顾及形变控制的小屏幕变比例尺交通路线图生成方法

用户在旅游或者室外运动中经常将路线图显示于移动设备上以方便规划路线。然而移动设备显示屏幕通常较小,若较大范围的地图通过等比例尺缩小在小屏幕显示,可能会导致清晰度和辨识度的降低,尤其对于地图中地物较为密集的区域。本文提出一种自动化生成变比例尺地图的方法,通过更加均匀化地图显示内容密度分布以改善地图概览清晰度。在该方法中,首先对密度分布进行估计,密度估计主要考虑地图上路线空间分布以及地标与注记显示空间,然后根据所得到的密度分布进行变比例尺转换,最终生成的变比例尺结果图,其大小取决于给定显示尺寸。相较于现有变比例尺转换方法,本文提出的方法可以考虑了地标与注记显示空间,同时又能有效控制地图变形以提高地图识别。实验结果表明,通过本方法生成变比例尺结果图对地图概览的清晰度有着显著提高,并且能够保持良好的地图识别度。     

基于地面LIDAR无组织数据表面重建的实现

一、Delaunay算法的基本原理 1．Voronoi图的定义 Voronoi图,又叫泰森多边形或Dirichlet图,它是由一组由连接两邻点直线的垂直平分线组成的连续多边形组成。N个在平面上有区别的点,按照最邻近原则划分平面;每个点与它的最近邻区域相关联。     

基于地面LIDAR无组织数据表面重建的实现

一、Delaunay算法的基本原理 1．Voronoi图的定义 Voronoi图,又叫泰森多边形或Dirichlet图,它是由一组由连接两邻点直线的垂直平分线组成的连续多边形组成。N个在平面上有区别的点,按照最邻近原则划分平面;每个点与它的最近邻区域相关联。     

一种自然邻近关系查询的空间索引结构

自然邻近关系在空间数据库管理系统中具有十分重要的地位。为了克服Voronoi图受空间目标位置的影响,本文采用约束Delaunay三角网,针对在二维欧式空间中离散面目标的自然邻近关系查询问题。首先对离散面进行三角剖分,然后将代表相同邻近关系的三角形合并成一个union,进而建立面目标自然邻近关系表达结构-Unions Delaunay。通过与Unions Delaunay相结合建立空间索引结构-R-tree Gridfile来实现对空间目标自然邻居完备的候选集提取以及索引结构的更新。对比实验结果表明R-tree Gridfile索引结构能够有效支持空间目标的自然邻近关系查询。     

基于加权Voronoi图及Voronoi树图的城市影响范围研究——以山东省为例

基于山东省17地市经济发展数据,构建反映城市综合实力的指标体系,利用因子分析法确定城市综合实力得分,以此为基础,建立加权Voronoi图揭示1995~2012年山东省各城市的空间影响范围及演变规律,运用Voronoi树图方法实现了城市多层级嵌套结构的表达,有效反映了城市之间的空间竞争关系,为城市合理布局规划提供了有效论证。     

一种基于Voronoi图的人防警报器空间选址算法

首先通过声学传播原理研究了警报器覆盖范围模型,结合Voronoi图影像范围、最大空心圆策略和平面完全剖分等特性,提出了基于Voronoi图的警报器空间选址算法。文章详细阐述了算法基本思想和流程,最后进行了算法组件设计和系统开发实践。实践表明采用该算法能满足城市警报器合理选址和适当重叠覆盖的要求,并具有其优越性。     

顾及空间冲突的等级道路网变比例尺二次规划模型

变比例尺可视化技术被广泛应用于城市路网的地图制图,其基本思想是采用较大比例尺突出显示城区的密集道路,较小比例尺显示并不重要但对路网布局起辅助作用的周边道路。目前,不少研究是通过使用坐标转换公式及参数组合对路网进行变换,以得到较理想的变比例尺效果。然而,这类方法常难以避免路网较大的变形和道路要素的空间冲突。鉴此,本文结合顾及道路等级的形变约束规则和基于支持向量机的线相交约束规则,建立了二次规划算法的等级道路网变比例尺模型,动态优化道路网变比例尺的效果。本文以广州市增城区规划建设的“一核三区”道路网作为试验对象,分别与可调“放大镜”式地图投影和Focus+Glue+Context模型进行比较。实验结果表明,本模型能得到较为理想的变比例尺效果,且具有良好的自适应性和实用价值,为地图变比例尺可视化研究提供一种可控制地图变形过大和解决空间冲突问题的新方法。     

