时空数据模型及时空地理信息系统功能架构

地理信息系统(GIS)就其实质而言,是现实世界的一种数据抽象模型。但现有的GIS数据模型缺乏跟踪现实世界实体变化的能力,因为它只保存实体的现势数据,而对于各种历史状态数据则无法保存,是一种快照数据模型。随着地理信息系统在行业应用的普及和深入,人们开始认识到地理信息系统应该具有描述现实世界中各种时空变化的能力,既可以分析其过去,又可以预测其未来(发展趋势)。这种想法导致了时空地理信息系统和时空数据模型概念的提出。本文分析了时空数据建模方面的技术问题;并讨论了主要的建模方法。认为历史接续关系和时序刻画是时空建模的主要内容。     

改进基于事件的时空数据模型

本文回顾了基于状态的时空数据模型和基于事件的时空数据模型。为了完整记录下时空的变化过程,有利于时空过程的查询,论文针对栅格数据提出了一种改进基于事件的时空数据模型。该模型完整地记录下地理现象的变化过程,并将地图数据的当前状态作为基图。由于大多应用中对现状图调用的最多,所以将现状图作为基图改进了系统的运行效率。最后,为了体现模型查询变化信息的优势,文章分析了一些时空查询实例。     

GIS时空数据模型在姓氏谱系研究中的应用

从应用GIS对中华姓氏历史进行分析与模拟的视角出发,提出一个基于事件的姓氏时空谱系数据模型,弥补了现有时空数据模型对姓氏时空分析存在的不足,为GIS对姓氏历史的时空分析研究奠定了基础。     

面向全空间信息系统的多粒度时空对象数据模型描述框架

全空间信息系统是一种面向从微观到宏观的动态复杂世界的空间信息系统,其理论基础是多粒度时空对象数据模型。为了确定多粒度时空对象数据模型的具体内容,需要确定描述多粒度时空对象特征的基本框架;为了开展多粒度时空对象的实际建模,需要明确多粒度时空对象数据模型的建模过程。为此,本文首先从数据模型、数据管理、可视化、空间分析和实际应用5个方面,分析了全空间信息系统与传统GIS的联系与区别,从空间范畴、动态变化、复杂关系、认知与行为、可视化技术、时空大数据分析6个方面,分析了传统GIS空间数据模型存在的不足;在此基础上,提出了多粒度时空对象的多粒度、多类型、多形态、多参照系、多元关联、多维动态、多能自主7个特点,确定了由时空参照、空间位置、空间形态、组成结构、关联关系、认知能力、行为能力和属性特征8项内容构成的多粒度时空对象数据模型描述框架;最后在分析了传统GIS空间数据模型建模过程的基础上,提出了多粒度时空对象数据模型的建模过程和思路。     

基于OGC简单要素规范的面向对象时空数据模型

针对时空数据模型与时态地理信息系统研究中存在的几类问题,本文提出了一种通用的面向对象的时空数据模型,即GOO-STDM。该模型从时空对象的基本属性和行为出发,运用面向对象方法,将地学对象封装为空间、专题、时间的整体,满足地学对象的what/where/when语义。在此基础上,利用开放地理空间联盟(OGC)的简单要素规范(SFS)以及对象-关系型数据库设计了模型的时空类结构、时空拓扑关系函数、存储方案和时空中间件实现方法。GOO-STDM模型具有较好的扩展性、实用性和通用性,为时空数据模型的研究提供了新的思路。     

基于特征的海洋锋线过程时空数据模型分析与应用

客观世界存在时空场,大部分地理实体或现象在时空域具有动态变化特性,其空间、时间和属性是过程的统一体,传统的GIS时空数据模型在描述、表达、组织与分析这类数据时面临许多挑战。然而,基于特征的数据模型和以过程为对象的时空数据组织在动态数据的描述与表达的方面具有独特的优势。本文探讨了基于特征的线过程时空数据模型组织的六元组框架体系,实现空间、时间和属性的一体化存储和地理实体的动态分析。在分析线时空过程特性的基础上,归纳总结出3大类12个类别的线过程,进一步提出了基于特征的线过程时空数据模型(Feature-based Line Process Spatio-temporal Data Model)的概念;利用文件层次分块结构对时空线过程数据进行了组织与存储。最后以海洋锋为实例,探讨了该模型在时空数据组织、时空查询、时空过程提取和时空过程可视化等方面的应用。结果表明,该模型能够很好地应用于具有时空过程特性的线数据中,也为时空数据模型的总体设计提供借鉴。     

地学领域数据网格的构建与其应用案例分析

网格是20世纪90年代中期发展起来的新技术,它把互联网上分散的资源融为有机整体,实现资源的全面共享和有机协作。本文简单介绍了信息领域网格的起源和发展过程,并对几种网络计算技术进行了比较分析。进而将网格技术引入到地学领域,对地学数据网格作了初步的需求分析,阐述了构建地学数据网格的思路。最后,以人地系统科学数据网格为例,分...     

