基于Oracle Spatial和GIS的煤炭矿产资源潜力数据库系统

根据全国性煤炭矿产资源潜力数据库的建设要求, 设计了系统的功能模型; 并在充分考虑其他矿种的前提下, 建立了基于Oracle Spatial和Geodatabase的煤炭空间数据模型, 使用SDO-GEOMETRY 类型字段保存GIS的空间数据, 采用面向对象程序设计语言C#和ArcObjects组件的二次开发实现了该系统。应用结果表明, 本系统不但达到了预期目标, 并能为可供性分析等系统提供有效的数据支持。     

基于GDW的空间数据融合

空间数据融合是目前地学信息领域面临的难题。通过介绍Oracle数据仓库系统架构和其在地学信息存储和分析方面的优点,深入分析ArcInfo中的Geodatabase的空间数据组织模型,重点研究了Oracle Spatial的空间数据存储模型、空间数据和空间索引组织模式,并给出了空间数据融合的具体实现过程。针对具体项目,结合GIS二次开发,能非常高效地实现空间数据的融合。     

地质建模中的二维数据模型（英文）

地质图用于记录和显示研究区的地质特征,二维地质图通常借助于地理信息系统(GIS)编制而成。随着计算机GIS技术的发展,可以对点、定点、线和区(多边形)等地质特征做抽象处理,以联系地质图与传统地质模型。然而,GIS的传统数据结构不能通过地质图来解释复杂的概念地质模型。阐述了使用信息技术表达地质图的若干关键问题,提出了面向对象的地质数据模型GeoFeature,并构建了支持存储和管理计算机数据结构的二维圆弧拓扑结构。最后,在Minesoft软件中集成了此功能。     

基于空间自相关特征的人口密度格网尺度效应与空间化研究——以石羊河流域为例

以石羊河流域为例,运用GCAWI法、空间自相关指数以及考虑空间自相关性的多(单)中心指数模型等实现了乡镇单元向格网单元图层的转化、适宜格网大小的确定以及人口密度的空间模拟。结果表明:①石羊河流域人口密度的空间分布差异较大而又相对集中,具有"3点4线3区"的"点—线—区"状空间结构;②不同单元大小的格网图层提高了流域整体的空间自相关性,Mo-ran’s I指数表现出较大的差异性和偶然性;③石羊河流域人口密度空间分布存在明显的正空间自相关,8 000～10 000 m是表现流域人口密度空间分布特征的最优选择范围;④空间自相关性影响下的人口密度空间化多(单)中心模型大大提高传统指数模型的精度,却改变了距离衰减系数的性质和大小,多中心和单中心模型模拟系数的差异主要是由金昌人口密度中心引起的。     

《机械制图》中从空间点到空间直线段的教学反思

空间想象力的培养和提高是制图教学中的主要任务之一,也是学生学习专业课的基础。在《机械制图中》点、线、面的投影是培养空间思维的关键内容。而且,这部分内容也是学习几何体以及后续章节的基础,因此,必须加强点、线、面的投影教学。在10年的《机械制图》教学工作中,我发现,对于这方面的内容,学生学透彻了,将在以后的学习中,起到事半功倍的效果,而且能大大提高学生学习制图的积极性。下面浅谈几点本人在教学实践中对于     

应用对象关系型数据库存储GIS数据

在比较目前主要GIS存储方式的基础上，认为基于对象关系型数据库存储GIS数据是一种良好的选择。讨论了对象关系型数据库系统Postgre-SQL的特点及其适合于存储GIS数据的一些优异特性，主要包括基本的空间数据类型及内置空间操作符及可扩展机制等；并讨论了基于OpenGIS标准扩展该数据库以实现地理信息数据存储的方法，主要包括空间数据类型的扩展及空间操作扩展；最后讨论了三维地理信息系统的扩展，在三维数据结构方面采用单纯复型作为基本数据模型，在空间的几何属性中引入几何体的包围盒，并通过R-树等索引函数进一步提高速度。另外还实现了空间数据操作的两类重要函数，即空间位置判断和并、交、分、割、裁剪等物体运算函数。所有的内核函数基于C及C 实现，而在客户端通过JAVA实现服务器数据的访问。     

空间电动力学

空间电动力学是以电磁场基本理论和等离子体物理学为理论基础,以日地空间(包括行星际空间、行星磁层、电离层)的等离子体为研究对象,研究这一空间物质系统中发生的各种电磁现象以及能量、动量、质量传输、转换和消耗过程。其主要目的旨在认识和理解空间环境的物理过程,进而为人类开发和利用空间资源,为矿产资源的遥感遥测、无线电通讯、灾害和环境的监测预报等国民经济和国防建设目的服务。     

