当前虚拟地理环境应用研究探讨

本文从虚拟现实引入了虚拟地理环境概念,并介绍虚拟地理环境所具有的特征.从3个方面介绍当前虚拟地理环境应用研究探讨：虚拟城市、虚拟企业、虚拟旅游.     

当前虚拟地理环境应用研究探讨

本文从虚拟现实引入了虚拟地理环境概念,并介绍虚拟地理环境所具有的特征.从3个方面介绍当前虚拟地理环境应用研究探讨虚拟城市、虚拟企业、虚拟旅游.     

从地图到地理信息系统与虚拟地理环境--试论地理学语言的演变

地理学语言是人类认识地球环境和人类社会交流与传递地理信息的重要媒介。该文从传统地图、计算机制图、地理信息系统与遥感，到虚拟地理环境的发展，阐述了地理语言的演变与发展特征。作为地理语言的最新发展，笔者认为虚拟地理环境可以让地理学语言变得更为贴近地理信息的使用者，并为当今可持续发展的公众参与提供一种新的交流平台。虚拟地理环境是区域自然环境和社会经济环境的虚拟模型，它在强调地理信息使用者身临其境之感受的同时，还追求超越现实的理解。     

虚拟地理环境研究的兴起与实验地理学新方向

虚拟地理环境是一个可用于模拟和分析复杂地学过程与现象,支持协同工作、知识共享和群体决策的集成化虚拟地理实验环境与工作空间,是地理学研究的虚拟实验室,可为现代实验地理学研究提供科学方法和技术手段.本文阐述虚拟地理环境和实验地理学研究的发展过程及当前进展,探讨虚拟地理环境与虚拟地理实验对现代实验地理学研究的意义,并分析当前虚拟地理环境研究的关键问题及存在的误区.虚拟地理环境的兴起与发展为地理过程表达、地理知识获取、地理问题求解提供了新思路、新方法和新技术.实验地理学的研究方法可从野外考察与观测、室内物理模拟及地理数学建模和计算机模拟,拓展到虚拟地理环境平台下的虚拟地理实验.     

虚拟地理环境的多维数据模型与地理过程表达

该文通过剖析虚拟地理环境所表达的地球表层空间与其在计算机空间的映射之间的关系,定义了一维、二维、三维及多维虚拟地理环境;指出虚拟地理环境与传统地图、GIS的区别及联系。阐述近年来虚拟地理环境研究对地理学乃至地球科学研究方法和手段的影响以及对地理科学思维方式和重点研究领域的影响。     

虚拟地理环境中尺度适宜性问题的探讨

本文沿着地理学语言的演化过程,讨论了地理学中尺度概念的演变;针对虚拟地理环境的框架结构,依据尺度概念的维度、类别和组成因素分析了四组尺度适宜性问题,并讨论了在虚拟地理环境搭建和应用过程中各种尺度适宜性之间的关系。以香港区域气象过程模拟为例,应用多尺度地形数据和模型,简要分析了在空间维上,测量尺度类别中组成因素（分辨率） 层次的尺度适宜性。该案例不只表明尺度适宜性对动态地理过程问题求解的重要影响,同时表明对尺度适宜性的讨论有助于其认知与分解,丰富虚拟地理环境的理论与方法。     

基于虚拟地理环境的数字黄河研究进展

虚拟地理环境是人类社会环境和自然环境在计算机三维虚拟空间的映射,是近20年来随着信息技术进步而迅速发展起来的研究领域。“原型黄河”、“模型黄河”、“数字黄河”则是基于地理信息系统、三维可视化技术、现代遥感遥测技术和虚拟地理环境技术的发展而提出来的。通过概述“数字黄河”的研究意义、研究方法,探讨了“数字黄河”研究需要解决的关键技术问题,包括自然环境中“原型黄河”各有机组成部分在虚拟地理环境中的表达及行为描述,自然环境和人类社会环境对黄河具有重要影响的因子之间相互作用的计算机表达。以“数字河道模型”为例详细论述了“数字黄河”的重要组成部分,如“数字河道模型”、“数字流域模型”、“数字水库模型”和“数字河口模型”在虚拟地理环境的表达。     

