“地—楼—房—人”一体化集成关键技术探索

以城市土地、建筑、房屋和人口(法人)四个领域数据为研究对象,探讨面向"地-楼-房-人"一体化集成框架组成以及一体化化数据模型、城市空间编码中心、多维数据自动融合、非空间信息自动寻址、数据协同更新等关键技术,并在工程项目中验证了本研究的可行性和有效性。     

基于模型驱动的中国石化企业数据中心模型架构

中国石化油田企业数据中心建设面临不断变化的业务需求和新技术变化.提出基于模型驱动的中国石化企业数据中心模型架构,包括业务模型、逻辑数据模型和物理数据模型,建立业务模型与逻辑数据模型、逻辑数据模型与物理数据模型之间的转换方法.由于逻辑数据模型具有业务无关性和平台无关性,因此可满足不同的业务专业需求,适应不同的数据库产品.为支持模型驱动模式,建立数据元管理系统和相应的模型驱动工具.该模型架构应用于中国石化勘探开发数据模型标准化、油田企业数据中心及数据服务平台等建设,取得满意效果.     

基于OSM的地表覆盖变化数据提取

2014年,中国研制出了2000年和2010年两期30 m分辨率的全球地表覆盖数据产品,为了保持该数据集的现势性,持续更新成为该领域关键问题。变化数据的快速收集是全球地表覆盖数据更新的核心,志愿者地理信息(volunteered geographic information,VGI)的兴起为解决此问题提供了一条新的途径。在目前VGI项目中,OpenStreetMap(OSM)具有数据丰富、现势性强等优点,可以作为全球地表覆盖数据更新的参考信息来源,然而OSM数据不能直接对应地表覆盖增量数据,因此,本文提出了一种基于OSM的地表覆盖增量数据提取方法。该方法首先以OSM定义的几何类型和属性数据作为分类依据,建立OSM数据到地表覆盖数据的转换规则;然后针对类型转换后数据存在的目标零散等问题,采用四叉树聚类方法对转换数据进行综合;继而对整合后的数据栅格化并与GlobeLand30数据进行叠加运算得到地表覆盖增量数据。最后以爱沙尼亚区域的OSM数据验证了本文方法的可行性。     

基于道路格网的城市三维数据增量更新技术研究

传统空间数据库全覆盖式更新方法存在数据冗余及更新速率慢等问题,为了能够更好地支持海量城市三维数据的组织和更新工作,本文提出了一种基于道路格网的城市三维数据增量更新方法。利用城市道路格网分组、分块的特性进行城市三维数据的空间划分,建立城市格网模型,以不规则格网的形式进行城市三维数据的组织。利用城市格网模型划分的城市地理块具有不同功能属性的特点,以地理块的形式进行"时间+空间"的增量数据组织。可对城市三维数据进行时间方向和空间方向的历史回溯,改变了传统增量更新的查询管理方式。最后本文基于多基态修正模型设计了增量数据存储模型并给出了更新流程。以某市为例,开发了城市三维数据库增量更新原型系统,实现了城市三维数据的增量更新。     

导航电子地图增量更新方法研究

针对目前导航系统中普遍采用版本式整体替换方式进行地图数据更新,难以满足用户对数据现势性的要求,研究了导航电子地图动态增量更新的3个关键技术,实现了导航终端的在线增量更新,并在更新过程中对拓扑关系进行动态维护,有效提高了导航电子地图的更新效率.     

GIS数据库更新模型与方法研究进展

空间数据库更新方法与关键技术研究是近年来国内外GIS的前沿研究课题.本文主要介绍了我国国家自然科学基金重点项目"GIS空间数据库更新的模型与方法研究"的主要研究进展,包括在遥感影像自动配准、地理要素变化信息提取、GIS主数据库增量建模、客户数据库更新等方面取得的研究成果.     

导航电子地图的更新机制与技术方法

重点分析了当前导航电子地图数据更新的两种主要方法:离线版本式更新法和在线增量式更新方法,并着重介绍了使用增量更新方法提供车载导航电子地图在线增量更新服务的ActMap(Actual and Dynamic Map)系统及其所采用的相关更新机制和技术方法。最后通过对上述两种方法的比较,指出在线增量式更新方法是导航电子地图更新的主流趋势。     

中国石化油田企业数据中心总体框架设计

随着数字油田建设的逐步深入,油田数据日益增多,数据集成化管理与应用难度随之增加,建立油田级数据中心成为必然.结合中国石化信息化建设现状,按照统一规划、统一标准、统一投资、统一建设和统一管理的建设原则,提出油田数据中心总体框架,根据框架需求设计数据中心的数据采集体系、数据存储体系和数据服务平台.中国石化油田企业数据中心在胜利油田完成试点建设,并相继推广至其他油田,取得较好效果.     

