六角格网初始方案线辅助生成方法

针对传统陆地边界划界中存在的人工作业占主导、主观依赖性较大、无法考虑多种因素综合影响等问题,该文构建了基于六角格的陆地边界环境模型,并在此基础上提出全局搜索法、多目标规划法、兵棋模拟法以及基于遗传算法的方案线生成法。利用这些方法生成的方案线能够在顾及面积比例、不可分割因素、区域归属因素等多种因素的条件下,尽可能使我方的某种利益最大。文章介绍了设计思路,并通过实验总结出这些方法的优劣和各自的应用空间,能够在一定程度上解决陆地边界划界中存在的相关问题。     

计算机兵棋棋盘中投影变形及坐标转换问题研究

兵棋是对作战过程进行逻辑推演研究和评估的军事科学工具,其三大组成要素包括棋盘、棋子和规则。棋盘的经典样式就是六角格兵棋棋盘,计算机兵棋中也常采用六角格棋盘描述战场地形环境,而棋盘的投影变形和坐标转换分别是制约兵棋推演可信度和推演效率的重要因素。首先分析了棋盘所用投影方式的变形规律,提出了个体值法和平均值法对变形进行修正;然后针对经纬度坐标和六角格编码的转换,提出了直接转换和间接转换两种方法,分析其基本转换原理,并给出了坐标转换公式;最后通过实验对所述方法进行验证,结果证实平均值法对于修正投影变形具有很好的实用性,且间接坐标转换法具有更高的转换效率。     

地理本体空间关系表达模型研究

地理本体是表达地理概念及其之间关系的有效手段,地理本体的空间关系也是其区别于一般本体最重要的特征。本文探析了地理本体的构建方法,将地理本体空间关系分为拓扑关系、方位关系、距离关系和相似关系,重点研究了地理本体的拓扑关系和方位关系的空间表达模型,对拓扑关系进行梳理归纳,总结出8种互斥并完备的空间关系;利用锥形模型对方位关系进行描述,最后利用OWL语言对两种关系进行了推理表达。     

球面离散六角格网系统中实体表达模型研究

球面离散格网系统作为一种新的数字地球参考模型,能够满足对地理空间数据的高效管理和应用需求。本文主要研究了球面离散六角格网系统中点状、线状和面状3类空间实体的表达模型,并结合面状实体的空间连续特性,利用格元之间的层次关系和邻近关系,提出层次关系邻近指数的概念,对面状实体表达模型进行优化。实验结果表明,相对于直接存储格元地址码的方式,经过优化的模型能够节省约60%的存储空间。     

一种定量化表达的空间关系模型

目前已有的空间关系模型(拓扑关系、方向关系以及度量关系)基本上是相对独立的,同时这些模型(度量关系除外)主要是定性的形式化描述,其表达精度还有待提高,因此有必要研究定量化的、组合表达的空间关系模型。提出了一种定量化表达的空间关系直方图模型,它能同时表征两个面目标之间的拓扑关系、方向关系以及度量关系,并可以定量化地分类(概率表征)空间关系类型。实验结果验证了该模型的有效性。     

空间查询中自然语言空间关系与度量空间关系的转换方法研究:以面目标为例

以面目标为例,首先探讨度量空间关系的描述方法,即拓扑谓词+度量参数,建立拓扑谓词与度量参数之间的对应关系;然后从人的认知角度,分析空间关系的自然语言描述,即拓扑谓词+量词,区分模糊量词和临界量词两类量词,并分别用来描述邻近拓扑谓词相互转化过程中的定量变化和定性变化;最后,分析度量参数与量词之间的关联关系,试图建立空间查询中度量空间关系与自然语言空间关系之间的联系,从而更好地应用于空间查询.

Abstract：

Spatial relations between spatial entities can be obtained by two means. One is computed and obtained by spatial data, and the other is obtained by human spatial cognition. So, they are named as metric spatial relations and natural-language spatial relations, respectively. This paper is focused on filling the gap between these two kinds of spatial relations. For this purpose, regions are taken as example, and three steps are included. Metric spatial relations ore first depicted by combining topological predicates with metric parameters, where a mapping is built between the topological predicates and the metric parameters. Second, natural-language spatial relations are represented by combining topological predicates with quantifiers, where quantifiers are differentiated into two types:vague quantifiers and critical quantifiers. They are respectively used to describe quantitative and qualitative change in the process of the transformation between neighboring topological predicates. Finally, the association between metric parameters and quantifiers is further illustrated and analyzed by a questionnaire. With these three steps, the linkage can be built between metric spatial relations and natural-language spatial relations. The proposed methods have been proven to be rational by the performances of spatial query.     

利用拓扑和度量相结合的方法描述面目标间的空间关系

首先分析了9元组模型描述目标间空间关系的不足，提出了基于点集拓扑和度量特性相结合的方法来分析和描述GIS中面目标间的拓扑空间关系，并给出了合理的几何度量参数及计算方法，增强了空间关系的可区分性，进而提高了空间分析的准确性。该方法将空间关系描述过程概括为3步：①目标发现与定位；②空间拓扑关系的分类（粗略分类）；③在空间拓扑关系粗略分类的基础上，引进几何度量参数，实现空间关系的精化。     

线面目标自然语言空间关系集成表达与描述方法研究

提出了一种基于自然语言的线/面目标空间关系集成表达方法。首先,将线目标进行细化分解得到n个特征点和n-1条特征线,根据自然语言的描述习惯分别针对每个特征点和特征线建立线与面目标之间的空间关系,然后按照自然语言以线目标的走向为顺序对线面间空间关系进行描述的规则,对拓扑、方向、度量关系进行集成描述。实验验证了本文方法的可行性。     