协同虚拟地理环境中多用户交流交互模式及实现

依据现实中人与人之间交往交流以及人与真实环境之间的关系互动方式，结合Internet上用户之间的信息交流手段，建立协同虚拟地理环境中多用户的交流交互模式，并以此为基础设计了协同虚拟地理环境的系统框架结构。以陕西绥德韭园沟小流域淤地坝坝系规划为例，应用JAVA、JAVA3D、VRML研发了小流域坝系三维协同规划原型系统，并对协同虚拟地理环境中多用户的交流交互方式进行初步实验。     

关于地理环境的理解和运用问题

本文借助语言、逻辑知识,从“偏正结构”、“相关词义”、“派生概念”三方面,阐明了地理环境的确切含义和实际运用问题。笔者在分析、探讨地理环境问题时,提出了一些与当今辞书和重要著述相悖的定义。作者认为,长期以来,围绕地理环境及其派生概念“决定论”所开展的一切无端之争,除立场、观点和历史局限外,无不与下列问题的认识、理解不一有关:关于历史与现代决定论问题;关于决定与决定论问题;关于内外环境决定论问题。     

基于GIS的村镇管理信息系统设计与实现

建立村镇管理信息系统对村镇实现科学化、现代化和规范化管理,提高村镇管理和规划决策水平,加速乡村经济发展和社会进步具有重要意义。针对村镇这一聚落地域的信息和管理特点,文章以地理信息系统软件平台为基础,将其与管理信息系统、办公自动化系统有机结合起来,设计了村镇管理信息系统。在论述其设计思想和原则的基础上,详细阐述了基于GIS的村镇管理信息系统的总体设计框架、数据库的建立以及系统所能实现的基本功能。     

Establishing a framework for Open Geographic Information science

When conducting research within a framework of Geographic Information Science (GISc), the scientific validity of this work can be argued as highly dependent upon the extent to which the methods employed are reproducible, and that, in the strictest sense, can only be fully achieved by implementing transparent workflows that utilize both open source software and openly available data. After considering the scientific implications of non-reproducible methods, we provide a review of both open source Geographic Information Systems (GIS) and openly available data, before describing an integrated model for Open GISc. We conclude with a critical review of this embryonic paradigm, with directions for future development in supporting spatial data infrastructure.     

遥感和GIS支持下的云南省退耕还林还草决策分析

以云南省为例，探讨利用地理信息系统技术来确定需要退耕还林还草的耕地数量及其空间分布，其中包括4个步骤，首行,建立土地利用，土壤侵蚀，坡度，植被指数，水体，降雨和温度等数据库，其次，从土地利用数据库中提取旱地的数据，并与坡度数据，土壤侵蚀数据，植被指数数据进行叠架分析，对水体建立缓冲区，并与耕地数据进行叠加分析，再次，退耕还林还草的原则，并在GIS的支持下，确定需要退耕还林还草的空间分布及其面积，最后，利用降雨和温度数据进一步确定分别退耕还林和还草的空间分布及其面积，研究结果可以为云南省的生态环境建设提供科学的依据。     

Reflections and speculations on the progress in Geographic Information Systems (GIS): a geographic perspective

Great strides have been made in Geographic Information Systems (GIS) research over the past half-century. However, this progress has created both opportunities and challenges. From a geographic perspective, certain challenges remain, including the modelling of geographic-featured environments with GIS data model, the enhancement of GIS’s analysis functions for comprehensive geographic analysis and achieving human-oriented geographic information presentation. Several basic theoretical and technical ideas that follow the workflow and processes of geographic information induction, geographic scenario modelling, geographic process analysis and geographic environment representation are proposed to fill the gaps between GIS and geography. We also call for designing methods for big geographic data-oriented analysis, making best use of videos and developing virtual geographic scenario-based GIS for further evolution.     

