基于可视化维度理论的泛地图知识推荐方法

信息通讯时代,科学技术的进步极大地降低了地图制图的门槛,大量非专业制图人员涌现到地图制图领域,地图的表现形式呈现出显著的泛化趋势。然而,由于专业知识的缺失,普通大众在专题地图选择时容易产生“制图困惑”,难以确定恰当的专题地图类型。针对上述问题,本文尝试提出一种基于可视化维度理论的泛地图知识推荐方法。首先,面向专题制图需求,建立以空间数据、数据特征、泛地图可视化维度、泛地图可视化形式、应用领域为核心要素的泛地图可视化知识本体,通过知识抽取、知识存储操作,构建泛地图可视化知识图谱。其次,对知识图谱进行知识嵌入,实现地图可视化要素的知识化表达。最后,基于泛地图知识要素建立相似度计算模型,计算用户输入数据与知识图谱内空间数据特征、可视化维度、应用领域等的相似度,得出综合相似度结果,实现泛地图可视化形式的精准推荐。结果表明：面对泛化的专题信息表达,本研究提出的泛地图知识推荐方法能够为用图者的制图选择提供较为准确可视化参考,一定程度上满足普通大众的寻图需求。     

基于地表覆盖数据的湿地知识图谱构建

湿地作为地表覆盖类型的一种,对于生物多样性与气候变化有着重要的意义,也是人类的基本生存环境之一。为更好地理解和表达湿地知识及分类间关系,本文提出了一种基于本体的湿地知识图谱构建方法。首先,利用GlobeLand30数据、生态地理分区数据,围绕湿地类型、特征分布等要素分析湿地领域知识,提取知识间的语义关系,通过本体建模形成湿地知识图谱的概念框架;其次,融合百度百科数据等进行湿地实体的提取、属性信息抽取,丰富湿地知识图谱的数据层;最后,使用图数据库Neo4j存储实体关系和实体属性,实现了湿地知识图谱构建。本文构建的知识图谱扩充了湿地实体的概念描述信息,探索了顾及时空特征的湿地知识表示方法,为地表覆盖领域的知识图谱构建提供了一个应用范例。     

基于时空知识图谱的空间分析方法研究

受数据量和数据种类影响,传统空间分析中跨图层运算问题是造成效率低下的关键因素.知识图谱作为一种新型的数据结构,"图"的思想能够有效应用于空间地理信息数据的存储.利用时空知识图谱框架,结合全球离散格网系统和Google S2算法将地理空间数据存储于地理格网中,以图谱检索的方式替代传统空间分析过程,降低了时间复杂度,可以有...     

基于轨迹语义的船舶活动知识图谱构建

随着全球经济一体化的深入推进,海上交通拥堵和船舶事故频发。为了对海上船舶活动进行监管和分析,传统的方法主要利用船舶定位数据进行数据挖掘,未结合其他海上多源数据进行船舶时空活动过程和行为模式分析,缺少深层次的知识挖掘。为此,本文综合利用多源数据,在提取轨迹的语义信息基础上,构建船舶活动知识图谱,为低知识密度的轨迹时空点序列向高阶语义知识转化提供一种有效途径。具体地,首先通过解析船舶活动的特征和组成要素,基于“过程-事件-行为”的核心思想,设计船舶活动知识图谱本体层;然后利用Stop/Move模型提取轨迹语义信息,利用DMCNN模型抽取船舶突发事件,完成实例层填充;最后通过构建原型系统,对上述模型和方法进行验证。结果表明,本文所构建的船舶活动知识图谱,可以支持对船舶常规活动和突发事件进行知识表示,并可以实现时空活动查询和回溯,进而达到语义增强效果,具有一定的应用价值。     

基于历史相似案例空间推演的地震伤亡人口评估方法研究

地震是对人类生存构成最大威胁的自然灾害之一,往往导致巨大的损失。本研究选取中国2000—2013年震级为4.0级以上且有人员伤亡的地震灾害统计数据作为历史案例,以基于历史案例的灾情加权综合评估模型（Assessment Method of Natural Disaster Based on Similarly Historical Cases,SHC）为基础,考虑历史案例与当前灾害的空间相关程度,获得改进的基于历史相似案例空间推演的地震伤亡人口评估（Assessment Method of Earthquake Casualties Based on Spatial Reasoning of Similarly Historical Cases,SRSHC）;并选取2010年青海玉树地震、2013年四川芦山地震及2014年云南鲁甸地震作为验证案例,进行精度验证。结果表明:① 对于3个验证案例,SRSHC模型的最佳评估精度均在95%以上,表明该方法在地震伤亡人口评估方面具有一定的可行性及适用性;② SRSHC模型相较于SHC模型,参评案例的个数少且精度更高,以2010年四川芦山地震为例,当参评案例个数为3个时,SRSHC模型评估结果达到最佳（97.92%）;而SHC模型参评案例个数需6个达到评估结果最佳（35.49%）,这表明历史案例与当前灾害发生地区的空间相关程度对评估结果有较大影响;③ 灾情评估的精度与参评案例的个数有关,当参评案例在2个以上时,模型评估的精度随着参评案例个数的增加呈平稳下降趋势;当参评案例的个数为3~4个时,SRSHC模型的评估精度最佳。基于历史案例的灾情评估方法成本低、效率高、时效性强,且方法简单、约束条件较少、容易实现, 在灾情评估方面具有一定的实用价值。     

