描述了空间数据工程所要解决的问题以及其研究内容。     

多级地理空间网格框架及其关键技术初探

为了有效管理、组织和利用海量空间数据,解决存储架构与现有空间数据结构不一致的矛盾,在融合国内外各种球面剖分模型优点基础上,设计了一种多级地理空间网格框架。该网格框架以地图分幅划分方式为基础,利用经纬度间隔对全球进行层次性剖分,形成遥感数据、测绘数据及其他空间数据的统一组织框架。通过对网格单元的地址与属性编码,实现空间数据的直接存储和索引,从而完成对空间信息的无缝拼接与多尺度管理。最后阐述了实现地理空间网格框架的关键技术,包括空时一体化技术、计算集群存储技术和空间索引技术等。     

网络地理信息系统研究*

网络地理信息系统(WebGIS)是近年来地理信息系统发展的方向之一.文中在分析网络地理信息系统内涵和功能的基础上,认为地理数据的空间可视化和空间分析是网络地理信息系统的重要特点.为此提出基于元数据的网络地理信息系统代理服务器的概念,并探讨了在JAVA平台上实现的一些技术问题.最后以京九沿线投资环境网络评估信息系统原型为例,给出了网络地理信息系统一个具体应用实例,实现了网络环境下地理模型分析功能.     

综合省情地理信息系统地理数据库的数据组织

地理信息系统在政府机关的应用形成了GIS的专门研究领域,综合省情地理信息系统是其研究的重要内容之一,海量数据的组织与管理是这一领域走向成熟与应用的关键。文中采用的数据组织方法打破了图幅的界限,把数据按行政单元进行存储管理,对时态数据采用了一种改进的快照模型,对多比例尺采用分别建库的方法,对影像数据和DEM数据分别按块存储。这样对数据的查询检索可以按行政单元、比例尺、时间(时相)、地物类别以及按块进行,大大提高了查询检索的速度,满足为政府领导机关服务的目的     

“面向区域”的GIS控件的设计与使用

本文提出了一个“面向区域”GIS控件的概念———即以特定的地理区域为对象,将基础地理信息连同有关的GIS功能操作融合为一个可重用的程序模块,以Microsoft的COM(即“组件对象模型”)技术为基础,组织为“GIS化”的ActiveX控件。这种GIS控件,将面向对象技术中的“对象”扩展到了整个特定的地理区域空间,其核心思想是不仅封装了GIS的数据模型,必要的功能操作,而且封装了所有的基础地理信息。由于省去了对空间数据的处理,因而这种GIS控件可被广大非GIS专业的信息系统开发者灵活、简便地用于各种管理信息系统、办公自动化系统和决策支持系统的GIS功能扩充,也可用于构建一般的地理信息系统,因而有利于GIS技术应用的普及。文章最后给出了有关陕西省的应用实例     

A tile-based method for geodesic buffer generation in a virtual globe

Geometric buffers are important for spatial analysis in many applications of geographic information systems (GISs), such as environmental measurement and management, human health, urban planning, etc. Geometric buffer generation algorithms are well studied in the Euclidean space where the buffer distance is measured by Euclidean metrics; however, very few algorithms are available for generating geometric buffers on the terrain surface in a virtual globe where the buffer distance is measured by geodesic metrics. This paper proposes a tile-based method for geodesic buffer generation according to the characteristics of a virtual globe. It extends the vector tile model (VTM) to organize terrain and vector data, and the XYH algorithm is improved to build geodesic distance fields for terrain meshes. Based on the data organization and the improved XYH algorithm, a geodesic buffer is generated via three main steps: selecting and assembling tiles, updating geodesic distance fields and tracing the boundaries of buffer zones. This method is implemented with multi-scale terrain and vector data, and the experimental results show that it is valid and exact and can be applied in practical applications.     

中国耕地面积变化信息系统设计

合理地利用耕地资源是未来社会经济可持续发展的重大问题。耕地面积变化的管理是为实现土地资源、社会经济可持续发展的重要举措。中国耕地面积变化信息系统是在地理信息系统的支持下,以耕地面积变化数据、基础地理数据和遥感数据为地理实体对象,集知识、分析、决策和服务为一体的系统。该系统从应用角度为空间数据管理提供了一种可行的解决方案。以中国耕地面积变化信息系统的建设为例,对系统的总体结构、功能、数据库和系统集成等方面进行了探讨。     

基于卷积神经网络和高分辨率影像的湿地群落遥感分类——以洪河湿地为例

以洪河国家级自然保护区为研究对象,应用卷积神经网络（CNN）方法进行高分辨率湿地遥感影像的分类研究,并与基于光谱支持向量机（SP-SVM）的方法和基于纹理及光谱的支持向量机（TSP-SVM）的方法进行了对比。结果显示,对于所选取的2个研究区域,CNN分类方法的全局精度高于SP-SVM方法5.61%和5%,高于TSP-SVM方法4.18%和4.15%。尤其对于部分湿地植被的分类精度明显高于SP-SVM和TSP-SVM方法。研究表明,卷积神经网络为湿地识别的精细划分提供了有利的手段。     

Incorporating spatial association into statistical classifiers: local pattern-based prior tuning

ABSTRACT

This paper proposes a new classification method for spatial data by adjusting prior class probabilities according to local spatial patterns. First, the proposed method uses a classical statistical classifier to model training data. Second, the prior class probabilities are estimated according to the local spatial pattern and the classifier for each unseen object is adapted using the estimated prior probability. Finally, each unseen object is classified using its adapted classifier. Because the new method can be coupled with both generative and discriminant statistical classifiers, it performs generally more accurately than other methods for a variety of different spatial datasets. Experimental results show that this method has a lower prediction error than statistical classifiers that take no spatial information into account. Moreover, in the experiments, the new method also outperforms spatial auto-logistic regression and Markov random field-based methods when an appropriate estimate of local prior class distribution is used.     

基于空间数据库技术的地籍管理系统研究

随着GIS应用的深入发展,以文件管理空间数据的方式已不能满足当前GIS应用的需要,而空间数据库技术正是为解决GIS应用的企业化和社会化问题而发展起来的新技术,空间数据库技术及其应用研究是当前GIS技术研究的热点。本文分析了空间数据对象、空间数据库、空间数据库技术及其实现,研究了基于空间数据库技术的地籍管理系统在空间数据共享、海量数据管理、大范围查询检索、分布式空间数据处理与维护、地籍制图、数据安全控制等方面的应用实现,通过具体应用系统建设,提出了基于空间数据库技术的地籍管理信息系统的解决方案。     

流域可持续评价的最大熵原理——投影寻踪耦合模型

在传统投影寻踪方法的基础上,综合考虑投影向量优化中的不确定性,提出基于最大熵原理的多准则投影寻踪方法,利用加速遗传算法对多准则目标函数进行优化求解。根据投影值与标准等级值的散点图趋势关系,建立了三次趋势曲线评价模型。淮河流域可持续性评价的实例结果表明了该模型在求解评价问题中的有效性。该模型同样适用于其它领域的综合评价问题。