Volume-preserving interpolation of a smooth surface from polygon-related data

 The interpolation of continuous surfaces from discrete points is supported by most GIS software packages. Some packages provide additional options for the interpolation from 3D line objects, for example surface-specific lines, or contour lines digitized from topographic maps. Demographic, social and economic data can also be used to construct and display smooth surfaces. The variables are usually published as sums for polygonal units, such as the number of inhabitants in communities or counties. In the case of point and line objects the geometric properties have to be maintained in the interpolated surface. For polygon-based data the geometric properties of the polygon boundary and the volume should be preserved, avoiding redistribution of parts of the volume to neighboring units during interpolation. The pycnophylactic interpolation method computes a continuous surface from polygon-based data and simultaneously enforces volume preservation in the polygons. The original procedure using a regular grid is extended to surface representations based on an irregular triangular network (TIN). Received: 5 October 2000 / Accepted: 20 December 2000     

地理本体与空间信息多级网格

为解决空间数据分布异构的问题,根据地理本体与地理网格的特点,提出一种将地理本体映射到地理网格的新方法,并用该方法构造一种基于本体的空间信息网格系统。该系统通过描述空间信息的语义内涵的本体系统对空间信息数据进行索引和组织,并以地理网格为其存储和管理单元,可以有效地解决在广域网络环境下的空间信息资源整合的问题,促进空间信息共享与利用的研究。     

直线排列建筑物群渐进式典型化方法

地图综合中,建筑物群的排列结构是需要重点考虑的因素。当不同排列的子建筑物群之间存在空间图形冲突时,这些建筑物群的综合就显得更为复杂。直线排列建筑物群的综合在大比例尺地形图上以典型化操作为主。本文提出一种相互之间存在潜在空间图形冲突的多个直线排列建筑物子群的渐进式典型化方法,渐进式地处理多个直线排列建筑物子群之间的空间图形冲突,保留建筑物群重要的直线排列结构;以建筑物表达的视觉图形约束为限制条件,自动确定典型化后的建筑物位置、形状、大小和方位。本文还研究了基于建筑物群空间邻近图的直线排列建筑物子群的自动识别方法,分析了这些直线排列之间的邻近关系和相交关系。最后,以1：5000地图上的建筑物群综合为1：25 000为试验对象,验证了所提出算法的可用性和有效性。     

基于MapGIS和AutoCAD的GIS与CAD图形数据共享的探讨

在分析了一般GIS和CAD系统图形数据的基础上,从MapGIS和AutoCAD两种系统在测绘、地质图件中常用的图元实体类型的数据结构的比较入手,介绍了MapGIS与AutoCAD联合开发实现两种图形数据格式互相转换工具的实现。     

LBS中多尺度空间方位的自然语言描述

位置服务是地理信息系统（GIS）应用的重要领域,GIS提供关于空间位置的坐标描述,但这不符合人们的认知和日常习惯。地理空间中人们日常的交流通常使用方位描述。基于自然语言的空间方位的描述对移动目标（如驾驶员）是十分重要的,通过规范的地点描述语言进行快速的地理定位,可提高人的空间反应和处理能力。本文依据人的多尺度空间认知,分析空间参考和定位习惯,结合自然语言描述知识,利用GIS分析功能,给出多尺度环境下空间方位的自然语言描述。     

Searching for the ‘Right’ Legend: The Impact of Legend Position on Legend Decoding in a Cartographic Memory Task

ABSTRACT

Map legends are key elements of thematic maps and cartographic communication. The question of how to style map legends is a topic which has often been addressed by cartographic academics and practitioners. Nevertheless, the question of where to position a map legend has only hardly been discussed. Principles of cognitive sciences allow the assumption that a legend positioned to the right of a map field can be read and decoded faster than a legend on the left side. This study investigates the impact of legend positioning on legend decoding. It involves an experiment based on a recognition memory paradigm and the registration of eye-movements. The results show that, in less time, a legend positioned to the right of the map field (compared to a left legend) can be decoded faster. The same accuracy of a cognitive representation of geographic space can be achieved in spatial memory.     

