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...     

陈述彭先生早期地理思想之思考

陈述彭先生一生笔耕不缀,为我国地理学事业的发展留下了大量宝贵的学术论著。本文就研读陈述彭先生早期地理论述,试从地理区域研究、综合自然区划、景观综合制图、制图综合指标、地学多维图解五个方面,对先生早期地理学术思想进行了分析,并对先生早期地理思想的现代地理学,以及地球信息科学发展的指导意义进行了思考。     

数字区域应用基础设施研究

针对当前数字区域工程建设普遍存在的一些问题,提出“数字区域”应用基础设施的概念,对其研究背景、参考模型和面向信息共享的公共应用服务平台进行了论述。数字区域应用基础设施是在区域网络基础设施和数据基础设施上层的基础设施,它为电子政务、电子商务、数字城市等各种数字区域信息化应用工程提供基础性的应用服务支撑,由专业信息服务机构、管理办法、标准规范、关键技术和公共应用服务平台构成。信息服务机构是数字区域应用基础设施的主体,是有效联系信息需求方和信息拥有方的桥梁;公共应用服务平台是数字区域应用基础设施的核心,为区域信息共享和交换提供了统一的构架和解决方案。其中,元数据管理和目录服务平台为信息的发布和查询提供了“一站式”入口;信息共享与协作服务平台实现了分布式数据库的信息共享和交换;地理空间信息网络服务平台实现了地理空间信息的集中式共享。最后,总结了“数字福建”应用基础设施建设的成果,对“十一五”“数字福建”工程的需求和发展作了展望。     

地学信息图谱方法研究的框架

本文对地学信息图谱方法从地理学的角度提出了概念性的框架 ,认为图谱研究不仅仅局限于表现 ,而且更重要的是一种分析方法。地学信息图谱是图形、方法和认知三者的综合与统一。讨论了对地学信息图谱概念的认识。然后从中国古代的风水理论和地图学 ,以及物理学和生物学方面分析了人类在使用图谱方法上的借鉴意义 ,最后从哲学、理论和技术的层面上分析和论述了地理学存在的问题 ,指出将分析与综合紧密结合在一起的整体综合思想 ,是地学信息图谱方法的哲学基础。地学信息图谱的内容将是联结地理学传统理论和地理信息系统之间的“纽带”。作为地学信息图谱研究的起步工作 ,地理学在区域地理单元及其等级体系 ;主要地理要素的遥感影像特征分析 ;地学信息图谱的表达方法三方面的进展将会使地学信息图谱的研究获得更清晰的思路。     

循环经济的组织尺度与地理尺度及其政策含义

循环经济体系是一个多尺度的等级结构。本文首先论述了循环经济的组织尺度,指出循环经济组织尺度是世界可持续发展历程在当前时间断面上的映射,现实中的“大中小循环”和“3+1”模式是循环经济组织尺度在实践中的应用;接着,明晰了循环经济的地理尺度,指出就物质循环体系或工业共生体系的实现而言存在着一个最优的地理尺度,传统经济向循环经济体系的演进需要重新探讨地理尺度上的资源环境要素;最后指出,良好的循环经济体系的构建不仅需要两大尺度之间的配合,而且还需要跨尺度层面的沟通与协调。     

地理设计视角下的空间管制规划与应用——以张家界市为例

地理设计作为城乡规划的前沿领域,体现了信息化技术对传统规划领域的革新。空间管制规划是城乡规划的重要组成部分,因其与地理环境结合紧密、涉及要素多、管理难度大的特点,更需借助地理设计,实现规划策略的合理制定和实施。本文在梳理国内外地理设计和空间管制相关研究的基础上,首先界定了本文的核心概念——综合地理单元,理清其与生态功能区划、生态单元等相关概念之间的关系,并阐明了这一概念与地理设计之间的内在联系。同时,分析了我国城乡空间管制规划中传统技术所面临的困境和挑战,论证在这一领域引入综合地理单元的必要性;进而在传统空间管制规划的基础上,以张家界市的实践为例,应用地理设计思维,提出以综合地理单元为基本载体的空间管制系统。并从综合地理单元的划分、管制要素的单元化和综合地理单元的空间管制系统编制等方面出发,构建了一个完整的体系。另从总体功能布局、产业发展、人口调控、交通设施建设等方面,分析该系统对张家界市城乡一体化发展规划编制的支撑作用。     

