多尺度海量栅格数据索引机制的研究

海量栅格数据的存贮、管理与快速显示一直是人们在GIS领域研究的一个重点问题，本文以栅格型空间数据为研究对象，通过构建四叉树结构、空间索引及邻接关系，研究多尺度海量栅格数据的索引机制。     

多尺度位置键空间索引方法

针对位置键索引在小尺度情况下对非点状目标的索引构建速度急剧变慢,导致检索效率下降的问题,该文提出一种多尺度改进方法。位置键编号采用多维扩展的Morton码,引进尺度阈参数,根据阈值采用多尺度划分,检索顺序采取按小尺度到大尺度的匹配策略;并在不同单尺度和多尺度下进行了实验对比。实验结果表明,与单尺度相比,该方法在一定程度上提高了检索的效率。     

多尺度表达的地图设计模型

计算机技术引入地图学之后,引起地图制作与生产方式的极大变革.地图设计作为地图制作的核心,其内涵也发生了重要变化.以电子地图的多尺度表达为目标,探讨了地图设计在时空尺度上的扩展,提出了多尺度地图设计模型.为地图设计知识的抽象化、可视化以及设计知识向普通大众的传播提供了可借鉴的样本.     

多尺度表达的地图设计模型

计算机技术引入地图学之后,引起地图制作与生产方式的极大变革。地图设计作为地图制作的核心,其内涵也发生了重要变化。以电子地图的多尺度表达为目标,探讨了地图设计在时空尺度上的扩展,提出了多尺度地图设计模型。为地图设计知识的抽象化、可视化以及设计知识向普通大众的传播提供了可借鉴的样本。     

多值图像的自适应空间索引结构研究

提出一种适于多值图像层次表示的自适应空间索引结构,讨论了该索引结构的构造及检索算法。文中所列试验及分析表明,新提出的数据结构提高了多值图像的空间存贮与检索效率。     

3维GIS中的八叉树空间索引研究

对2维四叉树索引在3维空间中进行拓展，提出3维GIS中利用八叉树结构构建空间数据索引的原理和方法。     

多尺度表达中空间拓扑关系等价性评价模型

本文主要讨论不同尺度下地理目标之间拓扑关系的等价性问题。根据人类认知习惯,得出从大比例尺地理空间中拓扑关系抽象为小比例尺空间中拓扑关系应当遵循的基本规则,并利用模糊函数将这些规则定量化;在此基础上,得到评价地理空间场景中多个空间目标之间拓扑关系在不同尺度下是否等价的综合评价模型。该模型可以用于检验和维护空间数据质量、为地图自动综合提供空间关系处理和评价方法的参考。     

线状要素多尺度表达质量评价模型研究

本文立足于线状要素多尺度表达的实现过程,利用线状要素多尺度表达的目的,将线状要素多尺度表达的质量需求分解为"4准则",将影响线状要素多尺度表达的质量因素概括为"6因素"。并图表出"6因素"与"4准则"的对应关系。由此推导并建立了线状要素多尺度表达质量评价的概念模型,为线性数据多尺度表达的质量评价问题提供必要的理论依据。     

基于尺度的GIS空间资料表达模型

介绍了基于层的GIS空间资料表达方法易于进行空间查询与空间分析处理的优点,针对其引起的地图难以进行扩展与图像显示转换困难的缺点,提出了基于尺度(比例尺)的空间资料表达新方法.在基于尺度的空间资料表达方法中,地图可以由空间对象,区域,尺度视图三级尺度模型表达.对尺度方法下的地图结构,地图组织,指标结构,地图扩展等在理论上作了探讨,提出了基于尺度的方法与已广为使用的基于层的方法的有效集合,将有可能成为地理信息表达研究的最重要研究方向.     

空间数据多尺度表达中空间关系的统一表达模型

首先分析了建立空间数据多尺度表达中基本空间关系统一表达模型的必要性及建模的基本思想,并用有序6元组作为空间数据多尺度表达中基本空间关系统一表达模型;其次证明拓扑关系表达模型RCC5模型、基于方向Voronoi图(DVDs)的方向群模型和Hausdorff距离的多尺度包容性,并将它们进行形式化表达应用于有序6元组中;最后证明有序6元组的多尺度包容性,并结合具体的实例验证模型的合理性。     

矢量数据多尺度空间索引方法的研究

阐述了近年来国内外出现的Reactive Tree、GAP-tree、Multi-Scale Hilbert R-tree、Multiple R-tree等6种矢量数据多尺度空间索引方法,对它们的优缺点作了较为详细的评述,为索引方法的选择和应用提供了一定的理论依据。最后,给出了对后续研究有指导性的结论,提出了高维索引、优化索引等多尺度空间索引方法未来的研究方向。     

