Web-based analytical tools for the exploration of spatial data

This paper deals with the extension of internet-based geographic information systems with functionality for exploratory spatial data analysis (esda). The specific focus is on methods to identify and visualize outliers in maps for rates or proportions. Three sets of methods are included: extreme value maps, smoothed rate maps and the Moran scatterplot. The implementation is carried out by means of a collection of Java classes to extend the Geotools open source mapping software toolkit. The web based spatial analysis tools are illustrated with applications to the study of homicide rates and cancer rates in U.S. counties.This research was supported in part by a number of grants from the US National Science Foundation: NSF Grant SBR-9410612, BCS-9978058, to the Center for Spatially Integrated Social Science (csiss), and a grant from the National Consortium on Violence Research (ncovr is supported under grant SBR-9513040 from the National Science Foundation). In addition, support was provided by grant RO1 CA 95949-01 from the National Cancer Institute. Special thanks to Dr. Eugene J. Lengerich of the Pennsylvania State Cancer Institute for providing the data on colon cancer diagnoses.     

Integrating Web-based GIS and image processing tools for environmental monitoring and natural resource management

The combined powers of Web-based geographic information systems (GIS) and on-line remote sensing tools can significantly reduce the high cost and labor associated with environmental monitoring and natural resource management. This paper introduces an integrated Web-based GIS architecture by combining three levels of geographic information services (GIServices): data archive, information display, and spatial analysis. A prototype Web site, WGAT (Web-based GIS and Analytic Tools), has been developed to provide easy access of geospatial information and to facilitate Web-based image analysis and change detection capabilities for natural resource managers and regional park rangers. The Web-based integration framework emphasizes user-oriented services, distributed network environments, metadata standards, communication protocols, client/server computation, and ubiquitous access.This paper forms a portion of the Integrated Mobile GIS and Wireless Image Web Services for Environmental Monitoring and Management project supported by NASAs Affiliated Research Center (ARC) at San Diego State University. Funding by the NASA ARC program and matching funds from the San Diego State University Foundation are acknowledged and greatly appreciated. The author wishes to thank John Kaiser, the ARC program coordinator, and Dr. Douglas Stow, the ARC program Principle Investigator, for their coordination efforts on this project. Java programming was provided by Liang Guo, a geography graduate student at San Diego State University.     

地理学视角下测绘地理信息再透视

系统回顾了地理信息系统产生以来地理信息内涵发展与拓展的主要历程,指出地理信息的定义一直是在"空间+属性"的地图信息基本框架下逐步扩展,其发展历程经历了地图GIS、语义GIS、时空GIS和大数据GIS 4个不同的阶段,但仍无法满足时空大数据的分析和应用需求。从地理学研究的对象和内容出发,对地理学所需要的"地理信息"的内涵和外延进行了系统的梳理总结,提出了涵盖"空间定位""语义描述""属性特征""几何形态""演化过程""要素相互关系"的地理信息六要素表达模型。在地理定律和地理规律的指导下,面向地理现象空间分布、时空格局、演化过程、相互作用机理的集成表达、系统分析和高效管理,设计了六要素集成表达的几何代数统一GIS数据模型、地理规律与相互作用驱动的新型GIS数据结构、非结构化时空数据组织与存储等关键技术,为测绘地理信息走向地理科学信息提供了另一个理论基础与技术方法支撑,有助于提升GIS对地理格局、演化过程和要素相互作用等地理规律的组织、管理、表达和分析能力。     

基于GIS的处理服务构建方法

伴随着GIS技术的逐步发展和日渐成熟,人们对地理信息提出了更高的要求,促进了地理信息系统向地理信息服务方向发展。地理信息服务主要包括数据服务和处理服务两部分,目前,大多数厂商提供的地理信息服务仅局限于数据服务层面,处理服务较少实现。本文通过对处理服务原理及构建方法的研究,基于国家基础地理信息中心的全球地表覆盖动态信息系统,在Visual Studio 2010平台下实现了将功能封装为处理服务,并在服务流程编排的基础上实现处理服务的调用。     

