基于地理本体的空间数据集成方法及其实现

为解决多源空间数据语义集成问题,在已有研究成果基础上,提出了基于地理本体的空间数据集成方法。该方法采用局部本体向标准本体集成的策略,在构建具有公共内涵属性模板的地理本体前提下,通过地理概念语义关系集合运算构建局部本体概念与标准本体概念间的语义映射关系,实现地理本体集成,并以这种语义映射关系及概念与对象类的关联关系为媒介,通过空间数据语义细化和空间对象融合 、分割等过程完成空间数据集成。在此基础上,设计开发了基于地理本体的空间数据集成原型系统,并以某土地利用数据为例进行了实证研究,结果表明:基于地理本体的空间数据集成方法能有效集成具有不同语义的空间数据集。     

基于地理格网的新疆地貌区划方法与实现

利用遥感影像和Srtm-DEM等多源信息解译的新疆数字地貌图为基础数据源,运用地理格网方法对新疆地貌类型分布进行定性与定量分析,在此基础上,通过自下而上的合并与自上而下的划分相结合的系统聚类分析法,确定各级地貌区划单元及其区划界线,实现新疆地貌的智能化分区。将新疆地貌分为一级、二级和三级地貌区划。其中,一级为6个地貌区 ,二级为23个地貌区,三级为200个地貌区。研究结果表明,在所依据的地貌数据基础上,采用地理格网地貌区划方法,能够实现地貌区划的智能化分区。本研究中的地貌分区和区划等级合理,区划界线准确可靠,利用地理格网方法实现了区划的定量化和数字化。     

基于OCI方式空间数据访问引擎的设计与实现

为使对象关系数据库更方便存储和查询空间数据,空间数据访问引擎的设计是关键。该文基于空间数据访问引擎的重要性,讨论开发和设计Oracle数据库空间数据访问引擎的关键技术和方法。以OCI方式设计空间数据引擎的系统结构,简单介绍几个核心类,并总结其设计时应注重的知识及需解决的问题。     

一种基于形状特征的地理实体相似性查询方法

为适应矢量空间数据库的相似性查询的应用需求,提出一种融合区域和边界的形状特征提取算法。通过地理实体的坐标,求解地理实体的质心及离散的旋转角度和质心距离序列,然后等角度间隔重采样,通过线性内插求出所得系列边界点的质心距离,建立质心距离直方图,构造以质心距离直方图、紧凑度和面积的三元组构成的形状特征描述。在此基础上,提出针对矢量空间数据的地理实体相似性查询算法。通过自主开发的GIS空间智能查询与分析平台,以全国1∶25万县市级行政区划矢量数据为数据源,实现了地理实体的相似性查询。实验结果表明,改进图像分析领域的形状分析方法并应用到矢量数据相似性查询领域是可行的,提出的方法可以满足地理实体的相似性查询应用需求。     

地学计算的研究进展与问题分析

对西方地学计算的起源、概念、知识体系以及存在争议的问题进行了概括地介绍和评述。地理计算的发展动因在于探索空间复杂性的需要,发展源流则在于计算科学,技术主线可以归结为：计算机科学→计算科学→计算地理学→地理计算科学。地理计算与地理信息系统(GIS)具有密切关系,需要运用定量地理学的全套工具,横跨自然、人文两大领域,可望成为一个全新的知识领域,甚至有可能发展出一种新的研究范式。地理计算科学在西方发展迅速,但也存在一些令人不安的问题,其中之一便是缺乏知识建构的核心。由于地理计算具有超越地理学的意向和趋势,本文建议以计算地理学为主体之一,以“利用模型寻求理解”为原则,建立一个相对收敛的知识体系。     

基于全球剖分模型的分发数据预处理与制备方法

随着对地观测技术的迅猛发展,人类获取的空间影像数据更加丰富,如何利用有限的网络带宽响应空间影像数据的实时请求并进行分发是目前空间信息服务的重要研究内容。该文采用地球剖分的思想设计与实现了一种全球空间数据分发系统的影像数据预处理与制备方法。该方法根据GeoSOT剖分方案对地球空间进行多级、多尺度划分,建立剖分编码与单幅影像内数据块的多尺度逻辑索引,这种索引有利于以剖分索引面片为单位进行多尺度数据块的提取与分发。     

