基于约束条件的地图目标移位

地图目标移位是地图综合和空间信息可视化研究中的一个重要问题,其难点是如何在移位过程中满足一定的约束条件以保持目标之间的空间关系。本文以城市道路扩张为例,借助带约束性Delaunay三角网,结合有限元和空间推理方法,重点探讨顾及空间关系的基于约束条件的地图目标移位问题,并给出满足一定约束条件下的节点移位算法和计算实例。     

"开放街道地图"建筑物目标直角修正方法

针对"开放街道地图"平台建筑物目标轮廓存在的"伪直角"问题,提出了一种基于墙体方向的建筑物目标直角修正新方法。分析了其建筑物目标的几何特征及表达,在保持建筑物目标主体方位的基础上,较好地解决了现有方法对不规则建筑物目标修正结果不稳定的问题。对比实验表明,该方法受建筑物目标形状影响小,在建筑物目标位置精度保持和几何形状保持等方面表现更优,极大地改善了"开放街道地图"建筑物目标几何精确性,进而有效提高了其数据质量。     

群组目标空间方向关系图谱研究

群组目标空间方向关系在地图自动综合、空间分析等领域有着重要的作用。为了定量、直观地表达群组目标之间的空间方向关系,提出一种基于图谱的群组目标空间方向关系计算方法。其基本思路是:首先,构建参考目标群的最小投影矩形MBR(Minimum Bounding Rectangle),并对其以正北方向为起止每隔一定角度进行形态变换,求得每次形态变换后参考目标群与源目标群之间的交集,在此基础上得出相应的谱密度,分析谱特征并绘制出对应图谱。实验表明,该方法较好地顾及了群组目标空间方向关系的各种影响因素,能够以定量的方式精确计算群组目标之间的空间方向关系,并能将其结果进行可视化表达。     

空间态势感知信息支持系统的构建

空间态势感知是维护国家空间安全的基础,构建空间态势感知信息支持系统是有效利用空间态势感知信息的手段。阐述了空间态势信息支持系统所需要表达的数据类型,对其主要功能需求进行了分析,并提出了系统的总体及各模块的设计思路,分析了系统构建中需要解决的核心技术和技术途径,给出了部分典型的实验结果,为空间态势信息支持系统的构建提供了技术参考。     

空间数据库目标聚合功能的探讨

空间数据库是地理信息系统（ＧＩＳ）的核心和基础,由单一比例尺的基础数据集导出多级比例尺数据集是ＧＩＳ应用中一个亟待解决的问题。文中首先分析了国内外的研究状况,探讨了利用空间目标聚合技术解决空间目标多尺度变化中的问题,在Ｄｅｌ－ｐｈｉ３．０环境下开发了实现空间数据库目标聚合功能的软件,并进行了实验。这种方法可以避免重复建库,减少数据冗余存储,空间数据库目标聚合功能的进一步扩展必然成为空间目标尺度变换     

空间加权的孤立森林高光谱影像异常目标检测

针对孤立森林算法在高光谱影像异常目标检测中易产生大量虚警的问题,该文将异常目标在空间分布的稀缺性与 目标光谱的差异性两个先验结合,提出了一种空间加权的孤立森林异常目标检测方法.首先利用孤立森林算法计算目标的光谱异常度,得到初步的检测结果;然后分析初步结果中目标区域的连通面积,以连通域面积为变量,基于高斯核计算目标的空间稀缺性,得到目标的空间权重属性;最后将表达空间稀缺性的属性与光谱异常度加权相乘,实现了对异常目标的准确检测.在五组高光谱数据集上的实验结果表明,该方法具有较好的检测性能.     

基于多目标遗传算法的空间优化选址方法研究

将空间信息与Pareto多目标遗传算法相结合可解决具有多个相互制约目标准则的GIS选址问题。以NSGA-Ⅱ算法为基本算法,以空间选址涉及的服务人口密度、交通成本、道路可达性等因素定义多个目标函数,通过表达空间相互作用的权重矩阵将空间信息融合在NSGA-Ⅱ中,形成GIS空间对象的多目标优化选址算法流程,并以山东省10个流行病监控点最优位置的选址为案例进行对比分析。实际应用表明,与普通遗传算法、普通NSGA-Ⅱ算法相比,融合空间信息的多目标遗传算法可有效解决复杂的空间优化选址问题,不仅可以收敛到Pareto最优集,而且解集的分布性更好,算法也具有很好的稳定性。     

