数字地形分析方法研究的维度——精准、高效、易用

数字地形分析基于数字高程模型计算各种地形信息,在诸多地理现象和地理过程的定量刻画和模拟中都发挥着不可或缺的重要作用。作为地理信息空间分析的一个基本组成内容、GIS的必备功能之一,数字地形分析的方法研究不断深化、扩展。本文从一个新的视角,即方法研究的维度,对该领域已有工作及发展趋势进行梳理,将数字地形分析方法研究工作归纳为依次显现出的3个研究维度：① 精准,即如何设计新的数字地形分析方法以更准确、精确地计算出符合地理学认知、满足应用领域问题求解所需的地形信息;② 高效,即如何使数字地形分析的计算更高效;③ 易用,即如何使数字地形分析对于应用者（尤其是相关应用领域中非数字地形分析专家的用户）更易用。特别是近年新显现出的“易用”研究维度,通过研究设计数字地形分析领域应用建模知识的形式化表达及相应的推理应用方法,有望实现数字地形分析应用工作流的智能化构建,满足实际应用中对数字地形分析的易用性需求;同时,其研究思路和方法也可为地理信息空间分析中诸多其他分支领域解决所面临的类似问题提供借鉴。     

面向信息服务的SDI数字地理空间数据框架研究

“空间数据基础设施”(SpatialDataInfrastructure,SDI)是各国信息化发展的重要支撑,随着我国信息化进程的飞速推进,电子政务、公众信息服务对SDI提出了更高的要求。数字地理空间数据框架是SDI的核心与基础,是支持地理空间信息服务的关键。本文在分析国外技术现状与趋势的基础上,提出了适合我国国情的多尺度地理空间数据框架的模型,并通过实际工程验证了该模型的合理性与可行性。     

林业数据挖掘与可视化的应用分析

面对海量的林业空间与非空间数据,提取隐含的信息是"数字林业"急需解决的关键问题之一。数据挖掘和可视化是处理和分析海量空间数据的有力工具,利用它们可以有效地剖析隐藏在数据背后的信息与知识,为我林业规划与决策提供服务。本文将空间数据挖掘和可视化技术整合为一个有机的整体,集成两者的优势,阐述了可视化技术在空间数据挖掘研究中的意义。并讨论了空间数据可视化表达模式和可视化与空间数据挖掘的整合。针对林业资源数据的特点,提出在可视化表达空间数据的基础上对林业数据的多维信息进行综合分析。最后,开发了原型系统,初步实现了林业数据可视化挖掘。     

中国数字矿山进展

数字矿山是一个复杂巨系统,由数据获取系统、数据处理系统、数据管理系统、集成调度系统和工程应用系统组成,具备数据资源特性、信息基准特性和开放平台特性,矿山空间数据仓库是其内核.综合分析数字矿山建设任务、原则、现状,提出中国数字矿山建设应分三步走,即首先建立矿山空间数据仓库,然后构建数字矿山基础平台,再建立矿山安全Office系统,过程中要高度关注数字矿山相关技术标准的制定.     

英国的空间信息服务对国土资源信息化建设的启示

空间信息基础设施是空间数据的获取、处理、访问、分发以及有效利用所需的政策、技术、标准,基础数据集和人力资源的总称。空间数据基础设施的核心是空间数据集,主要包括空间定位控制、数字高程模型、土地利用覆盖、地籍测量信息、行政界线、道路交通、水系、地名注记及数字正射影像等。     

新型三维测绘地理信息产品集成建库研究技术

随着测绘技术手段的升级,各类新型三维测绘地理信息产品不断涌现。在推进智慧城市建设的当下,各行业对空间数据资源的应用趋于交叉和协同,对数据服务保障能力提出了更高的要求。本文分析了大规模三维数字城市模型数据内容的复杂性、海量性、精细程度不同等特点,研究提出了新型三维测绘地理信息产品集成建库的技术体系,包括空间格网划分、地理实体编码、数据库设计和数据更新发布机制等,并探讨了三维城市数据库在规划设计、方案审查和建筑运营管理等方面的应用支撑案例。     

地理空间数据来源本体及其在数据关联中的应用

数据来源是数据可靠性评价的重要参考因素,是地理空间数据本体的重要研究内容。本文针对来源这一重要的地理空间数据研究对象,系统地分析了地理空间数据来源的涵义,建立了地理空间数据来源本体模型,在此基础上,提出了地理空间数据来源本体的概念体系和来源本体概念间关系及其属性的形式化表达方法,并构建出地理空间数据来源本体。最后,以“科技基础性工作专项”项目数据资料为例,基于来源本体库,利用RDF从来源角度实现数据的语义关联,通过web前端框架D3.js技术实现数据与其来源信息的可视化。结果表明,基于来源本体的数据关联可以有效解决数据来源信息描述不规范的问题以及能够支持地学数据语义检索、智能推荐等应用,为促进地学数据共享和数据关联应用提供了一种新方法和新思路。     

国家1∶50000数字高程模型更新与精化

针对国家1:50 000数据库更新工程的迫切需要,研究制定了基于更新版1:50 000地形数据的数字高程模型更新生产技术路线,设计提出了全新的地形特征信息自动提取算法、基于栅格运算的DEM内插算法等,研制开发了实用化的生产软件系统,实现了国家1:50000数字高程模型的快速更新与精化。     

数字地质图核心元数据库管理系统研究

对空间数据元数据库及其管理系统实现方法和技术进行了探讨 ,并以矿产资源勘查评价过程中的数字地质图核心元数据为例 ,开发了基于数据库管理系统技术的空间数据元数据管理工具 ,在实际应用中取得了良好的效果。     

国家1:50000数字高程模型更新与精化

针对国家1∶50 000数据库更新工程的迫切需要,研究制定了基于更新版1∶50 000地形数据的数字高程模型更新生产技术路线,设计提出了全新的地形特征信息自动提取算法、基于栅格运算的DEM内插算法等,研制开发了实用化的生产软件系统,实现了国家1∶50 000数字高程模型的快速更新与精化.     