山西省城镇空间分布特征Voronoi图建模分析

随着我国新型城镇化规划的实施,如何识别城镇发展的不均衡,以及产生这些差异的原因已成为城镇化建设亟待解决的问题。本文利用Voronoi图的空间剖分特性,将城市中心性强度作为权重引入模型,建立山西省地级市加权Voronoi图,分析其空间影响范围,以判断山西省地级市发展的合理性和局限性;利用Delaunay图发现城市“空洞”,结合道路河流等矢量信息,通过叠加分析识别出待优先发展城镇;通过常规Voronoi图和变异系数C_v值判断本文模型的合理性和可行性。研究发现,山西省太原市的空间影响范围较大,导致周边地级市东西部发展较为不均衡;繁峙县、灵石县、新绛县条件较好,可以优先发展;通过常规Voronoi图和C_v值验证表明,本文所得结论与实际检验相符合。     

GIS的空间数据多比例尺表达与处理概念框架

概念框架是制图综合研究中的一个非常重要的内容,但少有关注。GIS中空间数据的多比例尺表达和处理的概念与制图综合既有联系,又有区别。本文旨在研究满足GIS应用目的空间数据多比例尺变换问题,基于大量文献对空间比例尺、人工制图综合、数字制图综合、地理数据库、地图数据库以及概念框架的相互关系进行了研究和探讨,设计出一种GIS环境下的空间数据多比例尺表达与处理的概念框架,并通过实例进行了验证。     

基于非匀质空间下Voronoi图的城市影响范围研究

为解决城市影响范围研究中忽略非匀质空间的问题,本文以光栅扫描算法为基础,提出了一种非匀质空间下面状加权Voronoi图生成算法。首先,对面状目标和栅格空间赋予不同的权重;其次,采用3×3邻域模板进行十字交叉4次光栅扫描,在距离变换中按栅格像元传递权重对距离进行分解,完成非匀质空间下面状加权Voronoi图的生成;最后,以山西省11个地级市为研究区,进行了验证。结果表明,改进后的算法实现了非匀质空间面状加权Voronoi图的生成;相比点状加权V图,城市之间权重差异较大,距离较近时,面状加权V图更适合城市影响范围划分。     

基于SAR和AIS的角度最近邻数据关联方法

提升海上态势感知能力是构建智慧海洋的重要环节。针对目前海上目标研究单源传感器存在感知盲区,多源传感器数据关联易受杂波干扰、在密集区表现不佳等问题,本文基于合成孔径雷达(SAR)和船舶自动识别系统(AIS)数据,提出一种抗干扰性强的角度最近邻数据关联方法,充分利用SAR与AIS船舶目标的空间角度关系,提高船舶目标在密集区域点迹关联的准确性。首先,对AIS数据进行时空滤波,实现数据粗关联,构建关联分析的数据候选集;然后,从时空数据的空间关系角度出发,在灰狼优化和匈牙利算法的启发下,利用点迹对特征向量矩阵进行运算,实现对多源空间数据的优化关联;最后结合数据几何关系对结果进行置信度评估。本文选取5幅SAR影像与AIS数据进行实验,并基于SAR影像数据及船舶轨迹点分布密度设计仿真实验,结果表明,本文所提出的角度最近邻数据关联方法,在密集分布情况下,关联精度为传统NN、GNN算法的3.62和4.61倍,运行时间为1.69 s,相较于NN算法仅增长1.36 s,仅占GNN运行时间的0.49%,在运行时间增长不大的情况下具有更强的抗干扰能力,在密集区域仍能取得较好的关联效果。     

