网络空间地理学的理论基础与技术路径

网络空间作为人类活动新的空间形态,是人和信息的共同载体,网络空间安全是国家安全的重要基础。对网络空间的科学刻画,是网络事件分析、网络空间治理、网络安全保障的重要基石,也是信息化时代地理学研究拓展的新领域。在全球网络空间激烈竞争的背景下,亟需加强地理学与网络空间安全等学科的交叉融合,在传统地理学的基础上进行理论创新和方法创新,创建网络空间地理学。网络空间地理学是地理学研究内容从现实空间向虚拟空间的延伸,理论基础是从传统地理学的人地关系理论演变为人地网关系理论;研究内容包括构建网络空间、现实空间的映射关系,在网络空间重新定义传统地理学关于距离、区域等基本概念,构建网络空间可视化表达的语言、模型、方法体系,绘制网络空间地图,探究网络空间结构和行为的演变规律等;技术路径包括网络空间要素数据采集与融合、网络空间可视化表达、网络空间态势与行为智能认知等,其中智能认知涵盖了网络空间态势现状评估、网络热点事件传播与溯源分析、网络事件态势模拟与风险预测等。网络空间地理学的创建将为网络空间的科学认知、地理学与网络空间安全等学科建设以及国家网络安全防控和全球网络空间命运共同体的构建提供新视角。     

支持地图自适应可视化的用户模型设计及试验研究

对网络电子地图的自适应可视化机制进行了研究,建立了自适应地图可视化系统的自适应用户模型、自适应的数据组织和自适应结构.试验系统主要根据"用图目的"对用户进行划分,建立用户模型;利用地图瓦片技术和背景与热点集成技术,实现了地图瓦片的自适应数据组织以及用户模型支持下的地图自适应可视化等基本功能.     

基于图形渐变技术的等高线连续尺度表达模型

提出一种基于特征点匹配的等高线图形渐变技术。对2个不同比例尺地图上表达的同名等高线,由计算几何的方法构建特征点多层次树状结构;利用距离邻近性和弧段的形态分析实现特征点的匹配;在匹配的同名弧段间实施图形渐变技术得到2尺度内任意中间尺度的等高线表达。实验证明,提出的基于多层次特征点匹配的图形渐变技术是在网络环境下等高线多尺度表达的一种有效尝试,由于在两尺度端进行了图形的控制,等高线的拓扑一致性得到了有效的维护。     

移动地图的自适应模型研究

作为一种新的电子地图应用模式,移动地图的制图模型和应用模式都不同于其他类型的地图。在分析移动地图特点的基础上给出移动地图自适应要素的数据模型与组件结构,将自适应要素划分为时空要素、操作要素、技术要素、信息要素、用户要素以及使用环境要素等。移动地图自适应模型的研究可以指导移动地图的设计,实现其服务的个性化和智能化。     

环境信息科学可视化表达与交互研究

灵活的科学可视化表达与交互手段能有效地展示隐藏在数据背后的空间特性及空间关系.在分析科学可视化概念和特点的基础上,探讨其在动态环境信息表达、环境信息可视化交互探索分析方面的应用,并以江苏省城市空气质量评价专题为例,采用ArcGIS Server基础平台,利用rich internet application(RIA)技术,对Web环境下环境信息的科学可视化进行实例研究.     

基于PS、FL的动感教学地图在增强地理教学有效性中的应用——“以学看地形图”教学为例

正现代教育技术的进步和教育信息化的发展,特别是"三通两平台"的建设,为地理教学改革带来了新的活力。许多地理教师已经能够将教材中的地图制作成jpg图片,展示在屏幕上,教学有效性有了明显提高。但jpg图片是静态的,有没有办法制作具有动画效果的地图呢?答案是肯定的。一、动感教学地图的开发与制作1.动感教学地图的主要教学功能按介质分,地图可分为纸质地图、电子地图和其它介质地图。电子地图按屏显方式,可分为静态地图、动态地图和动感地图。动态地图是反映自然和人文现象变迁和运动的电子地图。动态地图虽表现了地理事象动态形迹,但在视     

基于规则数据驱动的专题制图技术及其应用研究

地图制图自动化是地图学的重要目标之一,也是当前研究的热点问题之一,对地球空间信息科学的发展具有十分重要的意义。通过采用Representation技术,以昆明市入滇河道(管线)专题地图制图项目为例,研究探讨基于规则化数据驱动的计算机地图制图表达,部分解决了传统上必须通过大量人工编辑才能够完成的制图任务,特别是实现了传统上需要以破坏数据的GIS属性为代价才能够实现的地图制图效果,结果表明:基于规则驱动的计算机地图制图表达技术能够兼顾GIS和地图制图对数据的不同要求,可快速完成地图制作,并达到传统地图制图效果,节省大量的人力物力,具有广阔的推广和工程应用价值。     

