21世纪初中国土地利用变化的空间格局与驱动力

Land use and land cover change as the core of coupled human-environment systems has become a potential field of land change science (LCS) in the study of global environmental change. Based on remotely sensed data of land use change with a spatial resolution of 1 km × 1 km on national scale among every 5 years, this paper designed a new dynamic regionalization according to the comprehensive characteristics of land use change including regional differentiation, physical, economic, and macro-policy factors as well. Spatial pattern of land use change and its driving forces were investigated in China in the early 21st century. To sum up, land use change pattern of this period was characterized by rapid changes in the whole country. Over the agricultural zones, e.g., Huang-Huai-Hai Plain, the southeast coastal areas and Sichuan Basin, a great proportion of fine arable land were engrossed owing to considerable expansion of the built-up and residential areas, resulting in decrease of paddy land area in southern China. The development of oasis agriculture in Northwest China and the reclamation in Northeast China led to a slight increase in arable land area in northern China. Due to the "Grain for Green" policy, forest area was significantly increased in the middle and western developing regions, where the vegetation coverage was substantially enlarged, likewise. This paper argued the main driving forces as the implementation of the strategy on land use and regional development, such as policies of "Western Development", "Revitalization of Northeast", coupled with rapidly economic development during this period.     

基于P2P的分布式矢量地理数据在线服务研究

研究P2P环境下矢量地理数据在线服务的关键技术,提出了一种基于Linking机制的矢量地理数据组织、分割及无损拓扑重建方法.通过将矢量要素各个层次的链接关系记录在Linking信息中,形成一种松散的分布式拓扑关系,并支持矢量数据无损重建.实验证明了该组织方式和相关算法的健壮性、高效性及完备性.     

网络地图的设计原则

本文从网络地图的特点与功能入手,分析国内外主要地图学网站上的网络地图,结合笔者所进行过的纸质地图与电子地图设计研究及网络地图的设计,总结网络地图的设计特点,提出网络地图的设计原则。认为网络地图不同于一般的电子地图,网络地图的设计应有自己的特点。目前国内外主要地图学网站上的网络地图在地图设计上存在着这样或那样的问题,因此影响了网络地图的信息传输效果,不能发挥其应有的作用。笔者对此进行了分析,结合分析结果,提出了网络地图在界面设计、色彩设计、符号设计、分层设计等方面的设计原则。     

电力GIS网络模型的设计和实现

针对电力系统可靠性和实时性高,电网结构复杂,数据量大等特点,对电力GIS的网络模型进行了深入研究,并根据分析结果设计和实现了电力GIS的网络模型。该模型把电网的网络结构映射为几何网络和逻辑网络,实现了地理图与逻辑图的相互映射,通过引进复杂边和复杂交点技术解决了边"破碎"和点"破碎"问题,从而大大简化了查询维护和网络分析的复杂性。该模型支持高效率的电网网络拓扑结构的实时重构,已在我们的输配电网GIS中进行了成功应用。     

大规模室外动态场景调度机制研究

论文分析了传统的地形流式处理方法和八叉树场景组织的优缺点,然后把松散八叉树引入动态场景的组织,并提出了数据调度流水线的概念,在此基础提出了粗粒度页和细粒度片的动态调度方法。该方法是基于外存(Out-Of-Core)的实时调度方法,用粗粒度页Page组织地形,用细粒度片Tile渲染地形,既避免了频繁读取外存,又实现了对大范围的地形场景数据的精细调度;通过把调度过程分散到流水线的各阶段和各帧,减少了"爆发式"内存和磁盘I/O请求,确保了渲染的平稳性;利用数据调度流水线的阶段性管理Page和Tile的生命期,避免了Page和Tile不必要的状态转移带来的开销。     