GIS线目标间空间关系的集成表达方法

GIS中的线目标可以表达现实中一类广泛存在的空间实体,如地铁线、管线、道路以及河流等。以线目标为研究对象,基于分解与组合的思想,提出一种线／线目标空间关系的集成表达方法。在整体上,将空间关系分解为拓扑、方向和距离关系3种,并以拓扑关系描述作为方向和距离信息的载体,通过纳入局部的方向关系和距离关系,来集成表达两个线目标间的各种类型空间关系信息。其中在线目标间拓扑关系、方向关系和距离关系描述时,分别将它们分解为一组局部关系（或基本关系）,并通过对拓扑关系建立一定的排列顺序来进行描述。最后,通过一个简单例子说明本文提出的方法与Clementini和Di Felice（1998）的不同。以及本文方法对表达各种空间关系信息的可行性。     

群组目标空间方向关系形式化描述模型

针对目前群组目标空间方向关系模型在描述方向关系方面存在的不精确及复杂性等问题,该文提出一种形式化描述模型。该模型采用"剥皮"法计算得到源目标群的边界多边形,较好地顾及了空间形状及分布范围对方向关系的影响;并通过方向关系矩阵模型计算源目标群的边界多边形与各方向区域之间的交,借助矩阵形式化描述源目标群相对于参考目标群的空间方向关系。实验结果表明,该模型较好地克服了现有方法中存在的缺陷,能够准确判断地理空间中两个群组目标之间的空间方向关系。     

一种适用于空间非合作目标的角点检测算法

随着在轨失效航天器数量不断增加,针对这类空间非合作目标的在轨服务需求日益迫切。由于在轨的非合作目标飞行器上无法布置合作标志器,通过提取非合作目标上的关键轮廓角点对其进行跟踪。本文针对空间非合作目标所具有的特性,传统Harris算子对运动非合作目标角点的检测中存在大量的伪角点,提出一种基于Canny边缘检测的Shi-Tomasi角点检测方法,即对影像先进行滤波、二值化及形态学处理,其次利用Canny边缘检测获得其轮廓后再进行Shi-Tomasi角点检测。实验结果表明,该算法能有效地解决深空中光照条件等因素造成的角点难以检测问题以及减少伪角点,对空间非合作目标的关键角点提取有较好地检测精度和准确性。     

基于模糊神经网络的模糊空间对象生成方法研究

随着对GIS中的空间对象模型和自然地理特征表达的研究深入,模糊空间对象被提出。针对模糊空间对象表达的特点,提出了一种基于模糊神经网络的模糊空间对象生成方法。该方法将模糊技术与神经网络相结合,利用神经网络的学习能力调整模糊隶属函数和模糊规则,使系统具备自适应的特性。实验表明,这种基于模糊神经网络的生成模糊空间对象的方法比传统方法大大的提高了成果的精度。     

基于模糊神经网络的模糊空间对象生成方法研究

随着对GIS中的空间对象模型和自然地理特征表达的研究深入,模糊空间对象被提出。针对模糊空间对象表达的特点,提出了一种基于模糊神经网络的模糊空间对象生成方法。该方法将模糊技术与神经网络相结合,利用神经网络的学习能力调整模糊隶属函数和模糊规则,使系统具备自适应的特性。实验表明,这种基于模糊神经网络的生成模糊空间对象的方法比传统方法大大的提高了成果的精度。     

地图目标移位的面目标变形约束及其处理(英文)

The displacement operator is an important and still a hot topic in map generalization. In the generalization product, symbols must be unambiguous and easily perceived and readily understood, which makes space competition among features an important obstacle in the process of map objects displacement. Space conflict between objects, through propagation process, may be spread and more objects may drift into it. In order to maintain symbols equilibrium and spatial relationship between objects, some unimportant symbols or parts of symbols should be distorted under constraints according to visual graphic resolution thresholds to figure out space competition among map features. Three constraints including position, legibility and characteristics are important for the maintenance of symbols equilibrium and spatial relationship, which are discussed in this paper. The skeleton is introduced to represent area objects figure characteristic, in which an area object can be separated to parts hierarchically according to their importance in the construction. Then, the finite element method is applied to the map objects’ displacement and distortion, in which a strategy for the parameters of finite element method is discussed. Supported by the National Science Foundation of China (No.40401050), the Leading Academic Discipline Project of Shanghai Educational Committee (No.J50104), the Science Foundation of Shanghai Education Department (07ZZ09).     

