基于MySQL空间扩展的GIS开发技术研究

MySQL遵从了OpenGIS联盟的规范实施了空间扩展,定义了自己的空间数据类型和相应的操作函数,从而在MySQL中允许生成、保存和分析地理要素以及用于GIS开发。本文介绍了OpenGIS空间模型、MySQL空间扩展的具体细节和MySQL C API主要函数,并将这些理论应用于实例程序的MySQL实现中,实例程序采用C+Win32 API+MySQL C API相结合的方法实现。通过实例程序简单介绍了基于C语言开发GIS程序的一般步骤。     

空间遥感环境考古的地学分析

空间遥感考古在我国方兴未艾,其起步虽然较晚,但发展很快。该技术已广泛地应用于城市考古、地面专题考古(含遗址)、环境考古等领域。下面我们就若干环境考古中的遥感调查作一些分析研究。1 长江下游空间遥感考古 过去有的古书曾这样认为:“江南乃荆蛮之地,汉以后才得到开发”,很多历史书和有关专著也有类似见解:称江南为“蛮荒”、“蛮夷之地”、“三苗、淮夷聚居的场所”等等。     

基于集群MPI的图层级多边形并行合并算法

在集群环境下,基于MPI并行编程模型和OGC简单要素规范进行并行多边形合并时,需要处理叠加图层间要素的“多对多”映射关系,由于空间上相邻的多边形在要素序列上并不一定连续,导致无法按要素序列为子节点分配任务,给并行任务映射带来了困难。本文以集群环境下的并行多边形合并算法为研究对象,通过比较叠加分析中两种多边形映射关系对算法并行化带来的影响,基于R树空间索引、MySQL精确空间查询,以及MPI通信机制,提出了6种不同的并行任务映射策略;通过实验分析和比较了6种策略的优劣。结果显示：基于R树预筛选的直接合并策略,在各算法中具有最高的串行计算效率和优秀的并行性能表现。虽然MySQL精确空间查询的预筛选过程较为耗时,但可有效地过滤掉不真正相交的多边形,从而提高合并操作的效率。因此,在集群MPI环境下,基于R树和MySQL精确空间查询的预筛选策略是解决并行任务映射难题,实现图层级多边形并行合并算法的有效途径。     

基于MPI的大规模遥感影像金字塔并行构建方法

影像金字塔是实现影像数据多分辨率组织的重要方式,是提高影像可视化性能的有效手段。传统串行金字塔构建算法,对大规模影像数据的构建性能已无法满足遥感影像快速浏览的预处理需求。故此,其成为一个亟待解决的问题,而利用多核、多节点的高性能集群计算环境和并行机制是一个重要的技术途径。本文在共享外存的高性能集群环境下,提出使用消息传递接口(MPI)的金字塔并行构建算法,对构建遥感影像金字塔过程中的重采样与I/O 过程进行并行处理,大大缩短了遥感影像金字塔构建时间。实验结果表明:(1)该算法比传统串行构建方法的加速效果明显,对于单波段遥感影像,其加速效果可达到GDAL的5 倍以上,而对于多波段遥感影像,加速效果可达到GDAL的2 倍以上;(2)遥感影像数据量越大,并行构建算法加速效果越显著,对于大规模的遥感影像,本文提出的金字塔并行构建算法的速度可达到GDAL的10 倍左右。     

线状空间数据传输的几何相似性度量算法与实验分析

 同一地物在不同比例尺或者不同来源的地图上通常存在着相似性,对于图形几何形似性度量方法的研究有利于地图编制、查询、匹配、更新。线状地物要素在地图中占有很大的比例,因此,本文以线状空间目标为例,在前人的基础上给出了线状空间数据的几何图形相似性度量模型:(1)以差异距离作为相似性特征的位置相似度;(2)以分形维数作为相似性特征的形状相似度;(3)以长度或者周长作为相似性特征的大小相似度。相对于(3)大小相似度而言,(1)位置相似度、(2)形状相似度综合考虑了几何图形整体统计的方法和局部几何特征结构。完成多尺度传输的线状空间数据几何相似性度量实验,并对数据传输量与几何相似性度量方法进行比较,实验结果表明:基于广义Hausdorff距离模型的中位数Hausdorff距离的位置相似性对于空间数据渐进性传输具有稳定性和可行性。最后,总结了本文的研究成果,并展望了该方向进一步研究的若干问题。     

