GNSS反射信号海面溢油回波DDM仿真研究

海上溢油已成为影响海洋生态环境的重要污染物之一,我国近40年发生约3200起海上溢油事故。当今用于监测海上溢油的遥感主要是光学和雷达卫星,卫星遥感往往重访周期长,而海上溢油事件时常发生,给海洋带来严重的环境污染,需要快速、准确的监测其状况。GNSS R技术具有全天候监测海洋的特点,因此更适合用于海面溢油检测。为了验证GNSS R技术在检测海面溢油的可行性,利用2013年中国青岛海洋溢油事故的遥感图像的溢油结果,作为仿真实验检测目标,进行岸基的GNSS R海面溢油检测仿真研究。利用Z V散射模型和海水／溢油的均方坡度(MSS)模型结合,建立了能反映海面状况GNSS散射信号特征的时延 多普勒图(DDM)。仿真得到DDM中检测到海面溢油区域,验证了利用GNSS反射信号进行海面溢油检测的可行性。      

亚马孙河流域地表覆盖时空变化知识建模

亚马孙河流域地表覆盖时空变化影响着全球气候和生态系统的稳定,目前亚马孙河流域地表覆盖的研究广泛,具有海量数据和信息,但缺少系统性的时空知识体系。为了更好地了解亚马孙河流域地表覆盖时空变化知识,本文首先引入本体建模理论,提出了亚马孙河流域地表覆盖时空变化知识建模方法,利用Protégé工具完成了亚马孙河流域地表覆盖模式层的设计和构建;然后利用提取的亚马孙河流域地表覆盖时空变化数据、时空变化信息和景观格局指数等,完成了亚马孙河流域的建模,从而为亚马孙河流域的分析决策提供支撑。     

基于GIS的海上溢油事故影响分析

本文主要阐述了海上溢油事故的基本现状,分析了其对生态环境造成的严重危害和对社会造成的经济损失,并总结溢油事故发生的原因,提出降低危害的建议。应用GIS技术可以在过去海上溢油事故进行分析的基础上,针对溢出油种的类型、、油层厚度、风速和海水温度等因子提取数学模型,应用到溢油事故中去,从而降低溢油事故所带来的损失。GIS技术的综合运用是对海上溢油事故进行预警和防治的一个有效的方法。     

用于海上溢油监测的航海雷达图像降噪技术研究

航海雷达溢油监测技术具有大范围目标探测、工作方式灵活、能够适应恶劣天气的优势。而海上溢油监测技术应用的航海雷达原始图像数据中,含有大量的同频干扰、斑点、假目标等噪声,处理上述噪声是航海雷达海上溢油监测技术研究的首要工作。本文基于先锁定噪声位置,再消除噪声的思想,提出了一种有效的航海雷达原始回波图像的降噪技术。以大连716溢油事故中采集得到的数据进行试验,并分析处理结果,这种方法不仅能够很好地消除干扰噪声,而且能够有效地保护航海雷达原始回波图像中的海浪信息,为溢油监测技术研究提供了良好的数据基础。     

基于CA的溢油扩散时空过程模拟及敏感性分析

为了解决传统溢油元胞自动机（cellular automata,CA）模型难以获得的模型参数问题,引入逻辑回归方法到溢油CA模型中,并构建基于逻辑回归的溢油CA模型。该模型仅需要设置起始影像和影响因子（包括海风、洋流、距离、温度与盐度）等,便可以获取模型参数并模拟出溢油扩散范围的动态变化过程。将模型应用到深海溢油实验中以验证本模型在海上溢油模拟情况,结果表明模拟结果的总精度为96.6%,Kappa系数达0.899,能够准确地模拟出溢油扩散范围。通过参数敏感性分析可发现,温度与盐度因子对模型的影响最弱,其次是距离因子。对溢油扩散影响最为显著的是海风和洋流因子。若忽略海风与洋流的影响,模拟结果与观测结果将产生较大的偏差,并无法呈现出溢油扩散中的漂移等特征。     

