GIS环境下空间数据多尺度特征及其关键问题探讨

介绍了GIS环境下空间数据多尺度特征的基本概念，并对与空间数据多尺度表达相关的技术作了探讨，其中主要包括它们的最新研究进展、主要方法、存在的问题及应用前景。     

空间数据尺度转换方法与应用

首先提出了空间数据尺度转换的重要性和基本概念,总结归纳了常用的尺度转换方法;最后以河南理工大学为例,给出了不同尺度下空间数据精度损失。     

一种交互式多尺度GIS的建立

本文介绍了第一个可用于在非常大范围的比例尺下操作单个数据集的地理信息系统。这种多比例尺ＧＩＳ的设计完全集成在开放的数据库管理系统Ｐｏｓｔｇｒｅｓ和开放的地理信息系统ＧＥＯ＾＋＋之中。除系统设计之外，本文将给了Ｐｏｓｔｇｒｅｓ数据库系统环境下三种综合工具的详细实现过程：１．用于简化线和面的ＢＬＧ树，２．按重要级和位置进行选择的Ｒｅａｃｔｉｖｅ树，３．解决前两种结构分割区域产生的一些问题的ＧＡＰ树。     

GIS辅助空间分析在宏观尺度城市规划中的实践

以项目实践为基础,总结了目前GIS空间分析在宏观尺度规划中的应用原理、现状及问题,并提出了应用建议。为GIS专业人员了解规划需求,促进应用开发提供参考,从而有助于GIS辅助空间分析更好地在城市规划领域中的应用。     

基于关键比例尺的空间数据多尺度表达

已有的空间数据多尺度表达多为基于静态多版本机制的.其原理是通过不同的系列比例尺数据之间的尺度变换来模拟地理要素的连续显示,这在地图缩放过程中给用户视觉上造成了较强的跳跃感.这里在相邻的基础比例尺数据之间插入中间比例尺(关键比例尺)数据来进行空间数据的多尺度表达,给用户连续的视觉感受.     

空间数据连续尺度表达的矢量金字塔模型

连续多尺度表达是当前地图制图领域中的热点问题之一,常规地图采用多级瓦片剖分、多版本存储技术实现空间多尺度表达,存在数据量冗余、跨级别不一致、瓦片间尺度跳跃大等问题。结合传统地图综合、多尺度表达数据结构和空间索引建立等多种策略,在目标数据模型中加入尺度维和操作信息,记录地图综合的过程和尺度变换,建立空间数据矢量金字塔模型。该模型离线综合获取多级基态尺度表达数据,确定每个目标的尺度表达空间范围,并通过面向对象建模技术将目标表达状态及其纵向关联关系、算子类型及控制参量等信息封装在多尺度目标中;同时,建立一端或两端控制的尺度变换结构。基于该模型可快速获取适应用户需求的连续尺度表达状态。     

基于GIS的数字城市规划多源异构数据特征分析

城市是复杂的巨系统,多源异构是城市规划数据的重要特点。城市规划技术、方法的发展,必然导致传统规划方法、理念的更新。以GIS作为城市规划空间数据处理平台,分析城市规划数据特点,为数字城市提供技术基础。     

一种匹配分类的空间数据多尺度表达与变换模型

空间数据"连续"表达是多尺度表达与变换的理想状态。针对多尺度表达与变换中地理要素的不同几何形态和生命期特点,建立了动静态结合的尺度变换模型。通过空间数据匹配技术,根据生命期不同,将空间数据分为匹配数据和消亡数据。对于匹配数据,通过综合算法生成关键比例尺插值数据,并预先静态存储;对于消亡数据,依据重要程度的顺序统计量,动态"选取、化简"生成插值尺度数据。实验表明该方案可以缓解传统尺度变换的跳跃感问题,变换效率高,可以快速、动态实现连续的尺度变换。     

多尺度矢量空间数据融合的基本问题研究

针对不同尺度的矢量空间数据在几何、属性和空间关系特征等方面存在诸多差异,严重影响了空间数据的共享集成与应用的问题,该文探讨了多尺度矢量空间数据融合的基本问题。通过将不同尺度的空间数据进行集成统一,经过空间数据匹配、制图综合以及空间关系处理等过程,使数据在属性和几何位置上相互印证、相互补充和相互关联,进而实现空间信息的融合和增强。该文深入分析了多尺度矢量空间数据的差异性根源和表现形式,明确了概念和研究范畴,从系统的角度进行了分类和数学上的形式化定义,并提出了具体的研究内容和技术框架。     

