基于空间信息源的多尺度地形图智能化缩编体系研究与实践

各种比例尺地形图担负着不同的社会、经济职能,多尺度地形图生产和建库,是基础地理信息系统建设的重要内容,也是信息库建设的重点和难点。以往获得较小比例尺地形图成果,一是按照尺度划分规则分别测绘,二是采用制图综合软件逐级梯度缩编,无论哪种方法都存在着效率低、时间长、更新困难、质量因人而异的缺陷。研究采用新的技术方法,基于空间信息源的多尺度地形图智能化缩编,借助空间信息数据库的整体性、适应性、拓展性、算法先进性和超强分析能力,运用空间信息拓扑关系,建立基本比例尺图形数据库,在信息数据库中智能化完成梯级比例尺缩编、跨比例尺缩编及任意比例尺缩编,自动建立相应比例尺图形数据库,同时保障多尺度图形数据库及时更新和维护,克服传统方法测制与缩编各级比例尺地形图的弊端,保障系列比例尺地形图与基本比例尺图形数据库的一致性、实时性,满足各层次、各行业用图需求,方便快速建立城市DSM地表模型和空间真三维地理模型。该方法具有成本低、速度快、精度高、通用性强、按需供图的特点和优势。湘潭市数字城市工程实践证明:基于基础信息源数据进行地形图智能化缩编的体系、架构、理论和方法是可行的,且具有广泛的社会推广应用价值。     

多尺度土地利用现状图缩编方法探讨

多尺度土地利用现状图缩编,是将比例尺跨度大、尺度多的地形图和地类图套合在一起,使地形、地物、地类等相关位置保持一致,各个要素分层明确,属性齐全。该文通过南京市多尺度土地利用现状图缩编,认为利用G IS方法与传统绘图方法相结合进行比例尺大跨度缩编地形图和土地利用现状图是行之有效的。     

数字环境下的数据缩编更新方法

随着地理空间信息资源建设的不断推进与广泛应用,测绘工作的重心正在由初始的数据生产向数据更新与服务进行转变.在目前实际生产的各种更新方法中,由于利用较大比例尺数据更新较小比例尺数据的经济快速,日益引起了人们的重视.本文从目前空间数据更新生产工程的实际需求出发,分析了综合利用多种现势数据资料缩编更新空间数据库的需求与技术难点,以目前的空间数据的数字化生产工艺为基础,分析探讨了缩编更新的关键技术,实现了适应数字环境下的空问数据缩编更新.根据该方法开发的缩编更新系统--精图(GenTool),在生产中得到了初步应用,并获得了良好的效果.     

多尺度地图的水系面目标与线目标匹配方法与实验

目标匹配是实现多比例尺地图数据变化探测和更新的一个关键技术,它是依据几何、拓扑、语义等来进行判断的。同一地物在多比例尺地图中表达方式各异,甚至差异很大,可将较大比例尺面目标与较小比例尺线目标间的匹配模式归纳为6种：1∶0、1∶1、0∶1、1∶M、N∶1和N∶M。本文通过计算较小比例尺线目标的最小约束矩形(简记为MBR)...     

基于最大公约数的遥感影像空间尺度转换算法

多源、多尺度遥感影像为研究不同尺度的地表变化提供了丰富的数据。但其在作比较研究时,通常会涉及空间尺度统一问题,当多源遥感影像之间的空间分辨率为非整倍数关系时,其空间尺度统一相对困难。为此,本文针对多源、多尺度遥感影像间尺度比较时所涉及的空间尺度转换问题,提出了最大公约数的空间尺度转换算法,并以IKONOS多光谱影像为数据源,采用若干商业软件和本文所提算法进行空间尺度转换比较实验;同时,利用均值、标准差和相关系数等6个评价指标对空间尺度变换后的影像进行定量评价。结果表明,本文提出的空间尺度转换方法对原始影像的光谱信息等特征具有很好的保真性,简单易行,可实现遥感影像任意空间尺度的转换,解决了多源遥感影像之间的空间分辨率为非整倍数关系时的空间尺度转换问题。     

