基于SuperMap的田野考古制图

介绍了田野考古制图信息系统的设计思路和实现过程。针对田野考古的复杂性和多样性,采用基于数字近景摄影测量获取野外数据和GIS开发平台的三种制图方法:即摄影制图、扫描制图和电子制图,得到田野考古所需的各种探方图。其中,摄影制图是利用数码相机获取田野考古的原始影像,然后直接经几何纠正生成的正射影像上数字化得到田野考古所需的各种探方图;扫描制图基本原理与摄影制图相同;电子制图是基于GIS开发平台,在已知野外制图数据条件下的电子制图方式。同时,制定了野外工作规范和流程。实验证明田野考古制图信息系统不仅使考古制图更简单方便,改变了传统纸质保存地图的方式,而且能保证一定的精度。具有较高的推广应用价值。     

山东省枣庄市中心城区三维地质模型建立研究

目前,直接基于钻孔构建三维地质模型的研究中存在钻孔难于获取、产状信息分布稀疏、建模结果难以人工交互干预等问题,该文以山东省枣庄市中心城区三维地质建模为例,提出一种基于剖面单元格,借助平面地质图添加虚拟钻孔的三维地质体建模方法,实现了基于平面地质图添加虚拟钻孔方式生成精准的剖面图。该方法不仅为解决当前建模中存在的数据不足、建模自动化程度较低及精度不够的问题提供了新的思路,扩大了三维地质建模可利用的数据源,实现了三维地质模型构建,为进一步实现钻孔、剖面与平面地质图数据融合进行模型优化和逐步求精打下了基础,为今后开展三维地质建模工作提供了参考。     

烟台市1∶500地形数据整合方法初探

为从源头彻底摆脱传统测绘生产过程中图属分离、图库分离的弊端,该文以烟台市1∶500地形数据整合为例,统筹现有地图制图规范与G1S建库需求,在统一制定数据标准的基础上,基于EPS2008软件,提出了一套制图与建库一体化数据整合技术流程,较好地解决了地图与空间数据相互表达的问题,实现了制图与建库的一体化管理。该方法还大大降低了数据重复处理的劳动强度,提高了数据整合转换的准确性和合理性,减少了信息丢失。     

基于三维地质模型的勘探剖面图快速动态绘制

基于UML建立了勘探剖面图和剖面图样式模板概念模型,将勘探剖面图的数据和图面表现形式分离开来,以增强剖面图绘制程序的灵活性。将三维地质模型和地矿点源数据库作为绘制勘探剖面图的数据来源,通过结构化的样式模板控制勘探剖面图的绘图样式,实现了标准化勘探剖面图的快速动态绘制。通过戛洒江一级水电站工程勘探剖面图的快速绘制,证明了该方法的有效性和实用性。      

基于Coons曲面与约束三角网的区域地质调查三维建模方法

目前基于野外地质调查数据自动、快速地建立区域三维地质体模型是中国全面开展三维数字地质填图的迫切需求。本文基于产状、地质界线与路线剖面等野外区域地质调查要素,提出了一种二维平面地质图及路线剖面图向三维地质体模型的快速转换方法。该方法针对无剖面约束及含剖面约束2种情形,通过地质界线区域分割、多段线仿射变换等空间几何变换处理,推估出剖面线约束的地下地质界线,基于Coons曲面构建出地质体的侧面模型;然后,通过约束三角网算法构建地质体的顶、底面模型,最终建立拓扑一致的区域地质体三维模型。基于此方法,对中国1:2.5万区域地质调查试点区域进行了区域三维地质建模实践,实现了火山口、地层、岩体、断层等典型地质构造的快速三维重建。     

钻孔轨迹与样品位置的数字化制图方法研究

为了提高勘查线剖面图样品位置投影的准确度和改变样品须单项独立投影的情况,笔者对钻孔轨迹投影理论、方法和技术进行分析研究,得出了样段控制长度的计算原理方法,实现了由数据直接进机处理数字化生成勘查线剖面图,特别是所有样品可一次性投影成图。本文以哈密地区泉东山某铅锌矿床钻孔ZK901举例,通过数据收集、分析、预处理求得各控制点的投影位置,之后利用Section软件"表格数据投影"功能投影空间坐标,实现了钻孔轨迹、样品位置直接自动投影成图的数字化制图方法。     

Visual LISP语言在自动剖面绘制中的应用

介绍了能够自动剖面的绘制方法.CAD通过Visual LISP二次开发,来自动绘制剖面图,可以降低绘图人员的劳动强度,实现了剖面的快速绘制.     

