迭代演进式GIS需求分析模型研究

需求分析是信息系统或软件开发生命周期中一个重要阶段，并具有自己的生命周期。需求分析具有迭代性、演进性和并行性三大特性。通常，需求分析方式隐含在各种系统开发模型中，20世纪90年代初以来，随着需求工程热潮的掀起，需求分析模型的研究也成为研究热点。Theofanos等在总结分析已有需求分析模式的基础上，提出了需求分析浪峰模型。该模型同时反映了需求分析的三个特性，刻画了需求分析的复杂性，充分体现了需求分析的发展新趋势。该文根据GIS特点，对该模型进行了三个方面的改进：（1）将需求分析划分为5个阶段，原模型中的需求定义分解为结构化定义和形式化定义两个阶段，以便于根据该模型进一步发展GIS分析的自动化工具；（2）进一步明确了需求分析每阶段的具体分析活动以及应该采用的分析方法，使模型更具可操作性；（3）反映了项目GIS、部门GIS、企业GIS、社会GIS等不同规模和复杂程度系统开发的需求分析的差别。并对不同情况下选择需求分析模式以及结构化需求定义方法进行深入的分析，对GIS系统开发的需求分析具有现实指导意义。     

海洋渔政技术系统中的信息综合研究

中国从农业部到沿海各级行政区均设有渔政机构，有较为完善的组织网络，也建立起初步的渔业法律体系。但目前存在着一些管理上和执行上的不足，具体涉及以下几个方面：     

基于Web服务的海洋矢量场远程可视化研究

目前,GIS大部分空间数据的静态网络可视化共享及其服务器端数据集中管理提供底层数据服务的方式,不仅难以满足与日剧增的多源异构海量空间数据共享需求,同时从应用角度也难以满足对动态性较强的海洋环境信息进行实时可视化共享的需求。而网络Web服务和网格技术的快速发展及其与网络GIS的有机结合,使得分布式、一站式的空间数据实时动态网络可视化共享成为可能。因此,本文针对海洋矢量场信息,深入分析其网络实时动态可视化需求及相应的技术难点,并以Web服务为基础,探讨了在Web服务与网络GIS技术基础上建立一站式海洋环境矢量场网络动态可视化共享系统的技术方法和具体系统结构。文章最后以海洋流场数据为例,具体采用ArcGIS Server的网络服务技术,以及Arc Engine的高效可视化技术,具体实现海洋流场的网络动态可视化共享平台。实践证明,基于Web服务的海流网络可视化系统较好地满足了用户对矢量场数据网络共享与可视化的需求。     

基于粗糙集的地学空间关系规则抽取和应用——以珠江三角洲土地利用为例

空间关系反映了地理现象与其环境间的复杂的关联关系,对于地学问题的求解有着重要的作用。因此,有效地抽取地学现象内蕴的主要空间关系规则,将有利于提高地学问题求解的精度和效率。本文探讨了基于粗糙集的地学空间关系表达以及空间关系规则抽取流程。并以珠江三角洲2000年土地利用为例,抽取2000年深圳、香港城镇用地和农村居民点内蕴的空间关系规则。     

水体的遥感信息自动提取方法

本文在对各种遥感信息提取方法进行深入分析的基础上,提出了一种水体的遥感信息自动提取方法。该方法从遥感信息机理的角度出发,构造地物信息提取模型,并利用面向对象的设计方法建立了该模型,从而实现广义上的基于知识的专题信息提取。以ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ图像为例进行水体的自动提取,通过对自然水体和新积水区的应用研究,取得了较好的效果。可进一步应用于洪水灾害的监测。     

基于Google Earth Engine平台的三江源地区生态环境质量动态监测与分析

三江源是中国陆地生态系统最脆弱和敏感的区域之一,一旦遭到破坏则不可逆转。受三江源地区多云等不利气象条件的影响,很难获取大范围尺度上季相一致的、无云的Landsat遥感影像。本文利用Google Earth Engine平台,对1990-2015年的相同季节的3766景Landsat影像进行像元级融合并重构最小云量影像集,借助GEE的并行云端计算,快速得到了能够反映生态环境质量的遥感生态指数（RSEI）,对三江源地区的生态环境质量进行了评价与监测。三江源时空变化与差异分析表明：1990-2000年生态环境质量呈快速下降状态,RSEI平均值从0.588下降到了0.505,生态环境质量变化以轻度恶化为主;2000-2015年生态环境质量下降速度变缓,并于2015年呈现变好态势,生态环境质量变化以不变为主,且轻度恶化面积大幅减少;该地区的生态环境状况呈现出空间分异,自西向东,生态状况变差。基于GEE平台在三江源地区的实验结果表明,GEE可以作为大区域范围的生态环境质量评价与监测的计算平台。     

峰丛和洼地喀斯特地形定量对比(英文)

