基于空间格网的城市功能区定量识别

随着城市化进程加快,城市功能区的合理规划和管理愈来愈重要。本文利用北京市西城区20 622条POI数据,将西城区分割为25×25及50×50的空间格网,采用样方密度法,以及频数密度、类型比例两个指标对城市功能区识别及划分,对西城区单一功能区及混合功能区识别和可视化,并探讨其分布规律及影响。将结果进行对比分析:格网大小及数量影响城市功能区的定量识别及划分,在不同的应用环境下需要使用不同大小的空间格网识别城市功能区,从而在宏观上更好地了解城市分布规律,为城市管理及决策提供数据支持。     

基于地球系统空间格网的全球大数据空间关联与共享服务

对地学领域全球观测及分析模拟的大数据进行空间关联,可以促进数据共享利用,更好地服务于全球变化与地球系统科学研究及社会公益事业。本文分析了全球大数据的共享现状、存在问题和发展方向;介绍了一种基于球体退化八叉树的地球系统空间格网(ESSG),及其和现行坐标系统的关联与转换方法;提出了基于ESSG的三元组数据结构、全球大数据空间关联模式、大数据集成组织与对象表达原理;并基于云环境和Web服务技术,设计了基于ESSG的全球大数据共享服务模式。搭建了试验环境,开发了软件,以全球地壳数据、DEM和大气数据为例,实现了全球大数据空间关联、集成可视化与共享服务。     

基于SuperMap的空间大数据可视化技术研究与应用

人类正从IT时代走向DT时代,诸多的技术手段使大数据处理技术能够从大规模数据中分析出相关模式或趋势,让我们对海量数据的价值挖掘充满了期待.当可视化呈现让大数据的潜力达到最大时,以往未被观察到的现象或趋势很容易被发现,用户能够快速地获得更多信息,发现他们所需要的价值.因此,如何最大化地呈现大数据中隐含的价值变得尤为关键.本文将重点研究空间大数据的可视化方法,充分发挥数据可视化的作用,帮助用户挖掘隐藏在空间大数据中的价值.     

一种基于规则格网的等值线生成方法

随着规则格网数据的获取手段不断发展,规则格网数据趋于海量化,而现有的一些软件对于大数据规则格网追踪等值线无法应对。针对传统方法较为占用内存问题,文章研究并提出了一种基于规则格网数据的逐行追踪等值线的方法:通过编程实现,与传统方法对比,该方法在处理大数据规则格网时的速度优于传统方法,在算法执行时,逐行追踪等值线方法对于计算机内存占用与传统方法相比大大减少;为了解决传统的等值线光滑与精简方法中出现等值线交叉的问题,文章提出采用规则格网插值与抽稀的方式来完成。     

多尺度空间格网数据的索引编码研究

针对多尺度格网数据访问效率问题,本文设计了一种基于格网空间索引的多尺度格网数据索引编码体系。该索引编码有着较高的编码和访问效率,较好的满足了多尺度格网数据分析时的效率需求。     

全球六边形离散格网数据的三维可视化方法

针对全球六边形离散格网的三维显示化方法开展研究,设计了一种六边形格网的空间层次结构(hexagonalquaternary balanced structure,HQBS),采用四位码元对格网单元进行编码,定义并实现了格网向量的基本运算,利用这些运算可以方便地实现格网单元的空间索引。在此基础上还研究了全球离散格网的动态生成与显示算法、可视化区域裁剪等相关内容。试验表明:全球格网动态生成的效率110～370单元/ms之间,加载空间数据后,格网数据和空间数据逐层加载的时间在300 ms左右,能够保证加载空间数据后的显示刷新率在20帧/s左右。     

基于格网划分的海量数据Delaunay三角剖分

提出基于格网划分、面向海量数据的Delaunay三角剖分方法,它首先把数据集划分为若干格网块,按照格网划分的逆序对每个格网块采用基于自适应格网划分的分割-合并算法进行Delaunav三角剖分,把格网块Delaunay三角网中不受边界影响的三角形进行存储并释放内存,然后顺序合并相邻格网块Delaunav三角网,形成全局或类全局Delaunay三角网.该方法对计算机硬件配置要求较低,适合于并行处理,可以实现面向海量数据的Delaunay三角剖分.     

多尺度空间格网数据的索引编码研究北大核心CSCD

针对多尺度格网数据访问效率问题,设计了一种基于格网空间索引的多尺度格网数据索引编码体系。该索引编码有着较高的编码和访问效率,能较好地满足多尺度格网数据分析时的效率需求。     

基于规则格网数据的区域边界矢量化算法

区域分析法是在作战测绘保障中研究战场环境的基本方法。特定区域的准确、详细的描述,需要获取区域矢量边界和建立区域之间的拓扑关系。以往通常采用等值线追踪算法获取描述区域的矢量边界,其结果在边界的自封闭性、完整性和建立拓扑等方面存在问题。文中就如何对规则格网数据所描述的区域通过二值化处理,运用八向邻域的有向判断策略,提出了一种获取描述区域矢量边界的算法。     

格网地图的新一代

人与自然的协调、和谐、健康的发展,区域统筹规划与信息共享,都需要一种宽容、简便和明晰的空间统计分析方法。格网地图仍然是其中一种最佳的选择。格网地图历史悠久,应用广泛。在信息网络社会中,它的优势尤其明显。在新一代互联网和格网计算新技术的支持下,作为数据挖掘、数据库建设和应用软件概念设计的一种新工具,将大有可为。"中国国家网格"系统的建立及其高性能节点的研制成功,将为格网地图的应用开拓更加宽阔的前景。     

