面向城市级服务的地理实体分类方法与建库分析北大核心CSCD

地理实体数据是实景三维结构化和语义化产品,是实景三维建设标准化产品数据。本文在分析自然资源部技术指导文件及各试点城市地理实体建设相关研究和应用的基础上,基于珠海市试验片区实体建库实践经验,提出了面向城市级服务的地理实体分级分类方法,构建了面向应用服务的地理实体数据集。并以院落、建筑物、道路实体等为例,深入分析其数据组织结构,探索了面向国土空间规划和城市精细治理方面的应用研究。     

基于矢量瓦片的矢量数据组织方法研究

针对当前矢量数据组织方法在显示效率和效果方面存在的不足,提出了一种基于矢量瓦片的矢量数据组织方法。通过建立矢量瓦片的逻辑模型和物理模型,实现了基于瓦片的矢量数据表达;结合金字塔思想,实现了基于LOD的矢量瓦片调度。应用Open Street Map路网数据进行了相关实验,结果表明,该方法在保证矢量数据精度、便于制图和交互操作特性的同时,提高了数据调度效率,是行之有效的。     

一种大范围面状矢量要素转三维实体要素的数据组织与构建方法

基于二维矢量数据的单要素资源管理方式无法满足当前自然资源管理立体化、统一化的发展需求,三维GIS的发展为自然资源数据管理与可视化提供新的方法和管理应用模式。本文提出一种面向大范围面状矢量要素转三维实体要素的数据组织与构建方法,将二维面状矢量要素与地形数据融合构建三维实体要素模型,并创建多层LOD,实现大范围场景下面状要素与地形数据有效叠加融合。     

并行处理技术在地理信息数据处理中的应用

随着地理信息存储量的飞速增长,传统的单进程、集中式的数据处理方式已不能满足基于网络的地理信息服务的效能要求。分析对比了OpenMP,MPI和MapReduce等主流并行编程模式,将关系型数据库与分布式空间数据管理系统相结合,提出了面向并行处理的地理信息存储模型和数据组织模型,将该模型与传统模型进行了对比分析,并基于MapReduce实现了地理空间数据并行处理框架,选取了矢量数据装载、影像数据装载以及数据切片作为典型数据处理案例开展对比实验,该技术方案的处理效率均数倍于传统技术方案。实验表明,该模型能够很好地支持并行处理框架,可为分布式环境下数据处理中心构建提供一个有效解决方案。     

顾及语义的室内三维模型数据组织与可视化

本文提出了一种顾及语义的"实体-区域-入口"数据组织机制,有效整合了现有的城市三维地理空间数据与建筑物室内精细模型数据,实现了高效的室内场景数据调度与可视化;并基于此构建了三维可视化系统,验证了该方法的有效性和可行性。     

扩展流数据立方体的GIS时空大数据组织方法

针对大数据GIS面临的大规模数据的多源异构动态性与数据存储优化等问题,本文开展大数据背景下的地理时空数据组织与模型研究,提出了一种基于流数据的可扩展立方体处理框架,在典型的流数据二维数据序列基础上,构建增加垂直方向的非结构数据立方体;结合立方体数据组织模型的定义和特征,探讨扩展关系型数据库与协同非关系型数据库的GIS时空大数据组织方法;通过扩展数据源、数据类型及数据操作等属性,突出多源异构地理时空大数据的时空关系和演变过程关系等特征,对地理时空大数据进行数据一体化组织、存储和分析;进而解决地理信息时空大数据的大体量、异构与动态性在GIS数据管理与分析方面的技术瓶颈,并且对GIS时空大数据的有效管理提供科学性方法和解决策略。     

