Construction and Visualization of a Three Dimensional Geologic Model Using GRASS GIS

The present work aims at introducing a basic theory, implementing methodology and algorithms for 3‐D modeling, and visualizing a geologic model using the Open Source Free GIS GRASS environment. A 3‐D geologic model is constructed from the boundary surfaces of geologic units and the logical model of geologic structure. The algorithms for construction and visualization of the proposed model are based on the geologic function g . The geologic function g assigns a unique geologic unit to every point in the objective 3‐D space. The boundary surface that divides the objective space into two subspaces is estimated using data from field survey. The logical model showing the hierarchical relationship between these boundary surfaces and geologic units can be automatically generated based on the stratigraphic sequence and knowledge of geologic structures. Based on these algorithms, a 3‐D geologic model can be constructed virtually in the GRASS GIS. Applying this model, various geologic surfaces and section models can be visualized in the GRASS GIS environment. “Nviz” was used for dynamic visualization of geologic cross‐sections and generation of animated image sequences. Further, the described algorithms and methods are applied and an online 3‐D geologic modeling system is developed.     

Identifying Wrinkle Ridges from Mars MGS and Viking Mission Data: Using GRASS GIS in Planetary Geology

During the past few decades, numerous missions to Mars have sent information about the red planet. The missions have shown that Mars has ice on its poles and that ice could be present all over the planet subsurface. The presence of ice on the subsurface could drive particular geological structures called ‘wrinkle ridges’. In this work, Viking image data and the latest Mars Global Suveyor (MGS) data have been imported and stored in a common geospatial database using GRASS GIS as a tool for planetary geology. This study has focused on a subregion of Solis Planum where wrinkle ridges have been localised and both Viking images and MGS altimetry and imagery data are available. Raster data at different resolutions and with different projection parameters have been imported into GRASS GIS and projected in a common reference system. Raw, unprojected data have been processed and rectified using the GRASS image modules. Imagery data have been used to detect planimetric features, whereas basic morphometrical analysis has been performed from the gridded elevation data coming from MGS Mars Orbiter Laser Altimeter.     

在GIS支持下用NOAA/AVHRR数据进行旱情监测

旱灾是影响农作物生产的一种重大自然灾害,它对中国北方春小麦生产的影响极大。本文介绍了一个应用遥感、ＧＩＳ技术对黄淮海平原春小麦的旱情进行监测的系统及其方法。它综合使用的ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ数据、地面气象资料和地图,选用作物缺水指数（ＣＷＳＩ）模型和热惯理模型对旱情进行监测。监测结果分别用分县的旱情等级分布图和相应不同等级的旱情面积、面积比例数统计表来表示。该系统自１９９４年起投入运行３年,监测结果     

GIS数据模型研究与实践

着重分析了 GIS数据建模、地理数据的 3层结构及面向对象的数据模型 ,并在此基础上提出了一种基于关系数据库的面向对象 GIS数据模型     

供热管网空间数据模型研究

介绍了供热管网的特殊性和供热管网空间数据模型的研究现状。针对供热管网数据的特点,在阐述地理网络模型的5个基本组成元素的基础上,引入供热网络的连通性规则,定义了管线和管网节点之间的复杂连接关系。再综合考虑供热管网中存在一次管网和二次管网、整个供热管网又可分为供水管网和回水管网等的特点,构建出一种有效的供热管网数据模型。最后,将构建出的数据模型成功应用于供热地理信息管理平台系统中,分别实现了对供热管网供水管网和回水管网的爆管分析,对供热管网的维护管理有重要意义。     

CAD数据向GIS数据的转换方法

数据的无损转换能够促进空间数据的共享、交换和分析。介绍了在FME平台上基于对照表规则的数据转换方案。实践证明,该转换方案能够避免CAD数据向GIS数据转换中的信息丢失,提高数据转换的效率和准确性。     

Mobile-GIS中的数据组织模型研究

mob ile-GIS是GIS的全新发展领域,从应用的角度评述了移动服务中的数据特点和各种数据模型的原理及适用领域。不同的数据模型造成部门间数据难以共享,为此本文提出了一种集成数据模型,能使不同模型相互转化,提高数据共享程度。     

基于几何代数的多维统一GIS数据模型研究

支持复杂地理对象及连续地理现象的一体化表达、建模与模拟是GIS与地学分析研究的热点.现有空间数据模型在多维对象的自适应表达、实体对象空间索引、多维统一的空间分析方法与算法构建框架以及多维统一的GIS系统实现与地学应用等方面仍显不足.基于新的数学理论,建立多维统一表达和计算框架是GIS空间数据模型创新的可能途径.论文引入以维度运算为基础的几何代数理论,构建多维统一GIS空间数据模型;探讨了多维地理对象的自适应表达与一体化建模;探索相应的数据组织、存储与检索机制以及对应的多维空间分析统一计算模型,在此基础上构建相应的原型系统并进行应用示范.论文主要研究内容如下:     

基于一体化数据模型的城市管线GIS共享

针对城市管线管理部门数据共享的需求,在分析传统数据共享方式弊端的基础上,提出基于一体化模型的数据共享的新方法.通过分析对比综合管线与专业管线GIS数据模型的异同点,采用面向对象技术设计了分层架构的一体化管线GIS数据模型并对模型进行详细的阐述;结合浙江丽水管线GIS共享平台系统的建设实例,给出一体化管线GIS数据模型在数据共享中的具体应用,以期对其他城市同类系统的建设提供一定的参考价值.     