城市建筑群网格模式的图论识别方法

建筑群空间分布模式体现了城市的物质形式及其与社会经济功能之间的关系,反应了城市的空间结构特征,对于制图综合和多尺度表达等具有重要意义。结合国内外对该问题的研究,提出了基于图论的建筑群网格模式识别方法。首先分析研究了网格模式的认知特征和定义。然后利用Delaunay三角网构建建筑群的邻近关系,生成邻近图;从Gestalt视觉准则出发,基于三角剖分模型建立视觉距离;考虑直线模式的直线性、紧凑性等约束条件识别出交叉的多连通直线模式。最后对直线模式建立相交图和方向关系图,通过求解极大完全子图、连接、相交和后期修建等图运算,实现网格模式的识别。实验表明该方法能够识别出明显网格模式,其识别结果符合人类空间认知特点。     

Study of the attentive behavior of novice and expert map users using eye tracking

The aim of this paper is to gain better understanding of the way map users read and interpret the visual stimuli presented to them and how this can be influenced. In particular, the difference between expert and novice map users is considered. In a user study, the participants studied four screen maps which had been manipulated to introduce deviations. The eye movements of 24 expert and novice participants were tracked, recorded, and analyzed (both visually and statistically) based on a grid of Areas of Interest. These visual analyses are essential for studying the spatial dimension of maps to identify problems in design. In this research, we used visualization of eye movement metrics (fixation count and duration) in a 2D and 3D grid and a statistical comparison of the grid cells. The results show that the users’ eye movements clearly reflect the main elements on the map. The users’ attentive behavior is influenced by deviating colors, as their attention is drawn to it. This could also influence the users’ interpretation process. Both user groups encountered difficulties when trying to interpret and store map objects that were mirrored. Insights into how different types of map users read and interpret map content are essential in this fast-evolving era of digital cartographic products.     

主存空间对象的索引方法

空间索引关系到空间数据库和地理信息系统的整体性能。目前，随着计算机主存价格的迅速下降，发展主存空间数据库已经成为可能。主存空间数据库需要相适应的空间索引。本文设计两种面向主存的空间索引──主存网格索引和主存Ｆ_树索引，并对两者的性能进行比较。在多数应用环境下，Ｆ_树空间索引性能更优。     

空间信息语义网格

在分析本体和网格技术的基础上,针对空间信息系统对信息语义的特殊要求,提出了空间信息语义网格的概念,并用本体构造了空间信息语义网格体系结构。     

等高线空间关系研究

地形图上等高线相互之间的空间关系是人们分析地形的重要依据,也是利用GIS模拟地形图认知能力的一个重要出发点在利用计算机模拟人们判读地形图的过程中面临的一个关键问题是：如何在计算机环境下有效地描述、表达及计算等高线空间关系,本文从空间认知的需求出发,在等高线空间关系分类的基础上,利用图论中的树结构(等高线树)形式化表达等高线空间关系,在Voronoi邻近的基础上建立了计算机可执行的等高线空间关系计算方法。     

21世纪的地形测绘

本文展望21世纪地形测量学科的发展。由于遥感技术的进步,全球定位系统和惯性测量系统技术的重大突破,地形测量进入了航空摄影地形测量和卫星摄影地形测量的新的发展阶段。先进的地形测绘技术体系正在发展和建立,从地图测绘到影像测绘,多时相、多光波段和电磁波段、多角度遥感影像的获取和使用,使得可视化技术在地形制图、环境制图和相关的空间制图中,得到迅速和广泛的发展和应用。21世纪的地形测绘为人类社会提供服务和经济的可持续发展必将作出贡献。     