基于自然格网索引的多尺度面实体增量级联更新方法

多尺度地理空间数据增量级联更新方法是增强地理空间数据的现势性的重要手段之一。级联更新包括多尺度数据匹配、关联关系建立、匹配与变化检测、增量信息制图综合、级联更新等步骤,其中,相邻比例尺数据匹配是多尺度数据关联关系建立的基本方法,也是实现级联更新的重要基础。针对现有方法中多尺度同名实体间的关联关系匹配的精度和效率问题,本文提出了基于自然格网索引的多尺度面实体增量级联更新方法。首先,检测出同源同尺度矢量空间数据发生变化的增量包;其次通过自然格网索引确定更新实体所在格网位置,并进行删除、自动或手动更新;最后实施制图综合、接边以及多尺度面实体增量级联更新信息传递操作。以赣州市虎山乡部分区域居民地要素为例,实验结果表明：(1)在匹配阈值为0.51的情况下,相较于直接匹配的方法,采用本文提出的自然格网索引方法进行匹配所消耗的时间减少了88.4%,查全率和查准率分别提升了5%和4%,充分说明了自然格网索引方法在匹配相邻尺度间地理要素时的必要性;(2)相较于传统的Hausdorff距离、欧式距离和质心包含3种匹配方法,本文所提出的方法在耗时（1.34 s）、查全率（66.5%）和查准率（94.1%）方...     

多源地理空间数据同化的主动更新与应用分析

为提高数据更新过程中多源数据整合利用的效率和更新的自动化程度,将"数据同化"和主动数据库的思想与方法引入空间数据的更新。论述了"多源地理空间数据同化"和"主动更新"的概念、内涵和关键技术,提出了"地理事件-条件-动作"规则驱动下数据同化的地理空间数据主动更新机制。最后,将数据同化中常用的最优插值方法,应用于多源地理空间数据的合并,该方法与其他合并方法相比,能提高数据的精度;将主动更新机制应用于数据更新实践,结果表明,该机制可以提高更新的自动化程度。     

基于地理国情数据的基础地理信息增量更新方法研究

地理国情普查和监测为基础地理信息的及时更新提供了持续、可靠的参考数据。本文针对地理国情普查监测成果应用和基础地理信息数据更新的实际需求,从数据转换、要素匹配、变化识别和增量更新等方面设计了基于地理国情数据的基础地理信息数据更新技术框架。针对要素相似性匹配和变化识别难题,从距离、面积和形状相似性等方面设计了面向几何要素匹配与变化识别的系列指标、算法和知识规则。研究成果在山东莱芜某地进行了应用。实验结果表明,本文设计的方法对变化要素的识别精度达96.6%,极大地提高了基础地理信息更新的工作效率。研究成果不仅为基础地理信息增量式更新提供了技术支撑,同时也将提高地理国情数据成果的应用价值。     

数字环境下的数据缩编更新方法

随着地理空间信息资源建设的不断推进与广泛应用,测绘工作的重心正在由初始的数据生产向数据更新与服务进行转变.在目前实际生产的各种更新方法中,由于利用较大比例尺数据更新较小比例尺数据的经济快速,日益引起了人们的重视.本文从目前空间数据更新生产工程的实际需求出发,分析了综合利用多种现势数据资料缩编更新空间数据库的需求与技术难点,以目前的空间数据的数字化生产工艺为基础,分析探讨了缩编更新的关键技术,实现了适应数字环境下的空问数据缩编更新.根据该方法开发的缩编更新系统--精图(GenTool),在生产中得到了初步应用,并获得了良好的效果.     

车载导航系统中的路径诱导模型与数据组织

从介绍路径诱导原理出发,给出了车载导航系统中路径诱导模型和导航电子地图制作中的数据组织方法与应用系统中的使用方法.     