Iolite软件处理LA-ICP-MS线扫描数据适用性研究

LA-ICP-MS分析技术是获取矿物/岩石内部的元素和同位素成分变化的重要手段。在利用该技术对地质样品进行线/面扫描时,仪器输出的初始数据量远远大于点分析,数据的处理和计算是一个关键问题。本文以磷质结核样品为例,阐述了利用Iolite软件进行元素线扫描数据计算的主要过程,包括背景信号的扣除、标准物质信号的拟合、线分析数据的导出等。借助软件自带的分段导出功能,对不同时间和空间分辨率下采集数据得到的结果进行了比较。研究表明Iolite能有效处理线分析数据,分析结果与前人用传统化学全岩法测定得到的元素含量范围相当。对比不同空间分辨率下(10μm、50μm、100μm)获取的数据发现:相对于选用的束斑直径(40μm),在分辨率过小(10μm)或过大(100μm)的条件下获得的数据存在数据波动大以及细节不足等缺陷;而当分辨率(50μm)与选用的束斑直径接近时,数据质量得到最大优化。本研究展示了Iolite软件在处理线扫描数据方面具有很好的应用前景,通过分辨率的选取可实现数据的优化。     

地质矿产空间数据类型和结构

介绍了地质矿产空间数据的几种类型及其结构,每一种数据结构有它独有的内含几何,它用于在3维空间中定位相关的特征和变量值。一般来说,原始的观察数据用孔数据结构或地图数据结构存储,解释结果则用体积数据结构存储,变量的预测结果存储为3维网格数据结构。在孔数据结构中,每一个特征和观测值的集合与沿着结构的线几何的特定区间相联系。在地图效据结构中,每一个集合与以地图平面为参考的点、线或多边形相联系。体积数据结构只包含特征的值,每一个值与一个体积组件有关。3维数据结构主要包含变量的值,它们与网格单元的体积有关,并且位于单元的质心位置。3维数据结构也可以包含特征的值和作为空间控制用的体积。     

1:25万赤布张错幅区域地质图空间数据库建设方法与意义

1:25万赤布张错幅区域地质图空间数据库建设是依据《数字地质图空间数据库标准》,将传统填图方法完成的1:25万区调图幅在当前空间数据库模型的典型代表地理数据库模型上建立的。该模型以研究实体为对象,把对象分为基本要素类、综合要素类和对象类,通过组成地质图基本要素类和对象类出发,处理和把握存储与组织的关系,采用关联、依赖、组合和继承来描述对象之间的关系规则来构成新的关联集合的技术,增强了数据库服务能力。     

基于GML的WFS研究与实现

网络要素服务(webfeature services, WFS) 是空间数据互操作的一个重要组成部分, 能为不同GIS数据格式提供要素级的交互.基于地理标志语言(geography markup language, GML) 的WFS能够为Web环境下的空间数据互操作技术和空间信息处理互操作技术提供简单而又有效的基本数据访问、要素编辑(包括添加、删除、更新)、要素的组合查询.通过研究开放式GIS联盟(open GIS consortiumInc., OGC) 的标准规范, 使用MAPGIS基础平台和.NET编译环境实现WFS, 使用XML传输和存储地理信息, 其中包括属性和地理要素的几何属性.最后给出了以MAPGIS平台为基础的基于GML的WFS的体系结构和实现方法.WFS只解决了空间数据互操作的一部分, 为了更好的进行空间数据互操作, WCS、WCTS的实现是必不可少的.      

基于统计理论的产流模型

提出了一个基于统计理论的产流模型,该模型考虑了降雨、土壤下渗能力及土壤蓄水容量的空间变异性。假定每个时段的降雨量在空间上可以用概率密度函数或分布函数描述,根据实测降雨资料通过统计拟合优度途径估计各时段降雨的空间概率分布;采用抛物线型函数分别描述土壤下渗能力和土壤蓄水容量的空间分布。按照超渗产流机制计算地表产流量,通过降雨量和土壤下渗能力的联合分布推导得到地表径流量的统计分布,进而得到平均产流量的解析表达式。下渗水量补充土壤含水量,假定满足田间持水量后形成地下径流,其产流量根据下渗量和土壤蓄水容量的空间分配曲线进行计算。以半湿润的黄河支流伊河东湾流域为例,对模型进行了验证和应用,并与新安江模型的结果进行了对比。结果表明,模型对所研究的半湿润区的洪水模拟预报有较好的模拟效果。     

土壤水资源的变化和补给特征研究

阐述了土壤水资源的结构，利用实验和观测资料分析了土壤含水量、包气带蓄水量、土壤蒸散发量的空间分布特点，通过观测和模型模拟计算的成果分析了土壤蓄水量和土壤蒸散发量多年平均变化过程，以及不同地下水埋深时大气降水、地下水对土壤水资源补给过程和补给特点。     

