“一带一路”经济走廊资源环境信息开发利用研究进展与展望

六大经济走廊是“一带一路”倡议的战略支柱,该区域横跨亚、欧、非大陆,涉及国家众多,地理条件千差万别,资源环境本底复杂。通过对沿线区域资源环境信息进行系统性、全面性的揭示,能够为科学推进“一带一路”倡议实施提供至关重要的决策支持作用。本文提出了面向协同创新的“一带一路”空间信息服务系统框架,综述了“一带一路”经济走廊地区在资源环境信息开发利用进展,具体包括资源环境格局与时空演变、联合国可持续发展目标监测与评价、防灾减灾知识服务关键技术应用、资源环境信息集成与共享、新冠疫情对经济社会发展影响,进而展望了其发展趋势和潜在的研究方向,为“一带一路”经济走廊的可持续发展提供决策支持。     

C·M·处理系统及其在化探找金矿中的应用

C·M·处理系统,即综合多变量处理系统,为一种新建立的区域化探异常成图及评价方法。该系统是将区域化探数据预处理后,将多个指示元素异常数据合成一种多信息数据组,经趋势面分析,由计算机输出综合多变量异常图。通过判别、聚类分析等,获得与地质—地球化学特征一致性较好的综合异常类。结合地质、物探、重砂等多方面的综合因素,进行多变量统计得分计算评价,筛选出最优异常,确定找矿靶区。     

降雨对滑坡的影响与基于ANSYS的滑坡数值模拟研究

分析了四川理县一处山体滑坡2014-08～2015-08的监测数据。结果表明,滑坡处于缓慢发生中,滑移的主要方向指向山体旁的学校;1 a中3个监测点在该方向上的累积位移量分别为180 mm、262 mm和448 mm。分析降雨量资料发现,降雨对山体滑坡有延迟的影响。利用ANSYS软件对滑坡发生的过程进行数值模拟,并计算监测点的位移,结果与实际观测情况吻合较好,得到降雨量与弹性模量、密度、粘聚力、内摩擦角之间的关系。该数值模拟实验提供了一种预测滑坡的新方法。     

西部开发与“数字地球”

我国实施西部开发战略,是采取以科技为先导,以信息产业为突破口,使之避免和减少对资源掠夺性开发,减少对环境污染,实现资源与经济的可持续发展。“数字地球”在这方面可以发挥巨大的作用。西部开发还必需放在全球变化、东亚大陆时空变迁规律的大环境中,从整体环境和地球大气圈、水圈、固体圈各因子相互作用和耦合过程的角度考虑。而“数字地球”正是具有独特的全球化宏观性,将地球作为一个有机整体来研究。因此,西部开发应充分运用当代“数字地球”这一先进技术群为西部社会、经济和环境的提高发挥更大的作用。使西部信息资源通过智力资本的投入,成为快速增值的知识资产.     

基于MapReduce的空间敏感性分析并行算法设计

近年来,随着遥感空间数据广泛应用于生态系统,推动了区域尺度生态遥感参数模型的发展。敏感性分析对识别模型关键参数,降低模型不确定性和完善模型具有重要作用。区域尺度的生态遥感参数模型,在进行模型参数敏感性分析时,由于涉及到空间数据的复杂运算,单机环境无法满足快速分析的要求。为了提高生态遥感参数模型空间敏感性分析效率,本文以青藏高原为研究区域,利用植被光合模型VPM(Vegetation Photosynthesis Model)和开源云计算平台Hadoop,设计和实现了基于Sobol′的生态遥感参数模型空间敏感性分析并行算法,并在实验室集群环境下进行算法分析,验证了算法的有效性和适用性。该算法的核心是利用MapReduce并行编程技术,对空间敏感性分析中的地图抽样和模型迭代过程进行任务分割,将分割后的子任务分配至不同的计算节点进行并行计算。实验表明,本文提出的并行策略,能有效缩短地图抽样和模型迭代计算时间,相比于单机算法,并行算法的运行速度提高了14倍左右。     