基于六角格网的面状地质要素表达方法研究

由于六角格网在不同层级中的自相似性较差,当前对面状地质要素的表达主要是采用相同尺寸的方式,不能同时兼顾要素表达的详细程度和减少数据的冗余。本文提出一种多尺寸混合六角格网的方法,对面状地质要素进行量化表达。首先,基于孔径4的剖分形式,构建不同层级尺寸的六角格网;然后,利用面积比占优法依次迭代计算面状地质要素所对应的多尺寸混合六角格网单元;最后,经实验验证,与不同层级尺寸的六角格网对比分析,本文所提出的方法在格网单元数量和面积相对误差方面都较低,对面状地质要素的表达效果和数据存储较为有效。     

一种基于六角格的越野通行方法

为了解决车辆的越野路径规划问题,分析了影响车辆越野通行的主要影响因子,提出了采用六角格网为基础格网量化地形的数据模型,研究了六角格网的空间数据结构及六角格网属性信息的建模过程。对影响车辆越野通行的影响因素进行了分类分析,重点研究了地形、道路、坡度等对车辆通行等级的影响,并且提出了多因子综合分析方法,建立了多因子综合作用下的越野机动通行性分析模型。     

基于六边形网格的球面Voronoi图生成算法

利用二十面体施奈德等积多面体投影构建了球面多分辨率六边形层次网格;通过边界四元组将六边形单元分解到四元三角形及其子单元中处理;利用改进的四元三角网编码方案建立了网格的数字空间、单元层次编码模型和不同实体在球面上的表达方法.在此基础上,提出了球面Voronoi图的生成算法.实验结果表明该算法与现有算法相比具有更高精度.     

基于六边形网格的球面Voronoi图生成算法

利用二十面体施奈德等积多面体投影构建了球面多分辨率六边形层次网格;通过边界四元组将六边形单元分解到四元三角形及其子单元中处理;利用改进的四元三角网编码方案建立了网格的数字空间、单元层次编码模型和不同实体在球面上的表达方法。在此基础上,提出了球面Voronoi图的生成算法。实验结果表明该算法与现有算法相比具有更高精度。     

空间直角坐标系非线性坐标转换

本文通过线性坐标转换在转换参数较大时产生的弊端从而引出了非线性坐标转换模型,并且从公式的推导中可得到非线性转换中顾及了二次项及交叉项的直接解法以及转换参数的计算方法。最后通过算例证明了在参数较大时线性坐标转换中存在较大误差,同时说明了非线性坐标转换模型的有效性和实用性。     

利用坐标反算的投影网格算法

投影网格算法从投影后的网格入手,通过反算获取投影前的位置,进而完成3维地形的绘制。分析了传统投影网格算法存在的缺陷,提出了改进的投影网格算法,并对改进后的算法进行了测试和分析。认为投影网格算法具有简单直观、易构建高分辨率地形的优点,最后指出了需要进一步研究的方向。     

利用坐标反算的投影网格算法

投影网格算法从投影后的网格入手,通过反算获取投影前的位置,进而完成3维地形的绘制.分析了传统投影网格算法存在的缺陷,提出了改进的投影网格算法,并对改进后的算法进行了测试和分析.认为投影网格算法具有简单直观、易构建高分辨率地形的优点,最后指出了需要进一步研究的方向.     

大范围区域内地心坐标系与参心坐标系的格网转换方法

提出一种大范围区域内地心坐标系与参心坐标系的转换方法,重点研究了该方法的构建模型和算法,计算了基于最小曲率、克里金插值和多元回归三种格网构建模型以及不同格网划分密度下的坐标转换精度。通过与经典坐标转换模型对比分析,实验证明该方法坐标转换精度高,残差分布范围小,能够拟合局部变形,适用于我国复杂地理环境下的大范围区域内地心坐标系与参心坐标系之间的坐标转换。     

GPS坐标成果空间坐标系转换及精度分析

随着科学技术和数字化技术的发展,GPS越来越多的应用于各种测量。GPS测量所获得的成果属于WGS—84空间直角坐标系,而有时我们要使用的坐标为高斯平面直角坐标。因此需要把GPS测量成果通过一定的转换模型转换为高斯平面直角坐标,本文就此内容进行分析探讨。     

空间数据产品坐标系统转换方法与实现

详细介绍了3D产品(DOM、DLG、DEM)在1954北京坐标系、1980西安坐标系、2000国家大地坐标系之间的相互转换。3D源数据包括以Geo TIFF格式为代表DOM数据、以Autodesk公司的DXF文件为代表的DLG数据和以Arc/Info Binary Grid格式为代表的DEM数据。本系统以VB6.0为平台进行开发设计,通过解析各数据文件的文件结构,直接定位、修改数据文件的坐标信息,该系统独立于现有GIS及测绘相关软件产品,数据处理快速,转换效率高,能够比较精确地实现小区域的坐标转换。     

孔径为4的全球六边形格网系统索引方法

从集合论的角度描述基于正八面体的、孔径为4的六边形格网系统,通过对偶、中心剖分两项基本操作建立不同层次六边形格网集合与三角形格网集合之间的递推、包含和层次关系。定义三轴整数格网坐标系描述三角面上六边形格网单元的位置,通过若干定理解决了格网索引的核心问题,如单元笛卡尔坐标的计算,邻近、孩子、父亲单元的判定。据此设计了单元索引算法并通过对比实验进行验证。实验结果表明,本文提出索引算法的平均执行效率约是同类算法的600倍,因而更适合计算机处理。     

海岸带数据集成中的空间坐标转换方法研究

就海岸带空间数据集成中所涉及的多种坐标系统一、多种地图投影转换等问题作了详细分析,并提出了有效的解决方案。