自然资源调查监测技术体系构建的方向与任务

自然资源统一调查监测技术体系（简称《技术体系》）的构建与应用,是建立健全自然资源监管体制、推动资源集约节约利用、促进人与自然和谐共生的一项重要举措,也是一项内容众多、复杂艰巨的科技工程。本文根据自然资源统一调查监测的任务与要求,从调查监测信息过程的整体性特征和工程化业务实施的系统性特征出发,分析了《技术体系》构建所面临的基本问题,提出了基于整体性的《技术体系》的总体架构;继而以协同化数据感知、自动化信息处理、精细化场景管理、智能化知识服务等为主线,论述了《技术体系》的发展方向;然后根据先进性与适用性相结合的要求,分析了《技术体系》的数智化实现路径,提出了“空天地海网”一体化协同感知网络体系构建、信息自动处理平台研发、时空场景模型构建、自然资源时空知识服务系统研发、工程化技术重构等主要研发任务。为了切实地做好该技术体系的构建与推广应用,今后还应进一步加强战略需求分析,推动关键技术创新,促进跨学科交叉研究。     

顾及时空边界不一致性的增量识别计算

在快照式空间数据的增量识别中,时空目标的边界不一致性造成识别结果中存在伪增量,严重影响了增量信息的准确识别。针对现有方法不能区分哪些狭长多边形是边界不一致性造成的伪增量、哪些是地物本身呈狭长形态的真增量这一问题,本文研究提出了一种新的增量识别计算方法,该方法通过对时空目标边界的不一致性进行量化,并对量化结果进行判断,从而区分出真伪增量,并结合1:5万基础地理数据的增量识别进行了实验验证。研究与实验表明,该方法能够更加准确地识别增量,提高了变化分析的精度。     

平面离散点集拓扑邻近稳定区域计算模型

本文利用Voronoi图及其对偶Delaunay三角网研究了平面离散点集拓扑邻近稳定区域的计算方法,证明了点的拓扑邻近稳定区域必须满足的两个条件,给出了点的拓扑邻近稳定区域定量计算模型,并通过实验证明其正确性。     

亚马孙河流域地表覆盖时空变化知识建模

亚马孙河流域地表覆盖时空变化影响着全球气候和生态系统的稳定,目前亚马孙河流域地表覆盖的研究广泛,具有海量数据和信息,但缺少系统性的时空知识体系。为了更好地了解亚马孙河流域地表覆盖时空变化知识,本文首先引入本体建模理论,提出了亚马孙河流域地表覆盖时空变化知识建模方法,利用Protégé工具完成了亚马孙河流域地表覆盖模式层的设计和构建;然后利用提取的亚马孙河流域地表覆盖时空变化数据、时空变化信息和景观格局指数等,完成了亚马孙河流域的建模,从而为亚马孙河流域的分析决策提供支撑。     

支持空间数据的跨媒介电子文档研究

针对GIS与电子文档结合技术受到越来越多的重视,但是空间数据的表达在电子文档中受到约束的问题,该文在分析对比现有电子文档中空间数据的组织方式的基础上,设计了地理坐标数据、矢量数据和属性数据的组织方法及其表达方式,并采用直接编写编码文件的方式对传统电子文档结构进行了改进,将地图作为电子文档结构中的一部分,实现了空间数据在电子媒介、印刷媒介和网络媒介中的动态地显示和统一表达,为应急测绘、地理国情普查、领导用图等专题应用提供有力的技术支撑。最后以PDF为例,通过实验设计了支持空间数据的跨媒介电子文档——MapPDF,证明了该研究的可行性和有效性。     

基于位置的机构合作网络构建方法研究

机构合作是合作网络中观层面的合作,机构合作网络可以反映科研机构间的合作关系。机构合作网络多采用人工处理搭配工具进行构建,缺乏对空间数据的有效支持、生成的全局矩阵无法重复利用。设计一种基于位置的机构合作网络构建方法,利用基于位置的实体链接技术以及网络加权模型实现了机构合作网络的动态构建:基于机构位置的聚类法与同机构下作者唯一的策略解决了实体间共指与歧义问题;网络加权模型实现了机构合作网络的动态构建,便于增量更新、反映了合作关系的强度,使得机构合作网络更具科学性。实验证明,该方法可有效提高机构合作网络构建的效率和科学性。     

面向更新的空间目标快照差分类与形式化描述

时空变化分类是地理信息建模与更新的一个核心问题,直接影响着数据存储组织、增量信息采集、联动更新处理和变化信息发布的效率与水平。以往人们主要是研究目标整体的变化分类,对目标差异部分的变化分类研究甚少。本文分析了时空目标公共部分在差异类型区分中的作用,认为应兼顾异同部分,提出了一种基于目标差、被差和交的目标快照差三元组,为时空目标差异部分的分类描述提供了形式化方法。继而对面、线的快照差进行了形式化分类描述,给出了有实际意义的变化类型。然后根据线目标快照差类型,构建了对应的增量更新操作;按照面目标快照差类型进行了时空目标的增量表达试验等。     

基态修正的GIS数据库增量更新建模

为了对GIS数据库增量更新中的增量信息、版本数据库进行组织和管理,本文采用基态修正模型,将版本数据作为基态、版本数据对应的增量信息作为修正,分别设计了其存储的数据结构,并给出了基于该模型的增量更新流程。以1∶2000地形图数据的增量更新为例,开发了空间数据库增量更新原型系统,实现了多个增量信息文件的组织存储、快速集成到历史数据中,能够满足GIS数据库增量更新的需求。     

循环经济GIS数据库空间冲突的确认方法研究

空间冲突的确认是空间冲突检测和处理不可缺少的重要环节。本文只是对线目标间空间冲突的确认方法进行了初步的探讨,给出了数据库更新背景下线线空间冲突的确认方法。该方法综合考虑空间数据精度、目标类型、时态、语义等因素,利用元数据、DLG、DRG、影像数据以及专家经验等对检测出的空间冲突进行人机交互确认。     

从地理信息服务到地理知识服务:基本问题与发展路径

从地理信息服务升级到地理知识服务,既是一种必然的发展趋势,也是信息爆炸困境下的迫切现实需求.本文辨析了地理知识服务的内涵、与地理信息服务的联系及区别,以及其对形式化知识表示与智能化知识处理的要求.在分析传统人工智能技术的局限性和人工智能技术新近突破性进展的基础上,指出最新发展水平的人工智能技术为发展地理知识服务提供了令人乐观的认知智能基础.从地理知识服务的时空本质特性的角度,指出了发展地理知识服务面临的空间表示知识化、空间分析认知化、知识服务情境化3方面的主要问题,进而提出了地理知识服务的分级发展策略和推进路径.