时空复合数据库模型及实现--以规划道路中线为例

在已有时空数据模型的基础上,提出规划道路中线的时空复合模型。应用该模型管理时态GIS数据,不会丢失历史数据,可以得到任意时刻和时间段的GIS数据以及某个地理目标的变更情况。随着时间的延续,建立的时空数据库会变得越来越大,这在一定程度上可能影响时空复合模型的查询效率。按目标的生命终止时间分库,对各库分别查询,对查询结果进行逻辑操作可以解决这个问题。结合应用实例实现对规划道路数据的各种更新编辑操作和时态查询。与目前时态GIS的研究主要集中于地块等面状地物不同,研究线状目标的时态GIS。该模型适于规划道路中线及其他线状地物数据库时空数据的管理。     

内蒙古新巴尔虎右旗多金属矿区扬尘风积物遥感监测方法

内蒙古新巴尔虎右旗甲乌拉—查干铅锌银矿区地处呼伦贝尔草原腹部,当地半干旱的气候使得该矿区尾矿库、固体废弃物堆、矿石堆等易于产生扬尘,对周边草场产生污染。采用传统的化学采样和光谱分析调查矿区扬尘污染精度虽高,但费时耗力,而利用时序遥感方法监测矿区扬尘污染则比较便捷。本研究利用2018年GF-1卫星数据完成了矿区开发占地信息提取,在分析研究区的风场和最佳扬尘观测月份基础上,使用2000年、2005年、2010年、2015年和2018年获取的5期Landsat卫星数据,采取"扬尘风积物-植被-水体和阴影"端元分解模型和人工干预的半自动剔除道路干扰方法,对矿区扬尘风积物进行遥感监测;相较于归一化差值植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)分析法,该方法在考虑植被光谱信息的同时也兼顾扬尘的光谱信息,使监测结果更为客观。比较5期遥感图像扬尘风积物提取结果发现,截止到2018年,矿区1 km缓冲区内扬尘风积物污染面积扩大到190. 57 hm~2,其中2000—2010年间和2010—2018年间的年平均增长面积分别为14. 74 hm~2和0. 64 hm~2。监测结果表明矿区采取的防治和治理措施可以明显改善扬尘风积物污染问题,但是随着矿区进一步开发,生态修复治理也应及时跟进。     

基于GIS技术的道路交通安全信息系统研究

以GIS技术为基础,针对道路交通事故信息管理的具体要求和特点,分析交通事故的发生原因、概率及各种隐患表现的定性或定量具体内容,利用GIS—RTSIS对交通事故进行分析,标示事故黑点信息和空间分布,并研究引发交通事故的各种因素,在有效掌握道路交通安全系统问题的同时,找到预防交通安全事故发生的各种途径,为道路安全评价和控制提供决策依据。文章以哈尔滨市GIS—RTSIS模拟示范工程为例,详细探讨了有关基于GIS的道路交通安全信息系统的框架设计、系统研制及开发思路。     

基于GIS的城市道路全生命周期管理系统的研究

对城市道路管理现状进行研究,提出利用地理信息技术(GIS)、商业智能技术(BI)和测绘技术管理城市道路信息,采用内外业相结合的方式,探讨以地形图道路要素为基础建立道路地理信息数据库,开发实现自前期立项到施工建设、竣工备案、道路移交、道路养护直至拆迁灭失的城市道路全生命周期管理软件。结果表明利用GIS技术开发的城市道路全生命周期管理软件能够克服传统管理模式的缺点,有效地支持道路投资、建设、接养等工作机制的完善;对城市道路的数据挖掘,为断堵头路治理、打通道路微循环和缓解交通拥堵工作提供科学的决策支持。     

基于SuperMap GIS的道路网络特征分析

道路网络特征分析是进行交通网络分析的基础,本文基于SuperMap GIS分析了道路网络特征,其中包括网络统计特征、网络中心性等网络特征,并以北京市道路网络数据为例进行了实验分析,实验结果表明SuperMapGIS是研究道路网络特征分析的重要计算平台。     

基于残差网络约束的道路提取

遥感图像的道路识别是一个重要研究课题,对GIS平台构建和数据更新有着重大贡献。然而,遥感图像中地表信息丰富,道路建设复杂,这给提取道路造成了一定的困难。本文基于残差网络模块,从以下两方面进行研究：1)构建了数据集,其包含城市、乡村道路,并运用镜像、旋转等手段对数据集进行了扩充;2)针对ResNet提出了一种改进方法,并利用数据集对网络进行了样本训练和特征学习,进行道路提取。     

基于地理国情数据的PM_(2.5)因子多元回归分析

针对对PM2.5和与其相关的测绘成果进行的相关分析和回归模型分析相对不足的问题,该文以河北省石家庄市为研究对象,在相关因素分析的基础上,运用多元线性回归分析与多元非线性回归分析两种方法对石家庄市PM2.5浓度与扬尘地表、工业企业分布、地表覆盖以及道路等地理国情数据进行回归建模,并进行对比分析,根据判定系数R2得到最优建模方法及PM2.5重要影响因素及其影响关系。结果表明,该实验中多元非线性回归分析能获得较好的拟合效果,由模型可以看出扬尘地表、未利用地、人造覆盖面积与PM2.5呈正相关,是影响PM2.5的重要因素。该研究结果对于认识空气中PM2.5的来源与分布特征具有重要的参考价值。     

