导航地图情境建模

目前,尽管形形色色的导航地图产品已经成为人们日常出行的必备帮手,但是实用性不强、效率偏低是普遍存在的一种现象,严重降低了人们对地图的信任程度。为此,本文引进情境理论,通过分析其与导航地图之间的联系,指出情境建模在沟通用户、环境与设备之间作为桥梁的重要意义,并将活动从一般情境信息中剥离出来,确定了导航地图情境建模基本原理,从通用情境信息建模和导航活动建模2个方面详细阐述了导航地图情境建模的方式与方法,为后续研究情境推理与表达奠定基础。     

基于规则的位置地图情境推理构建与实例分析

情境在移动位置服务领域起到融合多源时空数据、模拟地图使用情形及获取用户空间需求的作用。根据作者早期建立的位置地图情境模型,本文基于活动理论构建了位置地图情境三层推理规则,重点描述其基本原理与方法;通过形式化表达将情境推理的结果与位置地图表达联系起来,形成三层推理规则的解析与运行流程;以用户去机场登机为例,假设2种不同情形,验证5种情境事例。实验结果表明,本文的情境推理方法简洁、可操作性强,为进一步研究智能化地图服务提供参考和借鉴。     

顾及时间的位置地图情境推理服务机制

时间信息是影响位置地图情境推理的最基本、也是最重要元素之一。针对位置地图情境不同推理过程存在的时间消耗问题,首先,为最大化情境推理效率,建立顾及时间的位置地图情境推理服务基本原理;其次,分析与位置地图情境推理相关的3种时间类型,详细剖析其时间特征;最后,基于以上基础设计位置地图情境推理的时间分配方案。     

面向全息位置地图的室内空间本体建模

全息位置地图是泛在网环境下以位置为核心实现多维时空动态信息关联,提供泛在空间信息智能服务的新型地图。其中,多维动态场景建模是全息位置地图创建位置本体,汇聚、关联、分析、传递和表达与位置相关的泛在信息的过程,同时也是全系位置地图基础数据建模的基础。本文面向全息位置地图室内多维动态场景建模需求,在室内空间语义划分的基础上,定义了室内空间语义概念、概念属性以及概念之间的关系集合,在此基础上提出面向全息位置地图的室内空间本体建模方法,并实现了一种室内空间本体建模工具。本文以武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室为实验场,利用室内空间本体建模工具进行实验,实验结果能够有效支持室内泛在信息的语义查询,验证了本文方法的可行性。     

位置服务的上下文信息模型

在位置服务领域,用户所处环境的上下文信息在分析、处理请求,以及推送相应的位置信息服务方面发挥着至关重要的作用。目前,如何存储和管理上下文位置信息缺乏统一的模型和标准,本文对此提出了一种全新的位置服务的上下文信息模型。利用User Context（< User >,< Time >,< Location >,< Surroundings >,< Demand >）5元素模型描述位置服务上下文信息中5个信息元素（用户信息、时间信息、位置信息、环境信息、用户需求信息）,这5个信息元素均是直接因素,彼此独立且获取方便,人为干预少;同时,利用数据库技术可将5元素模型抽象成5元素表形式存储于数据表中,以便高效检索。最后,通过分析5元素模型中的不同信息元素,可推理出基于搜索关键词的用户需求偏好及基于时间和位置信息的用户轨迹（用户行为、热点区域、用户兴趣）。     

基于云计算的位置服务平台建设研究

云计算作为一种革命性的计算模型在很多行业都成为重要的技术趋势。将云计算应用于空间地理信息领域所形成的空间云计算也逐渐成为整个空间地理信息行业的主流技术。位置服务利用当今高速发展的互联网和多样化的移动终端向用户提供基于位置的信息和娱乐服务。空间信息数据是位置服务平台的重要组成部分,本文首先介绍云计算相关概念,根据对目前位置服务平台存在的问题的剖析提出了基于云计算的位置服务平台建设的思路和平台架构,最后分析了该平台的特点和所形成的产业链。     

论支持LBS的中国地理无线标记语言标准初步研究

基于位置服务(LBS)通过为移动用户提供各种位置相关的服务而实现了价值的增值，然而，如何获取各种地理信息及与位置相关的服务并传输到用户，从而为地理信息服务在地理空间网络中的存储和传输提供可能，则要研究面向移动应用的地理标记语言。通过对国际上相关的地理标记语言的研究与分析。结合基于位置服务技术的特点及中国的特殊国情，提出开展中国地理无线标记语言(CG—WML)研究的必要性和紧迫性，并对其研究思路和服务模式做了探讨，对中国无线网络应用中基于位置服务的信息建设具有借鉴作用。     

