基于眼动实验方法的城市开敞空间视觉研究 ——广州花城广场案例

以广州花城广场为案例,通过设计以认知地图、照片拍摄以及眼动实验环节的视觉研究方法,对花城广场的空间感知进行分析。结果表明：1）通过分析认知地图以及眼动数据可以发现,认知地图中高频率出现的要素和眼动实验得出的参与者感兴趣要素相一致,花城广场的建筑物、边界、场所和区域是参与者比较感兴趣的要素,以上要素在眼动实验中首次进入时间短,在认知地图中出现频率高;2）通过分析注视点注视时间热点图,可以得出在城市开敞空间的规划中应注重建筑物、构筑物、装置和场地的合理结合,注重空间层次和空间秩序,注重营造场所的规划设计结论。在应用上,照片拍摄、眼动实验等视觉的神经科学研究方法的使用可以为城市开敞空间的规划设计提供公众参与的新思路。     

基于数据挖掘的地图质量集对分析模型

应用模糊联系度的概念,以探讨对差异度系数进行数据挖掘的改进集对分析方法,实现对不确定性数据信息的数据挖掘和深入分析,提高评价结果的准确性和可靠性。结合实例验证构建模型的正确性和有效性,并与模糊数学方法及专家评价方法的结果进行对比分析,结果表明应用基于数据挖掘的集对分析方法评价地图质量是有效可行的,且操作过程简单。     

基于POI数据和Place2vec模型的城市功能区识别研究

功能区识别对于揭示城市的物理和社会特征至关重要。目前,结合大数据和自然语言处理进行城市功能分区和识别是研究的热点。该文以广州市白云区为例,基于道路网络数据将研究区域划分为503个单元,结合POI数据和Place2vec模型对城市功能区进行识别:1)根据兴趣点的语义信息和地理信息构建训练数据集;2)利用SkipGram模型提取POI类型的高维特征向量,通过加权平均法得到各研究单元的特征向量,进而基于K-Means算法对研究单元进行聚类分析;3)利用POI频数密度、百度热力图等指标和方法进行功能区识别和标注,并将识别结果与高德地图进行对比分析。结果表明,该方法能够有效识别出城市功能区,对于低成本、快速有效地识别和理解一个城市的空间结构和功能配置以及城市功能区规划和地理空间分异研究具有参考意义。     

多源在线地理编码与地名检索服务聚合方法

对于不同区域、类别的地名地址文本数据,各互联网地图平台提供的在线地理编码与地名检索服务质量参差不齐,用户无法快捷获取地名地址空间化最优结果。该文提出一种基于国内3种主流地图平台的多源在线地理编码与地名检索服务聚合方法,包括数据预处理、最小行政区划提取、地理编码与地名检索服务定位结果获取、最优定位结果选取等内容。以四川省3个地区4类兴趣点作为样本数据,设计了16种地名地址空间化实验,从匹配率、定位精度两方面比较分析各实验结果优劣。结果表明,该文方法显著提升了地名地址空间化质量,具有普适性;相对于单平台地理编码服务,精确匹配率增加了14%～61%,定位精度≤50m的比例增加了15%～43%;定位质量提升幅度与实验数据地址质量呈负相关。     

基于微博语义分析的重庆主城区风貌感知评价

采用社交网络数据对城市进行感知与评价是一种新的城市感知定量研究方法。本文将新浪微博签到数据作为城市感知的数据来源,通过文本挖掘和语义分析方法,探索用户对重庆主城区城市风貌的感知与评价。针对重庆主城区特色风貌片区,研究形成了签到地图、情绪地图和对象地图。签到地图客观反映重庆主城区新浪微博用户活跃程度的空间分布特征;情绪地图挖掘活跃用户对空间的情绪表达和正负面态度;对象地图解析出现这种签到热力分布和情绪分布的原因,发现引发正负面态度的情绪对象。通过分析用户对规划师所设定的风貌要素载体的典型意见,将要素载体归纳为有感知积极、有感知消极、无感知和有感知未设定4类。今后应进一步从要素识别和价值判断两个方面为规划师塑造和管控城市风貌提供参考意见。     