基于GIS数据的快速地图制图技术分析

地图是表达信息的一种重要方式,在测绘行业中占据重要的地位。地图制图技术随着计算机图形学和地图数据库的发展而发展,使地图的制图技术得到了进一步的提高,本文基于GIS数据的快速制图技术,通过特点、流程及数字地图制图技术分析和山海易绘软件功能的分析,对GIS用于地图制图的方法进行详细的分析与探讨,并就如何更好地应用提出了可供参考的建议。     

中国地图制图技术的演进与前瞻

中国地图科学工作者在继承和发扬祖国地图科学光辉传统的同时,吸取地球科学,空间技术和信息工程等学科的现代成就,使当代地图科学技术取得长足的进展,几十年来,航空摄影与系列制图,航天遥感与动态制图,计算机制图与电子地图,地理信息系统与制印一体化等先进科学技术已取得瞩目成绩,专题地图集的编制与信息时代相呼应,出现一些新观念,新技术,随着地球信息科学新学科的兴起,地图科学将出现新机遇,新挑战。     

基于规则的植被地图综合的研究

植被地图综合是专题地图综合的一个特例,需要遵循地理数据综合规则,以解决因表达空问缩小而造成的地物要素间的冲突问题,确保图面上图形表达的合理、清晰和美观;同时植被地图综合也要遵循植被分布自身的规律。该文主要研究和分析影响植被地图综合的主要规则,首先描述植被地图的特征,在此基础上分析讨论影响植被地图综合的主要综合规则,并简要介绍了用于表达综合规则的产生式规则方法,用实例描述了这些规则在植被地图综合各个阶段的应用和结果,以此来反映综合规则在植被地图综合过程中的重要性。     

一种新的邻近点间相互作用大小的可视化方法

在分析空间相互作用理论及其可视化方法的基础上,针对现有的空间相互作用大小可视化方法的不足,提出一种邻近点间相互作用大小的可视化方法.该方法以可视化理论为基础,利用断裂点的特性确定可视化结果的大小,通过建立可视化规则优化可视化效果,实现了邻近点间相互作用大小的二维可视化,可有效地观察与分析空间实体间的相互作用大小.实例表明,该方法简单易行,有利于总体和个体的空间相互作用大小的比较,具有较强的直观性和可比性.     

Paper versus Pixel: Effectiveness of Paper versus Electronic Maps To Teach Map Reading Skills in an Introductory Physical Geography Course

Abstract

This article addresses the lack of outcome-based research on the integration of technology into pedagogy at the undergraduate college level. It describes a study performed at a Midwestern university, testing the relative effectiveness of paper and electronic topographic maps for teaching map-reading skills, and considers the relationship between learning styles and paper or digital map preference. Results indicate that, although student map skill performance did not differ significantly with the use of paper or electronic maps, students preferred paper maps. Neither their performance nor their preferences were related to learning style. The article discusses the significance of these findings.     

中国人居环境研究的总体特征及其知识图谱可视化分析

基于CNKI、CSCD文献搜索引擎，以及文献计量可视化工具，采用传统文献研究与知识图谱相结合的方法，对1992—2017年中国人居环境研究的总体特征与知识图谱进行了定量识别和全景式展现。结果发现：1）近25年来，中国人居环境研究发文数量显著增长，《建筑学报》《城市规划》《城市发展研究》等期刊是学者的主要科研阵地；2）研究的优势机构和团队主要集中在中国科学院地理与资源研究所，以及辽宁师范大学、清华大学等其他建筑、规划类和师范类院校；3）研究经费多元化趋势明显，国家级基金是最主要的来源。4）在研究热点方面，人居环境、居住环境、宜居城市、人类环境、可持续发展、居住空间等是学者长期重点关注的热点词汇。5）在研究主题与知识基础方面，相关研究内容广泛，主题尚不集中，城市人居环境、宜居城市、居住环境、农村人居环境、自然适宜性、居住生活满意度、人居环境科学、人口发展是受到关注较多的8个热点主题，其知识基础建立在31篇经典文献之上。6）在具体演进轨迹方面，相关研究的知识结构呈连续发展且彼此联系紧密的态势，发展脉络较为清晰，并具有较强的问题导向性和政策导向性；社会经济发展的阶段性和动态性，问题或政策的学科发展导向，以及学者间的合作交流、学科间的交叉融合、技术方法的革新与应用等是其演进的主要驱动力。     

基于Hoops的钻孔三维可视化技术研究

在矿体三维可视化建模过程中,钻孔和品位的三维可视化是其关键步骤之一,该文引进三维图形引擎库Hoops,采用Windows编程语言VC实现了钻孔轨迹及其品位分布三维可视化组件,为开发矿体的三维实体模拟软件系统奠定基础。工程应用表明,该组件性能稳定,能够精准地模拟实际钻孔分布情况。     