山东半岛蓝色经济区土壤有机碳储量及固碳潜力分析

土壤碳储量研究在碳循环和全球变化中具有重要意义,但以往碳储量计算结果受到数据来源的制约。山东省多目标区域地球化学调查采用双层网格化采样和分析,获取了大密度、高精度土壤有机碳数据,为土壤碳库的准确计算奠定了基础。笔者利用这些数据计算了山东半岛蓝色经济区表层（0～20 cm）、中上层（0～100 cm）及全层（0～160 cm）的土壤有机碳（SOC）密度和储量,并对其空间分布特征及固碳潜力进行了研究。结果显示,经济区内3种土壤层次的碳库组成不同,表层SOC储量占总碳（TC）储量的71.67%,随深度增加所占比例逐渐减小,而无机碳(SIC)储量所占比例逐渐增加,全层二者所占比率较为接近:表层SOC储量为132.64 Mt,碳密度为2.06 kg/m²;中上层为458.27 Mt,碳密度为7.11 kg/m²;全层为619.96 Mt,碳密度为9.61 kg/m²。各层SOC密度处于全国偏低水平,且在不同土壤类型、地貌类型、土地利用类型之间有一定差异:褐土土表层SOC密度最高（2.48 kg/m²）,风沙土最低（0.91 kg/m²）;灌溉水田表层SOC密度最高（3.45 kg/m²）,菜地最低（1.61 kg/m²）。表层SOC密度分布总体上呈现为沿海地区低、鲁北平原和胶莱盆地中等、山地丘陵和中低山区偏高的分布格局。从第二次土壤普查和本次多目标调查数据所建立的回归方程分析发现,在今后一定时期内,本区表层土壤总体表现为“碳汇”效应,未来可净增总有机碳（TOC）量60.94 Mt,其中“碳源”量5.07 Mt,“碳汇”量65.97 Mt。     

多源异构地质数据集成方法应用研究

大数据技术的高速发展为地质数据挖掘与分析带来了新的机遇。借鉴大数据技术的思想,提出了一种多源异构的地质数据集成方法,为数据挖掘、地质数据信息化服务提供了技术基础。针对北京周口店研究区,建立了其野外地质三维综合信息平台,将各类地表、地质体、地质信息等结构、半结构、非结构数据集成到统一的平台系统中,实现了研究区域相关地质数据的集成管理、可视化浏览、查询与分析,为大数据方法在地质领域的应用提供了新的思路。     

空间数据仓库决策支持系统技术研究

本文讨论如何将各种应用系统的空间数据整合在一起,搭建空间数据仓库,对空间数据中存在的非显式知识、空间关系等进行挖掘提取。介绍了数据仓库的基本框架、模型的构建、空间数据知识。     

Sensitivity of Spatial Analysis Neural Network Training and Interpolation to Structural Parameters

A Spatial Analysis Neural Network (SANN) algorithm was applied for the analysis of geospatial data, on the basis of nonparametric statistical analysis and the concepts of traditional Artificial Neural Networks. SANN consists of a number of layers in which the neurons or nodes between layers are interconnected successively in a feed-forward direction. The Gaussian Kernel Function layer has several nodes, and each node has a transfer or an activation function that only responds (or activates) when the input pattern falls within its receptive field, which is defined by its smoothing parameter or width. The activation widths are functions of the model structural parameters, including the number of the nearest neighbor points P and a control factor F. The estimation method is based on two operational modes, namely, a training-validation mode in which the model structure is constructed and validated, and an interpolation mode. In this paper we discuss the effect of varying F and P upon the accuracy of the estimation in a two-dimensional domain for different input field sizes, using spatial data of wheat crop yield from Eastern Colorado. Crop yield is estimated as a function of the two-dimensional Cartesian coordinates (easting and northing). The results of the research led to the conclusion that optimal values of F and P depend on the sample size, i.e., for small data sets F=1.5 and P=7 while for large data sets F=2.5 and P=9. In addition, the accuracy of the interpolated field varies with the sample size. As expected for small sample sizes, the interpolated field and its variability may be significantly underestimated.     

基于Intranet的地热地理信息系统的设计与实现

通过建立Intranet网络及地热地理信息系统,为地热资源的可持续开发利用提供帮助.该系统具有数据存储、数据查询、数据更新功能,涉及资源管理、技术开发、开采监测等三个方面;具有空间查询及分析功能,图形信息与属性信息可以相互查询,也可以独立查询,空间分析功能包括资源量计算、资源开发评价等;自动制图功能,可自动绘制井身结构图、地层柱状图等多种标准图.