长江三峡库区水文观测吴淞高程系统的确定

利用三峡库区平水区对似大地水准面高度"贴合"的特点,探索性地建立了库区水文基本点吴淞高程系统与1985国家高程基准的转换关系;基于大量水位观测数据,采用线性拟合的方法,对吴淞高程系统归化进行了探求与分析,并对库区上游平水区水文基本点吴淞高程数据进行精化,得到了一些有益的结论。     

基于GIS的赣州市城区道路可达性研究

以赣州市中心城区为研究区域,收集处理研究区域内的道路交通网络数据,采用GIS空间分析和相关统计算法,计算出道路密度、道路服务指数2个可达性指标,通过指标模型结果对赣州市中心城区交通网络的可达性现状进行分析.研究结果表明,赣州市城区道路交通网络可达性与城市建成区之间的可达性呈现相对不均衡,中心城区之间道路密度仍具有提高空间,章贡区的可达性程度最高,与南康区具有连接成片的趋势,赣县区的可达性最低.研究结果对赣州市城区道路网络的优化和未来建设有一定指导作用.     

基于微信的GIS应用及实现途径分析

随着移动互联网和移动设备的飞速发展,GIS在日常生活中的应用越来越广泛,很多行业的相关工作也需要与GIS相结合,而将GIS与移动互联相融合就成为当前的发展方向。本文简单介绍了当前最热门的移动端应用——微信,并对基于微信的GIS服务系统开发进行了探讨,对其开发优势进行了分析,介绍了其在道路网格化、抗震减灾等服务平台上的应用。     

面向关系数据库的道路识别算法研究

为适应面向关系数据库的GIS应用开发,不再依赖GIS二次开发组件对Maplnfo电子地图进行空间数据处理,提出了在关系数据库中重新组织并存储电子地图的图元数据．进而展开相关空间数据处理算法的研究。本文针对电子地图中表征道路的线对象．以道路结点为基本存储单元,融合路段走向,创建了路网数据库,将对目标点周边道路的识别问题转化为对数据库中道路结点的条件查询问题。算法通过多次T—SQL查询,搜索目标点周边的候选路段,再利用其路段走向特征筛选出在目标点四个方位上的最佳匹配路段．进而生成路网状况的综合描述。实验结果表明,本算法对目标点周边路网的分布状况有较好的识别能力．识别率高、处理时间短且系统资源占用少。     

沙尘源区AVHRR反照率时序变化与TSP的对比分析

以 2 0 0 1年 3月到 5月的几次沙尘天气为例 ,介绍基于地表覆盖的AVHRR反照率的反演结果 ,并与TSP(沙尘干量 )和Si(硅 )进行对比分析 ,发现它们具有较好的相关性 ,从而揭示了沙尘暴发生前后地表能量的变化状况 ,为预测预警沙尘天气的危害提供及时客观的空间信息     

地震灾害损失评估数据库的设计与建立──以唐山地震为例

建立地震灾害损失评估数据库是以ＩＬＷＩＳ和ＰＣＡＲＣ／ＩＮＦＯＧＩＳ软件为工作平台。它能支持矢量格式的专题图件、栅格形成的遥感数据及关系表中的属性数据；它还可以实现矢量－栅格转换；而且数据库中的属性数据作为一个独立的关系表格存贮，并对应于其相关的空间单元。该数据库是以１９７６年唐山地震的航空遥感资料为基础，主要分３步进行。第一：建立地震区的基础地理数据库，包括：地理坐标、河流水系、县级行政区、公路、铁路和居民点；第二：应用航空遥感数据（航空影象）进行震区建筑物倒毁、生命线工程破坏及场地震害的分类分级，建立地震灾害数据库；第三：在ＧＩＳ支持下，生成高烈度区包络线，并进行地震灾害据失评估。     

Fuzzy Logic System for Road Identification Using Ikonos Images

Research into both extraction of man-made objects and automatic change detection from aerial and satellite images has made significant progress in recent years. This paper presents an approach, based on a fuzzy logic system, for the identification of suburban roads in Ikonos images. The linguistic variables are the mean and standard deviation (SD) of different objects with Gaussian membership function. After the roads have been identified provisionally and their skeleton extracted, the skeleton can be vectorised and then used as direct input to a GIS for further analysis. The method was tested on an Ikonos "Geo" image covering Bilesavar in north-western Iran. For the suburban area of Bilesavar, the results showed that grey scale values ranged from 20 to 190 for non-roads and 226 to 228 for roads, the optimum width of the Gaussian kernel function was 3 and the SD was 0.4. It was also found that about 91% of main roads with a width of 6 to 12 pixels could be extracted from high resolution satellite imagery by the algorithm. The computer program for this study has been developed in visual C++ based on Windows 98     

