面向三维地质建模的领域本体逻辑结构与构建方法

结合三维地质建模的应用,分析面向三维地质建模的领域本体的组成和层次结构.结合地质语义的特点,提出突出概念间关系的五元组逻辑结构和基于迭代思想的构建方法.该逻辑结构由概念、概念间语义关系、概念间层次关系、属性和实例组成.基于迭代思想的构建方法分为需求分析、领域共享词语的字典库构建、本体表示、本体集成和本体评估等步骤.以OWL语言描述工具,结合正断层本体实例探讨了面向三维地质建模领域本体逻辑结构的描述和构建方法.     

基于地理本体的空间数据集成方法及其实现

为解决多源空间数据语义集成问题,在已有研究成果基础上,提出了基于地理本体的空间数据集成方法。该方法采用局部本体向标准本体集成的策略,在构建具有公共内涵属性模板的地理本体前提下,通过地理概念语义关系集合运算构建局部本体概念与标准本体概念间的语义映射关系,实现地理本体集成,并以这种语义映射关系及概念与对象类的关联关系为媒介,通过空间数据语义细化和空间对象融合 、分割等过程完成空间数据集成。在此基础上,设计开发了基于地理本体的空间数据集成原型系统,并以某土地利用数据为例进行了实证研究,结果表明:基于地理本体的空间数据集成方法能有效集成具有不同语义的空间数据集。     

数字城市框架下地理信息服务语义分析

构建数字城市服务公共平台,能够有效地解决异源异构数据共享的问题,实现地理信息互操作。该文以数字城市服务公共平台下的地理信息服务为例,基于本体论,利用属性枚举的语义表达方法构建地理信息服务本体,以明确且形式化的方法描述服务语义,力图解决地理信息服务语义共享的问题。最后给出数字城市公共平台部分地理信息服务的形式化语义描述,在Protégé软件中完成地理信息服务本体的构建,同时结合HermiT1.3.4实现推理过程,并以地理编码服务为例构建了一组本体结构。     

地理本体及其应用初探

将本体论的思想和方法引入到地理信息领域,提出了本体论在地理信息科学中的确切含义,并阐述了建立地理本体的意义。重点研究了基于本体的地理信息服务,并在对各种本体表示语言进行分析比较之后,选择最有发展前景的OWL语言构建了一些简单的地理本体,用实例说明如何将本体应用到地理信息服务中。     

基于时空本体的数据库模型

构建时空本体的出发点是它能显式地表达地理时空数据所蕴含的学科感知知识,能有效实现不同学科间的信息共享.该文从本体论的角度,对动态变化的地理现象和事物概化,并归纳为时空对象本体、时空事件本体和时空过程本体;从数据库的实现角度,对三类本体进行增强型语义描述、概念化模型图论、元组表达和语义增强型查询.该模型注重描述和表达地理现象和事物的动态变化,也注重描述变化成因.最后,应用该模型研究海冰变化,以验证模型的实用性.     

基于WebGIS的汶川地震次生地质灾害信息管理系统

汶川地震次生地质灾害数量多、分布广且类型复杂,严重威胁灾区人民的生命财产安全。为了分析次生地质灾害发育分布规律,并用于减灾防灾,急需一种有效的方法来对现场调查获取的大量地质灾害数据进行管理。以信息建模理论为指导,运用统一建模语言UML,并结合GIS空间数据模型分析,以建立面向对象的空间数据模型,及实现海量地灾信息综合管理为目的,研发了汶川地震次生地质灾害信息综合管理系统(WIMS)。利用GIS的强大空间图形管理能力、数据库技术以及网络开发等技术,以发布图形服务与数据服务的方式实现地质灾害数据共享,解决了空间数据编辑及提升地图访问速度的关键技术问题。该系统不仅能够为灾害管理部门制定防治方案提供一定的参考依据,并且能够为广大群众提供一个认识地质灾害的公共平台,提高全民防灾意识。     

基于本体的土地利用数据分类分级表达

空问数据分类分级表达是GIS最基本的功能之一.针对目前GIS中空间数据表达的不足,借鉴Frederico.T等学者关于本体驱动的地理信息系统中类的变化类型及其变化机制的思想,将土地利用中类的变化分为垂直导航和水平导航2种类型.利用OWL描述的地理数据分类等级体系中的一个概念导航到其父概念或子概念,通过合并地理本体中的某个地理概念的所有子概念所关联的地理要素类中的要素,实现地理空间数据内容的复合;通过将地理本体中的某个地理概念所关联的地理要素类中的要素分别归类到其子概念所关联的要素类中,实现地理空间数据内容的特化.基于本体方法研究地理数据分类分级表达是对目前地理空间数据可视化表达方法的有益补充和丰富.     