基于混合过滤的地学数据个性化推荐方法设计与实现

推荐系统是帮助互联网用户克服信息过剩的有效工具。在地学数据共享领域,较其他物品的内容属性,地学数据具有更加丰富的时空属性,这也给地学数据推荐带来挑战。针对地学数据的特点,为地学数据共享推荐服务开发了一种动态加权的混合过滤方法。该方法分别采用协同过滤和基于内容过滤算法预测用户对数据的兴趣度,再以训练模型计算最优加权权重,计算最终预测评分。在数据获取阶段,通过用户访问日志数据,采用Jenks Natural Break算法分析用户访问记录获取用户的数据兴趣度。在基于内容过滤部分,通过数据的空间、时间及内容属性计算数据相似度,并以用户历史行为为依据计算用户兴趣。在协同过滤和基于内容过滤中分别采用k-NN算法计算用户对未访问数据的预测评分,并进行加权求和。通过训练集,对理想权重值及用户的共同评价度（co-rating level）进行建模,拟合二者的关系。该模型被应用于混合过滤的权重调整,以获得最优的加权方程。测试结果显示,结合数据时空属性的混合过滤方法的准确度和召回率,较单一的协同过滤或基于内容过滤方法有显著提高。     

面向车辆监控的LBS地图可视化技术研究

为解决LBS技术中组件式地理信息服务在车辆监控应用中研发成本和应用门槛较高的问题,基于第三方地图服务,研究分别从数据层、中间处理层与用户交互层出发,实现坐标系统转换、空间数据筛选与图形叠加等监控数据地图可视化关键技术,将数据层中不同源空间数据筛选转换成用户层中图形可视化交互信息。研究实现实时位置追踪与车辆行驶轨迹等基础功能,验证了监控数据地图可视化技术的可行性;并测试空间数据筛选技术的有效性,数据筛选率最高为30%。     

基于遗传多目标优化的居民地自动选取

基于遗传算法思想,针对地图综合中离散面群居民地的选取,考虑地图综合需要保持的统计、专题、拓扑和度量等4类关键信息,提出一种基于遗传多目标优化的离散面群居民地的自动选取模型。该模型考虑了面积、密度、属性意义等多种约束指标,通过遗传迭代,逐步优化得到理想结果。采用1∶10 000居民地数据进行了地图综合实验,结果表明,该算法能够有效保持地图所包含的关键信息。     

基于遗传算法防重叠冲突的地图点标注方法研究

高质量地图点要素标注及自动配置问题是地图制图中的难点之一。为了解决地图点要素标注中的重叠问题,提出基于遗传算法的局部优化功能实现防重叠冲突的地图点要素标注。该文首先通过地图点要素标注的位置分配问题,建立基于点要素的八位置候选模型。其次,针对地图点的防重叠冲突问题,提出地图点标注的重叠数量评价函数和重叠面积评价函数,记录每一次迭代过程中点要素标注的重叠个数和重叠面积,得到标注重叠质量得分,进而得到适应度评分。最后基于3种评分结果建立新的终止条件,将数次迭代后满足该条件的标注设置为最终的配置方案。实验采用随机模拟数据和福州大学城实际数据进行验证,结果表明基于遗传算法和防重叠冲突的点标注配置与一般的标注配置相比,其重叠个数减少了89%。在迭代过程中最后一代相较于第一代的重叠面积减少了75%,标注的适应度提升54.5%。该算法能够有效地计算出群体点标注的近似最优解,显著提升地图标注的美观性和位置平衡性,适用于网络地图和专题地图点要素的自动化标注和配置。     

基于浏览器/服务器模式的赣东北网络旅游信息系统研究

系统以ArcGIS9.0、ArcIMS9.0为开发平台,应用WebGIS技术、数据库技术、多媒体技术和虚拟现实技术为基本的技术支撑,以及地图网络开发工具ArcIMS,设计了基于浏览器/服务器模式的赣东北网络旅游信息系统的总体结构与功能模块、数据库及建库流程、浏览器/服务器体系结构及实现技术方案,并利用JSP进行动态网页界面开发,该系统可实现信息查询、景点三维显示、空间分析与操作、旅游分析评价与辅助决策等功能,同时也阐述了该系统的构建对赣东北的旅游管理和旅游业发展的重要意义.     

