基于摄影测量的基础地理数据库在线更新系统研究

针对基础地理数据库快速更新的要求, 提出了一种结合数字摄影测量与ArcGIS的基础地理数据库在线更新方法, 设计并开发了基础地理数据库在线更新软件系统。该软件将传统数字摄影测量的数据采编功能和ArcGIS的地理数据管理功能结合起来, 提供了一种方便快捷的在线更新方法, 提高了基础地理数据的更新效率。     

水污染事故水质时空模拟和动态调控仿真系统研究

针对我国面临的重大水污染事故,结合一维系统动力学水质模型,将SD模型与GIS关联集成,开发基于二、三维一体化的水污染事故水质时空模拟和动态调控仿真系统;以2005-11发生的松花江水污染事件为例,进行水质模拟结果验证和可视化动态调控示范等,在时间和空间两个维度上对污染带迁移和转化进行动态模拟和趋势预测,实现了突发水污染事故水质浓度的模拟、预测和基于不同应急策略的模型调控。     

PCA-RBF网络预测模型在水质信息预测中的应用

在分析RBF神经网络预测算法和主成分分析方法的基础上,本文针对地理空间数据的复杂相关性和较强非线性,深入研究了主成分分析与RBF神经网络结合原理,构建了PCA-RBF网络预测模型,最后将预测模型应用于水质信息预测中。实验结果表明:该模型对海量的高维异构数据可进行有效降维,从而优化RBF神经网络结构,有效地提高了地理空间数据预测时的精度,并为GIS领域地理空间数据的预测提供了一种新思路。     

地理模拟优化系统(GeoSOS)及其在地理国情分析中的应用

第一次全国地理国情普查工作已基本完成,需要对所获取的地理国情监测数据进行空间统计分析,以得到地理国情的时空分布模式、演变规律及发展趋势,形成地理国情信息和知识。地理国情监测生成的基础数据源,可用于土地资源集约利用、城乡及城市群协调发展、生态环境保护等问题的空间智能决策分析,但目前有效的模拟分析工具还比较缺乏。笔者提出的地理模拟优化系统(GeoSOS)理论框架,耦合了地理过程模拟预测和空间优化,为上述研究提供了有利的理论支持和实用工具。为进一步方便与GIS进行无缝的链接,本文提出了基于ArcGIS插件的GeoSOS以方便进行高效的地理模拟分析。并以快速城市化地区的城市扩张与生态保护研究为例,通过在地理国情信息分析中的应用,得到了一些重要的发现。模拟结果显示,按照现在的发展趋势,广东省优化开发区域在2020年其土地开发强度将超出规定的约束指标,并发现各区域均存在大量城乡建设用地占用生态保护压力等级高和较高地块的现象,而基于土地开发强度和生态保护双重约束的城镇化扩张能够在满足约束指标的同时获得更紧凑的景观格局。表明GeoSOS及其ArcGIS插件可以成为地理国情信息分析的有利工具,并给出了今后需解决的问题和发展方向。     

基于地理数据的增强现实可视化技术探讨

地理数据的增强现实可视化技术,是地理空间可视化的一个重要的发展方向。增强现实可视化技术利用虚拟载体,直接将地理数据在真实环境展现,提供更自然的人机交互,打破了传统的数据结果表现形式。详细介绍增强现实技术在地理数据可视化领域的相关研究现状,着重分析地理数据的获取手段,并针对增强现实技术与地理信息系统的结合应用,给出可视化系统的研究框架以及核心技术。     

轻量WebGIS环境下基于动态数据交换的专题制图自动化研究

本文基于目前迅速发展的WebGIS技术,结合地理信息行业应用的特点,分析了目前最为流行的轻量WebGIS模式,提出了基于动态数据交换的专题制图自动化方法。该方法能够自动实现轻量WebGIS环境下各种复杂专题制图应用。利用该技术方法在环境监测网上实现了空气质量日报以及水质监测周报的动态专题地图发布;通过与其他基本应用模式的比较,得出了基于动态数据交换的自动制图功能扩展更灵活,更能满足行业用户特殊需求的结论,解决了轻量WebGIS环境下专题制图自动化实际应用问题。     

基于云架构的地理信息公共平台建设探讨

对比传统应用模式,云计算具有更好的可扩展性、更灵活的定制方式、更强的计算能力,但将常规云计算技术直接应用于地理信息服务仍存在许多局限。本文对基于云架构的地理信息公共平台建设进行研究,探讨了融合式异构GIS平台架构、轻量化GIS云原子单元、GIS资源智能动态资源伸缩、异构虚拟化云平台的统一管理等关键技术,为地理信息服务与云计算的结合提出了有效的技术策略和应用参考。     

多智能体的城市精细尺度人口估算模型

针对传统人口空间化模型普适性较差,且数据处理较依赖人工操作等缺陷,该文提出了一种基于多智能体模型从微观个体的居住选择入手,在以往学者研究的基础上同时考虑居民居住建筑的内、外部环境因素模拟人口居住空间分布。创新性地以人口智能体为中心,结合GIS利用地理国情数据、POI兴趣点数据、夜间灯光数据、遥感影像数据来模拟居住环境,将心理学和经济学观点引入到智能体对居住地选择的决策行为中,结果表明,基于建筑物内、外部环境的多智能体人口空间分布模型,可以获取高空间分辨率的人口分布情况,且更接近于实际人口分布。     

基于SD-GIS的突发水污染事故水质时空模拟

将一维河流水质系统动力学模型用于水质模拟,建立了系统动力学(SD)和GIS关联的概念框架,并基于组件式GIS和SD模型开发了水污染事故水质模拟实验系统.以2005年11月发生的松花江水污染事故为例,对特征污染物硝基苯浓度的时空变化进行了动态仿真模拟.结果显示,通过建立SD和GIS的关联,能够实现水污染事故中污染物的时空分布模拟,以及基于模型参数的模型调控与情景分析,为突发水污染事故应急方案的优选提供科学、可行的依据.     

矿区开采沉陷时空信息动态模拟研究

开采沉陷所涉及的信息具有多维性、复杂性和动态变化的特点,为实现其动态模拟,首先在研究开采沉陷地理空间实体的时空动态过程特征的基础上,结合地理信息系统、虚拟现实、多媒体及动画等技术,反演矿山开采沉陷这一时空地学现象和过程,进行可视化表达与动态模拟。模拟的结果有助于研究地表、岩层等地理实体以及生态环境,因为煤层的开采所造成的移动变形和破坏的规律,以便采用更好的控制模式,减少经济损失和开采损害。