基于事件本体的三维产权体变更分析

在不动产统一登记的要求下,提出了一种基于事件本体的不动产变更表示形式。基于事件本体概念,产权变更事件分为6个要素、3种类型,变更事件之间的关系分为3种分类关系与4种非分类关系。最后利用本体构建工具Protégé形式化表达了上述各类概念的层次结构及关系,从而澄清了三维产权体变更领域内的概念及各个概念之间的语义关系,为全国统一不动产登记提供了一个明确的可共享的变更模型。     

LBS中位置及其语义的研究

阐述了两种LBS位置表示方法，引入了语义位置的概念，对现有的语义位置概念作了修正。强调了位置属性也是语义位置的重要组成部分。通过对位置概念内涵和外延的分析，讨论了位置属性所包括的内容；运用层次建模，实现了位置之间关系的描述。为了能够规范化地描述语义位置，运用本体技术，对位置所包含的语义信息进行了描述，建立了能够被计算机识别和处理的OWI。位置本体模型。通过对语义位置的本体建模，实现了位置信息的知识化描述，为实现个性化服务奠定了基础。     

基于Protégé的交通地理本体构建方法

随着信息技术的飞速发展,网络信息日益丰富,尤其是地理信息,随之而来的地理信息检索技术逐渐成为地理信息科学领域的重要研究课题。传统的基于关键字语法匹配的信息检索技术,查询返回的结果往往存在很大的信息冗余,因此当人们出门在外需要检索地理信息时,为了从返回的查询结果中搜索到有用的信息,常常要耗费大量的时间。然而,引入基于本体(Ontology)的语义检索技术,通过定义明确的领域概念、属性和实例来建立领域本体及其推理机制,来发掘概念、实例之间隐含的信息,从而实现基于语义的智能地理信息检索,这无论对地理信息检索的效率还是准确率来言,都是极大的突破。本文以交通领域本体为例,并采用Protégé本体构建工具实现交通本体的构建。     

利用MDA进行空间信息服务组合建模

提出了一种基于MDA的空间信息服务组合建模方法。该方法使用UML设计空间信息服务组合元模型,利用MDA模型转换机制生成空间信息服务链设计器,利用设计器构建空间信息服务组合模型。该建模方法能很好地描述数据流和控制流,通过引入空间信息服务本体库,实现服务资源动态组合建模。     

基于框架语义的地理信息概念分析

以框架语义学理论为指导,从一种基于框架的本体描述语言的思想出发,结合地理信息概念的本体属性,提出了一种基于框架语义的地理信息概念分析方法 ;并以部分水系地理信息概念为例,对该方法进行了可行性分析。     

空间关系词汇与地理实体要素类型的语义约束关系构建方法

为克服依赖常识人工归纳总结的局限性,采用定性和定量相结合的方式,自动构建空间关系词汇与地理要素类型的语义约束关系。首先,以《中国大百科全书（地理版）》空间关系标注语料库为基础数据,采用Overlap语义相关度计量方法,挖掘空间关系词汇与地理要素类型约束关系的先验知识;然后以地理要素分类体系提供的概念语义相关性对先验知识进行扩展;最后采用本体工具Protégé建立相关知识库。     

基于框架语义的地理信息概念分析简

以框架语义学理论为指导,从一种基于框架的本体描述语言的思想出发,结合地理信息概念的本体属性,提出了一种基于框架语义的地理信息概念分析方法;并以部分水系地理信息概念为例,对该方法进行了可行性分析.     