高空间分辨率遥感影像多尺度分割优化组合算法

高空间分辨率遥感影像能够充分地描述地表覆盖空间异质性,可用于提取地面目标物。然而高空间分辨率在像元尺度的目标提取时易产生"椒盐效应"问题,面向对象的小尺度影像分割也受此效应影响;而大尺度的影像分割造成较小目标的遗漏。本文提出了一种针对高空间分辨率遥感影像的多尺度分割优化组合算法MOCA(Multi-scale-segmentation Optimal Composition Algorithm),基于后验概率信息熵指标选择影像中每个地面目标的最优分割尺度并集成组合,获得高空间分辨率遥感影像的多尺度分割优化组合结果。本文使用F指标和BCI(Bidirectional Consistency Index)两种指标评估地面目标物提取精度,并将MOCA与同类多尺度分割方法进行比较。实验结果表明,本文提出的MOCA算法可实现多个分割尺度的最优组合,并获得较高的地面目标物提取精度。     

地理空间数据处理的尺度理论

尺度问题是许多学科(包括空间信息科学)中最重要的，但至今尚未解决的问题之一。本文系统地探讨了空间数据处理的尺度问题，给出了一个空间数据处理的尺度理论，在该理论中，引入了诸如尺度谱和地学尺度等新概念，区分了欧氏空间和地理空间中的尺度，提出了衡量尺度的标准(一组参数)，并讨论了尺度和分辨率之间的关系。基于该理论背景，探讨了空间数据处理各个阶段的尺度问题，文章强调保持尺度一致性的重要性，最后提出了多尺度数据处理问题的一些可能的方法。     

嵌入式GIS中多尺度道路网路径规划方法的研究

针对大区域路径规划问题,论述了道路层次划分模型和多尺度道路网数据库的建立,提出了构建多级道路网拓扑结构的方法,利用层次空间推理和改进的启发式A*算法进行最优路径的选取。     

a尺度正交多小波的构造

证明了由任意a尺度正交单尺度函数和任意一组正交滤波器生成a尺度r重正交多尺度函数的一个充分必要条件,并给出了a尺度r重正交多小波的一种构造方法.     

基于WRF和统计方法的气温空间尺度分析

WRF模式作为一个中尺度气候模式,其分辨率从几米到几千公里,其自身的双向嵌套特征也为进行动力尺度下推提供了有力条件。本文利用WRF模式和传统的统计方法对研究区的气温进行尺度下推。首先,通过动力下推得到不同分辨率下的气温空间分布,并选取15个气象站点进行点对点验证,为了更明显观察不同尺度间的差异,对不同尺度的输出与ANUSPLIN插值结果进行比对,结果显示动力尺度下推中,分辨率越高模拟效果越好。其次,我们采用传统的统计下推方法,从27km下推到3km分辨率,并与WRF和ANUSPLIN插值在该尺度的结果进行对比分析,结果显示统计下推结果的趋势与动力下推的插值结果是一致的,但具有明显的马赛克效果,通过分析认为,这与统计方法的尺度下推只考虑高程信息的变化对气温的影响,而未考虑其他因素有关,如若在下推时加入更多的变量,如对温度有较大影响的坡度、坡向、土地覆被类型等因素,综合分析不同尺度之间的关系,会使下推结果有所改善。     

基于多尺度空间地图数据库实现区间无级比例尺地图制图的研究

结合实际应用,以实现某区间无级比例尺地图制图为出发点,研究了多尺度空间地图数据库的建立和维护更新方法,开发了基于多尺度空间地图数据库制作区间无级比例尺地图的地图制图系统。     

基于图幅的地形图数据自适应更新实现

随着城市建设的快速发展,城市基础地形图数据的更新与管理越来越受到城市规划部门和测绘部门的重视,地形图数据的自动化更新成为了一种迫切的需求。针对这一需求,在分析地形图数据特点的基础上,提出采用基于图幅更新的方式来保证地形图数据的现势性,详细地阐述了基于图幅更新的整个流程和历史数据回溯的过程,并开发了基于图幅更新的地形图数据自适应更新系统,同时以珠海市1:2 000地形图矢量数据为实例,验证了该方法的可行性。试验结果表明该方法能够很好地保证地形图数据的现势性。     

