一个有关弧段数据组织的算法

一、问题的提出 空间数据库是地理信息系统的核心.地理实体或景观表现可归纳为点、线、面等几种空间数据类型.因此对点、线、面的描述,又是构成空间数据库的重要内容.点具有空间的位置,可以用坐标来记录,一系列的点组成弧段,一系列的弧段组成一块面域,也就是多边形(图1～图2).     

采用斜拉式弯曲划分的曲线化简方法

线要素化简一直是自动制图综合中的重要研究内容。分析已有线化简算法在线弯曲形态保持和单调弧段划分时只考虑一侧等不足,提出线要素的斜拉式弯曲划分和化简新方法。该方法对线要素采用斜剖方式划分弧段,兼顾线要素两侧的弯曲形态;识别出每个划分的单调弧段是U型弧段还是V型弧段,是大弧段还是小弧段,从而分别对其进行不同的处理;在处理过程中,每化简完一个单调弧段,重新对线要素进行弧段划分,然后再次对每个单调弧段进行化简,以此类推,因此该算法是一种动态化简过程。实例显示,本算法在线要素特征点保持、u型弧段和V型弧段保持、大弯曲的保持、整体形态保持等方面非常有效,且化简率非常高,充分证明本算法的科学性和优越性。     

基于GIS空间实体的自动拓扑模型设计与实现

介绍了以拓扑关系数据为基础的GIS空间点、线、面对象实体模型,给出了基于对象实体模型的自动拓扑关系模型。阐述从自动剪断线、线转弧段、微弧段剔除到自动成区等自动拓扑算法的流程,并给出了相应的应用实例。     

深海拖缆勘探电缆形状确定方法研究

探讨了深海拖缆勘探电缆形状的确定方法,分析了弧段模型、多项式模型和曲线积分模型,对各个模型进行了对比和优选。     

遥感分类栅格图的快速矢量化方法

遥感数据成为GIS愈来愈重要的一种数据源.栅格数据与矢量数据之间的快速转换是RS与GIS集成中的关键技术之一.本文通过分析遥感分类图栅格像元之间的关系,快速自动地提取矢量数据点及其连接信息,进而利用连接信息快速生成弧段,由弧段自动组建多边形并建立完整的拓扑关系.实验表明,该方法是一种由遥感分类图自动转换成GIS通用数据的高效方案.     

采用层次分析法的道路网整体匹配方法

道路网变化较快,对其匹配和更新受到广泛关注。目前道路网匹配算法多集中于离散弧段间的匹配,匹配整体性不强,匹配精度不高。本文在分析道路匹配关系的基础上,借鉴人类认知客观世界从整体到局部的思想,对离散道路弧段通过Stroke模型进行聚合处理,然后采用线、面相对位置关系探测候选匹配集,进行道路筛选及整体匹配。针对当前匹配方法中各相似权值确定较为随意的问题,本文在分析各相似指标关系的基础上,借鉴层次分析法中的决策思维方式,对道路网匹配中的各相似指标进行定性和定量分析,并自动分配权值,进而根据获得的整体相似度来自动匹配。实验结果表明,采用层次分析法进行道路网整体匹配,可有效提高匹配效率、正确率及自动化水平。     

面向大型流式网络的层次拓扑模型

介绍了大型流式网络的构成和特点，详细论述了使用复杂节点和复杂弧段的层次拓扑模型来描述流式网络拓扑关系的方法，并举例说明了使用层次拓扑模型的网络分析方法。     

一种改进的基于道路网络距离的K近邻查询算法

研究了空间网络数据库中的K近邻查询,提出了一种新的基于道路网络距离的KNN查询算法.这种方法以已有的道路网络模型框架为基础,通过预计算NN表,减少了昂贵的最短路径计算,利用两个链表记录已访问弧段的信息,避免了不必要的磁盘I/Os,从而有效地提高了算法效率.实验结果表明,在目标点分布比较密集的情况下,本算法明显优于其他算法.     

葫芦岛地区道路网络的建立

本文针对城市交通道路网的特点,根据现实的交通网络,对葫芦岛地区道路网络进行建立及分析。利用ArcGIS中的Geodatabase构建路网数据库,利用节点一弧段数据结构构建空间网络拓扑关系,生成点一弧矢量数据模型表示的道路网络。并实现四种网络分析功能:最佳路径分析、空间查询、追踪分析和缓冲区分析。     

IGSO姿态控制模式切换期间定轨策略研究

我国卫星导航系统IGSO卫星采用动态偏航与零偏航两种姿态控制模式,在太阳矢量与轨道面夹角较小时,采用零偏航。卫星姿态控制模式的切换造成了卫星所受光压力的变化。当处理包含动偏/零偏切换点的数据弧段时,由于卫星精密轨道确定策略及光压模型的不适应,无法用一组光压参数拟合两种状态,造成定轨精度下降。本文提出了利用分段线性模型描述太阳光压的定轨策略,可将定轨重叠弧段URE精度提高75%。解算的光压参数能够反映出两种状态的差异,是解决姿态转换期间轨道确定的有效方法。     