A spatiotemporal algebra in Hadoop for moving objects

Spatiotemporal data represent the real-world objects that move in geographic space over time. The enormous numbers of mobile sensors and location tracking devices continuously produce massive amounts of such data. This leads to the need for scalable spatiotemporal data management systems. Such systems shall be capable of representing spatiotemporal data in persistent storage and in memory. They shall also provide a range of query processing operators that may scale out in a cloud setting. Currently, very few researches have been conducted to meet this requirement. This paper proposes a Hadoop extension with a spatiotemporal algebra. The algebra consists of moving object types added as Hadoop native types, and operators on top of them. The Hadoop file system has been extended to support parameter passing for files that contain spatiotemporal data, and for operators that can be unary or binary. Both the types and operators are accessible for the MapReduce jobs. Such an extension allows users to write Hadoop programs that can perform spatiotemporal analysis. Certain queries may call more than one operator for different jobs and keep these operators running in parallel. This paper describes the design and implementation of this algebra, and evaluates it using a benchmark that is specific to moving object databases.     

灾害应急空间信息标绘技术

当前制定灾害应急预案多以文字描述为主,表现形式单一,内容复杂且应用困难,并容易产生理解歧义。针对此问题,首先分析了灾害应急对象的空间信息特征,并结合GIS技术分析了灾害应急对象的地图表现内容;然后,研究了灾害应急空间信息的图形化机理,阐述了灾害应急空间信息与地图符号各变量的映射关系;提出了灾害应急空间信息在灾害应急专题图中的表达方式,以及动态过程的图形化表达方式;最后,以灾害应急远程协同会商系统为平台,实现了灾害应急空间信息动态标绘功能,可以将灾害空间信息映射为动态图形化的制图数据,并通过GIS平台将制图数据进行图形化表达。     

基于ComGIS的典型地物波谱特性数据库研究

典型地物波谱数据库是遥感定量分析和计算机智能提取地物类型的基础数据,是进行地物识别的重要参照系,可用于遥感技术应用项目的数据分析。本文介绍了典型地物波谱数据库系统软件设计的研究内容,包括系统结构的组织、系统环境的集成、功能设计,系统界面设计以及系统的关键技术分析等。     

基于Surfer Automation对象的DEM应用开发技术

DEM是目前GIS研究的重点,在很多客户应用程序中都涉及到DEM数据的三维显示和分析。但由于DEM三维数据的复杂性,很难在客户程序中编程实现并无缝链入其功能。为此,作者引入了新版Surfer软件提供的新功能-Automation技术,通过例程详细的叙述了基于Automation对象的DEM应用开发技术,突出其编程快速简单,实现功能强大的特点。     

基于知识的地质剖面图生成系统研究和实现

3维数据的获取一直是地体可视化的难点，而2维的剖面生成器的数据采集、存储、管理以及可视化表达可以为3维数据的快速获取提供解决方案。本文给出了基于知识的剖面器开发方法，研究了剖面图的数据模型，给出了知识获取方法，并给出了剖面图生成实例。     

利用规则进行高分辨率遥感影像地物提取

针对高分辨率遥感影像中地物的复杂性和多变性带来的地物提取难点,提出了一种基于多层次规则的面向对象的典型地物提取方法。改进了基于区域增长的影像分割方法,利用小区域内的全局最优策略进行初始增长,避开了种子点的选择。利用影像分割得到的影像对象作为地物提取的基元,针对影像上典型地物选择提取特征,利用多层次的提取规则进行地物提取,总的提取精度达到87.1%。     

利用多级弦长弯曲度复函数构建复杂面实体综合形状相似度量模型

介绍了一种复杂带洞面实体空间对象的几何相似度度量方法。该方法提取面实体的中心距离、轮廓线的多级弦长、弯曲度及凸凹性等特征,构造多级弯曲度半径复函数对其局部和整体特征进行描述,并通过傅里叶变换得到傅里叶形状描述子对面实体间的形状相似性进行度量。同时根据场景完整度和相似性度量模型计算复杂带洞多边形中每个场景的匹配度,利用多级特征完成复杂面实体间的几何相似性度量。对不同空间复杂度的面实体的几何相似性的度量试验表明,该方法简单可行且不失精度,结果符合人类认知。