黄土地貌本体的构建方法研究

由于人类认知差异和语义描述的模糊性,导致地理要素语义表达的不一致以及信息共享的极大困难.鉴于本体是解决基于语义知识表达的有效方法,该文以黄土地貌为例,使用本体的形式化定义形式,对黄土地貌概念进行语义形式化表达,提出了构建黄土地貌的五元组逻辑结构,进而建立了黄土地貌的本体模型.     

三维场景中无人机地理视频数据的集成方法

建立无人机地理视频数据描述模型的核心要素包括描述无人机位置和姿态的空间数据、与空间数据对应的视频数据以及描述地理视频基本信息的元数据。对空间数据扩充时间线性参照,使其对应指定的视频帧或视频片段,通过空间数据、时间线性参照解算视频帧地理位置,将视频数据与空间数据集成,实现地理视频的查询、更新、三维渲染以及视频帧定位。以乌鲁木齐市白鸟湖新区为试验区,通过采集视频数据,同时结合OSG图形引擎设计了三维无人机视频GIS系统。系统测试表明,该文提出的无人机视频与三维GIS集成方法是可行的,且技术实现简单。应用分析表明,将无人机视频与三维GIS集成可提高视频影像判读效率,有利于获取更多空间属性信息,在城市安全、灾害监测等领域具有重要应用价值。     

岛礁本体构建及其在空间数据组织中的应用

鉴于当前缺乏针对岛礁及其资源环境领域知识的建模,导致要素语义表达中的模糊性和差异性,难以满足相关空间数据组织与共享的需求。该文在深入分析岛礁及其资源环境相关领域知识的基础上,引入地理本体理论与方法,充分考虑各要素的概念与关系特征,通过定义类、属性、关系和约束条件,实现对要素概念及关系的形式化表达,以完成岛礁本体的构建;同时利用四叉树编码实现岛礁与空间数据间的映射关联,以支持岛礁空间数据的一体化集成与管理;最后分别以永兴岛与海浪数据为例说明该本体规范化表述,并以岛礁信息检索为例验证其有效性。结果表明该本体能较好表达岛礁及其资源环境要素的相关知识,具有一定的实用价值。     

东川地质灾害成灾特点及减灾社会化

云南省昆明市东川区是著名的泥石流多发地区,有灾害性泥石流沟70条、滑坡163个,其它地质灾害主要有地震、地裂、地陷、危岩、水土流失等.灾害非常严重,仅泥石流平均每年注入金沙江1 000×104m3泥沙,东川区的地质灾害有分布地域广泛、类型多样、成灾严重、灾害频发、预防和治理难度大等特点.多年来对危害严重的20多条重点滑坡泥石流沟进行整治并取得明显效果.为加强面上80多条泥石流沟及100多个滑坡的灾害预防和治理,应该以地质灾害主管的国土部门为主,调动各方及群众积极因素,做到主动预防,制定减灾预案群策群防,使减灾社会化,才能最有效地全面控制地质灾害的危害.     

岷江上游多级多期崩滑堵江事件初步研究

本文研究了岷江上游地区较场-茂县-汶川长约100km河段上形成多级、多期大型滑坡堵江事件。研究表明，这类特殊的地质灾害有其发生发展的特殊的地质背景，它们造成的灾害和环境效应较一般的滑坡灾害更严重。有针对性对岷江上游这类灾害进一步深入研究是很必要的。     

云南省武定县地质灾害发育规律及其防治对策研究

武定县属抬升区,新构造运动较强烈,在野外调查的基础上,运用环境与灾害地质学的原理和方法,对境内地质灾害类型、空间分布特征及其成因和影响因素进行了分析,武定县具一定规模和危害的地质灾害点144处,北部相对集中分布,认为武定县地质灾害类型多样,活动频繁,灾情较重,并提出了防治对策,为武定县的地质灾害防治和减少人民生命财产的损失,提供了一定的参考依据.     