“数字南海”空间关系数据库模型及传输协议设计与实现

数字地球是当前网络G IS领域的研究与开发热点之一,其中,大量的空间数据在空间数据库中的组织和存储,以及在网络上的传输是数字地球系统中的两个重要技术。本文通过"数字南海"的开发实践,从国家信息安全角度出发探讨了自主设计与研发空间关系数据库模型和网络传输协议的若干技术方法。提出了以面向对象的ORM源模型设计空间数据库概念模型,以擅长语义表达的IDEF1X模型设计空间数据库逻辑模型和以关系数据库实现空间数据库存储模型的技术方案。并运用异步非阻塞套接字和多线程等技术在TCP/IP网络传输协议上,设计并实现了空间数据应用传输协议,使得空间数据在数字地球的客户端三维显示系统与服务器端的空间数据服务器系统之间能够高效安全地传输,实现Google Earth类似的操作功能,包括空间数据的流式传输和渐进式传输等,适应了数字地球的要求,并保证了空间数据的安全性,可为我国数字地球系统的自主开发与研制提供参考和借鉴。     

渤海与东海云雾屏障及其对遥感海洋信息有效性的研究

本文阐述了渤海与东海云雾屏障作用,使海区能见度降低,即使是中小尺度的海洋信息,历经多年的NOAA卫星监测,均已表明了无论空间分辨率或时间分辨率,能够较完整的获取这一遥感“天窗”信息则概率很低.笔者,结合渤海与东海的云雾和区域海洋特征,NOAA卫星信息的多波段、多时相特点,建立了信息需求分析模型,并示出渤海和东海海洋遥感“天窗”信息的概率排队.     

“十三五”时期黄河流域PM2.5时空分布规律及多尺度社会经济影响机制分析

黄河流域生态保护与高质量发展是我国新时代的重大战略任务。探究黄河流域PM_2.5浓度的时空变化趋势,并分析其社会经济影响因素,对该地区的大气污染防治和实现高质量发展具有重要意义。本文采用时间序列趋势估计、空间自相关分析、地理探测器和地理加权回归方法,揭示了“十三五”时期年黄河流域不同尺度（全流域以及61个地级市）PM_2.5浓度值和变化趋势的时空分异特征,定量探究了社会经济因素对PM_2.5浓度的影响机制及其时空过程。结果表明：① 在“十三五”时期,黄河流域的PM_2.5污染情况整体好转,其浓度呈波动下降的趋势,平均每年下降约4.2 μg/m³,彰显了我国大气污染防治攻坚战取得的重要成效;② 山东、河南、山西和陕西的PM_2.5浓度值较高,但山东、河南改善速度较快,山西和陕西改善速度较慢;③ 以目前的改善速率推算,在黄河流域61个地级市中,54个市将能够完成“十四五”规划中PM_2.5浓度下降10%的目标,而咸阳、西安、榆林、太原、临汾、运城、晋城7市将难以完成;④ 人口密度、工业企业数、土地利用强度是导致黄河流域PM_2.5浓度升高的主要社会经济因素,其解释力均达到50%以上;⑤ 从2015—2019年,土地利用程度指数和人口密度的主要影响区域均转移至黄河流域中部地区,建议山西、陕西、内蒙古应作为下一阶段治理工作关注的重点区域;⑥ 促进与环境承载力相协调的城乡发展、控制工业规模并提高其环保水平,是进一步治理黄河流域大气污染的重要策略。     

黄河一级支流水土保持“3S”分析应用

改善黄河流域生态环境是推动西部大开发的有力保证。本文以黄河一级支流为单元,以秃尾河、皇甫川和窟野河为重点研究对象,介绍了如何利用GPS、RS和GIS相结合的技术,动态监测黄河流域水土流失情况,为黄河流域环境治理提供科学依据。     

基于自然语言空间关系描述的地图近似表达方法

自然语言和地图都具备表达地理实体空间关系的能力,自然语言使用方便、抽象化程度高,而地图更为直观,从自然语言转换到地图,有助于人们更深入地了解自然语言描述的地理实体空间关系。然而,如何让计算机具有从自然语言构建图形信息的能力,使计算机具有智能化空间认知思维是当前研究的难点。本文总结了自然语言空间关系描述的类型及特点,提出了基于自然语言描述的地理实体抽象表达方法以及空间关系近似转换方法,建立了一种基于自然语言空间关系描述的地图近似表达策略。实验结果表明,本文方法有效可行,能够实现定性描述的自然语言空间关系向定量（或近似定量）的图形空间关系的转换,为自然语言到地图的转换研究奠定了基础。     