广域网络环境下的土地资源空间数据更新机制

在分析土地资源数据更新内部联动性较强等特点的基础上,研究了适合广域网络环境的土地资源数据更新机制。该土地资源数据更新机制采用选定工作区域、数据提取、数据下载、离线数据编辑、数据上传、数据更新等流程来具体实现。测试表明：该土地资源数据更新机制能较好地运用于县级土地资源管理部门,满足县、乡等多级土地资源管理的日常业务需求。     

基础地理数据库的持续更新问题

本文分析了基础地理数据库更新的实际需求与研究现状,指出其持续更新过程中一系列与“初始建库”不同的理论、方法和关键技术问题,提出应不失时机地加强对主数据库增量数据建模方法、多源遥感影像与矢量化地图数据的自动配准、GIS集成环境下的重要基础地理要素变化信息的提取、多尺度地图数据库级联更新的自动综合方法、客户数据库的更新方法等的研究。     

基于粒子滤波的行车轨迹路网匹配方法

行车轨迹是一种时间序列的地理空间位置采样数据,而传统的轨迹—路网匹配方法主要以全局或局部寻优的方式建立轨迹—路网匹配关系,影响了时空场景中数据的匹配计算过程的相对独立性。针对这个问题,本文基于粒子滤波（Particle Filter,PF）原理建立行车轨迹与道路网络之间的匹配关系。首先,沿轨迹中车辆运动方向在道路网络中搜索邻近道路节点,在与道路节点拓扑邻接的道路弧段上初始化随机生成粒子,根据轨迹中车辆运动模型将粒子沿所在道路弧段移动;然后,基于PF原理计算各时刻粒子运动状态及与行车轨迹采样点之间的距离误差,根据高斯概率密度函数计算粒子权重并利用随机重采样方法进行粒子重采样,迭代更新粒子运动状态;最后,计算与搜索到的道路节点拓扑邻接的每条道路弧段中累计粒子权重,通过各道路弧段累计权重计算轨迹—路网匹配关系。以行车轨迹进行实验表明,利用本文方法可以通过粒子时空变化反映采样点的移动,行车轨迹—路网匹配结果的正确率大于85%,能够实现行车轨迹和路网的准确匹配。     

网络环境下城市公开版电子地图数据更新方法

针对目前数据更新的研究落后于数据生产的现状以及广大用户对城市公开版电子地图的现势性的迫切需要,在已有研究成果的基础上,提出了网络环境下城市公开版电子地图数据更新的方法,并分析了数据更新周期的决定因子及其方式和周期,最后用实例加以证明。     

利用车辆轨迹数据提取道路网络的几何特征与精度分析

 电子地图数据是各种智能交通系统的基础数据,对方便人们交通出行、解决城市交通拥堵问题具有重要的意义。其中,道路网络数据又是电子地图的重要组成部分。传统的道路网络数据更新方法往往需要耗费大量人力物力,因此,从其他数据源中如遥感影像数据、LIDAR数据等提取道路网络的相关研究,已成为国内外的研究重点。车载定位设备的广泛应用使车辆轨迹数据的大量获取成为可能,轨迹数据是对车辆行驶路径的完整记录,同时也是道路网络几何特征的直接反映。当轨迹数据量足够大时,则可利用其构建路网,用于更新或修正现有地图上的路网空间信息。针对车辆轨迹数据的特点和道路网络的特性,本文提出一种细化的道路网络几何特征提取方法。车辆轨迹数据是矢量数据,将其转换为栅格数据后,就可采用图像细化的方法处理。图像细化可以在保持原图像拓扑结构不变的情况下,快速地提取出图像的中心像元,并且有效去除冗余信息。本文以上海陆家嘴的车辆轨迹数据为例进行了实验,结果表明,利用车辆轨迹数据构建路网不仅可行,而且简单、高效,取得了良好的效果。     

基于层次匹配的面状要素几何匹配方法研究

空间数据增量信息提取是空间数据库增量更新的基础,而要素几何匹配则为空间数据增量信息提取的关键流程之一。针对面状要素几何匹配时所产生的单一匹配算子匹配准确度低,以及多算子加权匹配算法匹配效率低、冗余度高、结果不准确等情况,本文提出一种基于多层次匹配的面状要素几何匹配算法。该算法以反映面状要素位置、大小、形状特征的质心匹配算子、面积重叠度算子以及转向角函数匹配算子为基础,并按各算子复杂度进行层次匹配规则设计,以提高算法效率、保证匹配的准确性。本文通过2种方法进行对比实验,结果表明：层次匹配算法匹配完整度和准确度均能达到90%以上,可以很好地进行面状要素几何匹配;与加权匹配方法相比效率更高,代价更小,且所得匹配结果比加权匹配方法所得结果更加准确。     

利用XML解决数据集成中若干难题的应用研究

首先分析了业务系统的现状，提出了信息孤岛的概念。数据集成是解决信息孤岛的一种有效方式，详细分析了数据集成面临着异构数据源、数据语义冲突、前端可视化等技术难题。最后，提出了使用XML配置文件作为中间模式来解决数据集成中的难题的一种方案，使数据集成工作能有效的解决信息孤岛问题，大大降低数据集成工作的难度。