基于MPP架构的并行空间数据库原型系统的设计与实现

快速高效地查询信息是衡量当前空间数据库性能的重要指标之一。传统的单节点关系型空间数据管理方式难以满足大数据量空间数据查询的需求,特别是高性能的复杂空间多表连接任务需求。鉴此,本文设计并实现了基于Massive Parallel Processing（MPP）架构的并行空间数据库中间件原型系统。系统充分利用无共享（shared-nothing）架构的优势,特别是针对空间数据的特性,设计了并行空间数据划分与导入、并行空间多表连接、空间数据查询优化等算法与模型。首先介绍了近年来并行数据库系统的发展现状,接着阐述了基于MPP架构的并行空间数据库中间件系统的查询计划算法及其系统架构,最后作者对一些大规模数据量做查询实验及其查询结果分析。实验表明,在处理挖掘大规模数据量时,该系统有近似线性的加速比,相比于传统单节点数据库,它能充分提高海量空间数据的复杂查询的性能,解决了空间数据库并行化处理海量数据的问题。     

推荐《遥感图像应用处理与分析》专著的创意新版

《遥感图像应用处理与分析》专著,由中国科学院中国遥感卫星地面站戴昌达、姜小光、唐伶俐三人撰写,是一本有助于促进我国卫星遥感应用事业进一步发展的、颇具创意的好书。该书上、中篇是作者多年从事遥感应用研究实践中感悟到的有关遥感机理和遥感图像应用处理与分析所涉及的基本原理、关键技术。下篇各章节分别介绍在一些重要应用领域开展遥感图像应用处理与分析研究的进展及其实际效果,写得很有特色。     

《遥感专题分析与地学图谱》即将出版发行

《遥感专题分析与地学图谱》一书 ,即将由科学出版社出版发行。中国科学院遥感应用研究所名誉所长陈述彭院士为该书热忱赋序。该书重点介绍了以地球信息科学和遥感信息科学为应用研究基础 ,引入地学、景观学等知识 ,通过地学综合分析 ,揭示空间图像形成机理 ,有效地提取目标信息 ,构建图谱的基础理论和方法。另外 ,作者总结了其在该领域长期工作实践中 ,运用地理相关分析和信息融合技术 ,对自然资源与环境要素农业自然条件系列成图、资源评价制图 (含土地、水文、生物等 )和环境动态监测 (含城市环境 )进行遥感信息分析与制图的研究 ;最后简述了图像图形编辑设计与制版一体化的应用工艺。     

一种集空间环境监测、研究和预报于一体的系统工程——东半球《子午工程》

子午工程以了解地球空间环境变化为主要对象,集空间环境监测、研究和预报为一体的多门科学、多种现代化技术高度综合的重大系统科学工程。以了解人类赖以生存的日地空间环境变化规律及其对人类活动的影响。     

煤矿安全生产信息系统的设计与实施

 煤矿生产安全管理是一项复杂的系统工程,安全生产管理中的生产条件合理评估,应急情况下人员的避灾及救援是煤矿安全生产的研究热点。本文在分析国内煤矿安全生产现状的基础上,对煤矿安全生产信息系统进行了总体设计,探讨了系统的总体结构、数据组织,详细设计了井下运输、矿井通风、井下给排水、井下供电、安全应急等煤矿安全生产的业务应用功能,从技术实现的角度阐述了系统的开发环境、数据建库和系统集成等关键技术,以某煤矿为例,在Supermap平台上实现了避灾路径分析、运输网络、通风网络、供电网络、给排水网络分析等分析功能,为煤矿管理与安全生产提供了科学的决策支持。     

知识经济时代的机遇与挑战

人类正迎来知识经济新时代人类迎来第三个千年纪元,在过去,人类经历了游牧社会、农业社会和工业社会,创造了光辉灿烂的物质文明和精神文明。特别是从第三次产业革命以来,社会生产力增长了20多倍。而在这全球经济高增长中,知识及其精华--科学技术的贡献已由本世纪初的5%左右上升到70-80%,知识或科技进步已成为一个国家富强的源泉,成为人类文明的主要动力。现在,世界正在由工业经济时代迈向知识经济时代,推动这一伟大潮流的是迅速兴起的知识创新。包括观念创新、科学创新、技术创新、组织创新、管理创新等等,这个定义基本反映了知识经济的实质,即知识将取代能源、物资等成为支持经济发展的首要资源。     

地球信息科学的推进与交流

首先,请允许我对中国地理信息系统海外专家委员会(CPGIS)和台湾资讯界的同仁们,测绘界的朋友们共同努力,筹备和组织这次海峡两岸的学术交流研讨会,表示热烈的祝贺! 21世纪即将来临,我们面前即将出现一个崭新的空间时代和信息化社会。地球上的时间和空间尺度发生了巨大的变化,深切地影响着每个人的生产、生活和交往的方式。     

