地理大数据支持下的城市功能区识别研究

准确识别城市功能区有助于精细化城市管理、合理化资源配置。传统的城市功能区识别方法在很大程度上依赖实地调研及统计年鉴数据,不可避免地存在较大的主观性,且受限于数据获取的繁琐性,导致识别过程耗时耗力且效率低下。地理大数据的广泛应用为城市研究提供了一种新的方法和途径,已被用于辅助城市规划建设与管理相关工作。为推广和普及地理大数据在城市功能区识别中的应用,以特大城市为研究对象,基于OSM(OpenStreetMap)路网与互联网位置信息等地理大数据,准确识别了研究区内多种类型的主要功能区,并将识别结果与城市实景予以比较和验证。实验结果表明,基于地理大数据结合区域活跃度指标的空间与时间尺度分析,可以较为准确地识别出符合特大城市规划现状的主要功能区,证明了地理大数据支持下的城市功能区识别的有效性,有助于为城市规划和建设管理等相关工作的高效开展提供参考。     

一种地名地理实体数据自动获取方法

以提高地名地理实体数据自动化生产程度为切入点,充分利用矢量基础地理框架数据成果,提出了一种地名地理实体数据自动获取方法。首先结合矢量基础地理框架数据的数据分布特点,制定了合理的地名地理实体数据自动提取策略;在此基础上,针对所提取的数据集存在重复地名、同一地名的地理实体数据存储分散或被动分割等问题,通过设计有效的地名匹配策略,对同一地名进行去除重复处理,在此基础上将对应的地名地理实体数据进行归并处理;最后,结合实体数据的组织特点,建立了适合于点、线、面、多点、多线、多面、几何集合等不同类型的地名地理实体数据重组方法,实现对地名地理实体数据的空间重组。实验表明,采用所提出的方法,不仅能有效地获取地名地理实体数据,满足地名工程建设需求;而且改变了传统的数据生产模式,充分利用了现有数据成果,避免了地名地理实体数据的重复建设。该方法的提出为地名相关工程建设中地名地理实体数据的生产、更新提供了一种新思路和新方法。     

大数据视角的城市规划编制方法研究

大数据时代的来临,为城市规划编制方法带来新的突破契机,为实时动态获取城市居民生活和行为特征信息,评估和预测城市规划编制成果提供方法和技术支持。本文从大数据视角的城市规划思维方式出发,梳理了城市规划编制各阶段采用的大数据研究方法和技术,最后指出当前城市规划编制中存在的问题,以期促进大数据助推城市精准规划。     

海陆岸线多尺度矢量数据获取方法及其尺度效应评估

地理空间数据的多尺度表征是制图学的基石,是支撑地理数据多尺度建模分析的前提。通过对从遥感影像获取的一定尺度的地理要素矢量数据进行选择、化简、聚合或其他处理,以获取多尺度矢量数据,但多种综合处理模型和方法会导致多尺度矢量数据存在着不同程度的信息损失。本文基于地理信息系统（ArcGIS 10.6）的矢量数据制图综合功能模块,通过整合多种内嵌的自动算法和模型,结合人机协同的辅助处理方法,构建了一套系统的海陆岸线空间尺度上推方法体系,并将其应用于南美洲大陆海陆岸线矢量数据从m级空间尺度上推到30 m、250 m和1 km。基于分形理论,首次提出线矢量数据复杂度指数概念,用以表征海陆岸线地理要素特征和对比其信息精细化程度。在此基础上,对获取的30 m、250 m和1 km海陆岸线矢量数据进行信息损失评估,结果显示制图综合引起陆地和水域空间属性的改变,不同尺度表征的地理要素信息精细度存在显著差异：相比m级基础数据,30 m、250 m和1 km海陆岸线矢量数据陆地图斑数量损失分别为32.07%、90.46%和98.61%,岛屿线矢量长度信息损失分别为6.32%、49.26%和75.47%;南美洲大陆海岸线矢量数据信息精细度分别降低1.97%、25.33%和45.39%。本文构建的计算机自动综合模型和人工处理相结合的海陆岸线矢量数据空间尺度上推方法,可以实现海陆岸线矢量数据空间尺度上推获取不同尺度的线矢量数据,并描述了不同空间尺度矢量数据的信息损失状况。     