面向人类行为研究的时空GIS

人类时空行为是地理学、物理学、规划学、流行病学等多学科共同关注的研究主题。时空GIS面向地理时空数据的建模与分析需求,注重时间与空间的一体化表达,为人类行为特征分析与规律探索提供基础方法支撑。然而,现有时空GIS在人类行为时空过程表达以及人类行为与时空场境交互分析等方面存在不足。本文通过深度融合时间地理学理论,提出一种面向人类行为研究的时空GIS方法,以丰富与完善现有的时空GIS方法体系。在深入解读时间地理学中“情境”、“企划”等核心概念的基础上,本文分别从情境要素存在性动态表达、情境要素相关性动态理解及情境要素变化的动态感知等方面探讨拓展现有时空GIS方法的可行性。     

基于室内路网的跨楼层路径规划技术的设计与实现

随着室内定位技术、BIM-GIS技术和室内地图研究的发展,室内位置服务需求日益旺盛。作为室内位置服务的关键技术之一,室内路径规划成为研究与应用热点。但是早先的路径规划技术往往基于单层网络拓扑模型而设计,由于模型缺少楼层之间的连通信息,而不能实现跨楼层导航算法分析;而后随着跨楼层导航算法的出现,跨楼层的路径规划、导航及定位得以实现,但这些跨楼层导航算法基于楼层连接通达规则,往往需要多次遍历楼层信息,运算效率低下。针对这一问题,本文利用电梯、扶梯、楼梯等楼层间连接信息,设计、实现了基于楼层连接表的室内多层路网分析模型,并采用逐层分析的方法和多次网络分析,实现室内跨楼层的带有多个途经点路径分析。整个技术框架包括跨楼层路网生成模块、位置点接收模块、网络分析模块、循环控制模块。算法方面,本研究采用双向遍历的A*最短路径分析算法,通过网络路径分析,最终将满足约束条件的规划路径显示在移动设备上,帮助用户实现跨楼层、多途经点的定位与路径导航。     

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。     

基于语义轨迹停留点的位置服务匹配与应用研究

在位置服务领域,用户轨迹在较大程度上体现了用户的日常行为模式,以及个人生活习惯等。利用GPS终端收集用户行为轨迹数据并加以挖掘分析,对于位置服务实现智能化推送有积极作用。用户行为轨迹的停留点分析是轨迹分析的常见手段之一。本研究首先将用户个性化信息,与轨迹点相关的地标名称等语义信息融入常规用户行为轨迹,形成“位置-语义”一体化的用户语义轨迹。然后,过滤原始轨迹错误点,提高数据精度,并在此基础上采用一种新的加权方法计算轨迹停留点坐标。最后,利用停留点坐标结合用户的兴趣、职业等个人信息,在扩充的POI信息库（包含营业时间、优惠信息等）中检索匹配,并智能化匹配出用户停留点周围的POI,主动向用户推送符合个人兴趣或职业需求的POI详情位置服务。     

光学与微波遥感的新疆积雪覆盖变化分析

利用2002-2013年冬季的MODIS光学遥感数据,以及AMSR-E、AMSR2与MWRI被动微波遥感数据,建立了新疆地区冬季每日积雪分布遥感反演模型。首先,将Terra与Aqua双星MODIS的积雪产品融合,初步去云并最大化积雪信息;然后,利用AMSR-E/AMSR2和MWRI被动微波数据进行每日雪盖提取;最后,利用被动微波遥感数据反演得到的每日雪盖结果对双星融合后依然有云的像元进行替换,得到每日积雪分布情况。据此模型提取了11年间冬季的积雪天数信息,结合气象台站观测数据,分析了新疆冬季积雪的年内和年际变化规律。结果表明,新疆地区积雪主要分布在北部新疆,积雪天数与地形关系密切,山区积雪天数较多,盆地及城市区积雪天数较少;积雪天数年内变化是从11月到次年1月随温度降低逐渐增加,从1月到3月积雪天数则逐渐减少。新疆地区积雪天数在这11年中存在一定的波动,积雪天数与该年的平均气温,以及月低于0℃的天数存在显著相关性,与降雪量关系不明显。新疆地区近年来积雪天数重心有向西向南移动的趋势,这可能与全球气候变暖导致多年积雪融化有关。     

