基于面向对象数据模型（OODM）构建GIS一体化数据库的应用与实现初步研究

由于ＧＩＳ是集图形,图像,属性等多种数据源于一身的空间信息管理系统,因此当前该领域研究热点之一就是如何构建一体化的数据管理体制,本文首先分析了现有ＧＩＳ空间数据库机制的不足,然后介绍了目前数据库领域中一种新型的数据模型－面向对象数据数据模型,分析了采用面向对象数据模型建立ＧＩＳ空间数据库的现实意义和优势,对开发基于面向对象数据模型的ＧＩＳ一体化数据库技术路线进行了初步研究,并对有关实现方法进行了比     

基于规则库的三维地质自动建模技术研究

利用规则统一三维实体间的语义形式化表达,为建模提供统一的方法。利用三维矢量数据模型的框架,对直钻孔、斜孔、剖面、等值线、断层、褶皱等数据源,分别按规则制定一种数据格式,对多源地质数据进行标准化和信息融合,经过地质面和地质体的快速构建,提出了建立基于规则库的三维矢量数据模型。同时研究了适合各类地质特点的三维模型自动构建方法,包含多源数据耦合层状地质体自动建模技术、基于剖面单元格划分的分区—拼接自动建模技术、多约束下复杂地质结构快速建模技术、空间约束条件下三维地质属性建模技术等。在确保模型精度的前提下,尽量减少人工交互建模的工作量,提高了建模效率。     

基于Geodatabase的特征-版本时空数据组织方法

在全面分析基于特征的建模技术的基础上,利用Geodatabase面向对象技术和版本管理的双重支持,在基于特征的时空数据模型中引入版本化管理思想,探讨了一种基于Geodatabase的特征-版本时空数据模型构建方法。采用时态版本模式管理和存储抽象生成的独立特征对象,有效地消除了地理空间信息几何分层的弊端,并实现了时空数据的有效存储和多用户并发控制,为地理实体空间信息的历史重构、跟踪变化空间分析等提供一种新的思路。     

“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…     

顾及物理空间的三维不动产数据模型研究

针对现有三维数据模型难以有效支撑三维不动产物理空间和产权空间一体化管理的问题，该文提出了顾及物理空间的三维不动产数据模型。基于土地管理领域模型(LADM)分析设计了产权语义类，并利用城市地理标记语言(CityGML)发展了多层级物理空间的构建方法，通过CityGML的扩展机制实现了产权空间要素类和物理空间要素类的语义关联以及一体化存储。实验表明，该模型能够有效表达“地—楼—层—户—间”多层次的几何语义信息，解决了三维不动产数据模型内容单一、缺乏建筑语义等难点，为不动产立体化产权管理和三维确权登记等工作提供了方法支撑。     

时空一体化GIS-T数据模型与应用方法

在介绍与交通地理信息系统(GIS for transportation,GIS-T)相关的概念的基础上,归纳了GIS-T数据模型的发展和已经取得的主要成果,重点讨论了时空一体化GIS-T数据模型的基本框架。该模型着重解决了动态交通信息与道路网几何数据的一体化时空建模问题,并且进一步分析了GIS-T的基本技术方法,探讨了GIS-T的若干典型应用,并对该方向今后的研究进行了分析和展望。     

基于ArcGIS的城市人防数据模型的设计与实现

重点介绍ArcGIS的Geodatabase数据模型,并在Geodatabase的基础上构建城市人防数据模型,进一步介绍ESRI公司的空间数据库引擎（Spatial Database Engine）,分析人防数据的存储模式,最后基于ArcObjects组件对象实现人防数据的入库。     

城市地下空间三维地籍的建立

随着城市建设中地下空间的开发,传统的二维地籍已难以满足地籍管理在三维方向上的扩展,迫切需要利用三维地籍对地下空间进行数据管理和空间确权。本文基于地下空间开发中各类地物的空间特征,首先从三维自然特性与法律特性两个方面建立了三维地籍的概念,并进而阐述了三维地籍数据模型以及二维地籍与三维地籍的一体化数据管理方法。     

基于特征的城市交通网络非平面数据模型

本文通过分析交通网络特征,提出了一种适合城市交通网络数据表达与操作、基于完整交交通特征的ＧＩＳ数据模型,以弥补传统基于弧段－节点的ＧＩＳ数据模型在城市交通网络建模中的不足,并在此基础上将传统的交通网络平面图表达模式升华到非平面模式,设计了基于特征的交通网络非平面数据模型的概念建模与逻辑建模方法,为相应的数据结构与数据库实现奠定了基础。     

GIS数据模型研究与实践

着重分析了 GIS数据建模、地理数据的 3层结构及面向对象的数据模型 ,并在此基础上提出了一种基于关系数据库的面向对象 GIS数据模型     

仿生偏振特征感知与导航信息融合的空间态势感知系统

偏振成像技术已经成为有效提升空间遥感信息应用能力的有力工具。通过模拟自然界的昆虫、鸟类及鱼类偏振视觉系统的信息感知与高精度导航机制,探索基于仿生偏振视觉环境信息感知与位置姿态测量中的科学问题。构建基于偏振成像目标特征与导航信息融合的仿生态势感知系统,建立了仿生信息感知与导航解算模型,提出基于生物偏振视觉的仿生信息感知与导航的信息融合与误差分析关键算法,设计实现一种空间环境特征感知及导航信息融合的态势感知系统原理样机,数据更新率高于25 Hz,角度测量重复精度优于0.05°。     