一种基于参考数据的志愿者地理信息质量评价方法

志愿者地理信息数据大都依靠志愿者上传,数据质量未知,阻碍了志愿者地理信息的广泛应用,因此是志愿者地理信息首要解决的问题。本文分析了影响志愿者地理信息质量的相关因素和基于参考数据评价方法的相关研究成果,在此基础上提出了一种基于参考数据的志愿者地理信息质量评价方法,以最常见的数据完整性和数据精度作为质量评价的质量元素,详细论述了这两种质量元素的内涵。针对数据完整性评价,提出了与匹配相结合的几何数据完整性度量方法和基于属性项饱和度的属性数据完整性度量方法;针对几何数据精度评价,提出了基于变缓冲区的度量方法。然后给出了该评价方法的一般流程。最后,以深圳市Open Street Map数据为例,选取最新导航数据作为参考数据进行试验验证。实验结果表明,深圳市Open Street Map数据点要素完整性较差,但是线要素完整性与精度都非常高,可以作为基础地理信息的更新数据源。     

Development and Application of the Highway Mapping System of Ohio State University

Since 1990, the Center for Mapping at Ohio State University has been developing mobile mapping systems to automate and accelerate the collection of digital map data. These systems integrate the global positioning system (GPS) with inertial navigation units and imaging sensors to produce digital geographic data. They are modular and can be installed on various platforms, such as vans, trains and aeroplanes. New developments with the imaging system and the fully integrated data-processing environment are discussed in this article. The stereovision system enables the user to obtain three dimensional co-ordinates of any object in the field of view of the camera. Digital and video images, together with GPS positions, are stored in an object-oriented database, which merges data collected by airborne and terrestrial mapping platforms. Exploiting the enormous amount of information contained in the digital stereoscopic imagery is a challenging topic of current and future research.     

江苏省第一次地理国情普查实施初探

第一次全国地理国情普查是党的十八大之后,国务院部署的一项重要任务,通过全面准确地掌握地表自然和人文地理信息现状和空间分布情况,为国家发展战略与规划的制定和实施、国土空间开发格局和各类资源配置的优化提供重要依据,对于支撑宏观决策,满足经济社会发展和生态文明建设需求具有历史性和里程碑式的意义。本文通过论述江苏省第一次地理国情普查的目的意义、对象任务、主要内容、技术路线、主要方法以及质量控制,初步探索了江苏省地理国情普查的实施模式。     

地理信息系统专业教育的实践与思考

结合河南大学设置地理信息系统本科专业的具体实践，分析了要计算机技术、测绘科学、遥感、应用数学、信息科学、地球科学于一身的交叉学科－－地理信息应用领域，前景及其对经济发展的重要意义，探讨了地理信息系统专业人才的培养模式，提出了在加强基础理论教育的基础上，应加强专业素质教育，强调包括思想素质在内的综合素质培养，讨论了开展该专业数学的内容和方法，认为在教学中除采用课堂讲授、果后自学和讨论相结合的方式分别对重点和一般内容进行教学外，还应加强教学的实践环节，让学生参加一些初步的科研工作，以培养其科学研究的能力。最后就课程开设的顺序与衔接问题，在相关课程教学中融入GIS空间建模和分析内容以及开展远程GIS教育等方面提出了几点看法。     