基于RapidEye卫星和面向对象方法的南方山区居民地提取（英文）

在中国快速城市化进程中,农村居住人口减少的同时居住用地却呈增加趋势,这一现象在南方山区尤为明显。利用遥感技术进行农村居民地信息的提取与分析具有重要意义。本研究选取江西省泰和县为典型研究区,基于RapidEye卫星影像,利用面向对象的分类方法进行居民地的分类提取。构建的分类规则集包括归一化植被指数NDVI、归一化水体指数NDWI、亮度以及长/宽比。通过多次实验,图像的最佳分割尺度设置为200。通过设置不同的分类规则参数,提取了研究区的居民地及其他土地利用类型,并进行分类结果验证和精度评价。研究区的居民地分类总体精度为78.40%,生产者精度和用户精度分别为68.75%和77.33%。结果表明通过利用面向对象的分类方法,Rapid Eye卫星影像为农村居民地信息提取提供了适宜数据源。与第二次全国土地调查结果相比,存在93.67公顷的分类差异,主要分布在居民地与其他土地利用类型的毗邻地区。     

支持地图自适应可视化的用户模型设计及试验研究

对网络电子地图的自适应可视化机制进行了研究,建立了自适应地图可视化系统的自适应用户模型、自适应的数据组织和自适应结构.试验系统主要根据"用图目的"对用户进行划分,建立用户模型;利用地图瓦片技术和背景与热点集成技术,实现了地图瓦片的自适应数据组织以及用户模型支持下的地图自适应可视化等基本功能.     

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。     

基于隐马尔可夫模型的时空轨迹语义匹配方法

时空轨迹数据关联的语义信息能更好地反映用户行为,对于POI密集分布的城市区域,轨迹的语义信息很难根据单一的距离或时间要素进行匹配,该文设计一种基于隐马尔可夫模型(HMM)的时空轨迹语义匹配方法。首先,利用时间阈值与距离阈值提取逗留点,并利用考虑时间的DBSCAN聚类方法对逗留点进行聚类,得到由抽象停留位置构成的轨迹;然后,结合POI数据获得停留位置的候选语义,再以停留位置序列为观测序列,以每个停留位置所关联的候选地点作为隐藏状态建立HMM,并用改进的加权距离的TF-IDF方法计算HMM的观测概率;最后,解算HMM得到最有可能的访问地点序列作为轨迹的语义匹配结果。该方法不依赖其他外部数据或训练数据,适用于POI密集分布的城市区域,基于真实时空轨迹数据集的实验结果验证了该方法的有效性。     

基于社会地图的东莞市社会空间研究

既有社会空间研究以社会区研究居多,主要基于社会区理论和因子生态分析方法,较多考虑分析对象的社会属性而非空间特征,对社会空间的空间侧面刻画不足,其分析结果也常常被聚类人口的数据特征所左右。本文尝试基于社会地图方法,以人口普查数据和社会设施机构POI数据首先进行社会空间属性的归纳,制作社会地图,并以此为基础,采用归纳的方法渐进探索中国城市社会空间的特征。具体以东莞市为例,通过社会地图归纳方法将东莞市划分为3大类、11小类社会空间,并具体解析了多种社会空间要素组合类型。和既有基于社会区的分析结果相比,本文对各类社会要素在城市空间上的分布及其组合特征描述更为精细,其结果对认识中国社会空间特质及其后的社会空间政策制定更具参考意义。本文认为,基于社会地图的社会空间研究,有助于自下而上地发现有别于西方的中国城市社会空间特征和结构,也有助于建立基于中国的社会空间理论,值得进一步推广和尝试。     

2008年以来地图学眼动与视觉认知研究新进展

地图是人类日常生活中不可或缺的工具。地图认知作为研究人对地图的感知、学习、记忆、推理和决策的科学,一直以来是地图学基础理论的重要内容。作为地图认知研究的核心,近年来地图视觉认知在相关学科（如心理学、认知科学和计算机视觉）和新的研究手段（如眼动跟踪、脑电和核磁）的促进下取得了一系列新的研究成果。尤其是眼动跟踪方法作为地图视觉认知研究的重要手段之一,越来越受到研究者的关注,为地图视觉认知研究的定量化、实用化提供了有力支撑。本文系统地梳理了2008年以来眼动跟踪方法在地图视觉认知研究中取得的新进展,并将其归纳为6个发展趋势,分别包括：① 刺激材料：从静态地图到动态交互地图;② 研究范围：从地图认知到地图空间认知;③ 实验环境：从实验室环境到真实环境;④ 地图维度：从二维地图到三维地图;⑤ 个体差异：从单一维度到多维度;⑥ 研究目的：从规律探究到实践应用。本文最后总结了未来研究面临的挑战、难点和可能的解决方法,期望能在地图视觉认知研究中起到抛砖引玉的作用。     