大数据环境下地理信息产业发展的几点思考

大数据背景下地理信息产业的发展有了新的驱动力,通过思考这种驱动力对产业发展可能产生的影响,分析指出了大数据在地理信息产业中的中心地位和重要价值,综述了大数据给地理信息产业的涵盖范围、关键技术和服务模式所带来的重大变革,探讨了大数据技术对于GIS传统技术优化升级的几个着力点,并剖析了大数据技术在地理信息产业的相关应用中所面临的制约因素。     

多源空间数据融合技术探讨

地理信息系统的迅速发展和广泛应用导致了空间多源数据的产生,给数据的集成和信息共享带来不便。不同数据源,不同数据精度和不同数据模型的地理数据融合理论与方法的研究,对于降低地理数据的生产成本,加快现有地理信息更新速度,提高地理数据质量有着重要的现实意义。本文对多种空间数据融合的原理与方法进行了讨论,给出了空间数据融合的多种应用,并对数据融合的发展方向进行了展望。     

图像地理定位研究进展

图像地理定位是将没有地理位置的图像,通过一系列方法获得对应地理位置,使其与现实地理空间建立关联映射的技术。该技术对进一步挖掘图像信息有着重要的作用,在网络空间测绘、情报获取、用户室外定位、增强现实等方面具有较高的应用价值。尽管计算机视觉领域取得了巨大的进展,但是由于图像地理定位涉及到图像特征提取、大规模数据检索、大规模点云处理、深度学习、地理信息特征提取、几何建模与推理、语义场景理解、基于上下文的推理、多数据融合应用等多个领域,所以对图像的高精度自动地理定位仍是需要进一步解决的难题。本文对图像地理定位研究进展进行了梳理,主要包括图像地理定位方法、图像地理定位数据集、图像地理定位评价方法和图像地理定位总结与展望4个方面。首先按照研究内容相关性将图像地理定位方法分为了图像检索、2D-3D匹配和跨模态检索3类方法,并详细介绍了每一类方法的最新研究进展;其次对图像地理定位研究所用的数据集和评价方法进行了归类与总结;最后分析了图像地理定位的研究现状,并从全球地理定位、自然区域地理定位、多方法融合地理定位、基于POI数据的地理定位和预选位置的精细化定位等方面对图像地理定位的未来研究方向进行了展望。     

城区基础地理信息管理系统建设的实践--以潍坊市为例

近年来,随着全国地理信息产业的高速发展,国土部门主持开展的基本比例尺基础地理信息数据采集及数据库建设工作在全国各地相继展开。结合潍坊市实际,对城区基础地理信息数据库建设进行了有益实践,从地理信息数据获取、处理,到数据库建设,总结提出了可行的技术路线和方法,具有实用与借鉴价值。城区基础地理信息数据库的建设,对于提升城市基础地理信息的管理水平,为城市规划、建设与管理提供信息保障服务,可以取得良好的经济与社会效益。     

大数据时代的人类移动性研究

人类个体/群体移动特征是多学科共同关注的研究主题。移动定位、无线通讯和移动互联网技术的快速发展使得获取大规模、长时间序列、精细时空粒度的个体移动轨迹和相互作用定量化成为可能。同时,地理信息科学、统计物理学、复杂网络科学和计算机科学等多学科交叉也为人类移动性研究的定量化提供了有力支撑。本文首先系统总结了大数据时代开展人类移动性研究的多源异构数据基础和多学科研究方法,然后将人类移动性研究归纳为面向人和面向地理空间两大方向。面向人的研究侧重探索人类移动特性的统计规律,并建立模型解释相应的动力学机制,或分析人类活动模式,并预测出行或活动;面向地理空间的研究侧重从地理视角分析人类群体在地理空间中的移动,探索宏观活动和地理空间的交互特征。围绕这两大方向,本文评述了人类移动性的研究进展和存在问题,认为人类移动性研究在数据稀疏性、数据偏斜影响与处理、多源异构数据挖掘、机器学习方法等方面依然面临挑战,对多学科研究方法的交叉与融合提出了更高要求。     

