一种面向LUCC的时空数据存储管理模型

为满足土地利用和地表覆盖变化(land-use and land-cover change,LUCC)动态监测中时空数据统计分析、时空过程模拟、时空演变分析预测、时空数据挖掘的应用需求,需将LUCC数据存储管理方式由单一空间数据推进至时空数据存储管理。本文提出一种基于快照和面向对象的混合时空数据模型,支持矢量和栅格时空数据存储管理、LUCC时空过程模拟、LUCC时空过程建模参数提取和成果数据管理与发布。基于该模型研发了LUCC时空信息系统原型,以LUCC时空信息统计、地表覆盖斑块时空过程模拟、地表覆盖时空转移矩阵计算为例,验证了模型的可行性。     

基于数据仓库的数据挖掘技术

从数据挖掘的产生出发，到发展的各个分支，讨论了各种数据挖掘方法的特点和应用对象。介绍典型的算法、它们的优化改进和变形，并分析数据挖掘技术将来面临的问题及发展方向。     

基于TGIS的地质灾害时空数据库研究

传统地质灾害数据库通常为静态数据库,不能记录灾害连续动态变化的信息,而时态GIS是解决该问题的方法。提出了基于事件的动态多级基态修正模型(DMBSAE),并基于DMBSAE模型和地质灾害时空过程概念模型,设计和构建了地质灾害时空数据库,并讨论了四库结构、时空数据组织的基本思路、数据库均衡化、时空数据在对象关系型数据库中的存储机制、历史状态再现、灾害体历史变化沿革回溯等关键问题。开发了地质灾害时态GIS系统(GH-TGIS),在地质灾害概率预测、地质灾害动态管理以及地质灾害演化对比分析等方面进行了应用。实践表明,DMBSAE模型能有效和便捷地存储、组织和管理海量地质灾害时空数据,具有较好的实际应用价值。     

矿产资源定量评价中文本数据挖掘研究

矿产资源定量评价工作的目的是从试验、观测、收集到的大量的各类专题数据中,提取相对应的专题信息。长期的地质工作积累了大量的原始数据,其中文本型的定性数据在地质数据中占了很大的分量,但是在常规的地质定量评价工作中针对这类数据的处理方法却很有限。文本型数据挖掘是现今数据挖掘的热点问题之一,为了充分利用前人所积累的文档报告,并有效地从中提取各类信息,这里提出了一种矿产地质数据库中文本数据挖掘的方法。在数据挖掘过程中,空间数据属性的小规模文本数据挖掘主要分四步进行,即数据挖掘相关的预处理;基于关键字的属性分解;属性归纳和关联规则分析。其中,挖掘关联规则问题可以分解为以下两个问题:1找出存在于数据库D中的所有频繁项集(或物品集)。频繁项集的支持度support应不小于用户或领域专家给定的最小支持度minsup阈值;2利用频繁项集生成强关联规则。根据定义,这些规则必须满足最小支持度minsup和最小可信度(置信度)minconf。对于每个频繁项集A,如BA,B,且Confidenceminconf,则构成关联规则B(A-B)。在文本的研究工作中开发了相应的软件系统,取得了较好的应用效果。属性数据是空间数据库的重要组成部分,它所荷载的专业方面的信息量是常规型数值数据所无法比拟的。如果能够进一步实现深层次属性数据挖掘,那么常规的信息源将得到极大的扩充,地质数据分析的层次也将会提升到一定的高度。     

数据挖掘技术及其在地学中的应用

数据挖掘（Ｄａｔａ Ｍｉｎｉｎｇ）是一个极具有创新性的领域,其在天文、商业等领域得到了广泛的应用,取得了一系列重要的应用成果,它在地学领域的应用潜力越来越受到人们的重视。概括了数据挖掘的６种模式,２种工具,７种方法,探讨了其在地学中应用的前景和意义。利用数据挖掘技术,人们可以从已获得的大量中提取出可理解的模式,从而有效地认识地咎所陷藏的地质规律,发现新知识。同时数据挖掘技术的量化处理方法可以增加分     

利用区域化探数据推断地质体空间分布

区域化探数据可以反映地层的空间分布,利用区域化探数据借助有效的数据挖掘方法,能够提取出其中包含的地质信息,对于覆盖区填图以及矿产勘查有重要意义,其中的关键问题是如何进行数据挖掘。随机森林算法是近年来热门的机器学习方法,本文应用随机森林算法结合非平衡数据集分类方法提出了一种新的化探数据挖掘方法,通过实例研究验证表明该方法准确率高,能够有效的提取出区域化探数据中的地质信息。     

空间数据挖掘系统及其应用

近年来，空间数据挖掘系统的开发及应用已取得了极大的进展。文章在介绍已有空间数据挖掘系统的基础上，简述了空间数据挖掘与空间数据仓库、空间数据挖掘与地理信息系统的关系，阐述了空间数据挖掘的智能分析及其应用，探讨了目前空间数据挖掘系统开发及应用中存在的主要问题及未来的主要研究方向。     