基于微博数据的北京市热点区域意象感知

“城市意象”研究对城市文化感知、城市管理与规划、旅游资源开发等具有重要意义。近年来,随着智能移动终端和社交媒体的普及,产生了大量城市内包含有文本和地理位置等信息的社交媒体数据,涉及城市的各个区域,为开展城市意象的综合感知研究提供了新的途径。本文以2016年北京市带位置签到的新浪微博数据为例,在空间聚类发现热点区域的基础上,采用词频—逆文件频率(TF-IDF)与文档主题生成模型LDA两类典型的文本分析的方法,挖掘城市不同热点区域的主题,以感知北京市不同热点区域的社会文化功能和人群行为,并在此基础上通过对热点区域高频主题词进行共词聚类分析,深度挖掘北京市的总体意象。研究表明,运用文本挖掘及地理大数据分析的城市意象研究方法,能及时感知人群在城市不同场所的活动、态度、偏好,从而揭示城市的社会文化及功能特征,是对刻画城市物质形态的城市意象五要素模型的重要补充。此外,以北京市热点区域为例的实证研究结果对现实中的城市特色传承与空间品质塑造等有一定的启发意义。     

中国极地测绘空间数据元数据管理系统的设计与实现

本文在对历次极地考察所获得的极地测绘空间数据进行整理、分类的基础上,参考国际标准化组织(ISO/TC211)元数据标准、美国联邦地理数据委员会(FGDC)的CSDGM以及中国可持续发展信息共享元数据标准,制定了能够描述中国极地测绘空间数据的元数据标准,基于此设计并实现了中国极地测绘空间数据元数据管理系统。在网络环境下实现了对元数据的浏览、新增、编辑、查询以及网上发布,从而更好地服务于极地科学考察。     

基于地理要素的资源与环境数据的组织方法

建立资源与环境信息的分类体系及其在分类基础上的编码,是建立空间型资源与环境信息系统中用以标识资源与环境信息的主要方法,但是研究表明,建立在对资源与环境信息本身分类的基础上编码只适合于专题信息系统的建立。综合性资源与环境信息系统是一种综合性信息服务系统,其设计必须从数据的可共享性出发,采用基于地理要素的方法。本文在介绍了国外有关基于地理要素方法的基本概念后,结合资源与环境信息系统的设计,对地理要素概     

基于GIS的地质勘察信息系统设计与实现

从地质勘察领域分析入手,揭示三类主要数据内容及其内在联系,把握地质勘察领域的实质问题。采用信息系统实现关键技术与方法,建立地质勘察领域UML可视化需求模型,构建系统的三层架构体系,设计系统功能可视化组件图和系统数据库结构图。此研究内容与方法在深圳市地质勘察信息系统中成功实现,研究成果被列为科技项目成果推广应用。     

A context-aware personalized travel recommendation system based on geotagged social media data mining

The proliferation of digital cameras and the growing practice of online photo sharing using social media sites such as Flickr have resulted in huge volumes of geotagged photos available on the Web. Based on users' traveling preferences elicited from their travel experiences exposed on social media sites by sharing geotagged photos, we propose a new method for recommending tourist locations that are relevant to users (i.e., personalization) in the given context (i.e., context awareness). We obtain user-specific travel preferences from his/her travel history in one city and use these to recommend tourist locations in another city. Our technique is illustrated on a sample of publicly available Flickr dataset containing photos taken in various cities of China. Results show that our context-aware personalized method is able to predict tourists' preferences in a new or unknown city more precisely and generate better recommendations compared to other state-of-the-art landmark recommendation methods.     

地球系统科学数据分类体系研究

数据分类是数据组织、管理与数据共享工程中不可缺少的基础性工作。根据地球系统的圈层结构、研究每个圈层的主要学科和每个学科的主要数据内容,把地球系统科学数据分为14个一级类、88个二级类。该分类体系在国家科学数据共享工程项目——中国地球系统科学数据共享服务网中得到实际应用。     

大数据时代中国气候变化科学数据共享服务的发展现状与趋势分析

随着气候变化研究的进一步深入,中国已经积累和发布了越来越多气候变化方面的数据,为深入系统的科学研究和科技创新提供了宝贵的数据资源.相关数据存量越来越大,存储类型越来越丰富,促使我们进入一个前所未有的大数据时代.大数据时代需要对海量数据进行挖掘和应用,必然离不开数据的开放和共享.本文首先对气候变化驱动因素科学数据、气候变...     