环境遥感的学科地位

地理科学对地理环境系统的研究是以地理信息获取的研究为基础的,后者制约着地理科学研究方法的进步,并影响了整个地理科学的发展水平。现代遥感技术辅之以系统科学等一系列先进的科学理论和技术,在地理环境系统研究中的成功应用,形成遥感技术的一个重要应用分支学科——环境遥感,其作为地理科学研究技术工具学科的地位逐渐确立。 环境遥感研究的实质表现为三个方面:(1)地理环境系统中电磁相互作用关系的充分利用;(2)遥感信息机制研究支持下的地理环境信息处理系统的结构优化;(3)地理环境系统综合分析过程标准化的实现。 环境遥感的学科地位体现为双重特征,即重要的遥感应用分支和现代地理科学研究新的技术方法。由于横跨信息科学和地理科学两大领域,环境遥感充分体现出其综合性、交叉性的学科特点。环境遥感和常规的地理研究方法,分别着重于对地理环境系统中能量信息系统或物质信息系统的考察,两者在某些方面,至少在今天看来是不能互相取代的。但是,环境遥感依靠其技术系统的不断完善、综合分析功能的加强以及对一系列非能量信息的参照和相关分析(如信息复合技术)而在地理环境系统研究的很多领域显示出独特的优越性。 同时,由于科学认识和科学技术水平的整体制约,以及学科本身的固有特性,环境遥感研究仍     

基础地理信息数据库浏览系统的设计与实现

探讨GIS开源技术在基础地理信息数据库浏览与查询中的应用,以福建省基础地理信息中心的基础地理信息数据库浏览系统为例,应用openlayers脚本库等开源技术实现对切片地图的输出和查询,实现了在内部局域网内对基础地理数据库的浏览与查询的功能,从而提高了对基础地理信息数据库的应用水平及使用效率。     

我国地理信息标准化工作的回顾与思考

作者从一个研究技术工作者的角度,对20多年来我国地理信息标准化工作所走过的历程,包括地理信息标准的研究、制定与实施,地理信息标准业务学术组织的发展,参与国际合作与交流,宣传、教育与专业书刊出版,以及存在的若干不足与问题作了简要的回顾和分析。同时,从研究和技术的角度,思考了今后一段时期内的发展,并提出了一些看法和建议。     

A Customization of the Arc Marine Data Model to Support Whale Tracking via Satellite Telemetry

The Arc Marine data model is a generalized template to guide the implementation of geographic information systems (GIS) projects in the marine environment. It developed out of a collaborative process involving research and industry shareholders in coastal and marine research. This template models and attempts to standardize common ocean and coastal data types to facilitate data sharing and analytical tool development. In this study, Arc Marine is extended from its core model to fit the research goals of the whale satellite-telemetry-tagging program of the Oregon State University Marine Mammal Institute (MMI). The study sought the best customization of the generic Arc Marine data model to enhance the key advantages of satellite telemetry for mapping the distribution and movement of endangered marine mammal species. It was found that three new groups of object classes were needed (Animal, Telemetry, and Operations). Further customization involved the development of a comprehensive framework for animal tracking with Argos satellite telemetry data. A new multidimensional data cube model was also devised, showing how this extension of Arc Marine serves as an appropriate target schema for the application of on-line analytical processing (OLAP) tools and spatial data mining of satellite telemetry tracking datasets.     

地理国情普查数据在林地监测中的应用研究

以黑龙江省穆棱市为研究区,利用2005年的基础地理信息数据和2015年全国地理国情普查数据成果作为基础数据,并结合SPOT-5、ZY-3卫星遥感影像数据,对穆棱市林地进行监测。本文从数据的收集与整理、影像处理和变化监测数据提取及处理方法等进行应用研究,准确快速获取变化信息的光谱、纹理、植被指数及面积等信息,通过特定运算得到每期研究区内植被的覆盖率、保有量以及蓄积量,实现林地覆盖率、保有量及蓄积量的动态变化监测。最后,通过对监测数据的统计分析得出穆棱市林地变化监测成果。     

志愿者地理信息数据质量研究现状与趋势

针对志愿者地理信息的质量评价问题,对当前的研究现状和存在问题进行了较为全面的综述。有关志愿者地理信息数据质量分析与评估的研究也是该领域的研究热点,国内外学者从不同的角度进行了研究,依据是否使用参考数据分为基于参考数据的方法和基于数据分析的方法。总结了基于参考数据方法的基本流程,论述了两种评价方法中具有代表性的研究成果,分析了这些方法的特点和不足,最后指出了现有研究中存在的问题和进一步需要研究的方向。     