山东省地理国情信息综合统计分析技术与实现

地理国情统计分析工作是地理国情数据向地理国情信息、地理国情知识乃至决策智慧转化与提升的重要方法与技术手段。鉴于地理国情综合统计是一项计算密集型、知识密集型、学科交叉的复合型工作,难度大、牵涉面广,目前省级尺度工作开展需进行多项关键技术研究与攻关。该研究从基于指标模型自由组合及统计分析范围自由选择的地理国情信息统计分析计算、基于一致性哈希高容错性算法实现地理数据的高效运算、基于统计知识库的统计分析专题地图快速精细化制图模式、基于归一化方法实现统计分析主题指标分级评估体系等4个方面关键技术入手,创新性的完成山东省地理国情信息综合统计分析工作,取得了软件系统、指标模型、报告、专题图等多项成果。成果在多个政府部门与科研机构得到应用,为部门、科研机构相关处室业务整合与统筹规划,宏观数据对比分析,量化决策向大数据决策转变等提供有力技术支撑和可靠依据。     

地理空间分析与制图的数据整合策略和方法

地理信息系统(GIS)的地学分析与计算机地图制图(CAC)是地理空间数据应用不可分割的两个方面。但GIS与CAC在地理空间数据的需求上存在冲突,导致两者间数据无法充分共享,直接造成数据的重复采集和浪费。本文从数据、软件系统和地图符号库的综合实施方案出发,初步探讨了地理空间数据整合的策略与方法。研究结果表明,基于辅助线的传统整合方法极大地增加了地理数据建库与更新的难度,而将人工智能技术、专家系统与主制图型或者主分析型数据方案结合起来,才有助于实现GIS与CAC在数据及系统功能上的真正融合。     

从第31届国际制图大会看地图制图学的研究进展

2023年8月13日至18日,第31届国际制图大会在南非开普敦举行。本文首先简要介绍了第31届国际制图大会概况。然后,在详细分析大会专题报告的基础上,重点归纳和总结了国际上地图制图学在基础理论、地图制图与地理信息技术、地图数据、地图产品、空间数据基础设施建设、公众应用、可持续发展和历史文化伦理八个方面的研究新热点,并分析得到了以下特点：一方面地图制图更加注重多要素融合制图、用户/场景体验增强和快速制图能力;另一方面,地理信息技术在多模泛在感知、大数据融合处理、人工智能分析、知识构建与服务等方面不断深化;此外,面向资源管理、生态保护、社会发展等的全球/区域/国家/城市可持续发展应用,已成为各国政府机构、科研机构、产业企业等共同努力的热点方向。另外从国际地图大赛获奖地图可以看出地图可视化方法融入了更多的现代元素和文化印记,更加注重“人-图”互动。最后,探讨了大数据与人工智能时代地图制图学在理论体系、技术方法和应用服务方面的发展趋势,并对我国地图制图学科发展与国际合作提出了建议。     

基于手绘图件的考古遗址三维建模方法

考古遗址是研究古代人类活动的重要场所。重建考古遗址三维模型对于历史回溯、古环境恢复和古迹保护等考古工作均具有重要的意义。传统考古发掘过程中普遍采用的手绘图件难以实现考古现场环境的模拟与再现,也不能准确地反映出遗址中文化层与其所包含地物的空间关系。近年来,考古学家引入各类勘察新技术用于考古文化层与遗迹的三维建模,但这些方法无法应用于已完成发掘工作的遗址三维重建。针对这一问题,本文提出一种以考古发掘过程中普遍采用的手绘图件为数据源的考古遗址三维建模方法。该方法以探方为基本建模单元,将考古文化层与遗迹分开建模,利用探方分布图及探方图建立考古文化层三维模型,利用遗迹图建立考古遗迹三维模型,并以三维实体布尔运算方法,将两者无缝整合,构建完整的田野考古遗址三维模型。最后,以湖南澧县八十垱东区为研究区,验证了本文相关研究成果的有效性与实用性。实践证明,该方法能够充分利用传统考古过程中积累的大量资料,有助于将传统考古学在宏观尺度下的定性描述转化为现代"数字考古"中微观尺度的定量描述。     

Spatial distribution of archaeological sites in lakeshore of Chaohu Lake in China based on GIS