基于过程对象的地表覆盖变化时空过程表达模型

时空过程表达是时空数据分析、规律发掘等研究热点的基础。本文从土地利用/地表覆盖变化(land use/cover change,LUCC)时空数据分析和规律发掘应用角度出发,提出了一种基于过程对象的时空过程表达模型,阐述了该模型的时空过程判定方法和存储管理方法。该模型将地表覆盖斑块看作时空对象,将斑块自身变化和相互转化以对象时空过程的形式表达;通过时空过程的组合来表达空间范围更广的时空变化,使斑块变化与景观格局总体变化联系起来。该模型可用于面状地理实体的时空演变模拟和变化规律挖掘等。通过对黑龙江大兴安岭地区地表覆盖时空过程对象的建立、检索与分析,验证了模型的有效性。     

树轮地貌学重建滑坡事件研究进展

树轮地貌学以其定年准确、分辨率高和时间跨度长等特点在地表过程的研究中具有极其重要的作用。树木年轮可以作为一个可靠的工具来获得滑坡过去活动的历史证据,进而解释现在正在发生的并窥探滑坡的变形信息。本文对国内外树轮地貌学方法在滑坡事件研究中的现状和取得的成果进行总结,重点阐释了树轮地貌学的原理和树轮地貌学重建滑坡活动迹象与时空分布的研究进展,并讨论了该方法存在的不足,展望了我国利用树轮地貌学开展滑坡事件研究的前景。     

地球科学的新思维—现实主义灾变论十年进展与回顾

回顾了现实主义灾变论的产生与发展。通过对地质事件的频率、概率、幅度及其影响的理论分析,从时空理论上讨论了灾变事件的可能性、必然性及其影响的重要性。据最近十年来地球科学研究的新进展和证据,进一步说明了在地球的长期历史演变、发展过程中,确曾发生许多幅度不等的灾变事件,其中既有地外成因的又有地球自身发生的,前者具有比人们想象的更重要的作用。最后,就现实主义灾变论的哲学意义、地学理论意义和实践意义作了评价。     

大数据背景下的国家地质信息服务系统建设

探讨大数据背景下建设国家地质信息服务系统的相关问题。结合典型的云计算构架给出国家地质信息服务系统的概念模型。从地质信息特点角度讨论了地质数据资源整合的相关问题。结合中国地质调查局系统、地质相关行业、地质相关单位部门现状,讨论系统节点建设与节点对接问题。对比发达国家地质调查局提供信息服务的新特点,提出基于大数据的国家地质信息服务系统如何助推地质信息共享,资料数据服务与信息知识服务并重,服务于国家建设与社会经济发展的问题。     

服务于大型综合地学科研项目的在线数据支撑平台

大型综合地学科研项目产生的数据既是项目研究成果的组成部分, 又是科技创新的重要基础。面向复杂地学信息资源汇交、管理和共享的需要, 有必要建立针对项目自身运行管理和数据产出特色的在线数据支撑平台。本文以973项目“白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化”为例, 研究并应用 Web Services技术与地理信息技术建立服务于特定项目的数据支撑平台。论文阐述了项目数据的分类方法和数据汇交机制, 并基于“数据-功能-用户”视图理念, 设计实现了提供数据汇交、管理和共享功能的数据服务门户以及对WebGIS的集成。应用结果表明: 在线数据支撑平台对发挥多源、复杂、高成本的地学科研数据共享利用价值具有良好的支撑作用; 同时, 具有一定通用性的平台框架对同类项目数据成果的归档管理以及验收汇报演示具有示范意义。     

大数据背景下的国家地质信息服务系统建设

探讨大数据背景下建设国家地质信息服务系统的相关问题。结合典型的云计算构架给出国家地质信息服务系统的概念模型。从地质信息特点角度讨论了地质数据资源整合的相关问题。结合中国地质调查局系统、地质相关行业、地质相关单位部门现状,讨论系统节点建设与节点对接问题。对比发达国家地质调查局提供信息服务的新特点,提出基于大数据的国家地质信息服务系统如何助推地质信息共享,资料数据服务与信息知识服务并重,服务于国家建设与社会经济发展的问题。     

A Survey of the Spatio-Temporal Data Model

Traditional GIS(Geographic Information System)mostly can only describe the transient state data and does not have the ability to deal with the temporal dynamic data. When the data changes, new data will take the place of the old data, namely the transient state change into another, and the old data will disappear. Therefore, it is unable to make an analysis of the updating changes of the data and predict the development trend of the future. In this case, TGIS (Temporal Geographic Information System) emerges and expands the time dimension on the basis of traditional GIS. Spatio-temporal data model is the key to TGIS. Spatio-temporal data modeling is not only related to dynamic expression of spatio-temporal objects, but also gives an important support for spatio-temporal analysis and reasoning. This paper summarized the theories and applications status at home and abroad of spatio-temporal data model in detail, illustrated family tree of spatio-temporal data model for the nearly fifty years, discussed improvement and application status of Base State with Amendments Model, Event-based Spatio-temporal Data Model, Object-oriented Data Model and other spatio-temporal data models, and raised the existing problems of spatio-temporal data model. The current existing problems mainly includes: ①There are a lot of spatio-temporal data models put forward, but some of them only focus on semantic design and neglect the verified; ②Most of existing spatio-temporal data model are for vector data, only the Event-based Spatio-temporal Data Model is raster data structure; ③At present, the expression the time-space information of geographic entity is relative separated with spatio-temporal data model; ④Spatio-temporal data model is mainly used in cadastral management, land use and forestry data updating, less application in other fields. In the end, the future development direction was put forward of spatio-temporal data model. In the time of big data and “Internet plus”, it is necessary to explore the big data spatio-temporal data model that supports multiple data formats.     

