嵌入式GIS海量栅格数据快速处理技术与实现

嵌入式GIS技术在PDA、手机等移动设备中的应用快速增长,为解决在嵌入式环境中如何快速处理GIS栅格数据,实现地图和影像的快速浏览、局部放大缩小等问题,以Windows CE或Windows Mobile系统为例,给出了一种基于嵌入式GIS技术实现对海量栅格数据的快速处理、浏览显示等互操作的关键技术,并详细阐述其程序设计和实现方法。     

基于MapReduce的地图代数并行计算方法

针对大规模栅格数据的空间分析,设计并实现了一种基于MapReduce架构的通用地图代数并行计算方法。该方法能将栅格像素矩阵按数据行分割为多个独立的子矩阵,并在并行节点上使用地图代数的四种算子对来自不同矩阵的像素进行分析计算。栅格数据叠加实验结果表明,该方法具备有效性和可靠性,能降低计算对硬件设备的要求,并提升了计算效率。     

嵌入式GIS栅格数据引擎体系结构的设计

栅格数据作为嵌入式GIS重要的数据来源,高效的地图显示和地图操作,以及与矢量数据的联合查询,需要我们构建一套有效的体系结构。针对嵌入式系统处理器性能低、内存容量小的特点,本文在分析了嵌入式GIS栅格数据引擎的研究内容和技术实现过程后,设计了符合"失栅联合应用"的体系结构,并介绍了实现的关键技术。     

在SuperMap平台下的栅格数据矢量化

将静态的纸张和影像地图及传统的各类地理信息转化为数字时代的电子信息,其中的关键环节是怎样将栅格数据矢量化。通过在国产软件SuperMap环境下进行栅格数据矢量化过程,详细描述了栅格数据、矢量数据、坐标系、投影坐标系、地图配准和镶嵌等专业基础知识在实际中的应用。     

长江上游小流域土壤侵蚀动态模拟与分析

以长江上游甘肃省尚沟流域为研究区,在遥感影像和GIS空间分析技术支撑下,根据USLE因子算法生成各因子栅格图,借助地图代数运算,估算了尚沟流域1998年和2004年的土壤侵蚀量,并对2004年土壤侵蚀与其环境背景因子进行叠加和空间统计分析。在此基础上,构建了与GIS软件平台集成的地理元胞自动机,模拟了该流域2004年、2010年和2020年土壤侵蚀空间演化情形。结果表明:研究区平均侵蚀量从1998年的6598.1t/km2下降到2004年的5923.3t/km2,侵蚀面积净减少172.3hm2,输沙量减少9.15×104t;1300～1400m的海拔高程带、25～35°坡度带、南坡和旱耕地是发生水土流失的主要区域;经模拟,2010年总侵蚀面积为93.49km2,侵蚀总量73.15×104t,侵蚀模数为5126t/km2,土壤侵蚀状况总体上将有所减缓。     

基于Google Earth API的典型GIS功能开发方法

探讨了基于Google Earth API开发部分典型GIS功能的方法,并进行了原型系统开发。该方法在原始Google Earth API基础上扩展实现了几何查询、地图要素的创建和编辑、矢量栅格数据浏览等典型GIS功能,能够满足用户对地图数据的操作需求,用户体验良好。     

网络最短路径的地图代数栅格算法

在阐述网络分析和最短路径算法的现状的基础上,以地图代数为理论支撑,介绍了地图代数对于网络元素的表达,探讨另外一种途径的网络最短路径分析—基于栅格数据的最短路径分析,重点讨论了基于地图代数的网络数据模型、栅格路径距离计算方法,在此基础上论述了求取最短路径的栅格方法的具体过程。最后,通过算例证明栅格途径的网络分析有其独特的优势。     

利用CUDA的地图代数局部算子优化

本文针对地图代数局部算子的传统实现方法应用于海量栅格数据计算时效率低下的问题,从串行算法的并行化映射、计算机图形处理器资源的自适应参数调整等多角度来研究地图代数空间并行算法的实现机制,总结出地图代数局部算子在GPU并行处理架构上的通用求解步骤。实验结果表明,该方法在大数据量处理时较CPU加速效果明显。     

几何代数在地理信息高维空间表达中的应用

以欧氏几何为基础的信息框架对地理信息科学的发展起着重要作用。然而,由于欧氏空间对地理信息系统(geographic information system,GIS)中地理对象和现象的表达依赖于坐标系统以及对象具体坐标,使得基于欧氏空间的地理对象表达、计算和分析难以形成多维统一的运算规则和运算框架,增加了GIS算法的复杂度,降低了GIS分析效率。几何代数是一种以维度运算为基础的结合代数,在几何代数中,空间被定义为向量集合间的运算,空间维数直接由运算法则确定,可实现高维几何计算和分析的统一。基于几何代数统一的计算与分析框架对现有GIS进行构造,能够更好地对高维对象进行表达与分析,提升对复杂地理对象与动态地理现象的表达、时空多尺度分析以及不同尺度地理模型耦合集成的能力,有助于奠定GIS向实时动态、虚实融合、全视角、全要素、全内容表达的全息地图方向发展的理论基础。     