基于智慧城市空间大数据的城市信息图谱建构研究

城市大数据信息图谱相较于传统地图信息平台而言,具有可定位、可视化、实时监测的特点;同时,将城市信息图谱平台精确落实到空间地块,则能实现从表层到深层对城市各系统、各单元的全面、综合的信息表达与联动分析。基于此,本文通过大数据采集、人机互动技术及谷地软件等方法,形成从建筑单体-用地地块-道路红线-街区单元-地形地貌的三维建筑精度的城市空间数据库,进而建构出城市多源大数据全信息复合数据库,这一数据库涵盖城市绿化系统、城市市政系统、城市微气候系统、城市产业系统、城市人车系统以及城市意象系统。在此基础上,通过Arc GIS平台将空间形态数据库与复合数据库进行空间耦合,形成基于统一空间坐标系的城市空间大数据信息图谱的基础模型;根据城市规划、城市设计与管理需要进行多对象的大数据组合与相关性分析,获得多源数据融合特征综合信息,进而优化规划和设计的科学决策。     

一种开源软件集成的空间矢量数据在线采集方法

空间数据是GIS应用的基础,经济高效地从网络获取空间数据具有重要意义。文章主要研究了网络地图环境下利用Web GIS技术和开源软件实现空间矢量数据在线采集和数据库存储的方法和技术。并且使用Google Map API、Ajax技术和Apache、My SQL开源软件开发一个基于Web平台的原型系统,实现了基于网络地图的矢量数据的在线获取、数据库存储、在线显示和数据库访问服务接口等功能,为获取空间数据提供了一种新方法。     

空间数据库电子接图表的设计与实现

目前,我国已建立多种基础空间数据库,但现有空间数据库管理系统中,地图制作、标准地图管理等仍需要采用标准分幅来满足统一管理的需要。如何更有效地管理海量分幅空间数据,并实现对其快速检索成了多尺度基础空间数据库建设亟需解决的问题之一。本文分析了电子接图表,实现了空间数据接图表的可视化,集成了现有的空间数据库管理与数据库可视化操作的功能;依据空间数据不同的比例尺类型、要素类型、几何类型,自动计算标准分幅编号、绘制分幅边界;提供空间数据库海量数据检索技术方法与参数传递方案、基于数据存储的逻辑结构设计数据检索方案,并总结出空间数据优化存储策略与高效管理方法。应用案例表明,空间数据库电子接图表能够提高分幅空间数据的可视化管理与检索效率,对涉及大规模空间数据库可视化管理和检索应用需求,有很好的理论和实际应用价值。     

区域地质图数据库建库中的质量检查方法探讨

数据质量检查是地质图空间数据库建设项目中的一项重要内容,也是一项复杂的过程,应该贯穿数据的输入和空间数据库建立的每一个环节,检查技术方法和手段也一直进行更新。该文以1∶5万区域地质图空间数据库建设为例,列举了建库过程中不同阶段的多种的检查方法和手段,对于不同内容使用不同的检查方法进行探讨,通过人工检查及软件检查2种方式来确保入库数据的质量。     

矢量数据综合规则表达与实现方法——以土地利用数据综合为例

一库多用是GIS处理海量数据的有效方式。一库多用要求GIS能够从大比例尺数据生成小比例尺数据,这就要求GIS具备数据自动综合功能。GIS数据综合的关键是建立规则库,实现不同用户对规则库的自定义,以提高系统GIS数据自动综合的的通用性。GIS数据自动综合是计算机遵循的一定规则,对各个记录进行一一处理的过程。本研究基于产生式知识规则表达方式,提出"预存储规则"的实现方法。首先,最大量地收集与某一专题相关的所有知识规则,建立专题规则库;然后,根据相应的需求,在该专题规则库的基础上,通过用户接口定义不同应用规则库。该方法在一定程度上实现了程序与规则的分离和规则库的自定义。最后,给出了原型实验系统。     

利用DLG数据制作地形图

本文探讨了利用1∶5万DLG数据制作1∶5万地形图的若干关键性技术,如数据预处理,注记层编辑,图层数据的编辑和要素的更新。并给出完整工艺流程,为数据库转化为模拟地图及电子地图等可视化产品提供科学依据。     

移动电子地图空间认知与信息传输的研究

移动电子地图是目前新发展起来的一种地图模式,并且越来越受到广大用户的欢迎。但是目前的信息传输理论不能够正确地指导这种地图模式的发展。文章分析了目前的信息传输模式,并结合用户对移动电子地图的新需求,提出了新的信息传输模式,以适应移动电子地图的发展。