地理信息科学学科领域界定再思考

地理信息科学形成与发展已十多年,该文介绍、分析、论证了Goodchild关于地理信息科学是“信息科学有关地理信息的一个分支学科”定义的准确性;通过对地理信息科学的发展,信息科学的学科界定、认知问题、研究主题等国内外的一些研究工作与成果的重新思考、分析与研究,较为详细地讨论了地理信息科学的重要研究主题,界定了地理信息科学的学科领域,旨在为推动地理信息学科的发展做贡献。     

安徽省级资源环境空间信息服务系统研究与开发

研究建立一个结构规范、服务便捷的省级资源环境空间信息网，实现资源环境空间信息的网络共享和服务已经是迫在眉睫。安徽省资源环境空间信息网首次在省政府网络上实现了资源环境空间信息的快速访问，具有数据最大、覆盖面全、类型多样的特点，并且采用SuperMap国产GIS软件进行开发，运行稳定、安全可靠，具有很好的可扩展性。系统地介绍了安徽省资源环境空间信息网的系统结构、数据库建设、数据更新和系统的主要功能。     

自发地理信息在灾后恢复监测中的应用研究框架

文章探讨了如何有效利用自发地理信息（Volunteered Geographic Information, VGI）大数据促进灾后恢复监测工作。首先概述了国内外VGI相关研究的发展现状,明确了VGI用于灾后恢复监测研究的不足,然后提出了一个基于VGI大数据的灾后恢复监测应用的研究框架,助力于灾后恢复监测各类具体恢复目标（如旅游业恢复、工商业恢复、生活常态恢复）的实现。该研究框架包含数据获取、数据质量控制和数据挖掘3个核心组成部分。其中,数据获取对象以VGI为主,以传统官方权威数据为辅;数据质量控制主要是通过模糊逻辑专家系统和人工神经网络（深度学习）确保VGI适用性;数据挖掘则是以变革式范例为理论基础,利用定量和定性结合的方法调查灾区基建、经济和安全3个灾后恢复主要方面的状态。最后,文章还讨论了当前利用VGI大数据促进灾后恢复监测所存在的一些局限性,包括VGI来源的可持续性问题、各VGI平台应用程序接口的数据获取限制问题和VGI应用所涉及的用户隐私问题。     

基于GIS的水文地质空间信息系统研究与应用

以区域水文地质信息化与空间分析为目标，以GIS软件ARC／INFO为平台，开发了以水文地质空间数据库为基础，以应用模型体系为支撑的水文地质空间信息系统。以中国西部典型区域的水文地质实际勘查资料为基础，对系统的功能及稳定性进行应用与验证。结果表明：系统具有速度快、准确性与自动化程度高、动态性与可重复性强和可视化程度高等优点，可极大提高水文地质空间分析的有效性、可靠性以及水文地质工作效率，实现基于GIS环境下的地下水预测、模拟、分析与评价的一体化。     

基于GIS的区域群发性降雨型滑坡时空预报研究

以滑坡灾害突出的雅安市雨城区为例,综合考虑降雨强度、前期降雨量及下垫面(地形、岩性、植被覆盖等)构建了基于GIS分析获取的易发指数+BP型神经网络时空预报模型。首先通过试验确定了模型的网络参数和网络结构,然后通过危险性区划图获取降雨型滑坡易发指数,并利用GIS的空间插值功能和雨量站数据获取相应降雨型滑坡的雨量数据,将量化后下垫面的易发指数和降雨数据作为神经元输入层数据。将模型应用于研究区,其中46个降雨型滑坡数据作为训练样本,10个降雨型滑坡数据作为检验样本,预测精度达到90%,显示该模型对于降雨型滑坡的时空预报精度较高。