贝叶斯网络下的GIS空间数据不确定性管理模型

通过分析GIS空间数据各种不确定性模型,提出了基于贝叶斯网络的GIS空间数据误差分析模型,论述了贝叶斯网络的基础理论及贝叶斯网络建模方法,为使用GIS空间数据库的用户提供了更可靠、更快捷的分析方法。     

基于边-节点和原子属性的多比例尺GIS数据模型

针对当前多比例尺GIS存在的数据冗余问题,提出并实现了一种基于边节点和原子属性的数据模型,在模型中较好地解决了复合属性问题,并讨论了该模型在实际应用中的适应性和可扩展性。     

油气储层GIS评价的数据库模型

从油气储层评价的多源数据入手,分析了储层评价数据的类型和特点,讨论了储层GIS评价数据模型设计的原则,深入研究了储层GIS评价数据库的概念模型、逻辑设计和物理模型。     

基于MapReduce的时空数据模型设计方法

针对时空数据存储与查询问题,传统方法存在硬件成本高,存储效率低等缺点。通过对MapReduce模型和Hadoop框架等云计算核心技术的分析和研究,提出了一种基于Hadoop的时空数据存储模型,并在此模型的基础上,设计了基于MapReduce的时空数据查询并行化框架。该框架通过对时空数据的并行操作,使其适用于海量时空数据的存储与管理。     

移动终端GIS地图数据模型研究

介绍了移动终端GIS的应用概况和发展前景;研究了移动GIS地图数据模型的相关知识, 包括数据表达与数据结构等内容, 设计了一种基于自定义瓦片格式的地图数据模型;通过对数据管理和空间索引等内容的研究, 提出了一种改进的移动GIS空间索引结构和数据管理模式, 并对其进行了比较和分析。该地图数据模型可以为移动GIS地图应用提供高效、快速、准确的操作平台和技术支持, 具有较高的实用性和参考价值。     

基于实体模型的三维GIS矢量数据管理

三维城市景观系统和三维城市地质系统的融合是城市GIS的发展趋势,提出了一种针对真三维城市GIS的基于实体的三维矢量空间数据模型,并设计了相应的数据结构和数据管理器。     

嵌入式GIS中基于LOD的地图数据组织模型设计

为实现嵌入武GIS中实时地图显示,设计了一种适合嵌入式环境基于LOD的地图数据组织模型.主要是针对嵌入式设备硬件条件限制,在综合考虑屏幕显示尺寸和地图显示比例尺的基础上,对矢量和栅格地图数据进行了LOD分层、压缩、分块和建立索引等一系列处理.该模型巴被应用于多个嵌入式GIS中.通过实际应用表明,其能很好地满足嵌入式环境...     

CAD数据到GIS数据转换的探讨

数据对于城镇地籍建库和数字城市等是至关重要的,把CAD数据转换成GIS数据是建立GIS数据库的一条重要而又有效的技术路线,是建立专题信息平台和"数字城市"的基石。本文基于GIS的相关学习和工作经验,论述了CAD数据和GIS数据的主要区别、转换方法以及转换过程中存在的问题和质量控制,希望对从事相关方面学习的同学提供一定的参考价值和借鉴意义。     

通用三维GIS场数据模型研究与实践

随着三维地理信息系统(geographic information system,GIS)应用的发展,空中电磁信号场、空气与水体污染场、地下地质属性场等连续、非匀质的三维空间属性场数据进行建模、可视化与分析计算对GIS基础软件提出了新的挑战。已被广泛应用的TIN(triangulated irregular network)与栅格数据属于表面模型,通常用来表达二维场数据,其中由TIN组成的封闭表面可用于表达三维体,但两者都无法描述非匀质、连续变化的三维属性场。探讨了在通用GIS基础软件中基于TIN和Grid进行升维表达,实现不规则四面体网格(tetrahedralized irregular mesh,TIM)和体元栅格(voxel grid)两大类三维空间场数据模型,分析了两类数据模型的特点,探讨了三维场数据在可视化和分析计算方面的关键技术,实现了基于TIM与体元栅格表达和应用三维GIS场数据,完善了GIS三维数据模型体系,实现了空/天、地表、地下全空间的一体化表达、模拟与分析计算。     

基于GIS的公交数据模型研究及换乘算法实现

针对公交出行中的一些实际问题,设计一种用GIS矢量数据结构表达公交网络数据位置和关系的公交数据模型,在此基础上实现了以最少换乘次数为第一目标、最少途经站数为第二目标的公交换乘算法.该算法不仅解决了步行换乘、环路换乘等问题,而且优化了换乘点的选择.此外,利用数据库和空间数据引擎的索引和快速检索性能,并结合基于内存的查询、集合运算等高效处理机制,有效地解决了算法的效率问题,并应用于实践.     

Using GIS to Model Incidence, Prevalence and Spread of Non-legal Drug Use

Current methods for estimating the incidence and prevalence of non‐legal drug use tend to be retrospective and are not capable of forecasting spatial characteristics. This paper details the development of a GIS model for forecasting and displaying spatio‐temporal trends in non‐legal drug use. It builds upon a current model that estimates levels of drug use, using GIS to develop and visualise the spatial dimension and to predict levels of use for unknown locations using radial basis functions with a thin spline interpolator. The model is calibrated against known data for the onset and spread of heroin use. Results of validation and cross validation of the interpolated surfaces give some confidence to the accuracy of the method. It provides a first stage in a process to develop more complex models that might be used to examine the introduction of new drug use practices, socio‐economic characteristics of different drug use habits, harm reduction measures or to further examine the role of space in the spread of drug use.