嵌入式GIS数据采集与导航系统设计技术与功能

嵌入式GIS软件是一个主要技术发展的新方向。目前,在国内外得到广泛的应用,本文以北京超图地理信息技术有限公司的eSuperMap GIS+Embedded Visual C++技术进行了嵌入式GIS数据采集与导航系统的设计开发。文章首先对嵌入式GIS数据采集与导航系统的实现作了分析,指出移动计算、嵌入式技术及移动接入与访问技术是系统实现的关键技术。在系统设计中,重点分析了EVC及eSuperMap GIS技术体系,并对矢量数据分层组织方法、空间数据显示比例控制、数据模型及SIT影像压缩技术做了具体的分析。在此基础上,结合应用系统开发,对EVC主要开发接口进行了分析描述。另结合eSuperMap GIS+Embedded Visual C++技术进行了原型系统的设计开发,实现了地图显示和浏览功能、地图数据管理与地图量算、属性管理与查询功能、对象编辑与移动目标计算、最佳路径分析与轨迹回放及GPS数据接收及移动数据终端处理等功能。在GIS数据采集与导航系统开发中,移动计算、嵌入式技术及移动接入与访问技术是系统实现的关键技术。在系统设计中,矢量数据分层组织方法、空间数据显示比例控制、数据模型及SIT影像压缩技术是系统实现的技术关键。通过Mi-crosoft eMbedded C++结合SuperMap嵌入式GIS开发工具,对解决上述关键技术提供了有效解决方法。通过本案例开发实践,我们认为研发一套实用、方便、有针对性的工具软件十分重要。该软件系统对车载导航、军事应用、公安消防等方面的应用具有重要的实践意义和理论参考价值。     

Exploring Location Pattern of Commercial Stores in Shichahai,Beijing from a Street Centrality Perspective

The location pattern of different commercial stores in Shichahai, a historic conservation area in Beijing, was investigated from a street centrality perspective. Many previous studies have investigated the relationship between street centrality and land use patterns or commercial activities at interurban or intraurban scales. We considered Shichahai in this study to determine if street centrality applied at the street scale and if the street network was the only factor influencing the selection of store location. First, the nearest neighbor index, nearest neighbor hierarchical spatial cluster(NNHSC), and kernel density estimation(KDE) methods were used to provide baseline spatial distributions of commercial stores. Second, urban network analysis(UNA) tools were used to measure the street centrality indices under two conditions, with and without the weighting of cultural relics calculated by a principal component analysis(PCA). Finally, both store locations and centrality values at nodes were transformed to one unit(raster pixel) for a correlation analysis.The results showed that three of the four store types were clustered and had their own hotspots that were mostly located in the eastern and central parts of city blocks. The most momentous findings were determined from the street centrality indices. Among the three store types with correlation coefficients above 0.5, all centrality indices with landmark weighting, except straightness, had higher correlations,with closeness with landmark weighting having the highest correlation, followed by betweenness with landmark weighting. Therefore,we statistically concluded that street centrality could apply at the street scale and that the street network was not the only factor that influenced store location pattern, with landmarks also playing a significant role. The results provide guidance in determining the selection strategy for stores in a historic conservation area.     

江苏省县域乡村集聚与脆弱性评价

基于脆弱性视角探究乡村地域系统可持续发展情况与集聚特征的空间关联效应,对推进美丽乡村建设具有重要意义。以SPOT2/4全色和Landsat TM卫星遥感融合影像为主要数据源,解译校正得到2016年江苏省乡村聚落斑块。在利用平均最近邻距离指数、核密度估计和标准差椭圆方法明确江苏省乡村集聚分布特征的同时,从资源、经济和社会脆弱性视角构建乡村脆弱性综合评价模型,进一步探讨县域乡村空间集聚特征与脆弱性发展程度的关联规律。结果表明：① 江苏省乡村地域自内核向外缘分布密度逐渐递减,苏北地区中部、苏南和苏中地区毗邻处乡村聚落密集分布,整体空间异质性和集聚形态的方向性特征明显;② 江苏省县域乡村脆弱程度存在地域分区不均衡现象,子系统相关性较弱,空间耦合特征尚不明显;③ 资源脆弱性子系统与经济、社会脆弱性之间均存在显著负相关关系,是当前江苏省县域乡村发展的薄弱环节;④ 江苏省县域乡村资源、经济和社会单一脆弱子系统集聚分布特征明显,综合脆弱性与集聚特征并未实现空间良性共振。     

