基于点云数据的改进四叉树空间索引研究

随着测绘行业的不断发展,三维激光扫描技术已经成为地理信息产业中不可或缺的重要组成部分^[1],然而点云庞大的数据量给处理带来了一定的困难。本文针对运用车载移动测量系统所获取的海量点云数据,采用了一种基于编码改进四叉树索引的点云数据组织处理方法。结果证明该方法提高了创建索引的速度,减少了树的深度以及数据的冗余量,并基于此编码进行最邻近查找,具有可行性和有效性。     

基于改进四叉树的地理实体快速查询算法

通过改进传统四叉树的数据组织和节点分配,将被索引的地理实体要素合理地分配到树中对应的节点中,减少了数据冗余,节点的分布也更为合理。以地理实体数据为例,综合比较了不同数据集在建立索引前后空间查询效率上的差异。结果表明,该算法具有较高的查询性能和实用价值。     

基于锥形模型的空间方向查询研究

分析了基于锥形模型进行空间方向查询的原理,提出应结合不同实际应用领域和针对不同的空间数据特征选择适当的空间方向关系形式化描述模型的思想。按照这种思想,针对全国各省1∶25万县市级行政区划数据,设计并实现了基于八方向锥形模型的空间方向查询,取得了比较好的检索效果。     

3D GIS中空间对象的存储与快速查询

空间对象的存储和快速查询是三维地理信息系统研究的基本问题。本文采用面向对象的方法将三维空间对象抽象为点、线、面、体四类,点对象用一个坐标点(x,y,z)来表示,线对象用一组首尾相接的线段表示,面对象与体对象用三角网表示,然后采用SQL Server 2005来组织存储数据。为了提高空间数据库的检索速度,作者编程实现了线性八叉树空间索引,应用程序采用目前比较流行的ADO.net技术来访问数据库。     

基于MapReduce的空间kANN查询

引入VoR-Tree空间索引,并基于传统MQM算法对kANN查询算法进行并行化改造,使得空间数据的存储和计算都迁徙到Hadoop集群上,并通过实验对该算法进行了性能测试和分析。结果表明,与单节点计算相比,基于VoR-Tree索引的并行kANN查询算法程序具有良好的性能和近似直线的加速比。     

利用自然语言空间关系的空间查询方法研究

首先,从空间认知语言学的角度研究了空间关系自然语言描述中谓词、量词等的分类方法;然后,在分析空间查询语言特点的基础上建立了自然语言空间查询的4类句法模式;最后,设计了一个基于自然语言空间关系的空间查询系统框架,并进行了初步实现。     

遥感图像数据库基于内容查询的研究

在分析图像数据库信息特征的基础上，讨论了图像数据库的一般关系模型图像数据库基于内容查询的定义，提出了相应的集合代数模型，指出遥感图像基于内容查询实现的两种方案。并以GIS要素与遥感图像的空间关系为基础，着重分析了GIS支持的遥感图像基于内容查询系统的主要算子，对基于图像特征索引的内容查询，也作了一般形式化的讨论并给出了应用的系统框架。     

自然语言空间查询中应用编辑距离的规则匹配模型

自然语言空间查询是智能信息检索在GIS领域的扩展。自然语言的自由灵活性在降低用户查询难度的同时,也对查询语句的规则匹配增加了难度。鉴于此,提出基于编辑距离的规则匹配模型。在词语层面,计算编辑相似度和语义相似度提供候选项,通过用户选择来建立未登录词与空间词库的匹配关系;在语句层面,应用编辑距离的思想来实现未登录句式的规则匹配。最后,开发了规则匹配工具,通过实验验证了模型的可行性。     

3维GIS中的八叉树空间索引研究

对2维四叉树索引在3维空间中进行拓展，提出3维GIS中利用八叉树结构构建空间数据索引的原理和方法。     

基于K-means聚类距离准则的R树结点分配算法研究

对于空间数据库,R树索引是非常有效的空间索引。本文针对R树的结点分配算法存在的不足,提出了一种新的结点分配算法—基于K-means聚类距离最小的R树结点分配算法。研究结果表明,新的分配算法比原始的算法,产生的虚结点的最小约束矩形具有更少的空白区域,较明显地提高了空间查询的效率。     

Definitions of Natural-Language Spatial Relations： Combining Topology and Directions

Introduction Inmanyapplications(CADandgeographical informationsystem,GIS),dataaremanagedby spatialdatabases,whichstorepoint,line,region objectsandspatialrelationsbetweenthem.Spa tialrelations(topologicalrelations,directionre lationsandapproximatedistancer…     