GIS中面向对象时空数据模型

由于当前的地理信息系统软件难以处理时态现象，时态数据模型已忧为ＧＩＳ领域的一个研究热点。许多学者提出了多种时态数据模型。本文作者在提出了矢量栅格一体化的面向对象数据模型之后，再一次对时态问题进行了分析研究，净面向对象的数据模型扩充到时间维。有三种方法表达空间对象的历史变化。第一种是将版本信息记录在关系表上；第二种是将版本信息标记在记录上；第三种是将版本信息标记在属性上。本文采用面向对象的方法，将版     

虚拟地理环境时空建模及其作战计划推演应用

制定科学、合理、完备的作战计划是赢得现代战争的关键,作战计划推演可辅助指挥员查找作战计划潜在的冲突与矛盾、优化作战方案。虚拟地理环境可为作战计划推演提供时空描述机制、环境分析模型和态势可视化环境。本文首先设计了面向作战计划推演的虚拟战场环境空间剖分与编码方法和战场环境时空数据组织模型;然后提出基于推演事件的作战计划表达方法,设计了基于推演事件的作战计划时空冲突检测和动态演播方法;最后在防空作战推演中进行了典型应用,验证了方法的可行性。     

面向目标的栅格矢量一体化三维数据模型

首先对现有的三维空间数据模型进行了讨论 ,分析了栅格、矢量和混合数据模型的特点 ,提出了一种面向目标的栅格矢量一体化数据模型。该模型将栅格数据以矢量方式进行组织 ,从而同时具有矢量和栅格数据模型的优点 ,也克服了目前普遍应用的混合模型所存在的缺点。还提出了一种三维空间的三级栅格划分和行次序编码方法。该方法存储空间小 ,便于快速索引和计算。最后 ,给出了具体的数据结构     

构建面向个性化服务的特大城市云空间数据中心

特大城市测绘地理信息数据具有数据海量、增长快速、多源异构、频繁使用的特点。随着大数据和Web2.0时代的到来,传统的空间数据存储管理与共享服务模式存在成果缺乏整合和挖掘、空间信息服务被动且无差别性等缺点,难以满足用户不断提高的空间数据内容、服务响应速度和服务质量的要求,也难以适应因人而异的个性化空间信息服务的需求。本文对个性化服务和云空间数据中心构建的关键技术进行了研究,提出了个性化空间数据情境应用模式,以及一种基于Web客户端的个人异构空间数据在线集成方法,基于NoSQL实现了个人空间数据与传统空间数据服务集成,并以北京市为例基于私有云构建了安全可靠、高效运行、可扩展、用户参与度高、提供个性化服务的特大城市云空间数据中心。     

Space,time, and situational awareness in natural hazards: a case study of Hurricane Sandy with social media data

ABSTRACT

Various methods have been developed to investigate the geospatial information, temporal component, and message content in disaster-related social media data to enrich human-centric information for situational awareness. However, few studies have simultaneously analyzed these three dimensions (i.e. space, time, and content). With an attempt to bring a space–time perspective into situational awareness, this study develops a novel approach to integrate space, time, and content dimensions in social media data and enable a space–time analysis of detailed social responses to a natural disaster. Using Markov transition probability matrix and location quotient, we analyzed the Hurricane Sandy tweets in New York City and explored how people’s conversational topics changed across space and over time. Our approach offers potential to facilitate efficient policy/decision-making and rapid response in mitigations of damages caused by natural disasters.     

面向城市道路的多传感器融合定位导航技术

方便地获取高精度、高可靠的轨迹数据是交通、旅游等行业智能化发展的关键。鉴于此，本文设计一款集GPS、SINS和OBD于一体的多源车载组合导航系统来收集轨迹数据，提出数据融合的方法来弥补因传感器噪声导致的位置累积误差，并在GPS失锁时有效预测轨迹位置信息。此方法通过梯度提升与决策树相结合建立INS误差补偿模型，并引用粒子群算法优化模型的回归参数，可有效避免误差积累；再利用联邦滤波器实现GPS、SINS和OBD数据融合，提高了轨迹信息的准确性。实际道路测试证明，基于此方法的组合导航系统，在多种路况下可收集连续精准的轨迹数据。     

顾及地标可视性的室内导航路径优化算法

提出了一种构建室内行人通行网络的方法,利用矢量建筑图自动构建室内建筑、地标的可视关系,建立行人导航通行规则,支持室内导航路径规划。实验结果表明,此方法能够有效描述室内行人通行规则,并满足拓扑网络构建的实时性需求,减少大规模存储与维护室内路网的压力。在此基础上提出了一种多目标导航路径优化算法,该算法时间开销较低,能够实时地进行路径规划,得到的最优路径与最短路径相比具有更高的地标可见性和覆盖率。     

空间染色镶嵌模型理论与应用

地理空间数据模型及其对地理对象-空间关系的描述是地理信息科学（GIS）理论与应用研究的核心内容。介绍和讨论了一种新的GIS空间数据模型—空间染色模型（spatial chromatic model,SCM）的结构、操作、应用及其在地理学上的含义。SCM的特点是其每个基础数据单元（细胞）具有一个唯一的编码,这些编码提供了面向各种GIS空间分析和运算的丰富信息。SCM的本质是一种基于实体第一性的相对性地理空间,它有助于从一个新的视角更加深入地理解地理实体-空间关系。     

煤矿区地质环境与地质灾害遥感集成监测系统的关键技术

面向“数字矿山”应用系统的需要,在分析煤矿区地质环境和地质灾害特点及其在遥感监测理论依据的基础上,提出了煤矿区地质环境与地质灾害遥感集成监测系统的技术思路和体系结构,强调各种监测技术手段、不同时空尺度、不同数据源和不同主题信息的集成,并针对这一集成系统实现与应用中的多目标遥感信息处理、环境传感器网络应用、遥感监测数据与专题分析模型的集成、数据质量控制等关键问题进行了探讨。