多尺度地名地址空间区位编码模型研究

针对目前地名地址编码存在的区位信息缺乏、编码粒度较粗、稳定性和可读性较差等问题,本文提出了地名地址编码设计的3个原则：（1）每个地名地址的编码独立且稳定;（2）编码易于实现;（3）编码便于识读。基于地球剖分理论,设计了一种多尺度的地名地址空间区位编码模型,该编码模型以地球剖分网格作为基础单元,建立地名地址空间区位属性与球面网格的映射关系。进一步提出了地名地址空间区位编码方法,该编码是由定位码、层级码和半跨度码组成的一维定长组合码,并且从空间位置、区域范围和空间关系3个方面分析了对空间区位编码的识读方法。最后,以物流行业为例,探讨了地名地址空间区位编码模型的应用思路与前景。结果表明,该模型便于计算机存储与管理,能够为地名地址的网格化管理提供组织与表达基础,对智慧城市建设具有很强的理论和实用价值。     

确定板块运动学模型的台站选取

国际地球参考架(ITRF)和板块运动模型的台站选取标准都具有随意性，直接影响地球参考架和板块运动模型的精度和可信度。提出了一种确定刚体板块内台站的新方法，即从ITRF2000速度场利用7参数转换得到的各台站运动速度残差，使其向刚性板块运动逼近，通过多次循环，从而确定各板块的刚性台站，可更好地定向地球参考架和建立高精度板块运动模型。     

一种基于地球剖分网格的区域面积计算方法

区域面积计算是区域分析的基础。随着空间信息剖分组织理论的发展,地球剖分网格受到广泛关注,并且显示了在空间大数据组织能力上的潜力。球面空间与欧式空间不同胚导致地球剖分网格规格不一的特征,在进行区域面积计算时需要先将网格转换回对应的经纬度范围,再进行积分运算,流程复杂,计算效率不高。由此本文根据GeoSOT全球参考网格的剖分方案,基于矩阵变换的分块、邻接操作以及向量的乘法运算,设计了一种可以摆脱经纬度和积分运算的面积计算方法,并针对此方法设计实验验证了其可行性和高效性,为网格体系下区域面积计算提供一种新思路。     

地球数字产品的空间数学基础

在分析当前地球数字产品空间数学基础局限性的基础上,将地图投影概念由传统的曲面到平面的变换扩展为曲面到曲面的变换,提出一套适合于大型GIS和地球数字产品的“地图投影”模型的实用模型,该模型的视图采用等距离切圆柱投影,度量空间是椭球面几何系统,符合计算机环境下GIS视图与度量空间分离的特性。鉴于全球多分辨率连续可视化,精密可视化量算,三维、多维地球数据统一,标准的空间定位框架和只有在统一的空间系统内全球资源、生态环境数据才能进行精确的地理分析等四个方面的需要,从地图投影进到本模型将是方向和技术趋势。     

基于地图代数的地球椭球面空间分析系统的研究与设计

基于地图代数方法和组件式GIS开发技术研究了地球椭球面空间分析系统的设计和原型开发。系统实现了地球椭球面上的长度和面积度量、航迹线可视化、缓冲区生成、Voronoi图构造等特色功能,对于传统的以投影平面为基础的空间分析方法进行了改进,特别适用于地球椭球面上的空间分析和全球范围内复杂地理数据的快速高精度计算,在数字地球的建设以及其他全球性问题的研究当中可以发挥重要作用。     

空间统计方法及其在地球化学数据处理中的应用

提供了一种新型的空间统计技术 ,有助于勘查地质学家和地球化学家进行地球化学数据分析和异常筛选。建立在移动平均技术基础之上 ,对任意一个样品位置 ,以该样品为中心具有窗口大小r可变化的移动窗口内 ,可计算出窗口内的一组样品所确定的统计量U (r)值 ,根据统计量的最佳值U(r0 )所成的图像 ,可以更好的反映相邻样品间存在的空间相关和变化特征 ,有助于地球化学模式识别和异常筛选。     

基于网格服务的空间决策支持系统及其应用

空间决策支持系统的研发是当前GIS的一个重要方向。本文分析了空间决策支持系统当今所存在的一些问题,并将网格技术和OGSA架构引入到空间决策支持系统中,提出了基于网格服务的空间决策支持系统的结构框架。阐述了各组成部分的逻辑工作流程,并结合风暴潮领域的一个应用实例讨论了基于网格服务的空间决策支持系统的运行流程。最后分析并指出了基于网格服务的空间决策支持系统的优点。     

三维虚拟地球的海洋信息适用性分析及原型研究

分析了三维虚拟地球在海洋应用上具有的优势及可能面临的挑战的基础上,首次提出了一种结合网格、语义网等前沿技术和理念,利用三维虚拟地球实现三维虚拟海洋的技术方案;并按照SOA的多层次架构,采用XML的多源异构海洋环境数据快速交换、海洋环境信息服务快速封装与发布、海洋环境信息服务虚拟组织、远程可视化等关键技术,实现了海洋环境信息网格平台及网格前端门户系统--三维虚拟海样(VRMarine)。VRMarine不仅能够集成网格环境下多源海洋环境信息服务,再现逼真的三维海洋环境场景,同时,还支持对功能服务的动态集成,实现多维时空特征分析。研究表明,该方案是切实可行和有效的,对三维虚拟海洋具有一定的现实及指导意义。     