There are about 19 Neolithic Age sites and 120 Shang-Zhou dynasties sites in the western lakeshore of Chaohu Lake, Anhui Province, China. Based on sites data, topographic data, drainage maps, administrative maps and SPOT5 remote sensing data, spatial analysis methods were introduced into the archaeology of Chaohu Lake Basin with Geographic Information System (GIS). The spatial analysis methods include: 1) Point Density Analysis with density model to acquire the shift of the sites; 2) Distance Analysis to reveal the spatial structure of the sites; 3) 3D Analysis based on Digital Elevation Model to get micro-geomorphologic features of the sites; and 4) Buffer Analysis to discover the relationship between the sites and rivers. The results indicate that the archaeological sites spread from the western lakeshore of Chaohu Lake gradually to the northwest, later to the south, and then symmetrically spread. Controlled by productive forces and other factors, ancient people preferred to reside in those places near water, or in plain and fertile land, which resulted in linear and decentralized distribution of the sites, and presented such disciplines as river valley directivity, terrace directivity and soil directivity. This paper indicates that the distribution of archaeological sites was influenced earlier by natural elements and later by human elements in the study period. The research is important for the integration of GIS and archaeology.     

平面地质图的三维地质体建模方法研究

长期以来,三维地质体建模研究主要依赖于钻孔、剖面等勘察数据进行精细化建模。然而,在缺乏大区域宏观地质背景的前提下,仅考虑局部地区的精细建模,往往会导致以偏盖全。鉴此,本文提出了一种以平面地质图为基础数据,以图切地质剖面为中介的三维地质体建模方法。该方法通过间接法加密了研究区域的产状数据,用三次样条拟合与人工修编结合的方法,对褶皱等复杂构造作处理,实现了平面地质图的图切剖面自动绘制方法;以规则体元为三维空间数据模型,通过自动绘制研究区域一系列相互平行的图切剖面,构建了栅格化的三维地质体模型;以星岗地区为研究区域,构建了原型实验系统,验证了该方法的有效性与实用性。实例证明,在其他地质数据匮乏的条件下,平面地质图的三维地质体建模方法是构建区域三维地质体模型的一种有效解决方案。     

面向地图生产的远程制版技术应用研究

随着出版印刷技术在数字化、网络化、跨媒体等多个方向的迅速发展,远程技术的开发和应用越来越受到人们的重视,地图的编制出版也在逐步实现全数字化流程,传统的地图生产模式逐步发生改变,进入一体化的全数字制印时代。本文通过对印刷领域远程制版技术的分析,探讨了在远程制版技术体系框架下,面向地图编制出版的远程技术应用方法;并通过对远程制版技术的应用分析,以西安煤航信息产业有限公司远程制版系统为实例,提出基于远程网络的地图出版创新生产模式,通过在全国范围内安装的远程终端,从地图设计编辑到地图制版和印刷过程中,以一站式反馈实现印刷最终色彩的同步再现,实现异地远程的"所见即所得",实现从地图设计平台、图集编制平台与出版平台的地图一体化同步生产,从而大大地提高制图效率,有力地推动我国制图行业朝着数字化和智能化方向发展。     

稀疏格网样点的国家尺度土壤属性制图方法与应用

 国家尺度土壤属性数据是地球生物化学循环及水循环等领域研究的重要数据,目前,该尺度土壤属性数据的获取方法主要有两类:土壤属性-空间数据连接法和空间插值。为了确定哪一类方法更适合稀疏样点的国家尺度土壤属性制图,本文以中国吉林省的土壤有机质含量制图为例,采用8~32km格网样点和1∶100万土壤图,对这两类方法进行对比分析。独立样本验证结果表明,土壤属性-空间数据连接法的平均误差(ME)大于距离反比加权(IDW)插值,而平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)都小于IDW插值。IDW插值获得的土壤属性图虽然能大致反映土壤属性空间分布的基本规律,但出现了类似"牛眼睛"的空间结构,且存在无样点区估计值不准确等问题;土壤属性-空间数据连接法尽管忽略了同种土壤类型内部的差异,保留了不同土壤类型边界处的属性值突变,但获得的土壤属性图更能反映土壤属性分布的基本规律,也具有比较详细的土壤属性空间结构。因此,在基于稀疏样点的国家尺度土壤属性制图中,土壤属性-空间数据连接法的制图效果要优于IDW空间插值法。     