GOUM:一种基于UML的地理本体模型映射方法研究

针对地理本体模型构建过程中语义数据模型与逻辑数据模型难以实现映射这一关键问题,提出了一种新的映射方法—GOUM映射法。该方法将面向对象UML技术引入地理本体模型,通过分析地理本体模型与UML模型之间的映射关系,设计了一种GOUM映射规则,并用BNF范式对GOUM进行形式化定义,将地理本体中的概念、属性、语义关系等进行抽象、封装、继承,采用GOUM映射规则将其映射为UML模型,同时将产生式推理方法引入该映射中,实现了UML下的地理本体语义推理和共享。     

GIS中地理本体的建立与比较

重点研究了地理本体的建模和地理本体比较方法，对地理本体比较方法的核心思想从结构和语义两个方面对地理本体中的概念进行了比较，并计算了其相似度，以判断各种地理概念之间的关系。     

基于 Lidar 数据和倾斜摄影的城市三维模型构建

针对传统建模方式建模效率低、模型纹理不够丰富真实等缺点,阐述一种以机载Lidar技术来获取地面点高精度的三维坐标、用倾斜摄影测量为三维建模提供纹理的一种新兴的三维建模方式。实验表明,该建模方式不仅工作效率高、真实反应城市空间布局,而且定位精度高、具备可量测分析功能等,同时提供DOM,DEM,点云数据,倾斜影像等数据。     

基于空间认知的校园本体的构建

空间认知是地理学与认知科学的交叉学科,研究人们知识表达和推理的特点。借助Protégé工具文章介绍了认知科学被引入地理学的发展过程,并以首都师范大学校园为研究范围,在空间认知试验基础上,以本体理论作为依据,选择OWL作为建模语言,借助Protégé工具,探讨了知识库的建立方式、地理语义的表达、信息的共享和传递,对知识的形式化表达进行了简单的尝试。     

一种粒化理论的地理本体融合方法

提出了一种粒化理论的地理本体融合方法。该方法首先运用形式概念分析地理本体,再引入粒计算理论,在不同粒度下约简概念格完成本体融合,认为地理融合过程是一个渐进过程。利用地理信息基础数据和水利空间数据进行融合实验,验证了此方法的有效性。     

基于机载多光谱遥感数据的溢油信息提取方法

为研究应用紫外-可见光-近红外-热红外遥感数据识别海上溢油的方法,利用机载多光谱溢油监测设备获取了舟山海域多光谱遥感数据,并利用野外地物光谱仪获取了水体和油膜的反射光谱。通过提取并分析机载多光谱遥感图像上多目标的影像特征和光谱响应特征,利用决策树分类法对海上油膜相对厚度的分布进行分类和制图。研究表明,基于机载多光谱遥感数据的溢油信息提取方法总体分类精度达93.7%,能够准确区分薄油膜和厚油膜,可有效提取海洋溢油污染信息,完全能够满足海洋溢油污染遥感监测需求。     

基于描述逻辑本体的GIS多重表达

多重表达是地理信息弹性表达和弹性存取的一个内在要求,它实质上提供了一个多尺度、多应用主题的数据集成机制。多重表达的建模不能仅限于数据库中多重几何特征的一致性表达,还必须支持不同语义粒度、不同应用主题下语义特征的弹性描述。基于形式化本体的地理信息建模更贴近于认知模型,还有助于语义表达以及基于语义的信息集成和共享。通过经典描述逻辑中具体域以及context的扩展,满足区域拓扑和上下文语义形式化描述的需要;给出一个基于描述逻辑的多表达地理本体方案,该方案能够为数据库中几何信息和语义信息的弹性表达提供一个统一的基于逻辑的模型理论基础。     

海上溢油可视化信息系统的设计与实现

对海上溢油运动规律进行了深入研究,综合运用虚拟现实、海洋GIS及其碰撞检测等技术,设计并开发了一个具有高度沉浸感的近海海域海上溢油可视化信息系统。为了解决当前相关研究中存在的物理模型不完善、模拟效果差及功能缺失等问题,综合了几种权威物理模型,并采用粒子系统、GPU图形渲染和ColDet碰撞检测等方法进行了系统功能设计。测试表明,系统能较好地满足用户操作实时性、交互性和高度沉浸感的需求。