地图数据缩编更新中道路数据匹配方法

用比例尺1∶1万的道路数据缩编更新比例尺1∶5万的相应数据,需要建立不同尺度、不同时态的道路目标间的匹配关系,以提取变化数据进行更新。通过分析道路目标间存在的分解、基本以及抽象的三个匹配层次,利用缓冲区分析和拓扑关系等手段开发了系列算法,进而完成了各目标间的匹配。实验表明,该匹配方法正确率高,实用性强,能满足缩编更新道路数据的要求。     

中国北方地区春季气溶胶光学特性地基遥感研究

基于中国北方地区地基太阳直接/散射辐射计观测,分析了2001年春季气溶胶光学厚度、尺度和吸收特性。沙尘期间,气溶胶光学厚度显著升高,而尺度上升,粗粒子浓度显著增加,大气气溶胶表现出中性或异常消光特征。除沙尘活动之外,中国华北地区人为排放也是导致气溶胶光学厚度偏高的一个重要原因。中国沙尘源区气溶胶单次散射反照率小于以往观测和模式结果。北京和香河两地气溶胶光学厚度、Angstrom指数和尺度谱基本相似,说明华北地区人为排放与沙尘活动类似,也表现出区域尺度的特点。由于沙尘气溶胶与人为排放气溶胶相比,折射指数实部偏大、虚部偏小,从而北京地区沙尘期间单次散射反照率明显大于非沙尘期间,特别是在近红外波段,说明沙尘活动不仅可以通过增加气溶胶光学厚度,同时也通过改变气溶胶物理、辐射特性来影响下游地区的气溶胶辐射强迫。     

Maintaining accurate,current, rural road network data: An extraction and updating routine using RapidEye,participatory GIS and deep learning

Accurate and current road network data is fundamental to land management and emergency response, yet challenging to produce for unpaved roads in rural and forested regions using traditional cartographic approaches. Automatic extraction of roads from satellite imagery using deep learning is a promising alternative gaining increasing attention, however most efforts have focused on urban paved roads and used very high spatial resolution imagery, which is less frequently available for rural regions. Additionally, road extraction routines still struggle to produce a fully-connected, vectorized road network. In this study covering a large forested area in Western Canada, we developed and evaluated a routine to automatically extract unpaved road pixels using a convolutional neural network (CNN), and then used the CNN outputs to update a pre-existing government road network and evaluate if and how it would change. To cover the large spatial extent mapped in this study, we trained the routine using moderately high-resolution satellite imagery from the RapidEye constellation and a ground-truth dataset collected with smartphones by organizations already operating and driving in the region. Performance of the road extraction was comparable to results achieved by others using very high-resolution imagery; recall accuracy was 89–97%, and precision was 85–91%. Using our approach to update the pre-existing road network would result in both removals and additions to the network, totalling over 1250 km, or about 20 % of the roads previously in the network. We discuss how road density estimates in the study area would change using this updated network, and situate these changes within the context of ongoing efforts to conserve grizzly bears, which are listed as a Threatened species in the region. This study demonstrates the potential of remote sensing to maintain current and accurate rural road networks in dynamic forest landscapes where new road construction is prevalent, yet roads are also frequently de-activated, reclaimed or otherwise not maintained.     

基于GIS的公路自然灾害的预警预报系统研究

自然灾害发生后,首先考虑的问题之一是如何尽快赶赴灾区实施救助,而自然灾害的一个直接结果往往是对道路交通产生毁灭性的破坏即所谓的公路自然灾害。因此,研究公路自然灾害及其应急预警预报方法具有重要的意义。本文立足于建立基于GIS的公路自然灾害预警预报系统,分析了自然灾害的类型和公路自然灾害的成因,讨论了公路自然灾害GIS的空间数据和属性数据的类型和数据组织技术,针对地质、暴风雪天气、地震等不同成因的公路自然灾害,提出了基于GIS的公路自然灾害预警预报系统的解决方案。并已经运用于为用户开发的公路自然灾害应急预警预报系统中。     

基于GIS和蚁群算法的物流配送中心选址研究

本文应用Arc GIS9.3桌面软件,在可视化的地理环境中实现了基于GIS的物流配送中心位置预选;然后基于蚁群算法的最短路径构建物流配送中心选址的目标函数,在VB开发环境中,运用Ma PObjects组件,实现了GIS环境下物流配送中心的选址。本文基于GIS平台进行选址,具有直观性、交互性等优点,并将GIS和蚁群算法结合,在解决最短路径问题上得到了较好的效果,为物流配送中心优化提供了条件。     

三维GIS中R树空间索引研究

对于三维GIS来说,建立高效的三维空间数据索引是其关键技术之一。R树索引是近年来应用最广泛的方法之一。本文以覆盖面积和重叠面积之和作为R树结点插入标准,并且引入K均值聚类算法对结点分裂算法进行了改进。另外,对于三维GIS中较大的地物如道路、河流等,实施裁剪策略。从而使R树同层结点间的重叠度显著下降,空间对象的聚簇也更趋合理,有效提高了三维GIS数据库的查询速度。