基于多频率极化SAR影像的洪河国家级自然保护区植被信息提取

植被是湿地生态系统健康状况的"晴雨表",明晰湿地中植被的时空分布,是湿地修复与重建、保护与合理利用的前提和基础。以洪河国家级保护区为研究区,利用全极化C-band Radarsat-2和L-band PALSAR数据,根据极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)目标分解理论,提取了该保护区不同波长的极化分解参数和特征参量,整合为多源极化SAR数据集,利用多尺度迭代分割算法和Random Forest机器学习算法,构建了研究区中植被的遥感识别模型,实现了对研究区中植被的高精度分类,并对比分析了不同频率SAR数据集在植被识别精度上的差异。研究结果表明,利用整合PALSAR和Radarsat-2极化数据集,获取的植被遥感分类结果的总体分类精度为86.77%,比利用PALSAR极化数据集的分类结果精度提高了15%,但是其与利用Radarsat-2极化数据集的分类结果精度差异不显著;浅水草本沼泽的生产精度达到了90.91%,深水草本沼泽的用户精度为90.63%;C-band PALSAR数据比L-band PALSAR数据更适用于高精度识别洪河国家级自然保护区中的植被。     

基于多频率极化SAR影像的洪河国家级自然保护区植被信息提取北大核心CSCD

植被是湿地生态系统健康状况的"晴雨表",明晰湿地中植被的时空分布,是湿地修复与重建、保护与合理利用的前提和基础。以洪河国家级保护区为研究区,利用全极化C-band Radarsat-2和L-band PALSAR数据,根据极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)目标分解理论,提取了该保护区不同波长的极化分解参数和特征参量,整合为多源极化SAR数据集,利用多尺度迭代分割算法和Random Forest机器学习算法,构建了研究区中植被的遥感识别模型,实现了对研究区中植被的高精度分类,并对比分析了不同频率SAR数据集在植被识别精度上的差异。研究结果表明,利用整合PALSAR和Radarsat-2极化数据集,获取的植被遥感分类结果的总体分类精度为86.77%,比利用PALSAR极化数据集的分类结果精度提高了15%,但是其与利用Radarsat-2极化数据集的分类结果精度差异不显著;浅水草本沼泽的生产精度达到了90.91%,深水草本沼泽的用户精度为90.63%;C-band PALSAR数据比L-band PALSAR数据更适用于高精度识别洪河国家级自然保护区中的植被。     

基于增强现实技术的纸质地图增强表达与交互

近年来随着计算机技术的发展,特别是增强现实技术的出现,使纸质地图的“增强”表达和交互分析成为可能。文章探讨了基于增强现实技术的纸质地图增强表达与交互分析流程方法,认为纸质地图增强表达和交互功能的关键技术在于：纸质地图标识的计算机识别,增强地图的空间匹配方法,增强地图的显示和交互方法;同时通过实验研发了原型系统并予以实现。利用增强现实技术扩展了纸质地图的可视化表达方法,把丰富的地理信息和纸质地图结合起来,打破了传统地图可视化的静态表现形式,提供了丰富的人机交互方式,能增强人对地理信息的多维动态感知能力,也增强补充了地图对现实世界的描述。     

基于GIS数据的快速地图制图技术分析

地图是表达信息的一种重要方式,在测绘行业中占据重要的地位。地图制图技术随着计算机图形学和地图数据库的发展而发展,使地图的制图技术得到了进一步的提高,本文基于GIS数据的快速制图技术,通过特点、流程及数字地图制图技术分析和山海易绘软件功能的分析,对GIS用于地图制图的方法进行详细的分析与探讨,并就如何更好地应用提出了可供参考的建议。