A progressive line simplification algorithm

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＭａｐｇｅｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｃｌａｓｓｉｃａｌｃａｒｔｏｇｒａｐｈｉｃｐｒｏｂ ｌｅｍｓ.Ａｌｌｍａｐｓ,ａｒｅｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｒｅａｌｉｔｙ.Ｇｅｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｉｓｐｌａｙｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｍａｌｌｓｃａｌｅｍａｐｓ,ａｌｌｏｗａｎａｌｙｓｉｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｒａｄｅｓｏｆｄｅｔａｉｌ;ａｎｄｒｅｄｕｃｅｄａｔａｓｔｏｒａｇｅｒｅ…     

空间路线描绘：以大学生入学路线的心像地图为例

以开放性问题的方式调查大学新生对地理空间的认知,通过让被试者绘制其从家乡入学的路线,并在经过简短的地理和地图基础知识理解后再进行同一问题的路线描述,试图发掘基础地理知识对路线理解的前后变化、揭示空间认知能力如何体现在绘制路线上。研究结果表明,被试者会选择文字、示意简图、方位图方式绘制心像地图,具有较强的空间记忆能力;经过地理和地图基础知识介绍后,被试者的描述方式发生改变,增强了空间感知能力和知识叠加能力;选择交通方式的不同对路线描述、途经要素的选择及途经地点数量会产生重要影响;地理和地图基础知识的介绍对途经地点的数量和行政等级几乎没有影响;山川河流及知名建筑等地理要素对人认知记忆产生重要影响,是路线描绘过程中的重要标志;远距离路线描绘会出现等级空间思维而“详-略”结合的地图刻画。实验揭示了路线描述的个体差异和上述的共同点。     

高分辨率影像定位的一种新方法

提出了利用小比例尺地形图和多分辨率影像实现高分辨率遥感影像定位的方法。阐述了利用线状地物代替点状地物实现低分辨率影像相对于小比例尺地形图纠正定位的方法，并通过金字塔结构的多分辨率影像逐级匹配，使高分辨率影像上的细致目标得以绝对定位。     

3DGIS中空间对象的存储与快速查询

空间对象的存储和快速查询是三维地理信息系统研究的基本问题。本文采用面向对象的方法将三维空间对象抽象为点、线、面、体四类,点对象用一个坐标点(x,y,z)来表示,线对象用一组首尾相接的线段表示,面对象与体对象用三角网表示,然后采用SQL Server 2005来组织存储数据。为了提高空间数据库的检索速度,作者编程实现了线性八叉树空间索引,应用程序采用目前比较流行的ADO.net技术来访问数据库。     

线与线之间的协调程度的描述与计算

本文介绍了中心线的生成算法,用中心线描述两条线之间的协调程度具有一定的参考作用,但同时也存在一些问题,为了更好地表示线与线之间的协调程度,分析了在视觉上影响协调程度的一些因素,根据一条直线段与它的平行线是完全协调的自然规律,定义了一条度量两条线之间协调程度的标准线,并建立了协调程度的计算公式。     

一种改进的网格索引生成方法

分析了网格索引的优缺点以及Bresenham等方法用于线状目标网格索引生成存在的问题,在此基础上提出了一种改进的网格索引生成方法,此方法避免了在生成网格索引时遗漏目标覆盖的网格格子,并可提高选择目标的精度。     

A progressive line simplification algorithm

An application of line simplification considering spatial knowledge is described. A method for identifying potential conflict regions, in order to avoid the self-intersection of generalized, lines, is also discussed. Further-more, a new progressive line simplification algorithm is presented. From the view point of spatial cognition, a spatial hierarchical structure is proposed, and its application to construction of spatial knowledge related to a line is explained.     

基于网格技术的空间信息移动服务架构研究

本文从网格的涵义和网格体系结构的角度出发,研究网格技术对空间信息移动服务应用的影响,进而探讨网格技术在空间信息移动服务中的应用,提出了空间信息移动服务网格的体系架构和应用模型。