一种基于多尺度DoG滤波器的高动态范围的映射方法

提出了利用多尺度DoG滤波器模拟人眼视觉的边缘相阻机制,计算出人眼观察各像素的适应性亮度,并对图像各适应性亮度下的色度进行适应性调整;通过计算光感知细胞在各适应性亮度关系下的相对视觉感知信息,提出可保持视觉空间中各维颜色的相对视觉感知信息的映射算法,从而实现了基于多尺度DoG滤波器的高动态范围图像映射。该算法可以在保留高动态范围图像中场景的纹理细节和颜色的前提下,使高动态范围图像能真实地显示在动态范围较低的显示设备或纸张上。实验测试说明,该算法能够正确地再现高动态范围图像原有的场景信息。     

基于球面六边形网格系统的空间信息处理方法

利用球面离散网格系统管理全球海量空间信息是一种受到普遍关注的新途径.文中提出的方法首先采用施奈德等积多面体投影将平面多分辨率六边形网格映射到球面构成网格系统;然后通过边界点四元组将球面六边形网格之间的空间关系转化为球面三角四叉树处理,利用扩展的QTM编码方案在3轴离散网格坐标系下实现了经纬度和单元地址码之间的转换;最后提出了单元分析和检索算法.实验结果表明,这种数据处理方法直接对单元地址编码进行操作,具有较高的效率.     

基于球面六边形网格系统的空间信息处理方法

利用球面离散网格系统管理全球海量空间信息是一种受到普遍关注的新途径。文中提出的方法首先采用施奈德等积多面体投影将平面多分辨率六边形网格映射到球面构成网格系统;然后通过边界点四元组将球面六边形网格之间的空间关系转化为球面三角四叉树处理,利用扩展的QTM编码方案在3轴离散网格坐标系下实现了经纬度和单元地址码之间的转换;最后提出了单元分析和检索算法。实验结果表明,这种数据处理方法直接对单元地址编码进行操作,具有较高的效率。     

利用球面离散格网组织空间数据的关键技术

球面离散格网系统是一种能够一体化表达空间位置和测量精度的新型空间数据模型.在分析其优点的基础上,提出利用球面六边形格网系统组织多源、异构空间数据的基本思路.对其中涉及的高精度离散格网系统设计、层次格网编码与索引方案、实体表达与数据重组、实体查询与分析算法等关键技术提出了解决方案.通过原型系统验证了其可行性.     

基于Web整合的地理空间数据可用性评价方法

互联网的快速发展,一方面产生了大量数据,另一方面也不可避免地增加了数据滥用的风险。多年来,学者们围绕数据质量开展了大量研究,却对数据可用性问题关注不够。本文根据地理空间数据的特点,提出了数据可用性的评价指标,建立了基于层析分析法与专家排序法的评价方法,并对交通道路数据及其对应的网络信息进行了整合、分析与评价。结果表明,该方法能够较好地评估基于Web集成的地理空间数据的可用性,从而有利于进一步判断利用该数据进行分析后所得结果的可信度,为数据应用奠定基础。     

基于VGI的境外地理空间数据获取

为顺应改革开放和世界全球化发展需求,弥补我国缺少境外地理空间数据的不足,研究了通过VGI方式获取境外地理空间数据的新途径。通过问卷调查方式对志愿者贡献境外地理信息的意愿与方式进行了分析,设计了利用志愿者贡献的GPS轨迹数据提取道路、兴趣点数据的方法,开发了原型系统;并通过实际数据验证了该方法获取境外地理信息的可行性。     

基于网格中心点虚拟参考站的伪距差分方法

传统网络伪距差分定位方法中,服务端播发多个基准站观测卫星的伪距改正数和坐标,流动站用户接收所有基准站伪距改正数后内插得到自身所需伪距改正数。为简化流动站算法、保护国家大地坐标安全,本文提出了基于网格中心点虚拟参考站的伪距差分方法,该方法是将经纬线网格的中心点作为虚拟参考站,将基准站的伪距改正数内插到该虚拟参考站上,播发各虚拟参考站坐标和伪距改正数,流动站通过单点定位确定所在网格,利用其中心点上参考站的伪距改正数进行差分定位。试验表明,该方法在静态与动态情况下平面与高程方向均能获得亚米级定位。     

基于通比例尺思想的多尺度空间数据组织方法

在多尺度空间数据库建设过程中,数据的有效组织直接关系到数据实际应用的效率,甚至关系到多尺度空间数据库建设的成败.首先对建库数据随尺度变化的特征与多尺度数据的层次连通关系进行分析;然后从减少数据冗余和便于数据维护的角度提出基于通比例尺思想的多尺度空间数据组织方法,该方法基于"分层-分类-分级,尺度尽量共享"的原则,对多尺度空问数据进行了有效组织,能够解决部分空间数据纵向不一致的问题;最后通过实际应用验证该方法的有效性.     

一种R树与格网结合的海量地铁隧道点云管理方法

为满足海量地铁隧道点云的高效处理需求,提出了一种R树与格网结合的海量地铁隧道点云管理方法。针对隧道点云的空间分布特点,在全局将大范围点云划分到格网中,并使用R树管理非空网格;在局部使用八叉树与四叉树混合的索引方法管理单个网格内的点云。为了提高点云的渲染效果,提出了基于网格面积的多细节层次结构（levels of detail,LOD）回溯构建方法,并采用高效的单文件存储方式存储点云。实验结果证明了所提出的方法在海量隧道点云的管理和可视化方面优于传统方法。