面向多粒度时空对象数据模型的网络电子地图生成方法

传统网络电子地图生成是以要素进行组织的,在表达地理实体动态变化、关联关系以及多粒度特征时存在一定的局限性。而多粒度时空对象数据模型旨在解决现实世界到对象所组成的事物空间之间的映射这一科学问题,为时空实体的可视化提供了新的思路,为展示地图要素间复杂关联、多维动态等特征提供了模型基础和数据保证。本文将多粒度时空对象数据模型引入网络电子地图生成当中,渐进得改变了以往网络电子地图依靠图层数据生成的模式,基于多粒度时空对象的概念、模型框架以及数据存储与管理方式,提出了2种网络电子地图生成方法。一种是利用多粒度时空对象数据重建图层,为现有网络制图工具提供“中间件”,使其能够调度和使用多粒度时空对象数据;另一种是将多粒度时空对象数据和地图符号进行绑定,使网络电子地图不再依赖于图层而能根据多粒度时空对象动态更新,同时便于将对象之间的关系、组成结构等非结构化属性特征进行可视化。同时,本文通过实验验证了2种方法的可行性,为多粒度时空对象在网络电子制图领域的应用进行了有效实践。     

移动环境中空间信息服务模式研究

移动环境中,空间信息服务的独特之处表现在技术的先进性与内容的个性化。通过研究弄清“移动”这个与“空间”密切相关的主题如何为空间信息服务的进一步发展与应用提供新的途径和方法,可为今后不同类型的相关系统在基于空间位置的广泛服务领域应用提供初步经验。本文首先分析了“移动”的涵义与技术驱动下空间信息服务模式的改变;其次比较了移动地理信息系统(M-GIS)与传统GIS的异同;最后提出一个适应于移动环境的空间信息服务技术体系,并给出研究实例。     

城市出租车上下客的GPS轨迹时空分布探测方法

出租车作为城市公共交通的重要补充,是城市面向公众的一个窗口,在人们日常出行中起到越来越重要的作用。出租车资源时空分布的不均衡,直接影响到城市公共交通的运行效率和城市形象。通过研究出租车上下客的时空分布特征,不仅可以反映城市居民的工作、生活、出行的规律和模式,也可反映城市空间在不同时段内的动态性和“热度”。本文基于出租车GPS轨迹大数据,针对出租车上下客事件轨迹呈现的线状特征,以及城市道路网络空间不同时段“热度”的动态分段特征,提出了出租车上下客时空分布的线密度探测模型。该模型通过对时间多粒度描述与表达,对不同城市道路网络空间,进行出租车上下客事件的探测和分析,获取城市出租车上下客的时空分布规律,更深刻地理解和认知了城市空间的动态性。     

面向地图集编制的地图可视化设计——以《中华人民共和国人口与环境变迁地图集》为例

地图集的地图可视化设计与单幅地图不同,需要以地图集的总体设计思想为依据,在地图设计与表达时反映指标体系的科学完整性,体现地图集的总体协调性。本文以《中华人民共和国人口与环境变迁地图集》为例,详细介绍了以多指标、长时间序列为特征的人口与环境变迁地图的可视化设计与表达方法,包括:系列地图、结构及其数量变化、构成比例变化、数量变化及其对比关系、累积数量变化、多指标数量累积及其对比、相对某一时间基点变化、单指标多年统计特征的变化、单指标两个时期数据的对比等。该方法以对相关指标现状的表达为基础,重点强调制图对象变迁特征,表达指标体系之间的联系和区别。相关地图可视化设计方法可广泛应用于其他类似专题地图的设计过程中。     

地理信息共享行为模型及其实证研究

地理信息共享不仅是地球系统科学发展的必然要求,而且对推动科学数据共享具有重要意义。自地理信息共享的概念提出以来,对地理信息共享的研究主要集中在地理信息共享技术上,但地理信息共享的实践证明,并非所有地理信息共享的障碍都能通过技术方法来解决,因此需要从非技术视角对地理信息共享进行研究。本文从新的视角,即行为的视角对地理信息共享进行了研究。本文介绍了地理信息共享行为模型,在对我国同地理信息共享有关的主要部门的问卷调查的基础上,通过实证研究,定量地分析了影响我国地理信息共享的非技术因素。结合Omran在埃及和荷兰的实证研究结果,分析了文化差异对地理信息共享行为的影响。在定性和定量分析的基础上,检验和修正了地理信息共享行为模型,并以此为基础,为我国的地理信息共享环境建设提出了相关的建议。实证研究的结果也表明,地理信息共享行为模型在不同的文化背景下的适用性。