西部典型地区遥感考古的设想

遥感考古是遥感技术与田野考古的整合 ;本研究将遥感考古和计算机仿真技术与考古相关多学科相结合 ,进行中国西部典型地区重要古遗址所赋存的古地理环境演变及相互关系的研究 ,其主要特点是自然科学与社会科学的交叉渗透和融合 ,典型地区考古实践与遥感考古新理论和高新技术研究的融合。在基础研究方面 ,以中国西部典型遥感考古目标波谱特性、遥感考古的机制、机理 (遥感考古目标微弱信息的提取研究和地下隐藏典型考古目标的遥感信息传递机制研究 )、遥感考古理论体系和技术规范的研究等为主要内容 ;在技术开发方面 ,以研究全谱段、全天候、全天时、多平台的综合对地观测、开发和建立具有全谱段、高分辨率、有一定对地透视能力的、时空多维、多元化信息源的遥感考古信息处理分析体系、典型考古目标的数字仿真和古地理环境的虚拟反演等为特色 ;在应用方面 ,以普查中国西部典型地区古遗址分布、建立中国西部典型地区重要古遗址信息系统 ,找出西部典型地区古遗址时空分布规律 ,以丰富中国西部的文明史等。     

面向山地地区的区域地质三维模型构建

针对山地地区地质构造复杂的特点,研究现有三维地质模型构建方法。结合已有地质资料,设计从构建剖面框架、绘制剖面到构建地质模型等流程,构建山地地区的区域地质三维模型,实现区域地质三维模型在三维数字城市平台的可视化集成模拟,以及三维场景中对区域地质的管理查询。     

面向地质大数据的结构-属性一体化三维地质建模技术现状与展望

开展三维地质建模的目标,不应当只是实现地质体框架的可视化表达,而应当同时实现地质大数据的聚合、管理、挖掘、分析和共享。然而,传统的方法和技术难以实现顾及地质语义的结构-属性一体化三维地质建模与耦合表达。多点地质统计学方法虽然便于多源数据、地质先验知识、结构-属性的融合建模,却仍然受到数据结构表达能力不足、三维训练图像难以获取和非平稳现象的限制。面向地质大数据集成与管理的要求,详细讨论了三维地质建模中的空间数据模型、基于多点地质统计学的结构-属性一体化集成建模方法、以及基于三维地质模型的地质大数据集成与管理的框架与模式。发展新型的面向地质结构-属性耦合表达的统一空间数据模型,以及知识驱动与数据驱动协同的三维地质结构-属性一体化集成建模技术体系,着力构建出地质大数据的聚合、集成、管理、挖掘和分析的可视化环境与操作平台,是未来三维地质建模领域的研究热点和前沿方向。      

空间数据库电子接图表的设计与实现

目前,我国已建立多种基础空间数据库,但现有空间数据库管理系统中,地图制作、标准地图管理等仍需要采用标准分幅来满足统一管理的需要。如何更有效地管理海量分幅空间数据,并实现对其快速检索成了多尺度基础空间数据库建设亟需解决的问题之一。本文分析了电子接图表,实现了空间数据接图表的可视化,集成了现有的空间数据库管理与数据库可视化操作的功能;依据空间数据不同的比例尺类型、要素类型、几何类型,自动计算标准分幅编号、绘制分幅边界;提供空间数据库海量数据检索技术方法与参数传递方案、基于数据存储的逻辑结构设计数据检索方案,并总结出空间数据优化存储策略与高效管理方法。应用案例表明,空间数据库电子接图表能够提高分幅空间数据的可视化管理与检索效率,对涉及大规模空间数据库可视化管理和检索应用需求,有很好的理论和实际应用价值。     

古遗址区形迹特征的影像融合信息识别分析——以陕西省五陵原遗址为例

本研究以陕西省汉五陵原为研究区域,基于高分辨率影像(DOM航片)、多光谱影像(ALOS多光谱影像)和Quickbird融合影像数据,对五陵原遗址区结构性线状特征信息进行了提取。结果表明:融合后使影像隐含的空间纹理得到明显增强。用Gram-Schmidt方法的DOM和ALOS多光谱+NDVI融合影像,清晰地反映了遗址区的结构性线状特征;而Canny算法的边缘检测,能很好地提取遗址区显性和大量隐性的线状特征,对古遗迹的解译具有重要指示意义。