一种基于复合金字塔模型的三维模型数据组织方法

针对异构三维模型数据的统一组织和集成管理问题,本文以目前主流金字塔模型、三维场景瓦片的数据组织方法和地图服务规范等相关技术为基础,提出了一种基于复合金字塔模型的三维模型数据组织方法。该方法首先构建覆盖测区的地理格网模型,以此作为异构三维模型数据集成的空间框架。其次,建立三维模型数据与地理格网单元的映射关系,从而构建复合金字塔模型,实现异构三维模型数据的统一管理。最后,在数据结构上对现有数据格式进行扩展,设计了一种面向网络传输的数据格式储存三维模型数据,完成异构三维模型数据的一体化存储。试验结果表明,该方法能够实现异构三维模型数据统一组织与集成管理。     

多源地理空间矢量数据集成与融合方法探讨

针对人们对地理空间数据迫切需求,介绍了多源地理空间矢量数据产生的管理与技术原因及其5种表现形式,提出了多源地理空间矢量数据集成与融合的概念及其相互关系.论述了地理数据模型的融合、地理要素语义的融合和地理数据投影和坐标系的统一是多源地理空间矢量数据集成与融合基本理论与方法.给出了实现多源数据集成的数据格式转换、数据互操作和直接数据访问方法.最后,讨论了地理要素几何位置的融合,以及通过地理要素语义融合消除地理要素数据描述和属性差异的矢量数据融合方法.     

地理实体的空间组织与多态特征及其应用

描述了地理实体的建设内容,介绍了基于图元的地理实体组织及表达形式,比较了传统地形图与实体化的数据组织形式的区别。对地理实体在空间、时间上的多态特征进行了分析,阐述了地理实体对地物的空间一致性表达的特点,设计了基于多源矢量数据开展的地理实体融合方法及步骤,并以房屋建筑实体为例介绍融合成果的具体应用。本文研究为地理信息系统中地理实体的相关研究提供了借鉴。     

获取机制下的地理空间数据互操作研究

从数据模型和程序员角度分析了数据互操作的过程,提出了一种获取机制下的地理空间数据互操作方法,并在此基础上实现了CorelDraw软件读取ESRI的Shapefile文件中的矢量地理空间数据。此方法接口简单,可以弥补OGC自身的缺陷。     

空域矢量地理数据水印算法及攻击方法分析

本文提出了一种数据精度较高的基于灰度图像的空间域矢量地理数据水印算法,总结了一些矢量地理数据水印的常用攻击方法,并通过实验证明该算法对数据精度的影响较小鲁棒性较强,文中的攻击方法能比较全面地评价矢量地理数据水印算法的优劣。     

基于小波变换的矢量地理空间数据数字水印算法

基于矢量地理空间数据自身特点,运用小波变换技术,提出了一种基于小波变换的矢量地理空间数据数字水印算法.即对一系列的线、面坐标串分别进行离散小波分解,把水印信息分段嵌入到相应的小波分解后得到的低频系数中;再进行小波逆变换得到含水印信息的矢量地理空间数据.在水印信息提取过程中,解决了删点、投影变换等对水印信息提取的不利影响.实验分析表明,该算法在抗矢量地理空间数据处理中常见的噪声攻击、坐标数据轻微的移动等方面具有较好的效果.     

基于小波变换的矢量地理空间数据数字水印算法

基于矢量地理空间数据自身特点,运用小波变换技术,提出了一种基于小波变换的矢量地理空间数据数字水印算法。即对一系列的线、面坐标串分别进行离散小波分解,把水印信息分段嵌入到相应的小波分解后得到的低频系数中;再进行小波逆变换得到含水印信息的矢量地理空间数据。在水印信息提取过程中,解决了删点、投影变换等对水印信息提取的不利影响。实验分析表明,该算法在抗矢量地理空间数据处理中常见的噪声攻击、坐标数据轻微的移动等方面具有较好的效果。     