GeoSOT-3D椭球体剖分真三维数据表达

随着地球观测技术和信息技术的进步,以全球为背景的科学探索不断增多,不仅是地球表面信息,地下、水下、空中等地球上各个层次的空间信息都受到极大的关注。地球球体剖分网格可以构建真三维的数据模型,进而实现空天地、地下水下一体化的空间数据组织、管理、表达与应用。本文详细论述了GeoSOT-3D椭球体剖分网格的剖分空间框架、剖分编码与剖分尺度特性等理论体系。建立基于GeoSOT-3D的空间对象的真三维表达模型。利用该真三维模型实现了地球椭球体的地上地下可视化,点线面体等空间实体的可视化。研究表明,GeoSOT-3D椭球体剖分具有椭球剖分框架简单、体系完整、二三维一致等特点,因而在该框架下的真三维数据模型可用于下一代地理信息系统中的空间大数据的组织管理与表达。     

全息地球数据立方体模型研究

进入地球大数据与地球人工智能时代，数字地球建模要求也从地表扩展到全域全时全息，而当前数字地球的数据模型还基本停留在瓦片或地球网格剖分数据模型阶段，严重制约了场景化、智能化数字地球应用。本文提出了全息地球概念以及相应的地球数据立方体组织模型，采用全球多级格网参考系统来描述和表达多尺度空间，用平面或立体格元来表达空间位置，将传统“经度、纬度、高程、时间”时空表达发展至“时间粒度、时间覆盖、网格位置、格网尺度”新时空表达体系，并设计了按照“时间—空间—尺度—属性”一致性描述的全息地球数据建模方案，将矢量、栅格、格网、时序阵列、三维模型等多模态数据归纳至一个统一模型中，使得任何引用特定地球数据立方体中的数据值在时间、空间、尺度都是对齐的，解决了全息地球跨专业、多维时空动态场景数据时空融合集成难题，并结合深时数字地球国际大科学计划全球数字化科研平台需求，开发了深时古地形时空动态可视化模拟系统，完成对模型的验证。     

华北五省开展“地球日”宣传活动

4月22日是世界地球日,今年活动主题是：“珍惜地球资源,转变发展方式——节约集约利用国土资源共同保护自然生态空间”。华北五省纷纷举行了宣传活动。北京市国土资源局在北京市育才学校隆重举行了“第45个世界地球日主题宣传活动周启动仪式”,学生们提出“爱护自然、保护地球,从我做起”的倡议;     

Web环境下地学数据共享用户行为模式分析

了解科学数据共享用户行为特征对实现高效、精准的数据共享服务具有重要的参考意义。本文基于国家地球系统科学数据共享平台网站服务器日志及服务记录数据,利用空间数据挖掘及Web使用挖掘技术,探索地球系统科学数据共享用户行为模式。在数据预处理阶段,完成用户识别、会话识别、位置识别,并对数据进行空间建模、空间数据库建库。在数据挖掘阶段,分别对用户产生的网页浏览数、会话数、数据集浏览数为对象进行空间“热点”分析,识别用户行为的地域差异。针对用户数据浏览和下载行为,采用FP-growth算法对用户——数据之间进行关联规则挖掘,发现用户对数据关注和使用的高频规律。分析结果表明：（1）该共享平台用户地在国内各省市均有分布,用户最多的3个省（市）分别为北京市、山东省、江苏省,该分布与国内高校学生分布相关程度不高,但与“211工程”高校学生的空间分布相关度较高;（2）空间“热点”分析表明,北京、天津及河北北部无论在网页浏览、数据浏览还是会话量上都是“热点”区域,但识别的“冷点”区域有较大不同,尤其是数据访问“冷点”分布较广,如南方沿海省份、河南省、山东省、四川省等;（3）关联规则挖掘发现多个数据浏览高频项目集以及关联规则。数据下载高频项与数据浏览高频模式较好吻合,但下载行为未表现出明显关联规则。本文提供了一种结合Web使用挖掘和空间数据挖掘的用户行为模式挖掘方法,该方法也可用于其他类型网站的数据挖掘。     