台湾学者分析中国经济——驳斥章家敦的谬论

2001年,章家敦曾著《中国即将崩溃》(英文版)一书,海外流传颇广。纵观中外历史,除非有外患或严重的内斗,粮食匮乏、资源耗竭及基础设施建设的朽坏等,往往成为国家衰亡的重要原因。张镜湖教授著文就中国大陆的农、渔、牧,能源,水资源及道路交通、航运与港口基础设施建设等方面作了扼要分析,现将其刊出,供读者判断。     

亚太地区地球信息科学的进程与规模

有机会参加中国科学院和香港中文大学地球信息科学联合实验室的开幕典礼,对我本人来说是一个殊荣。首先请允许我代表联合国亚洲和太平洋经济社会委员会对联合实验室的建立表示衷心的祝贺!对中国科学院和香港中文大学的领导的远见和决心表示敬佩!我觉得还应该对为实验室的建立辛勤筹备、踏实工作奉献的中国科学院和香港中文大学的有关的专家、教授和研究人员表示衷心的祝贺!     

地图学与地理信息系统(GIS)的新进展--全国地图学与GIS学术年会成功召开

2004年全国地图学与地理信息系统学术会议”于10月19日至21日在福州市隆重召开。     

县市级义务教育学校区位配置优化设计与实验

 合理规划学校布局是实现义务教育均衡发展和落实就近入学政策的一个重要途径。为满足县市级中小学校空间布局规划需求,本文以区位配置优化方法解决学校区位选址问题。以平均入学距离为目标,以学校总数、学校学额为约束条件,分别构建P中值指派规划和整型规划数学模型。根据学校与居民地之间的空间分布特征进行模型简化,使模型计算效率大幅度提升。因指派规划模型约束矩阵每列非零元素不超过2个,分枝切割算法能获得近似最优解(与最优目标之差小于0.01%);整型规划模型约束矩阵近似于完全单位模矩阵,分枝切割算法通常能获得最优解。在ArcGIS 10 Geoprocessing框架中,整合ArcGIS网络分析、Coin-or Python线性规划建模工具PuLP 1.4.7和线性规划软件Cplex 12,实现模型建模、模型解算和优化结果可视化。在配置Intel 酷睿2双核2.44GHz CPU和2GB内存的计算机环境中,对于有1276个居民点和50所学校的县域进行网络分析、模型建模、模型结算和结果输出。优化结果表明:学校布局调整后学生平均入学距离明显降低,本文构建的优化模型在县市级较大规模的学校选址规划中具有实用价值。     

新世纪地图学与地理信息系统的开拓与创新专辑 中国地理学会地图学与地理信息系统专业委员会

中国地理学会地图学与地理信息系统专业委员会于2002年10月25～29日在美丽的海滨城市青岛举行了“新世纪地图学与GIS的开拓与创新”学术会议。来自全国各地50多个单位的90多位专家学者出席了会议,并提交60多篇论文。会上有14位教授作报告,近30位专家学者在分组会上报告。论文涉及地学信息图谱、数字省区、地理信息标准化、公共信息网、空间信息移动服务系统、海图数据库系统、生物量遥感监测、GIS在作战指挥自动化中的应用、计算机地图概括、数字电子地图、GIS的应用以及地图学与GIS人才培养等许多方面。这次会议的论文同上届学术会议比较,在研究深度和解决实际问     

国际欧亚科学院中国科学中心的筹建与任务

各位院士,各位来宾,女士们,先生们: 首先请允许我代表国际欧亚科学院中国科学中心主席团向新当选的国际欧亚科学院院士表示衷心祝贺!对出席今天会议的国际欧亚科学院的各国院士和各位中外来宾表示热烈欢迎和衷心感谢! 刚才国际欧亚科学院院长E.E.什里亚耶夫院士已就国际欧亚科学院的宗旨、任务与它的活动作了报告,这一报告使我们加深了对国际欧亚科学院的了解。现在我就国际欧亚科学院中国科学中心的筹建与任务向与会者作一简要介绍。     

海岸带与海、陆系统间的关系

人类对海岸带的认识是经历了一个从海岸线到海岸带的认识过程。海岸带是以海岸为基线向海陆两方面辐射、扩散并构成海洋与陆地的共同边界。人类是在不断变化过程中对海岸带的认识逐渐加深并将揭示海岸带更丰富的内涵。     

海岸带与全球变化的关系

全球变化是当今人类社会面临的重大问题。全球变化的一个重要结果就是海平面上升。可见,结合全球变化,加强我国海岸带研究具有重要的意义。1海岸带的概念海岸带是指陆地与海洋的交接地带,从海岸到海岸带是概念认识的过渡。约翰逊(1919年)提出海岸现象可以分成为3-4个带,各具不同的海蚀或堆集地貌,并提出了海岸和海滨这两个概念。