基于同步数据项组和碎分拓扑弧段时间标记的时态地理数据模型

从地理数据模型的定义出发,阐述时间作为地理实体的基本特征及GIS中地理时间的模拟方法,指出传统地理数据模型在地理环境变化快且应用强调细节变化分析的场合,表现出不变数据的冗余存储、局部变化信息提取困难及地理实体的时间特征表现不明显等缺陷。基于现实世界中存在诸多同步变化的细小单元这一规律,提出一种基于属性同步数据项组和空间碎分拓扑弧段时间标记的时态地理数据模型,它降低了存储冗余且较好地表现了时间特征。     

基于RDBMS地理数据一体化存储初探

介绍了地理数据存储方法的特点，进行了一体化数据结构设计，并分别对文件形式和数据库管理地理数据在存取效率和查询速度方面进行了比较和研究，证明了地理数据一体化存储的先进性。     

面向地理信息大数据的时空事件关系可视化分析框架

不同类型的地理信息大数据蕴含了丰富的时空关系,反映个体或者群体时空事件之间的变化模式,在资源、环境、交通等领域的智慧应用中起到关键性作用。然而,地理信息大数据拥有的多尺度和多语义特性,在挖掘地理信息大数据的时空关系时会存在许多困难。如何有效地构建多尺度多语义时空关系,并直观地表达这些时空关系是一个重大挑战。本文设计了一种时空事件关系可视化分析框架,通过定义事件间时空关系的描述,设计了一种多视图协同的可视化分析方法,结合时空关系的可视化协同交互,实现地理信息大数据时空事件可视分析。基于时空轨迹数据,通过试验说明该方法可以探寻时空事件及背景间的时空关系,实现时空事件的交互可视分析。     

一种空间域矢量地图数据盲水印算法

对目前已有的针对二维矢量数据的水印算法进行了分析,并提出了一种新的鲁棒的盲水印算法。该算法首先将矢量数据分块,然后在不同分块中,结合密钥修改某些点的x坐标或者y坐标,从而嵌入水印信息。实验证明,该算法对平移、坐标转换、制图综合、插值等常规操作以及地物对象顺序置乱等攻击具有较好的鲁棒性,并且是一种盲检算法,具有较好的实用价值。     

Performance study of various spatial indexes on 3D geo-data in Geo-RDBMS

In the emerging era of information and communication technologies, geotechnology is one of the fastest growing fields. Geo-RDBMS is very important and evolving aspect for GIS, as it can manage large volume of spatial data inside RDBMS. The utilization of RDBMS for geospatial data was one of the important focuses of GIS professionals in last decades to store and manage 2D geo-data. However, the support for 3D geo-data inside RDBMS is still limited and is a challenging task for RDBMS providers. In this study, data organization and performance assessment of 3D geo-data inside RDBMS are carried out. In this process, various file-based 3D data models such as CityGML, COLLADA and KML are migrated to geo-RDBMS to bring entire 3D geo-data in common platform. Various spatial indexing techniques viz. R-Tree, B-Tree, GiST, etc. are applied on these 3D data models and best indexing techniques are studied for 3D GIS operations.     

基于OpenMP的矢量空间数据并行拓扑算法设计与实现

高性能并行GIS逐渐成为GIS发展的新方向。矢量数据的复杂性使得一些并行GIS算法难以实现,从而无法满足并行GIS的发展要求。文中针对GIS算法中的拓扑算法,借助OpenMP编程模型,通过消除并行拓扑处理过程中的数据依赖,在单机多核的环境下设计并实现了矢量空间数据并行拓扑算法。通过实验对比串行拓扑算法和并行拓扑算法的处理时间和结果,验证了并行拓扑算法的正确性,同时证明并行拓扑算法能够在一定程度上提升拓扑处理的效率。     

基于Polygon之间相互切割的算法描述与实现

在地理信息系统(GIS)或一些图形处理中,经常会碰到地理图形切割,以及对切割后的数据进行处理。文章主要讨论了由Polygon切割Polygon生成Polygon算法的现实意义,以及如何实现切割后的Polygon自动生成算法的问题。