中国地理学史上的一次大断裂——兼评《汉书·地理志》

先秦地理学有着考察自然、研究自然的传统,而且在这方面取得了辉煌的成就。汉代及其以后的中国古代地理学基本上丢失了这个传统,始作俑者为东汉班固。西汉董仲舒的“罢黜百家,独尊儒术”,不但排斥或扼杀了其他诸子百家,也摧残了先秦儒家注重自然的传统。班固著《汉书·地理志》,屈从当时的潮流,忽视先秦时期“山川,地理也”的传统,赋予“地理”另一种含义,即以记述疆域、政区的建制置和沿革为主,而把山川等自然知识作为附庸,使以后的中国古代地理学走上侧重地理沿革考证、记述社会历史和社会状况之路,形成内容上以史学地理、经学地理、沿革地理为主体的中国传统地理学。先秦地理学与秦汉地理学之间存在一个大断裂。这个大断裂影响了中国古代地理学取得的成就,并使中国古代地理学无法发展衍生出近代地理学。     

山东省地理国情信息综合统计分析技术与实现

地理国情统计分析工作是地理国情数据向地理国情信息、地理国情知识乃至决策智慧转化与提升的重要方法与技术手段。鉴于地理国情综合统计是一项计算密集型、知识密集型、学科交叉的复合型工作,难度大、牵涉面广,目前省级尺度工作开展需进行多项关键技术研究与攻关。该研究从基于指标模型自由组合及统计分析范围自由选择的地理国情信息统计分析计算、基于一致性哈希高容错性算法实现地理数据的高效运算、基于统计知识库的统计分析专题地图快速精细化制图模式、基于归一化方法实现统计分析主题指标分级评估体系等4个方面关键技术入手,创新性的完成山东省地理国情信息综合统计分析工作,取得了软件系统、指标模型、报告、专题图等多项成果。成果在多个政府部门与科研机构得到应用,为部门、科研机构相关处室业务整合与统筹规划,宏观数据对比分析,量化决策向大数据决策转变等提供有力技术支撑和可靠依据。     

一种通用GIS应用体系结构的分析与应用

“:三层”软件体系结构作为构建传统信息系统应用的成熟框架,将其应用于GIS,从整体上看是合适的。但同时考虑到地理信息所具有的特殊性,使得通用的GIS应用还需要在“三层”体系结构中加入一些额外的功能要求。具体分析了“三层”软件体系结构与地理信息的特殊性之后,参考OGC和ISO/TC211的标准规范,提出了一种通用的GIS应用体系结构,并按照体系结构构建了一个GIS应用实例,证明了结构的合理性与可行性。     

加快信息产业化 促进社会经济持续发展

以构建高效信息传输网络为代表的全球信息化浪潮正在蓬勃兴起。这是现代科学技术发展对人类社会的一次革命性变革,对人类社会生产方式、产业结构、价值观和行为规范都将产生深刻的影响。从世界范围看,信息产业从传统的第三产业中分离出来,成为一种独立的新兴产业的趋势已日益明显。信息产业可以成为中国跨世纪发展的支柱产业和具有持久效能的高效经济增长点。而将汽车工业作为全国2/3省区“九五”期间的支柱产业是不适宜的。加快发展信息产业,也是中国根据自身的国情,建立资源节约型的国民经济体系,实现“两个转变”和社会经济可持续发展目标的必然选择。     

地球信息科学的理解与实践

地球信息科学的研究对象是人类智慧圈;其任务是以信息流调控人流、物流和能量流的人地关系,服务于和平与发展。同时论述了地球信息科学的理论与方法,以实例作了深刻分析,并提出用地学信息图谱的方法认识自然、掌握自然规律,反演过去、预测未来的观点。最后呼吁GIS领域应尽快引进格网计算技术,推动地球信息科学发展。     