地理数据空间本体构建及其在数据检索中的应用

随着新地理信息时代的来临,地理数据已经呈现出爆炸式增长的趋势。如何在海量的地理数据中准确、及时地找到人们所需要的数据,并把相关联的数据智能地推荐给用户,成为亟待解决的一大难题。针对传统以关键词、主题词等字符串匹配为核心的数据发现方法存在的查不全、查不准的问题,本文通过对地理空间中的概念、属性、关系、规则,以及相应实例的详细表达,初步提出了地理空间本体构建框架,并在此基础上构建了较为完整的地理数据空间本体,以实现地理数据的智能关联,最后在地球系统科学数据共享平台中进行应用实践。结果表明,引入地理数据空间本体后,检索的结果在数据的查全和查准方面显著提高,而且还能智能推荐相关联的数据信息。本文构建的地理数据空间本体对于大数据时代背景下地理数据的精确发现和共享有重要意义。     

导航地理框架数据建模与实现技术初探——基于基础地理数据的道路网络构建

导航地理框架数据是导航地理数据的基础,是集成导航应用的交通信息与服务信息的空间定位框架。导航地理框架数据的特点在于描述与表达道路网络的连通关系。它在表达和组织方式方面与传统的基础地理数据有较大区别。本文通过分析现有基础地理数据中道路信息表达的特点,研究了导航地理框架数据的内容与拓扑表达,提出了基于基础地理数据的导航地理框架数据道路网络构建方法。     

基于“遥感、大数据、互联网+城乡规划”的“智慧规划”创新模式的探索——以东莞市为例

"遥感、大数据、互联网+"等新技术集成应用,极大地丰富了数据获取来源,为城乡规划提供了新的分析方法。本文以东莞市为例,总结了东莞市城乡规划信息化与新技术应用的发展历程,结合新技术的应用时代背景,揭示了存在的问题,并为探索基于"遥感、大数据、互联网+城乡规划"的"智慧规划"创新模式提出了建议,为加强城市规划建设管理,提升城市品质提供技术基础,同时为中小城市的规划信息化及新技术应用提供借鉴。     

城市基础地理信息公共服务平台的建设与实践研究

目前公共服务平台建设逐渐成为城市规划和国土管理部门的工作重心。本文从整体思维的角度阐述了城市地理信息公共服务平台架构和平台的建设模式,随后着重讨论了基于数据安全的网络拓扑设计,最后通过增城市地理信息公共服务平台实例分析了基础地理数据动态更新、地图服务和权限管理等技术要点。     

基于大数据和空间信息平台的深圳城市规划创新探索

互联网信息时代下,城市发展和建设中的要素愈加复杂,网络交织更加密切.面对城市规划领域的创新变革,深圳市总结空间信息平台多年建设经验,结合最新大数据等技术手段,探索了新时代下城市规划在理念、模式、方法、内容等方面的创新应用,推进信息技术助力城市规划智慧转型.     

地理空间数据来源本体及其在数据关联中的应用

数据来源是数据可靠性评价的重要参考因素,是地理空间数据本体的重要研究内容。本文针对来源这一重要的地理空间数据研究对象,系统地分析了地理空间数据来源的涵义,建立了地理空间数据来源本体模型,在此基础上,提出了地理空间数据来源本体的概念体系和来源本体概念间关系及其属性的形式化表达方法,并构建出地理空间数据来源本体。最后,以“科技基础性工作专项”项目数据资料为例,基于来源本体库,利用RDF从来源角度实现数据的语义关联,通过web前端框架D3.js技术实现数据与其来源信息的可视化。结果表明,基于来源本体的数据关联可以有效解决数据来源信息描述不规范的问题以及能够支持地学数据语义检索、智能推荐等应用,为促进地学数据共享和数据关联应用提供了一种新方法和新思路。     