基于XML三层B/S结构的WebGIS构建

网络地理信息系统(WebGIS)的出现,拓展了原有GIS的应用领域和功能,Internet作为WebGIS地理信息发布的平台,使GIS逐渐面向公众。近年来,有关地理信息系统异构数据库的互操作要求逐渐增多,因此引起人们的关注。XML良好的开放性和能够描述数据的功能为异构数据的互操作提供了有效的转换标准,B/S三层结构的建立能够为网络异质信息的传输提供有效的解决方案,因此,将二者结合应用于WebGIS具有良好的发展前景。本文首先简要介绍了WebGIS的独特优势以及XML和B/S三层结构的主要特点,然后对基于XML三层B/S结构的WebGIS构建在理论上进行了初步探讨。     

铁路悬索桥隧道式锚碇设计计算方法研究

悬索桥锚碇分为隧道式锚碇和重力式锚碇,采用隧道锚能较好地利用锚址区的地质条件,工程量相对重力锚小,性价比高且对周边环境扰动小。然而,隧道锚尚未形成相对完整的定量设计方法,其设计和施工主要依靠工程经验。结合我国首座铁路悬索桥隧道式锚碇工程,总结分析了隧道锚的4种破坏模式,即锚碇体侧壁界面破坏、倒圆锥台破坏、边坡整体滑移及锚碇体压缩破坏;建立了隧道锚典型破坏模式的计算模型,并基于极限平衡理论推导出相应的承载力计算公式;使用有限元法对关键设计参数进行敏感性分析;给出了隧道锚设计计算操作流程及方法,并针对依托工程给出了一个较为完整的设计范例。研究成果对铁路悬索桥隧道式锚碇设计具有指导意义。     

太湖蓝藻水华遥感动态监测信息系统设计与实现

对于动态监测太湖蓝藻水华空间分布的业务需求,构建相应遥感动态监测信息系统可以为之提供有力支持。本文从系统总体结构和系统技术流程角度介绍系统的构建思路,并且探讨研发本系统的关键技术。本系统采用系统配置与单体模式技术实现系统架构,并设计良好的数据结构组织影像数据处理过程,同时将当前蓝藻水华遥感信息提取的主要方法应用到系统影像建模中,使得本系统在太湖蓝藻水华遥感监测的业务化运行中取得明显效果。     

基于TM数据的太湖叶绿素A浓度定量反演

利用TM(ETM)数据与准实时地面采样数据,建立太湖叶绿素浓度反演模型。结果表明,TM3/(TM1+TM4)与叶绿素A浓度的相关性最好,并以此建立了太湖叶绿素A浓度线性反演模型,但反演精度并不高,因此,建立了一个两层BP神经网络模型反演太湖的叶绿素A浓度,结果表明,神经网络模型的反演精度远高于线性反演模型,16个测试样本表明,神经网络模型反演的相对误差小于30%的有15个点,占总测试样本93.75%,而线性反演模型反演相对误差在30%以下的仅有3个点,这表明对于太湖这样一个光谱特征复杂的二类水体,可以利用神经网络模型反演水质参数。     

地理与历史双重视角下的历史GIS数据模型

近年来,越来越多的历史、历史地理学者开始关注和使用GIS技术,在历史GIS数据库和信息系统研究和建设方面进行了大量的探索。但是,这些研究多是技术主导应用,对历史、历史地理信息的组织多是面向特定专题或应用,且通用性差,亟需遵循历史、历史地理学科的知识体系,发展历史GIS基础软件层面的通用数据模型。本文从地理与历史双重视角出发,以时间、地点、人物、事件（始末）历史4个要素为基础,融合地理学强调“人地关系”的思想,将历史信息抽象为历史人物、历史事件、历史地物和历史场景,以及关系和经历/过程等要素,提出并设计了一种基础的、通用的历史GIS数据模型,探讨了该数据模型的时空对象组成、时空对象的属性以及时空对象之间的关系,设计了时空对象的存储方案,并在应用系统中以典型历史人物、事件、地物和场景等要素的存储和可视化等为例,验证了模型的有效性。