GIS数据用于CorelDRAW地图制图方法的研究

探讨利用GIS数据在通用平面设计软件CorelDRAW中进行地图制图的方法,提出利用GIS数据在CorelDRAW环境下进行地图制图的技术路线,为CorelDRAW地图制图用户提供参考。     

基于SuperMap Objects的等值线绘制方法研究与实现

利用SuperMap Objects组件式二次开发,运用GIS分析功能通过空间内插法IDW（距离反比权值插值）插值获取栅格数据,在此基础上根据指定的取值范围生成等值线,阐述在地图中生成等值线的原理与方法。     

基于出版的地图数据向GIS空间数据转换的方法探讨

从分析基于出版的地图数据和GIS空间数据的组织特征及针对GIS空间数据标准基于出版的地图数据所存在的不足出发,介绍在MapGIS,CorelDRAW,AutoCAD 3种软件环境下地图数据向以Arc/Info,MapInfo,ArcView为操作平台的GIS空间数据转换的一般步骤和技术方法.     

基于GIS和蚁群算法的物流配送中心选址研究

本文应用Arc GIS9.3桌面软件,在可视化的地理环境中实现了基于GIS的物流配送中心位置预选;然后基于蚁群算法的最短路径构建物流配送中心选址的目标函数,在VB开发环境中,运用Ma PObjects组件,实现了GIS环境下物流配送中心的选址。本文基于GIS平台进行选址,具有直观性、交互性等优点,并将GIS和蚁群算法结合,在解决最短路径问题上得到了较好的效果,为物流配送中心优化提供了条件。     

基于地图代数的缓冲区分析算法的研究

介绍了地图代数的三种距离变换算法,采用了Visual Basic语言进行程序设计,实现了距离变换算法,为GIS空间分析提供了新思路。     

基于WebGIS的气象数据实时可视化研究

以ArcGIS平台为基础实现降雨数据的实时可视化,研究Micaps4与NetCDF转为通用GIS数据的方法。Micaps4采用先转ASCⅡ再转为通用GIS栅格数据,NetCDF直接采用ArcGIS工具箱转为通用GIS栅格数据。采用替换数据源的方式实时更新符合OGC标准的气象信息服务,实现降雨数据的实时共享发布。最终实现浙江省1 km格网Micaps4格式1 h、3 h、6 h降雨预报数据,5 km格网NetCDF格式1 h、24 h降雨预报数据的实时可视化,数据完全自动化更新,处理转换速度快、渲染效率高,且易于数据的共享和标准的建设,对于建设各级气象网络应用系统有十分重要的意义。     

基于GIS的城市规划用地定级研究——以辽宁沿海产业基地为例

本文以辽宁(营口)沿海产业基地一期用地规划为例,根据自然条件、环境条件、社会条件等多个因素建立一套用地定级指标体系。采用GIS强大的分析功能综合分析总体规划区范围内三种用地(居住用地,商业用地,商业办公用地)的土地等级,结合ESRI的ArcObject组件和VS.net平台建立用地定级的计算平台,以便快速进行定级结果的计算。为城市规划、管理、经营提供定量的分析指标。     

现代数字地图制图与出版印刷新技术应用分析

在现代数字技术蓬勃发展、技术融合的条件下,通过对GIS、地图编辑出版以及印刷领域的新技术成果进行分析总结,构建出地图全数字(印前)出版工艺流程,对地图制图与制印新工艺进行探讨,并进一步分析其在地图出版制印的应用与技术关键。     

东莞市建设用地批后监管信息系统设计与实现

全面研究东莞建设用地批后监管机制,深入分析建设用地监管业务需求,以Oracle11g作为数据库存储、Arc GIS Server10.1作为地图服务器、Html5作为展示平台、VisualStudio2010进行系统二次开发,构建东莞市建设用地批后监管信息系统,为东莞市建设用地"数据采集、监测分析、服务调控"搭建监测监管信息平台。     

GIS多准则的城市垃圾楼空间布局优化选址

针对城市公共设施的传统选址方法较少考虑空间维度因素的问题,该文提出了基于地理信息系统(GIS)多准则的城市公共设施选址模型,利用GIS多准则技术基于空间维度分析了城市自然环境和人文要素等综合影响下的公共设施选址方法,并以城市垃圾楼选址为例进行了实例应用。实验结果表明:该方法不仅充分考虑了城市复杂的地理环境,还深度探究了影响城市公共设施选址的综合性因素。     

基于GIS和BP神经网络技术的建设用地适宜性评价研究

本文提出了在地理信息系统(GIS)和BP神经网络技术支持下,对建设用地适宜性进行评价的一种新方法。阐述了建设用地适宜性评价的评价原则与体系,并提出了新方法的技术路线。最后以珠海市横琴岛为研究实例,基于GIS平台,利用BP模型,对横琴岛建设用地的适宜性进行了评价。