嵌入式Web服务器的Android空间数据离线解决方法

针对移动GIS应用商业开发组件难以进行自由定制与分发的问题,该文提出一种基于嵌入式Web服务器的Android移动端空间数据离线解决方法,该方法通过在Android设备中移植开源的NanoHTTPD服务器实现了地图瓦片服务和矢量要素服务,并通过编码读取bundle切片数据包和扩展Spatialite空间数据库的方式,解决了切片数据和矢量要素数据的存储,然后利用Webview控件内嵌HTML5页面加Leaflet地图库完成了前端功能实现,并进行了实际应用展示。该方案的实现可节省Android端移动GIS应用开发成本,具有推广意义。     

多比例尺空间数据库更新技术研究

提出了基于CHT_EUR空间数据库模型的多比例尺空间数据库更新方案。该方案通过空间要素匹配和属性对比对发生变更的数据进行自动识别，并且能通过基于地理对象构建的关联关系实现多尺度空间数据的联动更新，有效地解决了多比例尺数据不一致的问题。     

无缝空间数据库中虚拟图幅的设计

无缝空间数据库中空间数据的组织和管理一直是GIS技术发展过程中的一个瓶颈。本文在分析现有空间数据的组织、管理方法的基础上提出虚拟图幅的概念,并详细介绍了基于此对空间数据的组织方法。希望通过对这种方法的分析和研究来实现海量数据更加有效的管理和使用。     

地下管网时空信息集成与管理技术创新

提出了建立管网信息普查及信息录入系统,以及完善管网信息关系数据库、综合管网图制作、管网信息空间数据库、三维管网部件模型库等各项工作,通过调用不同数据库的空间信息与属性信息,实现了三维管网模型的快速构建。采用MD5建立了管网模型与属性信息自动关联技术,叠加了原有的地表建（构）筑物模型,引入了统一的时空基准,开发了地上下建（构）筑物管理平台,具有三维模式下现有二维地图无法实现的空间分析等功能,实现了各类三维数据的综合可视化和融合分析,可为城市地下管网管理提供更直观的辅助决策支持。     

重庆城市空间数据更新与建库

本文介绍了重庆城市空间数据生产管理现状、数据更新保障机制,着重介绍了综合运用全野外数据采集、规划管理成果、航空摄影测量、卫星遥感影像、缩编等手段更新系列比例尺空间数据的技术方法;针对院空间数据生产库(制图库)与应用库(GIS库)衔接不紧密的现状,提出了生产库与应用库双库存储模式解决方案,既解决了复杂生产数据的数据库管理问题,又满足即时向政府部门及社会提供地理信息服务。     

基于UML模型的空间数据库可视化建模

针对传统数据库模式在建立庞大、多维、关系复杂的地理数据库模型的过程中存在语义表达不清等问题,本文研究了空间数据库模型在传统建模软件中的构建规律,设计了空间数据库模型在UML图中的表达方式及模板库和在XML文件中的存储规则,实现了将XML文件导入GIS数据库后自动生成控件数据库模型。通过在原型系统中的应用,表明了本文建模方法具有可扩展、方便修改、建模可视化的优点。     

一种顾及障碍约束的空间聚类方法

为了使得空间聚类分析更加适应实际情况,发展了一种同时顾及空间障碍约束与空间位置邻近的空间聚类方法。该方法采用Delaunay三角网描述实体间的邻近关系,并且不依赖用户指定参数。实验验证了本方法的有效性与优越性。     

面向关系数据库的道路识别算法研究

为适应面向关系数据库的GIS应用开发,不再依赖GIS二次开发组件对Maplnfo电子地图进行空间数据处理,提出了在关系数据库中重新组织并存储电子地图的图元数据．进而展开相关空间数据处理算法的研究。本文针对电子地图中表征道路的线对象．以道路结点为基本存储单元,融合路段走向,创建了路网数据库,将对目标点周边道路的识别问题转化为对数据库中道路结点的条件查询问题。算法通过多次T—SQL查询,搜索目标点周边的候选路段,再利用其路段走向特征筛选出在目标点四个方位上的最佳匹配路段．进而生成路网状况的综合描述。实验结果表明,本算法对目标点周边路网的分布状况有较好的识别能力．识别率高、处理时间短且系统资源占用少。     

交通行业应急管理空间数据库研制

建立交通行业应急管理空间数据库,可为重大突发自然灾害事件时交通应急提供有效的数据支持。本文面向重大突发自然灾害事件的应急管理,从功能需求上对交通行业应急管理所需数据进行了分类,将空间数据库划分为文件数据库、应急专题数据库和元数据库3个子库,采用Oracle,ArcSDE和文件编目管理相结合的方式进行管理,并建立了交通行业应急管理空间数据库。最后以公路重大自然灾害监测评估为例,说明了该数据库对灾害应急中所开展的快速监测评估分析的应用价值。     

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。