地图概括中空间目标几何信息传递模型研究

地图概括是实现多比例尺地图生产和更新的一种重要理论方法。目前,国际国内制图学界对地图概括的研究主要集中在发展地图概括算法方面,在地图概括的质量评价方面的研究还很少。为此,本文以信息论为理论基础,以地图概括中空间目标几何信息的传递问题为研究对象,以相应空间目标几何信息的传递效率来度量地图概括中单个空间目标的概括质量。首先,建立了地图概括的空间信息传递模型,描述不同比例尺地图之间空间信息的传递过程。进而提出了地图概括过程中空间目标(即:线和面目标)几何信息的传递模型,并且对地图概括中空间目标几何信息的传递状况进行了评估,给出了具体的计算和实现方法。最后,通过实验初步验证了地图概括中空间目标几何信息传递模型的可行性。     

试论地学信息图谱思想的内涵与传承

地学信息图谱是陈述彭先生倡导的重要理论探索领域。本文根据先生的相关文献和论述,探讨了地学信息图谱思想的内涵,认为图谱是许多领域都采用的表达和分析的方法论,地学图谱是针对地学领域地学现象和过程的图谱,地学信息图谱则强调在地理信息系统支持下,通过定量地学信息（地学数据库）和地理计算实现的地学图谱,以期通过运用地学图形语言进行地理时空表达与分析,用于描述人与自然和谐相处的规律,反演它的过去,评估它的现状乃至预测它的未来。地学信息图谱思想的提出与陈述彭先生的职业生涯密切相关。他青年时期的坚实地理学基础,中年时期将综合地理和地图设计紧密结合的实践,晚年时期对遥感与地理信息系统的引领,促使他集一生在地理科学研究中的丰富理论、方法、技术成果积淀,开辟了这一探索性的地学研究新领域。地学信息图谱是陈述彭先生留给后来者的科学问题。为此,作者根据新近相关领域的研究进展,提出了未来可能的研究方向：全息地图的发展是地学信息图谱表达的重要基础,并有助于进一步发现新的地学现象和新的地学规律。遥感对地表信息的“谱”探知要以地理学“图”分析思想为支撑,它将最终回归于对复杂地表分布与内在发生机理等地理学核心问题的回答。地学信息图谱的认知以人地关系为中心,以实现从客观地理空间到虚拟空间的人地关系新认知构建一套认知理论。地学信息图谱的目标是辅助发现与利用新的地学知识,为实现自动化、智能化的地理知识图谱奠定理论与方法基础。     

数字地球与地球信息科学

本文从全球信息基础设施(GII)、地球空间数据基础设施(CSDI)、地球空间数据网络集成、科学计算可视化出发,阐述了数字地球面向社会大众与面向地球科学研究的两种不同的功能性构造体系的建立,并结合对于地球信息科学的理论、方法和技术的阐述,分析了数字地球与地球信息科学两者之间的关系。分析结果表明,如果将数字地球构造体系的建立与地球信息科学的研究结合起来,必将极大地推动2l世纪地球科学的发展。     

空间信息移动用户服务系统

空间信息移动用户服务系统是空间信息平民化服务的技术基础,是GIS产业商业运行的平台。本文重点介绍空间信息移动用户服务系统的系统特征,系统架构以及商用GIS基础库建设和系统运行的商业模式。     