基于离散裂隙网络法和水流数值模拟技术的地下水封洞库水封性研究

水封性是保证地下水封洞库安全运营的关键,目前研究地下水封洞库水封性的主要难点在于裂隙岩体含水层强烈的非均质性和各向异性。以某地下水封洞库工程为背景,通过实测裂隙几何参数分析裂隙发育特征,建立了研究区离散裂隙网络模型。之后对研究区进行网格化划分计算了各单元体渗透系数张量,基于对裂隙渗流基本规律的理解和假设建立了研究区高精度的非均质各向异性渗流模型,并对研究区渗透性特征进行分析。通过建立非均质各向异性渗流模型对水幕系统水封性能进行了探讨并与传统均质各向同性渗流模型进行对比分析,利用该模型可以弥补传统均质各向同性渗流模型的不足,更加准确地评价由于裂隙岩体非均质各向异性造成的储品泄漏风险。     

基于Dyna-CLUE改进模型和SD模型耦合的山区城镇用地情景模拟研究——以岷江上游地区为例

山区城镇扩张受山区地形和山地灾害等因素限制,而常用的土地利用模型难以有效表达这一特征。本文通过对Dyna-CLUE（Dynamic Conversion of Land Use and its Effects Model）模型进行改进并结合系统动力学（System Dynamic,SD）模型,充分发挥这2个模型在微观土地分配,及宏观情景模拟上的优势,很好地表达了山区地形和山地灾害等因素对山区城镇扩张的限制作用,为山区城镇扩张情景模拟提供了一个有效的方法。以岷江上游地区为例,根据研究区历史统计数据构建山区城镇用地SD模型,模拟低速发展、惯性发展和高速发展3种不同发展情景下城镇用地的需求,结合Dyna-CLUE改进模型,预测了对应情景下2011-2030年的城镇用地范围,并探究其对其他土地利用类型的影响。结果表明,发展速度越快,城镇主体越快达到地理限制区域的上限,并开始沿山间平地向两端扩张。耕地受山区城镇扩张的影响要远远超出其他土地利用类型,离城镇越近受影响越大。随着城镇扩张的加剧,其对自然环境的影响也逐渐增大。模型模拟结果能为山区城镇用地规划、评估由城镇扩张造成的生态环境问题和制定相应的对策提供有效的技术支撑。     

“双评价”视角下基于FLUS模型的武汉大都市区土地利用模拟和城镇开发边界划定研究

城镇开发边界的划定对于保障资源合理利用、促进城镇有序发展具有重要意义。国内现有研究多以规划实践的技术探讨为主,但对资源环境的定量化评估不足,且较少在大都市区尺度开展研究。本文以武汉大都市区为研究案例,提出在耦合多种要素构建“双评价”体系的基础上,结合FLUS模型进行土地利用模拟和城镇开发边界的划定,并运用景观格局指数等对结果进行分析校验。结果表明:① 土地利用模拟KAPPA系数为0.95,总体精度为0.96,能较好的反映未来用地变化情况,且结果显示城镇建设用地呈蔓延式扩张,有必要通过划定边界来控制城镇开发;② 根据模拟结果划定城镇开发边界,能够避免城镇建设集中占用生态或农业价值较高的区域,并在优化形态的基础上改善武汉大都市区的城镇空间布局,有很强的适用性;③ 驱动体系评价表明,相较于单一因子库,“双评价”因子库精度更高,且更能优化景观格局,促进建设用地斑块集聚发展并填补建成区空白,更符合区域发展诉求;④ 扩张结果评价表明划定结果与武汉大都市区的未来发展模式吻合,未来空间管控应重点关注临空港片区、阳逻片区、光谷-未来城片区、纸坊片区扩张的潜在价值。本研究验证了FLUS模型在武汉大都市区内应用的有效性,为规划管控及建设用地布局优化提供一定参考。