ESRI地理空间数据与AutoCAD数据的交互共享

近年来,GIS发展迅猛,并呈向其他相关行业渗透、延伸趋势。地理空间数据的跨行业交互共享成为一种新的行业需求。以应用广泛的AutoCAD、Shape数据为例,对2种数据的差异和联系进行了详细分析,深入探讨了二者交互共享的必要性和可能性,归纳总结了实现其共享的方式和建议。力求探索一条基于ESRI空间数据和AutoCAD数据...     

可视化交互空间数据挖掘技术的探讨

随着地理信息获取技术飞速发展,使得当前存储在空间数据库中的空间数据的深度和广度得到了前所未有的发展,传统的空间统计方法和空间分析方法已经难以有效而迅速地处理和分析它们,如何有效而及时地分析和处理空间数据变得越来越迫切。空间数据挖掘作为上个世纪90年代逐步发展起来的新兴技术,逐渐在研究和实践中显示出它的优势。与此同时,地理可视化技术也逐步走向成熟,二者的结合催生出新型空间数据分析技术———可视化交互空间数据挖掘。本文就该技术的相关问题进行了一些研究探讨。     

构建面向个性化服务的特大城市云空间数据中心

特大城市测绘地理信息数据具有数据海量、增长快速、多源异构、频繁使用的特点。随着大数据和Web2.0时代的到来,传统的空间数据存储管理与共享服务模式存在成果缺乏整合和挖掘、空间信息服务被动且无差别性等缺点,难以满足用户不断提高的空间数据内容、服务响应速度和服务质量的要求,也难以适应因人而异的个性化空间信息服务的需求。本文对个性化服务和云空间数据中心构建的关键技术进行了研究,提出了个性化空间数据情境应用模式,以及一种基于Web客户端的个人异构空间数据在线集成方法,基于NoSQL实现了个人空间数据与传统空间数据服务集成,并以北京市为例基于私有云构建了安全可靠、高效运行、可扩展、用户参与度高、提供个性化服务的特大城市云空间数据中心。     

道路网约束下的事件时空交互检验方法研究

针对沿道路网分布的事件时空交互检验,构建网络约束下的事件空间权重矩阵,并利用事件本身的属性信息进行加权。在此基础上给出矩阵的计算方法,由此将Baker’s修正Knox时空交互检验方法扩展到网络空间。实验结果表明,本文方法可以灵活的衡量沿道路网分布事件的时空交互强度,从而为城市管理者提供一种道路网约束下的定量化时空交互检验手段。     

基于水流扩展思想的网络空间Voronoi图生成

Voronoi图是地理空间设施分布特征提取的重要几何模型,基于不同的空间距离概念可建立不同的Voronoi图。本研究顾及城市网络空间中设施点的服务功能及相互联系发生于网络路径距离而非传统的欧式距离的事实,针对网络空间Voronoi图模型,建立一种网络空间Voronoi图生成的栅格扩展算法。首先对图结构的边目标剖分为细小的线性单元,称作网络空间的栅格化,引入水流扩展思想,将事件点发生源视为“水源”,以栅格单元长度为扩展步长,让水流方向沿着网络上的可通行路径同时向外蔓延,直至与其他水流相遇或者到达边的尽头。该算法可方便地加入网络图结构中的多种约束,如街道边的单向行驶、结点的限制性连接等实际空间限制条件。通过大规模实际数据的“数字城市”POI点服务范围的试验表明该算法的效率高。     

开放街道图的志愿者地理信息空间语义交互研究

本文提出一种分析志愿者地理信息(VGI)中点要素的空间语义交互方法,将要素类型对社区约定的表达作为评估空间语义交互的主要基础,通过开放街道图(OpenStreetMap,OSM)空间语义子集中元素的历史变化介绍了一种新的语义相似性方法。研究结果为构建辅助志愿者地理信息的贡献者的系统创造了条件,这种系统可以用来推荐新的要素类型,清理已有数据并且集成异源数据。     

基于Web的京津冀城市群协调发展协同决策支持系统

基于Web技术,通过汲取空间和协同决策支持系统的优点,设计了京津冀城市群协调发展协同决策支持系统的基本架构和功能模块;通过集成京津冀协调发展决策支持模型、决策知识库和情景分析技术来支持决策过程;运用Web Socket构建了多用户的情景分析和协同决策支持环境。     

利用夜间灯光数据的城市群格局变化分析

针对传统的统计数据具有行政单元统计约束的缺点、DMSP/OLS夜间灯光数据存在分辨率低、像元辐射值饱和的问题,该文使用NPP/VIIRS夜间灯光数据、城区边界、列车时刻表、百度地图API等数据,通过空间统计、标准差椭圆、位序-规模分布、空间联系测度研究中国九大城市群2012与2017年的空间格局变化。结果表明:长三角、珠三角、京津冀城市群的灯光总量和平均灯光均位于前列;长三角、珠三角、成渝、哈长、关中平原城市群灯光变分散,京津冀、长江中游、中原、北部湾城市群灯光变集中,成渝城市群夜间灯光重心移动最大,向重庆方向移动;长江中游城市群接近捷夫分布,中原城市群为序列分布,其他城市群为首位分布;长三角、珠三角、京津冀城市群的总体联系强度最高,各城市群边缘中小城市与核心城市空间联系较弱。     