A Gaussian process regression-based sea surface temperature interpolation algorithm

The resolution of ocean reanalysis datasets is generally low because of the limited resolution of their associated numerical models.Low-resolution ocean reanalysis datasets are therefore usually interpolated to provide an initial or boundary field for higher-resolution regional ocean models.However,traditional interpolation methods(nearest neighbor interpolation,bilinear interpolation,and bicubic interpolation) lack physical constraints and can generate significant errors at land-sea boundarie s and around islands.In this paper,a machine learning method is used to design an interpolation algorithm based on Gaussian process regression.The method uses a multiscale kernel function to process two-dimensional space meteorological ocean processes and introduces multiscale physical feature information(sea surface wind stress,sea surface heat flux,and ocean current velocity).This greatly improves the spatial resolution of ocean features and the interpolation accuracy.The effectiveness of the algorithm was validated through interpolation experiments relating to sea surface temperature(SST).The root mean square error(RMSE)of the interpolation algorithm was 38.9%,43.7%,and 62.4% lower than that of bilinear interpolation,bicubic interpolation,and nearest neighbor interpolation,respectively.The interpolation accuracy was also significantly better in offshore area and around islands.The algorithm has an acceptable runtime cost and good temporal and spatial generalizability.     

视觉比例尺对建立心像地图的影响

地图并不是地面实际情况的简单缩小的拷贝,它是人类依据不同需要对地面事物认识后进行抽象和概括的地面模型。比例尺不仅确立了图面与实地之间的几何比例关系,而且反映了人类对空间认知抽象的程度。地图作为人类进行空间认知的有力工具,其地位从来就没有被其它的事物所动摇过,究其原因是地图的空间表达方式比其它表达方式更适合人类的思维。心像地图是人脑在综合了或智能处理了各种感觉所获得的诸多信息后产生的内部表征。而地图又是诸多信息源中最为重要的一种形式。本文通过视觉感受到心像的形成过程、分析心像地图的特性,提出了适应视觉感受因素的视觉比例尺的概念,并分析了视觉比例尺对建立心像地图的影响。     

面要素空间信息量的度量方法研究

 地图是空间信息的载体,地图空间信息的度量是地图信息传输理论的一个基础问题。地图空间信息主要包括地图要素的空间信息和要素分布的空间信息。地图空间信息是由要素的几何形态结构来体现,即要素的空间信息通过其几何形态特征描述。为此,本文以面要素为研究对象,提出一种以几何形态结构特征的面要素空间信息量度量方法。首先,从空间认知角度对面要素结构进行凸包分解,构建凸包树的面要素表达方法。然后,采用层次化策略,分别从结点的元素、邻域和整体三个层次来描述面要素几何形态结构,将面要素空间信息分解为几何形态信息和分布结构信息,结合面要素空间信息量的认知分析,给出了几何形态和分布结构特征的定量描述指标,并发展了基于几何形态结构特征的面要素空间信息量计算模型。最后,通过一组实验计算,进行了案例验证分析。     

移动环境地图自动综合系统设计与实现

地图自动综合的研究随着地图与地理信息系统科学的发展不断深入,从早期的地图目标几何量测与图形简化至制图综合知识的运用、制图综合方法评价与集成、乃至在线综合与综合服务的出现.本文针对当前移动地理信息服务对地图随时、随地为所有人和所有事提供实时服务的要求,主要探讨了移动环境中地图自动综合的概念、特征与系统架构等相关理论与技术...     

秦岭-大别及邻区S波速度及其在秭归地震定位中的应用

在秦岭-大别造山带及邻区背景噪声相速度成像的基础上,用近邻算法反演得到深度6～38 km范围内的S波速度分布图像。依据S波速度结构建立湖北分区速度模型,并将该模型应用到2017-02-23秭归3.8级地震和06-16秭归4.3级地震定位中。结果显示,分区模型得到的总体平均误差比一维模型的更小,与三峡台网定位结果相比分区模型得到的定位结果偏差也更小。