河南省地质灾害综合区划

首先讨论了河南省各种地质灾害的特点，在此基础上确定了地质灾害综合区划的原则，并把全省划分为４个区。     

湖南境内沅水流域地质灾害形成因素分析

沅水流域流经湖南省的西部地区，由于地质环境和社会经济背景的特殊性，已成为湖南省地质灾害的主要分布区。通过对流域内地质灾害发育特征的归纳，着重从自然影响因素和人类活动两个方面来分析流域内地质灾害的形成。主要采用灰色关联理论来分析流域内大气降水、地形条件和人类活动等3个主要致灾因子的关联度，其结果分别为0．8332、0．6589和0．5654，从而来探求流域内地质灾害灾变机理的规律性，为流域内各个地区的防灾减灾提供依据，最大限度减少地质灾害所造成的经济损失，促进流域内社会、经济、生态环境的可持续发展。     

长春市土壤重金属污染特征及其潜在生态风险评价

以长春市区土壤为对象,研究土壤中重金属污染的特征,并采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法对土壤中重金属的潜在生态危害进行了评价。结果表明,长春市区土壤重金属污染较重,尤其是铅和镍。污染源的空间差异性引起不同功能区土壤中重金属元素的含量不同。长春市土壤达到轻微生态危害,且铅、铜和锌对土壤生态危害达到轻微生态危害;不同功能区达到生态危害程度的顺序依次是公园>郊区耕地>工业区>住宅区>开发区。     

澜沧江乌弄龙电站坝前崩塌堆积体发育特征及稳定性评价

云南澜沧江乌弄龙电站地处滇西北山区,坝前500 m处有一近480×104m3的大型堆积体。该堆积体长1 200 m,宽100~200 m,厚8~10 m,具有上部收敛、中部约束、下部发散的分区特征,各区段内堆积物在块度组成、剖面结构、植被发育、坡度变化等方面都显示出一定的对应特征。这样一个大型堆积体置于坝前显然对未来建坝蓄水存在安全隐患。因此,在分析其现有变形动态的基础上,结合大剪试验和对堆积体休止角的统计资料,选择合理的力学参数进行稳定性计算。结果表明,该堆积体在天然状况下处于临界稳定状态,这与其目前的实际情况一致,但在蓄水后堆积体会产生失稳破坏。最后,针对堆积体自身的结构和分区特征,提出相应的防护措施和建议。     

矿山地质灾害链及其断链减灾实践研究

矿山地质灾害链是由采空区灾害链、矸石灾害链、矿井水灾害链、矿井瓦斯灾害链和高温热害灾害链等组成,它是由煤炭开采活动引发的灾害链,结构上属于树枝状灾链。分析了矿山地质灾害链的链式效应特点以及地质灾害链之间的协同作用、时间和空间分布的复杂多样性以及承灾体类型的多样性等。矿山地质灾害链的承灾体随着灾害链的延伸类型趋多,在其减灾措施中宜在上游的链环上采取措施,以便获得较好的经济效益。针对矿山地质灾害链的特点提出了控制灾害链源头的发生和危害、切断灾害链等措施,并在平顶山煤矿山进行了实践。     

Population of a spatio-temporal knowledge base for jurisdictional domains

Jurisdictional domains are legal divisions of the Earth’s surface frequently used in classification and search systems for location-based queries. However, there are few compilations of jurisdictional domains that include their evolution. One of the causes is the complexity of their generation. As an advance in this area, this paper describes a process that facilitates the creation of knowledge bases containing the evolution of jurisdictional domains. As application example, this paper presents the creation of a jurisdictional knowledge base of Spain with its evolution between 1830 and 2011.     

京津冀地区县域单元地质灾害风险评估

以京津冀地区为例,探索县域单元的地质灾害风险评估方法。通过测算地质灾害危险性与承灾体易损性,以定性综合评估的方式实现县域单元地质灾害风险评估。实际评估中,将承灾体易损性分为人口安全易损性与资产易损性,分别用因灾死亡人口比与因灾直接经济损失比加以表征;再以国土资源部2001-2015年地质灾害灾情数据为基础,参考1950-2000年灾情数据,提出人口安全易损性与资产易损性的分级标准,并在京津冀地区进行了评估。结果表明：研究区整体地质灾害风险低,204个评估单元中仅有6个为中风险区,包括河北省涞源县、涞水县、武安市、青龙满族自治县、北京石景山区、延庆区,其余198个为低风险区,与实际情况相符。此方法快捷简便、数据可连续获取,符合建立资源环境承载能力监测预警机制要求。空间差异化评估结果可为主动防灾减灾、国土空间管理提供支撑。