基于大规模手机定位数据的群体活动时空特征分析

城市空间与居民行为不断交互,相互影响。探究城市空间中的群体活动分布及其时空变化能够帮助数据驱动的城市规划与城市治理。基于大数据的时空间群体活动研究是当前时空大数据研究的一个热点。本文以深圳市为例,基于约1000万手机用户在某一工作日的基站尺度的手机定位数据,识别用户停留位置和停留活动,重建活动语义信息,分析用户的停留点和停留活动的分布差异,研究群体活动的时空分布模式,探讨人群活动模式的多样分布特征。研究表明：停留位置和活动分布存在差异,每人每天平均的停留个数约为2.1个,而每人每天平均从事的活动约为3.4个;不同类型的活动在时间上存在波动;群体活动存在空间分异特征,整体上服从“空间幂律”。本研究揭示了城市空间中群体活动的多样性及其时空分布特征,对于城市居民活动研究、城市交通优化和城市规划具有重要的意义。     

基于Python的农村土地承包经营权地块数据处理的研究

地块数据是农村土地承包经营权确权颁证工作中一个重要的数据。在实际生产工作中,从dwg格式数据提取地块边线并获取相关信息工作量大且具有重复性,文章针对这个问题以Python为开发环境调用Arc GIS地理处理工具,实现地理数据批处理,提高地块数据处理的工作效率。     

基于多源时空大数据的城市规划研究——以杭州市下城区为例

多源时空大数据的应用,为城市规划、城市问题的分析和解决提供了新的思路、手段。以杭州市下城区为例,首先利用兴趣点数据进行城市功能区识别,在城市功能区基础上采集手机信令数据与互联网房价数据,进行不同功能区的职住人口、房价水平和人口密度等城市特征的挖掘与分析,以期探索多源时空大数据在城市功能识别和特征挖掘方面的应用和方法,为城市规划提供新的思路。研究结果表明,杭州市下城区可以分为居住、商业、办公和混合4种功能区类型,且呈现明显的空间聚集特征。其中,商业区的职住比、平均房价水平和人口密度明显高于其他功能区,办公区其次,居住区最低,而混合区则位于中位数水平。研究结果可以为下城区规划调整、功能区布置和设施布局等方面提供政策依据和建议。     

一种基于三维Arnold变换的矢量地理数据置乱加密方法

矢量地理数据具有位置精度高、语义丰富、空间关系明确等特点,易于同各类专题信息集成、融合使用,是地理信息系统的一类重要数据源.互联网和大数据背景下,矢量地理数据面临泄密、侵权、窃取等安全隐患日益凸显.为此,本文分析比较了几类主要的矢量空间数据安全技术,认为数据置乱技术具有较为均衡的安全防护性能,实际应用潜力大,将经典的图像数据置乱思路引入矢量地理数据,提出了一种基于三维Arnold变换的矢量地理数据置乱加密方法.实验表明,该方法简洁高效,具有置乱度高、保持原有数据结构、完全可逆和抗暴力攻击等特点.     

倾斜摄影三维建模技术在不动产登记中的应用

2016年,不动产统一登记正式实施,不动产要素数据和属性的复杂性对空间地理信息提出了更高的要求。传统二维地理信息数据仅仅是平面的数据,无法实现对三维空间管理的需要。倾斜摄影测量是近年来发展十分迅速的一项高新测绘技术,能够以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景,获取高分辨率的数字地面模型、逼真的真正射影像和精细的真三维城市模型等测量产品,其中,精细化的三维模型作为城市地理空间框架的重要新型数据,为城市规划、建设、管理和信息化提供三维空间环境,更能反映真实的现实世界,目前已在许多行业得到应用。将该模型应用于不动产统一登记,对于实施三维不动产登记管理,提高不动产空间管理的能力具有重要意义。