耕地保护绩效评价的情景模拟方法

提出了一种基于反现实分析和情景模拟的耕地保护政策实施效果评价框架,基于约束元胞自动机建立了耕地保护政策情景模拟模型,实例研究结果表明,模型能空间显示地模拟耕地保护政策对减少耕地资源流失与控制城市无序扩张的影响。     

复杂网络视角下的城市热点区域空间交互分析

借助物理场的理论方法识别城市热点区域的空间分布特征,进一步从复杂网络的视角可视化分析热点区域之间的空间交互.结果显示:节假日和工作日热点区域空间分布特征显著不同,其驱动机制主要是居民不同时间的出行需求差异.城市热点区域在空间联系方面表现出基于区域功能互补的抱团现象,并且热点区域空间交互网络满足小世界效应和无标度特征.     

Network Density Estimation: A GIS Approach for Analysing Point Patterns in a Network Space

Human activities and more generally the phenomena related to human behaviour take place in a network‐constrained subset of the geographical space. These phenomena can be expressed as locations having their positions configured by a road network, as address points with street numbers. Although these events are considered as points on a network, point pattern analysis and the techniques implemented in a GIS environment generally consider events as taking place in a uniform space, with distance expressed as Euclidean and over a homogeneous and isotropic space. Network‐spatial analysis has developed as a research agenda where the attention is drawn towards point pattern analytical techniques applied to a space constrained by a road network. Little attention has been put on first order properties of a point pattern (i.e. density) in a network space, while mainly second order analysis such as nearest neighbour and K‐functions have been implemented for network configurations of the geographical space. In this article, a method for examining clusters of human‐related events on a network, called Network Density Estimation (NDE), is implemented using spatial statistical tools and GIS packages. The method is presented and compared to conventional first order spatial analytical techniques such as Kernel Density Estimation (KDE). Network Density Estimation is tested using the locations of a sample of central, urban activities associated with bank and insurance company branches in the central areas of two midsize European cities, Trieste (Italy) and Swindon (UK).     

适合灾后重建项目的外业调绘方式

以四川灾后恢复重建项目DLG生产为例说明外业调绘的综合应用方式,主要是利用航空影像、高分辨率卫星影像、P5卫星立体影像等资料进行DLG全要素采集、更新。室内采用人机交互方法进行影像识别判读,更新采集地貌地物要素,形成电子调绘工作底图,对于无法识别的要素,由外业核查并确认,外业采用手持式GPS、手持式激光测距仪等设备进行外业修、补测,将修补测数据及其他调绘信息综合处理后,形成完整的电子调绘图,通过实践,该方法能够满足1∶10 000比例尺成图的精度要求,大大提高了工作效率。     

基于网络分析法的武汉市景观生态网络格局特征分析

从网络分析法的角度对武汉市水系网络、道路网络、绿地网络及其复合网络构成的景观生态网络格局进行分析。根据总体景观生态网络格局特征、分区统计景观生态网络格局特征、分等级统计景观生态网络格局特征分析结果显示,道路网络和绿地网络的α指数、β指数、γ指数都明显好于水系网络,相比较而言,三网复合网络都有比独立网络更好的连接度,分区统计结果显示,主城区复合网络的三项指标均处于最高,网络连通度最好,分等级统计结果显示,等级道路网络的α指数、β指数、γ指数均高于全部道路网络,等级水系和等级绿地网络的α指数、β指数、γ指数均低于全部水系和全部绿地网络。     

显著空间同位模式的多尺度挖掘方法

空间同位模式挖掘对于揭示地理现象间的共生、依赖规律具有重要价值。然而,空间同位模式挖掘中参数阈值缺乏先验知识,若设置不合理,挖掘结果中会遗漏重要的模式或包含冗余的、甚至错误的模式。为此,本文提出了一种基于模式重建的显著空间同位模式多尺度挖掘方法。首先,定义了互邻近距离指标,该指标可用来确定距离阈值的有效取值范围。进而,以模式重建为基础构建零模型,借助统计检验的方法来发现显著的空间同位模式,从而避免了兴趣度阈值的设置。最后,对空间同位模式进行多尺度挖掘,并引入生存期的概念对同位模式多尺度挖掘结果进行有效性评价。试验结果表明:本文方法可有效降低算法参数设置的主观性,从而提升空间同位模式挖掘结果的准确性和稳健性。     