综述与展望：地理空间数据的管理、多尺度变换与表达

多尺度表达是地理空间数据的重要研究内容之一。本文从地理空间数据管理、地理空间数据尺度变换以及地图多尺度表达3个方面对地理空间数据的多尺度表达研究现状进行归纳和总结,对研究成果进行系统分析与展望。主要分析包括：① 在地理空间数据管理的多尺度数据库与多尺度空间索引方面,多库多版本、一库多版本和一库一版本数据库能够帮助多尺度表达方法构建较好的数据支撑,层次化的多尺度空间索引也是主流的多尺度数据库构建结构。但目前多尺度数据库与多尺度空间索引方法还不具备解决不同层次数据的集成与匹配能力,对不同尺度数据进行实时一致性调整的能力不足;② 在地理空间数据多尺度变换方面,地图自动综合能够较好地与人工智能技术相结合,但由于知识获取的限制,距离实现完全自动综合仍有一段距离;且当前智能化的自动综合研究相关成果主要用于辅助决策,对综合知识的自主学习有待进一步研究;目前多数研究是基于离散的尺度变换模式,对连续尺度变换能力不足;且缺乏强有力的质量控制机制,自动尺度变换结果存在较大的不确定性;③ 在地图多尺度表达方面,地图数据类型多源、种类丰富且使用灵活,多尺度显示的复杂性较高,当前地图可视化对地理信息中隐藏的现象与规律有待进一步挖掘。最后,从智能化自动综合方法、连续多尺度表达模型、深度学习与制图综合及“新”时代多尺度表达等方面对未来发展进行了展望。     

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。     

土地利用制图综合中的拓扑关系约束性规则

当前地图自动综合的理论与算法研究已经取得一定的进展,空间拓扑关系对制图综合起到重要的制约作用。土地利用图主要包含图斑、线状地物、零星地类3类图形要素,数据综合的工作量较大。本文结合土地利用现状图综合过程实践,基于点集拓扑交模型的理论与方法,讨论并分析如何根据图斑之间可能的拓扑关系(相离、点相接、外相邻、内相邻),结合语义等约束条件,选择合适的操作算子(如聚合、融合、退化等),抽象出土地利用图中图斑、线状地物综合前后存在的一些拓扑关系约束性规则。研究成果可作为土地利用制图综合前后的拓扑关系检查的一项依据,为综合算法的设计与实现提供一定的参考价值。后续的工作是:进一步完善该规则与算法,进行实验与应用。建议规则库与算法相分离,以保持各自的灵活性和独立性。     

地学信息图谱思想与实践探索

本文回顾和综述了陈述彭院士关于地学信息图谱的学术思想,该学术思想来源于陈先生的科学实践。他提出了地学信息图谱的相关概念及其类型体系,地学信息图谱是地学图谱与现代信息技术结合的产物。地学信息图谱的核心在于发现地学时空知识和规律,并能为社会经济建设提供应用服务。按研究对象划分为地学各分支学科的信息图谱和各行业的信息图谱,按功能划分为：征兆图谱、诊断图谱和实现图谱。陈先生发展了地学信息图谱生成的技术方法,提出了地学信息图谱的工作流程,促进了地学信息图谱在经济社会发展中的应用。陈先生指出了发展地学信息图谱的创新方向：创新地学大数据获取技术方法,提升地学信息图谱生成智能化与自动化水平,促进地学信息图谱应用的深度和广度。陈先生指出网格地图是地学信息图谱的重要基础。该思想至今对推动地球信息科学的发展及其在解决国家重大战略需求方面,仍然具有重要的指导意义。总结了在陈先生地学信息图谱思想的指导下,在地学信息图谱方面的一些实践探索和结果,包括：发展了基于知识发现的专题信息提取和多数据多知识协同的精细地表要素获取的技术方法,提高了水体、绿被、积雪和城乡聚落提取以及精细土地利用和精细植被类型信息获取的自动化水平和效率;拓展了时空变化图谱的研究和应用,提升了时空变化图谱生成的智能化水平和效率;地学信息图谱在社会经济发展、生态建设、环境保护和灾害风险防控等方面的应用实践已展示出了巨大前景。最后,结合新时代共建全球人类命运共同体和地球科学国际化的重大战略需求,提出了开展全球地学信息图谱关键技术与应用研究,以期实现地表大观测到大数据,再到大知识大应用的提升转化,支撑地表治理体系和治理能力的现代化,提升地学服务经济社会发展的水平和能力,彰显学科特色与优势。