真三维地质模型构建的球体测地线八叉树网格方法

三维地质空间表达可以准确揭示地质现象与过程的空间结构与分布规律。传统三维地质建模方法广泛存在着面向局部小区域、基于投影数据、表面静态建模、难以进行3D空间查询与分析、不利于时空大数据的组织与管理等缺陷。地球剖分网格以其全球全方位视角、循环递归剖分机制和有机灵活的编解码策略为解决上述问题、构建新一代数字地球平台提供了新的技术方案。本文以郑州航空港经济区为例,利用实测地质数据,基于球体测地线八叉树剖分瓦块（SGOG网格）,建立区域真三维地质模型框架,并进行空间分析。在对原始数据进行预处理的基础上,将SGOG特定剖分层次的瓦块节点与地质体外包络体特征点数据进行匹配,构建真三维地质框架;通过漏洞修补和着色渲染,建立多尺度多地层三维地质体模型;在此基础上,进行真三维地质空间分析,包括地质体真三维剖面、数字钻孔以及几何特征参数计算。实验结果表明：本文的建模方法,不但结构简单,操作方便,适用于复杂不规则的地质体,而且可以利用SGOG瓦块的多尺度特性,灵活实现精度与尺度的自适应表达,方便进行多角度真三维空间分析。地球剖分网格是数字地球发展的必然趋势。     

IERS地球参考系统、大地测量常数及其实现

介绍了国际地球自转服务局（IERS，International Earth Rotation Service）所定义的地球参考系统、大地测量常数及其实现，IERS规范（2003）中一些新的内容．特别是IERS采用国际地球参考系统2000（ITRS2000）后的一些新进展。对ITRS2000的实现,即国际地球参考框架2000（ITRF2000）的定义、主要参数、及其应满足的条件进行了研究，重点指出了它和历史上各个ITRFyy的不同、特色及其联系。     

《地球信息科学学报》征稿简则

正《地球信息科学学报》是由中国科学院主管,中国科学院地理科学与资源研究所、中国地理学会主办的综合性学术刊物,2001年9月经国家新闻出版总署和ISSN中国国家中心批准,2002年正式向国内外公开发行。地球信息科学是面向21世纪信息时代的新兴学科,是地球系统科学、信息科学、地理信息技术交叉与融合的产物。它以地球系统信息流为研究对象,探索时空数据挖掘与知识发现、地理系统格局与过程模拟、遥感地学计算的方法体系,完善地球信息科学方法论,发展时空数据集成管理、高性能地学计算、时空数据可视化、地理信息服务等核心技术,促进地理信息系统技术创新,研究地球系统科学数据共享标准规范与关键技术,推动地学信息化科研环境建设。《地球信息科学学报》主要刊登地球信息科学领域具有前瞻性、创新性、探索性和交叉性的原创研究论文,设有地球信息科学理论与方法、陆地表层系统模拟、地理空间分析综合应用、地理信息系统软件技术、遥感科学与应用技术、地图学与地学信息图谱、人文学和社会科学研究中的空间分析应用等专栏。热忱欢迎国内外学者踊跃赐稿。     

《地球信息科学导论》简介

本书是一部专题而又较系统地介绍地球信息科学的基础性教科书，分为上、下篇，共18章。上篇12章为地球信息科学的理论、方法与技术，分别论述地球信息科学的基本概念与理论基础，作为地球信息科学的方法与技术的全球定位系统、遥感、地理信息系统及其应用，地球信息空间数据库技术、空间信息分析模型、可视化方法技术，地球信息标准化与规范化、地球信息共享，地球信息综合制图、地学信息图谱等内容。[第一段]     

网格环境下分布式空间离群挖掘体系的设计与应用

空间离群是指空间数据集中那些非空间属性值与邻域中其他空间对象明显不同的空间对象。空间数据一般按地理分布存储具有海量特性,传统的集中式处理模式不能满足海量数据处理的效率和空间数据本身的安全性等要求。因此,在研究小组开发的地理知识服务网格平台GeoKS-Grid的基础上,本文针对分布式空间离群挖掘,提出了一个基于网格的分布...     

基于计算网格的DEM空间分析系统

计算网格技术可以解决DEM空间分析中大数据量和高密度计算对计算资源的需求。计算网格平台Alche-mi给出了模型系统的架构设计和层次设计,将系统划分为DEM分析服务器、计算网格节点和空间数据库服务器;通过集中式空间数据库服务器和基于数据分解的方法设计了系统的并行算法。实例结果表明,应用网格技术可以显著提高大计算量DEM模型分析的运算效率,具有重要理论和现实意义。     

从地理信息系统到地球系统模拟

围绕我国地理信息系统的建设特点和发展脉络,从地理信息系统的概念、结构与功能,从图形数据管理、数据挖掘、空间分析到地理现象或实体空间分布格局、时间演化过程、系统界面间耦合模式及系统间的相互作用分析,再到地球系统模拟的发展历程,回顾分析了陈述彭先生发展我国地理信息系统事业的学术理念、战略思想与科学体系,从中领悟地理信息系统的多维动态、区域综合、系统耦合、过程集成的研究体系。     

山东省黄河下游流域生态地球化学调查数据库建设与应用

介绍了山东省黄河下游流域生态地球化学调查项目中,应用计算机数据库技术和GIS技术,采用中国地调局发展研究中心开发的区域地球化学数据库信息系统(GeoMDIS),建立山东省黄河下游流域生态地球化学调查数据库,实现了对各类样品数据进行收集、存储、更新和统计分析管理,为今后利用这些数据服务于政府宏观决策、国土资源规划、农业结构调整、生态环境改善、监测、治理和评价提供一个有效的信息化平台。