“数字油田”的设计与应用

本文研究了数字地球在油气勘探开发和油田管理决策中的具体应用--数字油田 ,并详细分析了数字油田的相关技术和应用领域。     

"数字武汉"空间基础数据集成建库及应用

介绍了“数字武汉”空间基础数据集成建库工程的建设目标、总体规划、数据处理与集成建库、系统开发和应用情况,并对数据处理和集成建库所涉及的关键技术进行了论述。     

一种基于数字混沌的图像水印算法

从数字水印的安全性角度出发，提出了一种基于logistic数字混沌的图像水印算法。考虑到logistic混沌序列具有易于产生、数量极多和保密性好等特点，因此本水印算法的嵌入水印信息使用了混沌序列。水印嵌入和提取过程均在小波域中实现。实验结果表明该水印算法具有好的安全性和较强的抗噪声、抗压缩鲁棒性。     

高黎贡山北段羚牛生境DTM数据分析与评价应用

为分析高黎贡山羚牛生境质量状况,探讨其生境保护策略。本文建立高黎贡山自然保护区北段范围的数字地形模型,并将其应用在濒危珍稀动物--羚牛的生境评价研究中。通过羚牛活动区的海拔高度、坡度及植被类型等数据的叠置分析,获得了羚牛的潜在生境区,同时再综合考虑人类活动对其影响,便得到羚牛的实际生境。结合羚牛的生态习性与实地调查资料,选择海拔高度、坡度、植被因子、人类活动影响因子四个指标对其生境的适宜性进行了划分和评价。结果表明:(1)无人类活动影响下,羚牛可在研究区内大部分地区生存。从1974、1989、1999、2004年几个时相的图像分析,适宜羚牛生存的生境面积逐年减少,而不适宜的面积逐年增加。(2)人类活动影响下,适宜羚牛生存的生境大面积消失,生境丧失比例逐年增加。     

矢量地图数字水印技术的研究现状和展望

数字水印技术正成为网络环境下矢量数字地图的版权保护和侵权检测研究的热点。本文总结了目前国内外针对矢量数字地图数字水印技术所做的相关工作,分析了矢量数字地图数据在表示及使用方式上的特点、矢量数字地图数据嵌入数字水印的要求以及矢量数字地图数据信息冗余的类型;按空域、变换域及参数变换分类方法,概括了目前典型的针对矢量数字地图数据的数字水印算法,讨论了其优缺点。指出了对矢量数字地图数字水印技术还存在的问题以及对该领域未来可能的研究方向和研究重点进行了展望。     

基于GeoVRML和Cortona控件技术建设虚拟数字校园

详细介绍了南开大学虚拟数字校园系统的开发过程。采用基于影像的建模方法,即通过高分辨率数字航空影像进行建筑模型提取和数字高程模型建立。在此基础上,结合GeoVRML、数据库和Cortona控件技术完成整个系统的开发工作。     

“数字生态”的框架体系设计

随着生态环境的逐步恶化,“数字地球”战略的形成和完善,数字生态应用系统逐渐引起国内外相关学者的关注。但数字生态的基本理论、框架尚未成熟,本文构建了由生态环境现状基础信息平台、生态领域专业基础平台和生态环境问题综合决策平台三大信息模块构成的数字生态总体框架体系,并详细阐述了三大信息模块的基本构架。最后,本文以防洪灾评估和生态环境遥感监测系统作为案例,阐述“数字生态”工程体系的设计,同时指出“数字生态”建设这一多层次系统工程需要相应技术支撑与标准规范的制约、政府宏观管理与政策法规的保障、复合型人才的参与。     

球面数字空间下的基本拓扑模型

球面格网数据模型SGDM(Sphere Grid Data Model)具有多分辨率和层次组织的特性,已成为目前构建globe GIS的有效方法之一。但是,目前关于球面定性和定量的相关模型方法,大都建立在球面连续空间之上。为使计算机能有效地进行球面空间数据处理和关系计算,亟需在球面离散空间上建立起一套空间分析模型和相关方法。本文给出了球面数字空间的定义和特性,建立了基于流型的球面数字空间的基本拓扑模型,将Egenhofer等人的4交关系模型推广到球面数字空间。     

GPS在地震仪器地理北方位定向中的应用

介绍了用GPS对台站数字化地震仪地理北方向的定位方法。试验表明,定向精度优于2′,完全满足地震仪器定向精度小于6′的要求。     

实现1/n阶积分的分数阶数字积分器

设计了一类能实现1/n(n为整数)阶积分的分数阶数字积分器.介绍了该已存在的一阶数字积分器,将已有的一阶数字积分器通过Carlson-Newton迭代函数构造了类积分器所必须的两个步骤.该类分数阶数字积分器主要是基于Carlson-Newton迭代法和分数阶的数字积分器,从幅频上分析了该类数字积分器的性能.该类数字积分器能实现1/n阶的数字积分运算,在0.1n≤ω≤0.6π频域内能很好的逼近理想情况.