Evaluating the importance of accessibility to congestion response using a GIS-based travel simulator

 This paper examines the effect of accessibility on individual response to unexpected traffic delays and congestion. The dataset used was collected by means of a travel simulator developed within a geographic information system (GIS) environment. The simulator models a commute trip where congestion takes place, and subjects are asked to respond by making a choice among alternative courses of action. Available alternatives for dealing with the unexpected traffic delay include changing the location of the planned activities or changing the activities to be performed. Accessibility to the new locations and to the different activities is computed using a cumulative measure. Analysis using CHAID tree technique found that accessibility is a good predictor of subjects' choice when responding to unexpected traffic delays. Received: September 2002 / Accepted: January 2003 Support for this research by a grant from the Center of Intelligent Transportation Research of the Ohio State University is gratefully acknowledged. The author would also like to thank Joe Weber, Mei-Po Kwan and two anonymous reviewers for their valuable comments.     

大数据时代地理信息获取与服务方式的嬗变

地理信息是国家基础信息资源,其获取方式与服务方式与相关学科技术的发展水平相适应。研究地理信息获取和服务方式的发展变化过程和互联网大数据时代地理信息获取和服务的新方式,为地理信息发展和服务提供有益的参考。大数据时代,用户使用地理信息的行为会成为地理信息服务依赖的重要数据,可以从中分析获取大至人类群体活动规律、小至用户行为习惯偏好等信息。此外,在这个阶段,大众不仅是地理信息服务的使用者,同时也是地理信息的采集者、提供者。     

开发地理信息服务新产品,实现空间数据增值

回顾了北京市测绘设计研究院20年来地理信息产业的发展,分析了建设地理信息产品的种类和策略。提出建立基础地理信息框架数据、相关委办局专业地理信息产品、国家专项调查地理信息产品的发展思路,建议重视用户需求调研,与相关地理信息用户建立战略合作伙伴关系,保证产品质量,实现地理信息产品持续更新。     

智慧教学环境下“地理信息系统原理与应用”课程教学综合改革与实践

笔者以新一轮本科教育教学改革为契机,以社会经济发展、测绘地理信息行业领域对人才的新需求及课程教学问题为导向,以对地观测技术、大数据、人工智能、互联网+等新技术发展为驱动力,以智慧教学环境为教学框架,落实OBE理念,根据毕业要求反向设计课程目标,以学生为中心,对线上线下混合教学模式、故事教学法、协同育人、全过程考核等教学方法和管理方式进行深入探索,从课程思政、教学模式、教学内容、教学方法、教学组织、教学管理等方面开展多项综合改革和创新。以“地理信息系统原理与应用”教学实践为例,对相关模式和方法进行验证,取得了良好的教学成效,课程质量得到提升,有力支撑了毕业生核心能力的发展,相关成果获得多项教学奖励,得到学生好评和同行专家认可。     

浅谈如何开展测绘地理信息职业教育

随着信息技术和地理信息技术的发展,测绘地理信息事业逐渐地从生产型向服务型、应用型转变,并对测绘地理信息技术人才需求与培养提出了新的要求,要求从业人员具备良好的思想素质、较高的职业素质、较强的动手能力、快速的适应能力,同时,也要求具备团队合作能力和组织管理能力,积极开展全面的测绘地理信息职业教育,有助于测绘地理信息事业发展与壮大。     

地理信息云平台数据库架构探讨

本文从“一张图”概念入手,分析了地理信息云平台的作用和主要特点及分类,说明了地理信息云平台数据库内容、数据更新机制和方法,从数据应用角度讨论了地理信息云平台数据展示研究的必要性,并全面分析了地理信息云平台数据库体系架构和各类云平台之间的相互关系,探讨了地理信息云平台数据体系。