This study presented a quantitative comparison of cockpit and doline karst by examining the numbers and characteristics of typical types of landform entities that are developed in Guilin(Guangxi, China), La Alianza(PR, USA), Avalton(KY, USA), and Oolitic(IN, USA). Five types of landform entities were defined: isolated hill(IH), clustered hills(CHs), isolated sinkhole(IS), clustered sinkholes(CSs), and clustered hills with sinkholes(CHSs). An algorithm was developed to automatically identify these types of landform entities by examining the contour lines on topographic maps of two cockpit karst areas(Guilin and La Alianza) and two doline karst areas(Oolitic and Avalton). Within each specific study area, the CHSs is the least developed type yet with a larger size and higher relief. The IH and IS entities are smaller in size, lower in relief, and outnumber their clustered counterparts. The total numbers of these types of entities are quite different in cockpit and doline karst areas. Doline karst is characterized by more negative(IS and CSs) than positive(IH and IHs) landforms and vice versa for cockpit karst. For example, the Guilin study area has 1192 positive landform entities in total, which occupy 9.81% of the total study area. It has only 622 negative landform entities occupying only 3.91% of the total study area. By contrast, the doline karst in Oolitic has 130 negative while only 10 positive landform entities. The positive and negative landforms in Oolitic occupy 12.68% and 2.61% of the total study area, respectively. Furthermore, average relief and slope of the landform entities are much higher and steeper in the cockpit karst than the doline karst areas. For instance, the average slope of CHs in Alvaton is 3.90 degrees while it is 19.78 degrees in La Alianza. The average relief of CSs is 4.07 m and 34.29 m in Oolitic and Guilin respectively. Such a difference within a specific area or between the cockpit and doline karst may reveal different controls on the development of karst landscape.     

基于语义的GP服务多层次发现算法

随着云技术的飞速发展,"一切资源皆服务"成为可能,"数字地球"的实现也不例外。观测技术的快速发展使数据资源变得很丰富,但数据利用率低是普遍存在的现象,如何完成空间数据信息的再加工是亟待解决的问题,在云时代,具有数据处理功能的服务是解决此问题的方法之一,如何描述、发现和集成数据处理服务,从云端服务池中发现最优的服务是其关键所在。为了提高服务的查全率和查准率,引入了本体的概念,服务的语义描述很大程度上提高了空间数据处理服务的应用范围,缓解了非专业用户和专业人员之间的沟通障碍。本文分析了相关领域服务匹配算法的优缺点,结合GP服务自身的特点,提出了本体的GP服务的多层次发现算法:通过包含关系和线索关系完成服务间隐含关系的挖掘,主要是父子关系和前驱后继关系的表述;扩展传统本体表达模型,增加包含和线索关系,为服务的查找做准备;服务的多层次查找,第一次筛选主要针对服务预处理中包含和线索关系的表达查找,第二次筛选利用神经网络的突触原理,结合传统的服务匹配算法,完成服务的准确查找。经试验证明,此方法大大地提高了服务的查准率和查全率,具有重要的实践意义。     

土地利用变化预测CBR方法的适应性分析

研究土地利用变化的方法很多,常见的有统计回归方法、概率统计方法、系统动力学方法、元胞自动机方法以及贝叶斯网络方法等。这些方法都各具特点,并得到了实际应用。虽然有些研究指出了一些方法的优点和不足,但是对其在土地利用变化问题上的适应性研究还比较有限。案例推理（Case Based Reasoning,简称CBR）作为研究土地利用变化的一种新方法,目前同样缺乏适应性方面的研究。因此,本文在土地利用的CBR方法的研究基础上,具体探讨该方法在土地利用变化预测上的适应性问题。研究分别从案例的选取方式、模型指标的选取以及指标权重的设定3个方面开展,通过对比试验以深入讨论3个方面的因素对预测精度的影响。研究结果显示,在历史案例丰富的情况下,通过选择重要的指标,并对其赋予较高权重,可以保证CBR方法在预测土地利用变化时的稳定性。此外,CBR中＂地理环境＂组分的引入,有效地提高了土地利用变化预测的精度。研究表明,CBR在解决土地利用变化问题上具有简单灵活、适用范围广、预测精度高以及保持形态稳定的特点,是一种解决地学问题的新方法。     

中国数字海洋构建基准与关键技术

地理信息系统(GIS)以其空间数据管理、空间分析和图形图像产品制作能力的强大,在海洋领域展现了巨大的潜力。但由于地理信息系统发展于陆地应用,面对海洋特性,有诸多不足。为此,本文在分析海洋特征的基础上,以中国海岸线为基准,构建中国数字海洋的原型系统。重点讨论了数字海洋的问题和解决办法,分析了以海岸线为基准的数据组织与处理,并探讨了其结构体系与集成方式,逻辑运算与可视化方法。