Definitions of natural-language spatial relations: Combining topology and directions

Because SQL for querying data from spatial databases is ineffective, the query based on natural or visual language becomes an attractive research field gradually. However, how to define and represent natural languages related to spatial data are still gigantic problems. Because existing models of direction relations can't describe by use of some common concepts. First of all, detailed direction relations are proposed to describe the directions related to the interior of spatial objects, such as “east part of a region”, “east boundary of a region”, and so on. Secondly, by integrating the detailed directions with exterior direction relations and topological relations, several NLSRs are defined, such as “a road goes across the east part of a lake”, “a river goes along the east boundary of a province”, etc. Finally, based on the NLSRs abovementioned, a natural spatial query language (NSQL) is formed to retrieve data from spatial databases.     

基于MapGIS图元参数检索开发与应用

根据GIS空间数据包含的信息:①空间定位数据;②属性数据;③空间图元信息。把数据检索进行重新分为空间检索、属性检索和空间图元参数检索等3类,并利用Visual basic6.0+Map GIS6.5二次开发函数库设计和开发出图元参数条件查询模块。该模块是空间检索和属性检索的有益的补充,且界面友好,可以有效地通过空间实体的图元参数进行数据检索,并应用于西藏冈底斯斑岩铜矿预测评价中,成功地通过图元参数检索提取了岩浆岩、断裂构造等有用信息。     

An improved direction relation detection model for spatial objects

Direction is a common spatial concept that is used in our daily life. It is frequently used as a selection condition in spatial queries. As a result, it is important for spatial databases to provide a mechanism for modeling and processing direction queries and reasoning. Depending on the direction relation matrix, an inverted direction relation matrix and the concept of direction pre- dominance are proposed to improve the detection of direction relation between objects. Direction predicates of spatial systems are also extended. These techniques can improve the veracity of direction queries and reasoning. Experiments show excellent efficiency and performance in view of direction queries.     

An improved direction relation detection model for spatial objects

Direction is a common spatial concept that is used in our daily life. It is frequently used as a selection condition in spatial queries. As a result, it is important for spatial databases to provide a mechanism for modeling and processing direction queries and reasoning. Depending on the direction relation matrix, an inverted direction relation matrix and the concept of direction pre- dominance are proposed to improve the detection of direction relation between objects. Direction predicates of spatial systems are also extended. These techniques can improve the veracity of direction queries and reasoning. Experiments show excellent efficiency and performance in view of direction queries.     

基于XQuery的GML查询语言研究

随着GML规范的不断完善及GIS软件厂商的广泛支持,越来越多的空间数据以GML格式存储,GML空间数据的查询已成为GIS研究的热点问题。传统的关系数据库查询语言SQL是针对平面的二维关系数据而设计的,并不适合XML/GML半结构化数据的查询;商品化GIS软件的查询系统只能查询自身的空间数据而无法查询其它GIS系统的空间数据;XML查询的研究为GML查询奠定了一定的基础。首先针对GML查询存在的问题,提出了扩展XQuery是GML查询语言实现的最佳选择;结合XML查询语言和空间数据查询语言,提出了GML查询语言的特征和GML查询语言系统框架;并根据GML空间数据的特点,以XML标准查询语言XQuery为基础,提出了XQuery空间扩展的内容;开发了GML空间数据查询语言GMLXQL,实现了GML空间数据的本原查询。     

一种基于双重距离约束的多层次空间聚类方法

以往的双重空间聚类方法通常实现的是单一层次聚类,虽然顾及了地理实体的位置属性和专题属性,但是在实施过程中,实体的空间邻近和属性相似的表示和衡量,使用了不同的变量和标准,降低了算法的效率.文章采用双重距离作为实体间的相似性度量,通过对点实体构建的Delaunay三角网中的边施加同时顾及整体与局部特性的双重距离约束,实现了点实体的多层次空间聚类.通过实际算例分析与比较,验证了方法的有效性.     

空间点所属空间体的距离判别法分析

针对空间直角坐标系下空间点所属空间体的判定问题,该文提出一种采用距离判别法进行分析研究的方法。基于空间点的特点以及距离判别法的基本原理,通过建立一种以空间点的x、y、z坐标为判别因子,以马氏距离为判别距离的空间点所属性距离判别分析模型来完成对该问题的判定,并采用训练样本回代法和总体均值向量假设检验来验正该模型。通过40个训练样本的回代结果和两总体均值向量假设检验结果,证明了该方法的合理性和有效性。运用该模型,对4个待判样本进行判别,判别结果与真实情况一致,同时也证明了该方法的可行性。