GIS支持下的油气多因素综合预测方法——以苏里格气田苏120区为例

苏里格气田为一致密沙岩气田,油气富集区的预测优选为气藏开发奠定基础。常规的油气富集区预测方法存在着多学科成果综合分析困难、预测过程复杂、效率低下等弊端,本文针对苏里格120区块开展了基于GIS的油气富集区多因素综合预测方法的研究。首先借助GIS的空间数据库,实现多学科成果图件的集成管理;然后基于空间定位,从多学科成果图件中提取预测多因子,构建油气多因素综合预测模型;再次,运用GIS强大的叠加分析方法进行多因素综合预测,自动生成油气富集区预测平面图。本文的研究,为油气富集区的预测提供了新的技术方法,有效地提高了预测效率。     

多层次空间同位模式自适应挖掘方法

空间同位模式挖掘旨在从空间数据中发现频繁发生在邻近位置的事件集合,对于揭示地理现象间的共生规律具有重要价值。由于地理现象的空间异质特质,空间同位模式也存在区域性分异的特点,在不同空间层次上的分析结果各异。然而,现有方法仅从全局视角挖掘空间同位模式,发现局部空间同位模式依然是一个亟待解决的难题。为此,本文基于由整体到局部的思想,提出了一种多层次空间同位模式自适应挖掘方法。首先,从全局视角提取频繁的空间同位模式,将全局不频繁的空间同位模式作为候选的局部空间同位模式;然后,通过对候选局部同位模式进行自适应聚类自动识别其局部分布区域,并在这些局部区域内度量候选模式的频繁程度;进而,提出了一种叠置推绎的方法,从频繁子模式的局部区域中进一步推绎获得超模式的局部分布区域,最终生成所有频繁的局部空间同位模式集合。通过试验分析与比较发现,本文方法不仅可以发现全局的空间同位模式,还能有效提取具有区域性分布特征的局部空间同位模式,可以从多个空间层次上反映地理事件间的共生规则。     

空间坐标系变换的函数梯度描述方法

为了将空间坐标系变换由静态的、不随时间发生变换的情况推广到动态的、随时间发生变换以及任意角度发生变换的情况,基于单位四元数构造的旋转矩阵和罗德里格矩阵的完全等价性,揭示出空间坐标系（空间直角坐标系）变换与函数梯度的数学关系,推导出由函数梯度表示的空间坐标系变换的数学公式,在理论上说明了用函数梯度描述空间坐标系变换的方法。研究表明：在数学意义上,空间坐标系变换的本质是"场",可以用"场"的概念统一以任意角度发生旋转变换的空间坐标系变换特例。为进一步研究空间坐标系随时间发生连续变换的情况或以新的思路为运动载体定姿奠定了理论基础。     

经济空间场与ESDA结合的公共卫生事件应急策略制定

新型冠状病毒肺炎疫情引起了人们对国家公共卫生事件应对能力的广泛关注。基于波及效应梯度场提出了生产诱发梯度,进一步完善了经济空间场理论,并将其与探索性空间数据分析(exploratory spatial data analysis,ESDA)相结合,对医药制造业波及效应及空间布局进行了研究,制定了有效的公共卫生事件应急策略。经济空间场理论分析结果揭示了产业经济空间中医药制造业与各产业部门之间的波及效应,并由此得到了医药密切相关产业。同时,经济空间场理论与ESDA方法的结合能在区分中国大陆各省空间聚集类型的基础上,评估各省公共卫生事件的应对能力,从而为各省提出相应的应急策略和医药制造业发展建议。该方法综合考虑了产业波及效应和产业空间布局现状,不仅能够促进各省医药制造业的健康合理发展,也有助于增强各省突发公共卫生事件的应对能力。     

城市消防应急指挥地理信息服务系统开发研究

阐述了GIS(地理信息系统)的概念、特点以及GIS技术应用的范围,分析了城市消防附属设施资源与GIS技术的紧密相关特性。以城市消防部门应用需求为基础,提出了基于GIS技术的城市消防应急指挥地理信息系统结构设计、数据库设计、专题空间地理信息数据设计、功能设计等。最后结合哈尔滨市城市消防应急指挥地理信息系统开发试验,展示了部分项目开发内容。     

基于空间分析的徐州市居民点分布模式研究

居民点空间分布的研究是聚落地理学的主要内容之一,运用空间分析的方法研究居民点的分布能更准确地刻画出其空间分布的本质规律。本文根据2004年TM遥感图像和城市地图得到徐州市城乡居民点空间分布的信息,继而运用样方分析(QA)法、最近邻距离指数(NNI)、K(d)函数、热点探测技术(NNH)研究了徐州市居民点空间分布格局与模式。结果显示:徐州市居民点的空间分布具有明显的空间依赖性,总体上呈现出集聚分布的特点;随着研究尺度的变大,居民点空间分布的集聚性指数也增大;居民点空间分布的热点区域在微观尺度上具有空间随机性、在中观尺度上具有轴带延伸性、宏观尺度上具有面状集中性的特点。