面向自动综合的河系结构化模型研究

针对地图上河流的自动综合,建立了基于河段的河系结构化数据模型,该模型充分考虑了河段与河段、河段与面状水系要素之间的空间关系,以及河系河段的层次关系;建立了一种面向自动综合的河系结构化数据模型,模型包含了大量水系综合所需要的信息.基于上述数据模型,设计了一种方便快捷的河系结构化算法,该算法较好地克服了现有河系结构化算法只针对河流以及只适用于形态相对简单的河系的缺陷,较为全面地考虑了河系结构中出现的各种复杂问题,具有较强的实用性.     

面向自动综合的河系结构化模型研究

针对地图上河流的自动综合,建立了基于河段的河系结构化数据模型,该模型充分考虑了河段与河段、河段与面状水系要素之间的空间关系,以及河系河段的层次关系;建立了一种面向自动综合的河系结构化数据模型,模型包含了大量水系综合所需要的信息。基于上述数据模型,设计了一种方便快捷的河系结构化算法,该算法较好地克服了现有河系结构化算法只针对河流以及只适用于形态相对简单的河系的缺陷,较为全面地考虑了河系结构中出现的各种复杂问题,具有较强的实用性。     

基于图论的树状河系结构化绘制模型研究

结合树状河系自身的结构特点和图论的思想，提出了基于图论的河系结构化绘制模型的建立，利用图论的思想描述了河系的结构并建立其自动符号化模型，阐述了主流、流向自动确定和结构化绘制实现的详细算法，并对通用图形数据格式DXF文件记录的河系数据进行了测试。     

案例支撑下的朴素贝叶斯树状河系自动分级方法

河流分级是树状水系综合的关键。现有方法大多根据河段的局部几何特征进行主支流识别,较少顾及河流和河系的整体结构特征,且使用多指标综合评价判别时对权重的设定缺乏科学的方法,对综合知识利用较少,应用的灵活性有待提高。对此,本文从案例学习的角度出发,针对河段主支流关系识别,提出一种基于朴素贝叶斯的树状河系自动分级方法。首先,从已有成果数据中提取出主支流分类的案例,利用朴素贝叶斯机器学习方法进行训练得到主支流分类模型;对于待分类树状河系,使用分类模型,从河口出发自下游向上游依次计算各上游河段分类为主流的概率,以概率最大的上游河段作为主流河段,将各主流河段依次连接得到主流河流;主流河流以外的支流部分,重复以上步骤进行层次结构化实现河系分级。试验证明,本文方法能很好地模仿专家意图,对树状河系的主支流进行很好地识别分类,并构建合理的层次结构,分级效果良好。     

有向拓扑的河系渐变自动绘制算法

河系渐变绘制是地图制图中水系要素表达的重要方面。针对全自动河系渐变研究较少的现状,该文提出一种基于树状约束stroke特征的河系渐变自动绘制算法。该方法在深入分析有向拓扑的数据结构基础上,重点解决河口模式识别、树状约束stroke特征构建、河系层次关系建立、主支流分级渐变等问题,实现全自动河系渐变,并进行实践测试。结果表明,该算法在地图制图过程中无须对河系河源、河口识别、河系分层和河系渐变进行人工干预,自动化程度高,大幅度提升制图效率,渐变效果优于人工绘制效果。     

河网数据渐进式传输的自适应可视化研究

在构建河系树的基础上,结合河流层次、等级、数量密度和长度等河流描述因子,提出将河流选取数量按河流数量密度逐级分摊到河系与河系内部各级子流域的方法.选取的河流按其层次逐层输出可视化的试验表明,该方法是有效的.     

基于有向属性关系图的典型道路交叉口结构识别方法

提出采用有向属性关系图描述道路交叉口结构,形成典型道路交叉口结构模板库.通过将道路网矢量表示转化成有向属性关系图表示,采用图匹配技术识别道路网中的典型交叉口.实现有关算法,通过试验验证该方法的有效性,并分析其局限性和适用范围.该方法可在基于结构的交叉口简化过程中用于典型交叉口结构识别.     

河网汇水区域的层次化剖分与地图综合

对于具有网络状结构的河系数据的综合化简,判断河流分支在河网中的重要性需要考虑三个层次的结构信息:全局范围内的空间分布模式;局域环境下的分布密度;单条河流的几何特征。为提取这些结构化信息,本文基于网络分析运用Delaunay三角网模型建立了各级河流分支汇水区域的层次化剖分模型,其基本思想是将汇水区域划定当作“空间竞争”问题来求解,运用类似于Voronoi图的空间等剖分几何构造表达“袭水”过程,在各支流子系统内部及其环境之间通过Delaunay三角网骨架线确定汇水区域的分水岭。基于该层次剖分模型可计算河流分布密度、相邻河流间距、汇水范围及层次关系,进而推算出河系网中每一条河流的重要性系数,实现不同尺度下河流的综合选取。     

顾及密度差异的河系简化

河系简化是地图综合中经常需要处理的任务,其难点主要在于依据上下文环境对河流进行结构化选取,以保持河网密度差异等宏观特征。提出一种新的河流等级规则,依据河流的各级支流的数量确定河流的等级,以反映河流的密度差异;设计一种结合河流等级、长度与所在层次的综合指标进行河流选取;探讨在自动构建河系树的基础上计算河流等级、所在层次等指标的方法;最后使用综合指标进行河流结构化选取试验。结果表明,以新等级规则为基础的综合指标切实可行,能够在一定程度上保持河网密度的区域差异。     