傅立叶级数支持下的等高线多尺度表达模型

基于傅立叶级数提取等高线的特征向量,并提出了一种等高线多尺度表达的数据模型。对开等高线采用以首尾点连线作镜像处理的方式将其拓展成闭合曲线,进而将闭合曲线描述成弧长的周期函数,并将其表示为傅立叶级数。以一定阶次的傅立叶级数展开曲线与原始曲线形成的缝隙面积为依据,计算当前展开曲线的比例尺,建立傅立叶级数展开项数与等高线比例尺的对应关系。不同于传统的通过对曲线上点和弯曲的取舍来实现尺度变化的方法,通过控制傅立叶特征向量的长度来实现不同尺度的等高线表达。     

一种匹配分类的空间数据多尺度表达与变换模型

空间数据"连续"表达是多尺度表达与变换的理想状态。针对多尺度表达与变换中地理要素的不同几何形态和生命期特点,建立了动静态结合的尺度变换模型。通过空间数据匹配技术,根据生命期不同,将空间数据分为匹配数据和消亡数据。对于匹配数据,通过综合算法生成关键比例尺插值数据,并预先静态存储;对于消亡数据,依据重要程度的顺序统计量,动态"选取、化简"生成插值尺度数据。实验表明该方案可以缓解传统尺度变换的跳跃感问题,变换效率高,可以快速、动态实现连续的尺度变换。     

大型空间数据库的并发索引策略CQR树

提出了适用于客户端模式空间数据库引擎并发控制的空间索引结构——CQR树,将静态R树与四叉树相结合,采用四叉树编码与空间对象绑定的方式管理被编辑过的对象,仅在删除叶子结点包中的对象时对相关索引包加锁,缩短系统响应时间。算法简单易实现,在保证空间查询效率的前提下解决多客户端并发操作的问题,同时降低了索引的维护难度。     

尺度空间中GIS数据表达的生命期模型

以数据量节省和粒度精细为目标,提出了一个面向对象的多尺度概念模型——尺度空间中GIS数据表达的生命期模型。该模型认为,GIS数据在其表达空间中不同的尺度点和尺度段上分别产生突变和缓变的交替变化,其尺度变换过程可描述为三元组Ti:<[si1,si2],fi,{gij}>,其中[si1,si2]为尺度范围,fi为作用于[si1,si2]的变换函数,{gij}为[si1,si2]尺度范围内的表达基态。则任意尺度点的表达可形式化地表达为:Rx=fi({gij},x),x∈[si1,si2]。并总结了4种尺度变换模式:地图综合尺度变换、LOD尺度变换、Morphing尺度变换和等价尺度变换。     

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。     

基于提升方法的DEM多尺度表达研究

详细介绍了提升方法实现的原理和构造的3个步骤,利用提升方法来处理浙江某地DEM数据,对其进行多尺度表达,并同第一代小波变换的多尺度表达的效果进行了比较。实例表明,提升方法有计算速度快、变换过程中数据无损失、可以很好地保持边缘数据质量等许多优点。     

基于元拓扑关系的线面空间关系集成表达模型

空间关系的研究在空间冲突检测、制图综合、空间查询和分析等方面都有着重要的应用。对空间关系进行细化、集成描述,以解决生产与工程实践中的问题,已经成为空间关系的一个重要研究方向。本文分析了目前线面空间关系集成表达方法的不足,通过对线面简单拓扑关系的分析和类型划分,提出了元拓扑关系的概念;研究了元拓扑关系的方位、方向和元拓扑关系之间的连接方式,并提出了线面复合关系的集成表达模型;提出了空间关系集成表达模型的评价指标,并利用该指标对本文提出的模型特点进行了分析。     

剖分网格下顾及用户兴趣的矢量地图多尺度表达方法

在海量空间数据的组织与表达方面,与传统的空间数据模型与方法相比,地球剖分网格表现出了极大的优势。鉴此,本文提出了一种剖分网格下顾及用户兴趣的矢量地图多尺度表达方法,首先利用大量POI数据构建空间兴趣场模型,描述用户对地理信息的兴趣的空间分布;然后对空间要素进行分类分级,确定其表达的尺度范围;运用GeoSOT剖分理论划分不同层次的剖分面片,建立剖分面片与尺度的对应关系,根据用户对剖分面片所在区域的兴趣度大小,表达不同详细程度的空间要素,实现基于用户兴趣的空间数据多尺度表达。实验表明,该方法能够满足用户由概略到详细、由重要到次要的空间认知需求,同时能够获得较好的多尺度表达效果。     

空间信息的自然语言表达模型

目的 空间信息的自然语言表达是一个横跨空间信息科学和语言学的交叉研究。以空间信息作为研究对象,立足语言学提供方法论,从语用、语义和句法三个独特视角剖析其结构特征,提出完整的自然语言表达模型。从语用视角,分析可视化地图表达和自然语言表达的不同语境特征及其互补性;从语义视角,分别分析并建立空间信息的空间、属性和空间关系等三大特征到自然语言中的方位词、词汇(名词或形容词)和短语的映射关系,之后归纳形成空间场景到句群的映射思路;从语法视角,分析并构建空间方位(位置、距离和方向)和拓扑关系的计算规则。