基于GML的WFS研究与实现

网络要素服务(webfeature services, WFS) 是空间数据互操作的一个重要组成部分, 能为不同GIS数据格式提供要素级的交互.基于地理标志语言(geography markup language, GML) 的WFS能够为Web环境下的空间数据互操作技术和空间信息处理互操作技术提供简单而又有效的基本数据访问、要素编辑(包括添加、删除、更新)、要素的组合查询.通过研究开放式GIS联盟(open GIS consortiumInc., OGC) 的标准规范, 使用MAPGIS基础平台和.NET编译环境实现WFS, 使用XML传输和存储地理信息, 其中包括属性和地理要素的几何属性.最后给出了以MAPGIS平台为基础的基于GML的WFS的体系结构和实现方法.WFS只解决了空间数据互操作的一部分, 为了更好的进行空间数据互操作, WCS、WCTS的实现是必不可少的.      

数字潍坊地理信息公共平台服务模式探讨

论述了在数字潍坊地理信息空间框架建设中,遵循了OGC标准组织的数据互操作统一规范,实现了数据共享和应用模式,通过政务内网和外网为政府部门和公众用户提供在线调用、零码封装、标准服务、二次开发等多种形式的地理信息服务,重点阐明了在New Map地理信息公共平台上实现的数据共享与应用模式,用以满足不同部门、不同用户的多样化需求,各类用户可根据实际情况选择适合的数据共享和应用模式。     

铀矿大数据综合管理信息平台设计与实现

为了对砂岩型铀矿钻孔数据及地质资料进行汇集整理,建设铀矿地质钻孔及勘查信息数据库,实现对钻孔资料的统一管理,提高钻孔地质资料集成应用的工作效率,面向实际应用需求,设计并实现了铀矿综合管理信息平台。提出了铀矿大数据平台基础设施、信息资源、应用服务、用户交互的4层架构,采用云计算虚拟化、分布式储存、并行计算等技术建立了铀矿大数据基础环境,提升了铀矿钻孔大数据集的统一存储管理和计算能力;实现了多源异构钻孔数据智能化抽取、高效率转换及快速装载的目标,提高了数据管理及集成应用的工作效率;基于并行计算技术,实现了钻孔数据进行快速三维可视化表达及多条件快速查询功能,为铀矿勘查、成果集成提供了数据基础和信息技术支撑。     

地质图信息服务的SIG技术实践

从网格概念出发,详细介绍了实现地质图协同编辑的SIG(SPATIAL INFORMATIONGR ID)空间信息网格技术,以及国家地质空间信息网格体系的结构和服务机制。国家地质空间信息网格采用万维网体系架构,以资源和信息共享、协同为主线,构成一个三层次体系架构。主要组成为:网格应用层、网格平台层、网格基础设施。并针对地质图空间数据共享与服务,设计了地质图服务流程,提供了信息查询、信息服务页面,展示了地质图的在线协同编辑。     

WebGIS在浙江省地质灾害预测预报及信息发布中的应用

在浙江省经济发展过程中,地质灾害的频繁发生,给该省的人民生命安全与建设和发展造成很大的损失。本文结合WebGIS,应用MAPGIS IMS(Internetmapserver)以及Internet的WWW服务模式,建立了浙江省地质灾害预警预报信息的WebGIS服务,目的在于建立一个开放的网络数据库,集中管理浙江省现已有的地质环境、地质灾害的空间信息数据及预测预报信息,并使用WebGIS将之发布、共享。远程客户端使用普通的WWW浏览器就可以实现地质灾害预测预报信息的远程查询访问,使地质灾害信息能够更广泛的为浙江省的减灾与防灾和预警预报服务。     

基于“互联网+政务服务”的地质资料信息管理服务系统建设

围绕地质资料管理和公共服务需求,以提高地质资料管理效率和服务能力为目标,分析了地质资料信息管理服务现状和存在的问题,提出"用户为本、资源整合、业务协同、共享服务"的总体建设思路。地质资料信息管理服务系统建设以业务需求驱动应用集成,借鉴"互联网+政务服务"应用模式,以地质资料政务信息管理和公共服务为核心构建系统总体架构,实现全国地质资料管理和服务信息的"一站协同、一网通查、一码通管",推进全国地质资料管理和服务信息的共享利用,形成"全国统一、动态更新、多级联动、权威发布"的地质资料管理和服务体系,为地质资料汇交和社会公众提供更好的服务。