面向土地利用调查的时空数据库构建技术

为了满足"一调""二调"等不同时期土地利用变化数据管理与分析的需要,文章在分析时态数据库构建中存在的问题的基础上,引入变更事件、重建事件和多基态,建立了基于事件组的多基态修正模型,实现了"一调""二调"土地利用数据一体化存储;针对"一调""二调"空间数据不一致的几何重建和语义转换问题,提出通过重建事件表实现重建前后要素归档及查询;同时,针对土地利用数据管理的现状以及数据形态,提出了土地利用变更增量提取、时态拓扑关系构建的方法,实现了土地利用时空数据库的构建。最后,以武汉市汉南区数据为例开发了原型系统,实验结果表明本文提出的模型、方法具有较强的实用性。     

基于多源数据的乡村功能空间特征及其权衡协同关系度量

本研究基于土地利用、兴趣点、社会经济统计等数据,从乡镇尺度揭示了北京生态涵养区经济发展、农产品生产、社会保障、生态服务、旅游休闲以及综合功能的空间特征,并运用Spearman秩相关分析、生产可能性边界（PPF）、权衡强度指数等定量探讨了多功能间的权衡-协同关系及其权衡程度。结果表明：① 经济发展、社会保障和休闲旅游功能的空间格局相似;生态服务功能与经济发展、社会保障和农产品生产功能的空间格局基本相逆。② 经济发展与农产品生产/社会保障功能为显著协同关系;经济发展/农产品生产/社会保障与生态服务功能为显著权衡关系。③ 按照“‘权衡强度越小,功能间共生发展’‘权衡强度越大,最多发展一种功能’”的思路,以追求乡村功能组合的综合效益最大化为目标,将生态涵养区划分为I（4种功能共生）、II（3种功能共生）、III（2种功能共生）和IV（单一功能发展）4种类型区。研究结果将为区域乡村振兴规划编制提供参考,为乡村功能协同发展路径设计提供技术支撑。     

基于机器学习的稀疏样本下的土壤有机质估算方法

采用GRNN（Generalized Regression Neural Network）和RF（Random Forest）2种机器学习方法构建土壤有机质预测模型,以提高稀疏样本情况下的土壤有机质估算精度。依据北京市大兴区农用地2007年的土壤有机质采样数据,按MMSD准则（Minimization of the Mean of the Shortest Distances）抽稀为8种不同采样密度的样本（分别为2703、1352、676、339、169、85、43、22个样本）,分别采用GRNN、RF和Ordinary kriging对各采样密度下的未知采样点进行预测,采用交叉检验的方式验证各采样密度下未知样点的预测精度。随着采样点密度的下降,样点间的空间自相关性逐渐减弱,半变异函数的拟和精度变差,预测点结果误差增大,预测的置信度降低。当抽稀到43个和22个采样点时,样点间的空间自相关性接近歼灭,半变异函数的决定系数较低且残差较大。普通克里格受到采样点数量和采样密度、样点的空间结构的影响比较明显,其预测精度随采样点数量的下降而下降。在85个采样点及以下时,其预测值与观测值之间没有显著的相关性。GRNN和RF的预测精度受采样密度的影响不大,其预测精度在一个较小的范围内波动,其预测值围绕观测值在一定阈值空间内震荡波动,具有较好的相关性,在85个及以下的采样密度时,预测精度相对普通克里格有较大的提升。普通克里格法不适合在稀疏样本条件下空间插值计算,尤其是在空间自相关性比较弱的情况下。机器学习模型能充分学习土壤间环境信息、样点空间邻近效应信息,兼顾属性相似性和空间自相关,具有更好的稳定性和适应性,不容易受到采样点数量、构型和采样密度等因素的影响,即使在采样点空间自相关性很弱的情况下也能做出稳定预测精度。     

区域房屋震灾脆弱性模拟评估系统

以中国县级尺度房屋结构数据库为基础,基于B/S（Browser/Server）架构,利用地震烈度图、地震烈度与房屋受损关系研究成果,构建了区域房屋震灾脆弱性模拟评估系统,实现了对各区域在不同等级地震发生时的房屋受损、受灾人口等情况进行模拟评估,分行政区和地震烈度区对灾害损失进行各种统计与GIS可视化表达,以及根据损失情况对灾害影响区进行脆弱性等级划分等功能。基于B/S架构的系统便于系统的应用普及,将进一步促进研究成果向应用的转化。本系统的构建将为从全国尺度和区域尺度把握房屋震灾脆弱性,以及制定各地区的防灾、减灾规划和灾后应急对策提供有效支撑,并为实现灾害防治的信息化管理提供参考。     

面向过程的建设用地全程监管时空数据组织模型

本文针对建设用地全程监管多环节、多数据及关系复杂等特点,基于全程监管业务过程和业务需求,提出了面向过程的建设用地全程监管时空数据组织管理模型,探讨了模型组织与存储方式以及回溯与重建操作的实现方法。该模型实现了对建设用地全程监管时空数据语义的一体化组织和表达,可以通过增加辅助表的方式在关系型数据中实现,并能够简单高效的支持用地地块和用地项目的回溯与重建操作,提高建设用地全程监管的效率。     

Web空间数据编辑中数据一致性保护机制

对当前三种Web空间数据编辑中数据冲突解决方案进行了比较,并提出了在Internet环境下采用版本管理机制进行多用户空间数据编辑,防止编辑过程中数据冲突的发生,尽可能维护空间数据的完整性和一致性,实现了空间数据的远程更新和多用户地图编辑的并发更新。