使用最简几何基元构建3维空间数据模型

在对现实世界进行高度抽象化的表达过程中,许多学者和机构提出了多种空间数据模型(或称之为空间数据结构)。文章首先总结了现有模型所使用的基本几何要素,并对其利弊进行了讨论;然后总结了使用这些几何要素进行组合、扩展以构建更为复杂的空间实体的理论即空间数据建模理论,同时也对不同理论的适用性和局限性进行了讨论。笔者随后以4维空间为基础,从空间内嵌的角度去思考不同维度下的空间构成,得出了3维空间的最简基本要素,并通过对比相关文献对geometric primitives的中文翻译将其命名为"几何基元"。在此基础上笔者探讨了3维几何基元构成空间实体的数学表达本质,论述了依此几何基元构成的空间实体之间基本拓扑关系的表达方法。最后笔者设计了一套数据结构以系统构建空间数据模型,该模型有利于实现3维空间数据库,可为形成3维数据资产提供基础。本文的结论认为,该3维空间数据模型可以有效地解决体3维和表面3维的模型一致性问题,提供了结合"地学3维"和"3维数字城市"等不同应用系统的途径;同时可将当前的2维地理信息系统自然地扩展到3维;另外还可以为3维空间分析和专门的3维渲染引擎提供理论支持。     

基于Applet-CORBA的空间物流信息平台体系

现代科学技术的迅速发展,尤其是信息技术的迅速发展,极大地促进了物流管理技术的发展。在供应链的“四流”,即物流、商流、资金流、信息流中,信息流提升到了前所未有的高度,信息获取和处理的实时性和准确性是物流管理成败的关键。本文首先简单介绍了物流管理技术、空间信息技术以及这两种技术集成的优势,然后结合当前分布计算技术中最具发展潜力的CORBA技术,设计了基于Applet-CORBA的空间物流信息平台,并对系统的体系结构进行了分析。     

关于建立地理信息术语库的思考

地理信息与其他学科交叉、渗透,迅速发展,产生了大量新的术语,如何构建地理信息术语库,是地理信息发展了多年后应考虑的问题.文中在分析地理信息术语现状和特点的基础上,提出建立易于检索、网上注册术语库,是实现实时注册维护地理信息术语的基础,本文也对地理信息术语库建设中标准化的问题进行了阐述.     

高校《GIS分析、设计与管理》课程设置研究

对于国内外GIS实施、应用方面的文献做了综述和评估,在参考国内外文献的基础上提出了高校《GIS分析、设计与管理》课程设置的建议.作者认为,应从组织管理理论、信息系统、项目管理、案例分析等方面丰富GIS应用基础理论和实践知识,相关课程设计应当包括基础理论、方法论与实施管理3个部分,并配合大量的案例.作者据此思路在河南大学开设了此课程,教学实践表明,本文提供的课程设计方案适合GIS专业研究生学习,也可作为GIS本科生的专业提高课程,能够为学生提供所需的理论基础和实践知识.     

基于MapInfo的福建省经济数据可视化研究

通过信息可视化平台的多维显示数据,揭示数据之间的关联以及隐藏在数据后面的信息,使数据为人们提供更多、更有价值的信息,正是信息分析处理的发展趋势。本文结合可视化开发中集成地图的原理、方法和对象模型,对经济数据特点及其可视化系统开发的关键技术、功能进行了分析。     

数字城市空间管治体系模式的探讨

本文结合数字城市的特点 ,探讨了数字城市空间管治新模式。从数字城市环境中 ,城市管理所面临的全球化、多元化、信息化、网络化、智能化等背景 ,论证了数字城市空间管治宏观需求以及发展的必然性 ,提出数字城市空间管治内涵和空间准入、空间管制主要任务。依据数字城市空间管治信息采集平台、信息资源管理平台、空间管治决策服务平台、决策应用平台的任务目标 ,构建了数字城市空间管治体系结构。     

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基础地理信息数据在LBS应用中的信息提取与处理

通过分析LBS数据应用范围和基础地理信息数据的内容及特点,详细介绍了在LBS应用中基础地理信息数据内容可提取性及可整合性,确定了除所需的专题地理信息数据具体内容外,在LBS应用中城市、城际数据所需基础地理信息数据的比例尺、要素内容,以及不同比例尺数据的整合处理方案、要素提取与处理的方式与方法。这样对于位置服务的数据处理可以按照比较规范的方式、方法进行,也为盘活基础地理信息数据资源提供了较好的思路,更好地实现基础地理信息数据公众化服务。     

互联网时代的地理信息系统和地图学

本文通过分析互联网的发展 ,阐明了网络技术的进步对地理信息系统和地图学发展的影响 ,并初步提出了以互联网为平台的地理信息系统和地图学的发展方向。     

基于GIS的灌区管理信息系统的构建与开发

介绍了GIS在灌区的初步应用，实现地理信息与管理信息相结合，采用了B／S和C／S的混合架构，集成了空间数据管理，为灌区提供了一种新型的管理系统。