基于空间语义的地质剖面自动连接算法

地质条件的复杂性决定了地质剖面图完全自动连接的准确性较低。提出一种基于空间语义关系的空区域搜索算法,通过人机交互方式将专家知识应用于剖面连接过程,实现了融合人工编辑的剖面自动化连接方法。该算法通过读入交互结果获得专家知识,在此基础上对剖面地层进行自动化连接。通过语义分解的策略,可以针对实际情况任意组合需要的连接命令。     

基于GIS空气质量模拟结果的表达方法研究

分析基于Surfer空气质量模拟结果等值线表达方法的优缺点,探讨基于GIS空气质量模拟结果可视化的技术与方法;借助ArcGIS Engine 9.3,集成Calpuff模型,对气象场、污染浓度时空分布特征与动态演变趋势等进行可视化试验。结果表明,基于GIS的空气质量模拟结果可视化能较好地表达研究区域的大气环境状况,对深入研究污染浓度的时空演变规律、污染影响范围与程度有很强的实际应用价值。     

基于强约束Delaunay-TIN的三维地学模拟与可视化

该文以煤层为例,在分析地层底板空间信息特征的基础上,以地层底板等高线为数据源,基于强约束Delau－nay三角形研究含量断层约束的三维地学模拟的数据组织方法,设计地层底板要素的数据结构,并讨论底板各要素的拓扑关系。进而以Delphi和OPGL编程,在CeoMo^3D系统中开发插件,实现了地层底板的3D可视化和基于Voronoi图的地层体积与矿层的储量计算。     

Integration of GIS and video surveillance

This paper discusses the integration of three-dimensional (3D) geographic information systems (GIS) and video surveillance systems using augmented reality (AR) techniques. The motivation for this integration is to overcome problems faced by conventional video surveillance systems. Explicit information concerning which camera currently monitors what area in such systems is missing; therefore, insight into the situation depends heavily on the operator’s training and experience. To ensure the complete coordination and monitoring of a situation in a system with multiple cameras, it is necessary to introduce a single reference system. GIS arises as a natural solution because it not only provides a solid ground truth but also provides semantic information that can be highly important in certain video surveillance applications. To integrate information into a GIS application, that information must be georeferenced. Based on our previous research regarding the addition of georeferencing information to surveillance video, this paper introduces models that can be applied to help integrate video and GIS. With an analogy to Milgram’s continuum between the real world and virtual reality, and analogous to the augmented reality and augmented virtuality in Milgram’s continuum, two models of integration are defined here: GIS-augmented video and video-augmented GIS. Then, we define the architecture of GIS-based video surveillance based on these proposed integration models, and finally, a prototype is implemented. The implemented prototype serves as a basis for analysing possible applications of real-world systems based on the integration of GIS and video.     

Sketch Maps and Qualitative GIS: Using Cartographies of Individual Spatial Narratives in Geographic Research

Mental and sketch maps have a long tradition in modern geography. Little theoretical and methodological distinction has been made, however, between different hand mapping approaches. Mental maps emerged from behavioral geography of the spatial science tradition as a technique to understand human behaviors based on peoples’ perceptions of their spatial environment. More recently, sketch maps have been used in participatory and qualitative geographic information systems (QGIS) to develop cartographies of group and individual spatial narratives. They are a tool that helps achieve QGIS's objectives of collecting unique spatial data of individual experiences, visualizing socio-spatial processes, breaking down particular barriers of positionality in research, and developing new uses of GIS. Two case studies illustrate the use of sketch maps in research, including a project examining job accessibility among working poor individuals and a study of the experiences of fear and safety in public spaces among lesbian, gay, bisexual, and transgender community members. Sketch maps in QGIS have many methodological merits. They add an invaluable dimension to the qualitative interview process, offer countermapping perspectives, generate detailed spatial information of individuals, and facilitate data interpretation.     

基于农业大数据可视化方法的中国生猪空间流通模式

利用大数据可视化手段研究中国省际间生猪流通问题,用GIS将整合后的多源数据进行数据可视化,研究中国19个省（市）的区域间生猪流通现状。参照《国家新型城镇化规划（2014~2020年）》和前人研究成果,将区域间生猪流通现状与中国城市群可视化结果结合进行分析,归纳各城市群生猪流通现况,获得基于城市群发展的生猪空间流通模式,从空间角度分析中国整体生猪空间流通格局存在问题。结果显示,中国总体生猪流向有明显的“西猪东运,北猪南运”趋势,京津冀城市群、长江三角洲城市群和珠江三角洲城市群是中国最主要3个吸纳外埠生猪供应地区,是中国整体生猪流通系统中最重要的组成部分。