基于CorelDraw二次开发的河系渐变效果实现

河系是普通地图制图中的重要要素。河系中河流分主流、支流,一条主流由多条支流汇入,每条河流上游到下游的宽度是由窄到宽逐渐变化的。绘制河流需要体现出河流的形态及流向,在制图过程中,河流上游和下游线划宽度变化较快,中游变化平缓。使用传统的方法,制图任务重、周期长。因此本文利用Coreldraw软件提供的VBA编写宏来实现河流线宽的渐变效果,并提出了一种利用正态分布函数确定河流分段比例来模拟河流宽度变化的方法,最终较好地实现了河系中每条河流线宽的渐变自动化,提高了制图效率,缩短了制图时间。     

GIS中河网空间数据模型

河网通常是由多条河流组成的,河网的空间形态结构特征由各条河流的几何特征和河流之间的相互关系决定,为了完整表示河网的空间形态结构特征,本文提出了基于河网空间形态结构特征的河网空间数据模型,并阐述了该模型的建立、维护等方法。     

Blue Earth River quality monitoring using ARCHER hyperspectral data and field measurements

In past decades, remote sensing studies on water quality mapping mainly focused on lakes using medium resolution imagery. Little research utilizes hyperspectral images to assess river water quality. This study aims to assess the capability of using Airborne Real-time Cueing Hyperspectral Enhanced Reconnaissance (ARCHER) for river water quality mapping and to characterize spatial patterns of turbidity and chlorophyll in the Blue Earth River (BER) system of Minnesota. The BER was characterized by both hyperspectral imagery (HSI) and laboratory analysis of synchronously collected water quality data. The optimal bands for water quality mapping were determined using a method based on hyperspectral profiles and derivative analysis. Finally, based on the regression analysis and modelling, we mapped continuous surface water turbidity. The results revealed that the ratio of HSI band 17 to band 9 effectively determined turbidity and chlorophyll concentrations. The study also found that turbidity and chlorophyll in the river generally increases downstream.     

基于空间统计特征的河网结构分类

提出了基于特征因子进行空间数据库河网结构分类的方法和技术。探讨了各种类型河网的特征，阐述了时河网进行分类的因子及河网分类的方法和过程，描述了河网数据的有向图组织厦其分类实验。     

建设黄河“智能大脑”服务流域生态保护和高质量发展

本文首先介绍了黄河流域水文、地理景观和地貌特征,下游河道变迁和河口变迁历史及生态治理,流域历史水旱灾害等基本背景,分析了黄河流域生态保护和高质量发展面临的主要问题和具有的优势。然后重点论述黄河“智能大脑”如何服务流域保护和发展,提出黄河“智能大脑”三要素,即感知系统（天地一体智能感知网）、存储管理系统（资源池）和操作系统（时空大数据平台）;论述了流域一体化时空大数据中心的构成及其基本功能,时空大数据平台及其目标要求,分析并提出了基于网格集成与弹性云的混合式时空大数据平台技术体制和构建技术,提出采用“共用时空大数据平台+”应用概念模型及其具体应用模式。最后讨论了时空大数据平台服务黄河流域城市数字化、网络化和智能化,加强流域上中下游7大城市群的新型智慧城市建设,推动流域生态保护和社会经济发展,提出基于流域时空大数据平台构建服务保护和发展的综合科技信息咨询服务平台,支撑流域协同创新共同体构建,增强流域整体性和协同性发展。     

河流自动选取中的分级优化

水系是具有高度结构化特征的复杂空间数据,在不同水文条件和地形环境下发育的水系形态可以表现为多种模式,如格状河系、羽毛状河系、平行状河系等,使得水系选取具有较大难度。探讨了河流分级(汇流区域特征)、河网结构层次化(河流分布的地理特征)与水系选取之间的关系,提出了基于流域的河流自动选取,从河流的局部重要性出发,考虑河流的分级主要基于两点:一是确定选取单元为流域;二是对流域内河流通过等级关系选取高等级河流,同等级间河流根据长度、密度、河流间距离等综合指标进行选取。     

矢量河网数据的渐进式传输

提出了一个无几何数据冗余的河网渐进式传输多尺度数据结构。结合目标层次的河流选取和几何细节层次上的曲线化简建立河网多尺度数据结构。基于该数据结构,在Web环境下实现了河网数据的渐进式传输。     

矢量河网渐进式传输的多尺度表达模型

矢量河网数据渐进式传输是制图综合的逆过程,从几何特征出发化简曲线的方法忽略了曲线的形态特征。鉴于此,以曲线轴线为基准,基于曲线弯曲层次化提取河流曲线数据,并将提取的曲线数据分层组织,构建结合目标层和几何细节层的河网多尺度表达模型。基于该模型开发了矢量河网数据的渐进式传输系统,验证了该方法的有效性。     

漳河流域水环境决策支持系统研究

根据漳河流域特定的生态环境、自然资源以及社会经济特点,结合GIS与虚拟可视化技术,研发漳河流域水环境会商决策支持系统,实现了流域各类信息的可视化查询与动态监测及分析,以及流域生态环境变化的综合评价及演变预测,为相关政府职能部门对流域工程建设、管理和水资源环境质量评价与防治、预测等重大决策提供技术和信息平台支撑。