地理信息科学发展与技术应用

本文回顾了中国科学院地理科学与资源研究所在地理信息科学研究与技术应用方面的历史过程,从早期的测量和制图的研究,到开创中国地理信息学科,建立资源与环境信息系统国家重点实验室的历史,是中国特色原创地理信息理论发展的历史,是中国具备自主研发世界级地理信息软件的历史,是地理信息为国家重大战略提供坚实科技支撑的历史。本文主要从地图学、地学遥感、地理信息科学、地学数据共享、重大技术突破和国家战略支撑等方面进行概述,最后从地学知识图谱、地理大数据分析、遥感人工智能、地理系统模拟和知识服务角度展望地理科学发展的新科学范式。     

The representation of geoscience information for data integration

In mineral exploration, resource assessment, or natural hazard assessment, many layers of geoscience maps such as lithology, structure, geophysics, geochemistry, hydrology, slope stability, mineral deposits, and preprocessed remotely sensed data can be used as evidence to delineate potential areas for further investigation. Today's PC-based data base management systems, statistical packages, spreadsheets, image processing systems, and geographical information systems provide almost unlimited capabilities of manipulating data. Generally such manipulations make a strategic separation of spatial and nonspatial attributes, which are conveniently linked in relational data bases. The first step in integration procedures usually consists of studying the individual charateristics of map features and interrelationships, and then representing them in numerical form (statistics) for finding the areas of high potential (or impact).Data representation is a transformation of our experience of the real world into a computational domain. As such, it must comply with models and rules to provide us with useful information. Quantitative representation of spatially distributed map patterns or phenomena plays a pivotal role in integration because it also determines the types of combination rules applied to them.Three representation methods—probability measures, Dempster-Shafer belief functions, and membership functions in fuzzy sets—and their corresponding estimation procedures are presented here with analyses of the implications and of the assumptions that are required in each approach to thematic mapping. Difficulties associated with the construction of probability measures, belief functions, and membership functions are also discussed; alternative procedures to overcome these difficulties are proposed. These proposed techniques are illustrated by using a simple, artificially constructed data set.     

地球系统科学数据共享标准规范体系研究与应用

地球系统科学是地球科学发展的一个新的历史阶段,其以地球系统及其整体行为作为研究对象,迫切需要大量多学科、多来源、多类型、综合性地学数据资源的支撑。针对这一需求,我国国家科技基础条件平台设立了“地球系统科学数据共享网”这一支撑条件。为了构建该支撑条件的标准规范环境,本文分析了地球系统科学数据的特征,剖析了“研究型”数据对标准规范的需求,指出了其面临的3个关键问题。研究了地球系统科学数据共享的概念模式,根据定义的4条基本原则,分析了地球系统科学数据共享标准规范体系的定位,构建其体系结构。该体系结构包括4个大类,即机制条例类、数据管理类、平台开发类、数据服务类,具体包括18项条例、办法、规范和技术标准。其中,地球系统科学数据共享联盟章程、核心元数据标准、数据质量管理办法、数据分类标准是该体系中的引领性、核心标准规范。经过近6年的研究和应用,目前该标准规范体系已经在地球系统科学数据共享网的总中心和13个分中心试用,取得了良好的运行服务效果。未来,地球系统科学数据共享标准规范将“向下”、“向上”两个方向继续发展。     

A GIS data model for landmark-based pedestrian navigation

Landmarks provide the most predominant navigation cue for pedestrian navigation. Very few navigation data models in the geographical information science and transportation communities support modeling of landmarks and use of landmark-based route instructions for pedestrian navigation services. This article proposes a landmark-based pedestrian navigation data model to fill this gap. This data model can model landmarks in several pedestrian navigation scenarios (buildings, open spaces, multimodal transportation systems, and urban streets). This article implements the proposed model in the ArcGIS software environment and demonstrates two typical pedestrian navigation scenarios: (1) a multimodal pedestrian navigation environment involving bus lines, parks, and indoor spaces and (2) a subway system in a metropolitan environment. These two scenarios illustrate the feasibility of the proposed data model in real-world environments. Further improvements of this model could lead to more intuitive and user-friendly landmark-based pedestrian navigation services than the functions supported by current map-based navigation systems.     

A hybrid method for Chinese address segmentation

Chinese address segmentation is a serious challenge in geographic information system geocoding. Most previous studies have relied on predefined gazetteers without considering the information contained by a raw address corpus. In this paper, a hybrid method employing both rule-based and statistical methods is proposed for Chinese address segmentation without a predefined gazetteer. This approach utilizes statistical methods to extract address information from a raw address corpus and a rule-based method to segment Chinese addresses. Two typical statistical methods and their combinations with rule-based methods are compared with the hybrid method in an experiment involving approximately 460,000 address items in Shenzhen City, China. The experimental results indicate that the proposed method achieves an F-score of over 0.8, which is better than those of existing methods, thus validating the proposed method.