“数字房产”时空数据模型的建立与应用

本文根据“数字房产”中空间数据变化缓慢、属性数据变化频繁的时空变化特征,提出一种快照序列模型和基态修正模型相结合的时空数据模型。在信息系统中,据该模型提出三库分离技术,实现了对房产时空数据的管理。     

GIS时空数据模型在城市地下管线数据库中的应用研究

信息化管理是城市地下管线综合管理的重点发展方向,管线相关信息量的增加及动态化更新给信息管理系统及数据库开发带来一定难度。分析GIS时空数据模型在城市地下管线数据库中的应用,分析探讨基于城市地下管线的GIS时空数据模型及时空数据库的建立和应用,供相关人员参考借鉴。     

基于时空组Lasso与分层贝叶斯时空模型的变量选择方法

从高维度、大数据量的时空数据中有效选择变量是时空数据领域的重要问题之一,现有的时空数据变量选择的方法在变量选择的过程中未充分考虑时空相关性,时空变量选择阶段与预测阶段分开进行,且往往需要人为设定时空点个数阈值判定变量的取舍,从而无法较为准确的选择对因变量影响最大的变量子集,导致后续预测效果较差。本文针对上述不足,提出了一种基于时空组Lasso与分层贝叶斯时空模型的变量选择方法,称为分层贝叶斯时空组Lasso变量选择模型（Hierarchical Bayesian Spatio-temporal Group Lasso Variable Selection Method,HBST-GLVS),该方法首先利用时空组Lasso进行变量选择,通过引入最大时间滞后和最大空间邻域充分考虑时空相关性,并根据时空数据连续性,将同一时空变量的时空点进行整体惩罚,避免人为设定时空点个数引起局部片面性。然后,利用分层贝叶斯时空模型对变量选择的效果进行验证,将变量选择过程与模型验证过程置于同一框架下进行参数的调整,从而得到最优的变量子集。实验结果表明,与现有方法相比,本文方法在北京空气质量数据集、波特兰交通流...     

自然资源资产数据体系与审计信息化建设思路

针对领导干部自然资源资产离任审计工作的特点和需求,提出了自然资源资产数据体系与审计信息化建设思路。着重介绍了数据体系构成、数据来源和数据库的设计,提出了审计信息化建设的原则、总体框架和功能设计,分析了当前存在的关键问题并提出建议,为自然资源资产审计信息化建设提供了一种思路和方法,对自然资源资产离任审计工作具有借鉴意义。     

水务数据中心建设研究

结合广州市水务数据中心建设工作,对水务数据中心设计思路、整体框架、建设内容进行了详细的阐述,为全市水务信息化建设提供信息支撑。     

自然资源部政务网站建设研究与实践

自然资源部政务网站是部机关办公的总门户,数据集成和共享的总平台.根据多年的网站建设和管理经验,本文基于网站系统架构和内容管理系统功能设计,结合网站建设思路,阐述网站的内容体系建设,构建一套完善的网站维护和管理模式,介绍人员权限管理模式、办公自动化业务系统及视频系统集成模式、检索查阅模式的技术实现方法,可为国家行政机关政...     

基于融合技术的结构性栅格时空数据平台的构建

时空数据融合是当前研究地理现象空间格局的数据存储、处理方法与有效途径。在构建国家资源环境时空数据平台过程中 ,我们设计了基于 1 km栅格单元的土地利用现状与变化数据库。这种时空数据表达方式的优点 :(1 )在保持面积信息不损失情况下明显减少了数据存储量 ,并且满足区域分析的空间尺度要求 ;(2 )便于多时间序列的数据存储与变化分析 ,以及变化专题信息提取与结果显示 ;(3)有利于区域土地利用变化环境背景与驱动力分析 ,可以实现与其他多源数据的有效融合 ;(4 )从小尺度到大尺度的空间尺度转换非常便利 ,在空间聚合的基础上能够快速实现从区域分析扩大至国家尺度、全球尺度的分析。     

城市街道三维导航地图数据制作方法的研究

主要是以1:2.50 000比例尺的导航数据为基础,结合卫星影像和国家基础地形图数据,通过对市场需求和导航仪具体功能的分析和研究,定义出市街图包含的要素:街区面、道路面、道路边线、建筑物面、铁路面、水系面、绿地面、显示文字,以及对具体各要素的实施方法的制定。并且通过实验证,已获得市场认可。未来还将逐步改进,得到更加成熟的市街图方法,以满足更广泛的市场需求。     

基于三调成果的自然资源本底数据整合研究

我国自然资源实行分头管理,导致其调查成果存在交叉重叠,不利于山水林田湖草作为一个生命共同体进行系统治理.通过建立三调工作分类与现有各类自然资源专项调查成果地类分类对照表和不同自然资源专项调查成果数据空间整合规则,以第三次国土调查成果为基础,整合关联森林、草原、湿地、水流等现有专项调查成果,形成自然资源本底数据,为实施自...     

大范围点质量模型快速构建方法研究

针对大范围点质量模型构建中遇到的大型线性方程解算的难题,提出基于窗口控制的残差点质量模型构建方法。将点质量模型由原来的稠密线性方程转化为稀疏线性方程,并在普通计算机上完成112 896阶稀疏线性方程的求解。以空中扰动引力计算为例,与传统的点质量模型和位系数模型的计算结果进行比较。结果表明,该方法能够在保证计算精度的同时有效扩大解算范围,提高解算效率。     

矿产资源潜力评价数据模型研制、开发、应用与数据集成建设

通过研发矿产资源潜力评价数据模型、应用软件及相关方法技术,并全程支撑国土资源部全国矿产资源潜力评价工作(2007~2013年),实现了全程信息数字化、预测处理GIS化、预测结果定量化、预测定位精准化、成果规范化与集成化,取得了大量创新性成果,建立了矿产资源潜力评价数据模型研制、开发、应用与数据集成核心方法技术体系。实践表明该技术体系科学有效,在矿产资源潜力评价乃至地质信息技术领域,具有开拓、引领、示范作用和里程碑意义。     

基于散乱数据的球面自然样条插值法

针对球面散乱数据插值问题,结合三元多项式自然样条方法的基本原理,提出一种新的逼近球面上散乱数据的自然样条插值方法,利用新的方法对给定区域内的三元函数进行数值逼近实验。将数值实验误差与理论误差对比(5%),结果验证了这种方法在球面散乱数据逼近问题上能够有效的使最大误差控制在2%以内。研究结果表明,这是一种比较有效的球面散乱数据逼近方法。