多特征多尺度相结合的高分辨率遥感影像建筑物提取

在高分辨率遥感影像中,建筑物通常表现为多尺度形态,且存在同谱异物和同物异谱现象。因此,本文提出了一种综合利用光谱特征、形状特征和纹理特征,并结合多尺度分割的建筑物分级提取方法。该方法首先对遥感影像进行形态学建筑物指数（MBI）计算,而后对其特征影像进行阈值分割,并借助形状特征参数实现建筑物初提取;然后引入面向对象思想完成遥感影像多尺度分割,并利用纹理特征实现单一尺度的建筑物对象识别;最后借助多尺度融合思想完成建筑物后提取。利用本文方法对冲绳某地区影像进行了建筑物提取试验。试验结果表明,该方法的识别查准率和查全率在对象级和像素级两方面均取得较高精度。     

多尺度空间数据索引方法研究

以多尺度空间数据为研究对象,讨论其混合索引结构的建立方法。对于多尺度矢量空间数据提出基于多层次网格与R 树混合索引结构,栅格数据进行分块并建立四叉树索引结构。利用双向链表结构连接同尺度下的矢栅空间数据,实现矢栅之间的无缝转化;并用地理数据编码及双向链表结构连接不同尺度下的同一空间对象,实现多尺度空间对象的纵向无缝连接。进而实现多尺度空间数据的快速可视化及空间对象的纵向无缝查询。     

道路要素表达空间数据模型和可视化

文章将道路要素按点状、线状和面状道路要素进行分类,建立了基于线性参照的道路要素表达数据模型;设计了基于制图表达的道路要素可视化流程,对道路要素采用道路网络的线性参照系统进行动态分段,并创建制图表达规则,实现道路要素的可视化表达;最后通过基于高分辨率影像提取道路要素数据进行可视化表达的应用示例展示可视化效果.     

模式识别的空间数据联动更新技术研究

针对多尺度空间数据联动更新技术体系不完善的问题,该文提出了一套系统完善的多尺度空间数据联动更新技术体系。该技术体系以模式识别理论为基础,以"更新信息检测—自适应增量更新—更新信息多尺度匹配与传递"为主线,实现了模式识别理论技术与多尺度空间数据联动更新应用的深度融合,为空间数据快速更新提供了重要的技术支撑和保障。基于广州市增城区空间数据联动更新的实验结果表明:该文提出的方法对于复杂城市区域多尺度空间数据联动更新是非常有效的。     

GIS空间数据转换为DXF格式的方法研究

GIS空间数据具有多源性的特征,为数据综合利用和数据共享带来不便,解决多格式数据源集成一直是近年来GIS应用系统开发中需要解决的重要问题[5]。DXF格式作为一种空间数据转换的事实上的标准,对于GIS软件来说,实现两者的数据转换具有重要意义。本文分析了GIS空间数据与AutoCAD数据模型的组织特征,在比较分析的基础上设计了转换方案,并就实现过程中的关键技术进行了论述。     

一种GIS空间知识分析的影像纹理尺度提取算法

本文提出了一种基于GIS领域空间知识的影像纹理尺度提取方法:该方法分析了GIS领域知识辅助下人类对纹理特征的认知过程,对4个步骤的具体实现算法进行探讨;并选取海南省昌江县作为研究区域,实验证明了本方法的有效性,且与传统的枚举法相比,在性能相近的情况下其效率显著提高,更适合于大数据量遥感影像分类运算。     

空间数据的栅格与矢量自适应可视化表达研究

为优化WEBGIS中空间数据的可视化表达效率,对栅格图片和矢量文本两种表达方式进行实验比较,文中提出矢量文本表达方式的结果数据量大小最终需要取决于用于描述空间数据的顶点信息量之和,因此不具有普适性,同时证明当顶点信息量之和在一定范围内时其效率又要优于栅格表达方式,在此基础上提出空间信息的栅格与矢量自适应数据表达模式。实验表明,该模式确实很好地提高了空间数据表达效率。     

空间数据操纵语言实现体系结构研究

在分析对象—关系数据模型的基础上,基于OpenGIS规范,借鉴、参考SQL2语言,以中间层为媒介,针对数据操纵体系及其用户接口,提出了一种可供实现的空间数据操纵语言体系结构,并以实例论述了数据操纵语言对空间数据操纵的全过程。这种将空间数据操作封装并以中间件的方式,插入到GIS应用和RDBMS中,使得对空间数据的操纵能够用数据库界最为常用的SQL语言形式来表达。     

多尺度空间关系相似性研究

如何快速、自动地实现多尺度地图自动综合结果质量评价,对提高空间数据质量、加快空间数据生产周期等具有重要意义.本文在综合考虑拓扑关系、方向关系和距离关系的基础上,基于SRM模型提出了基于面状目标的空间关系相似性的度量方法,为地图自动综合提供空间关系评价和维护的参考.     

GIS在城市规划中的应用

本文概述了地理信息系统的概念及城市规划的主要内容,提出了城市规划与GIS相结合的城市规划地理信息系统并阐述了城市规划地理信息系统的实现及功能,提高了城市规划的科学性和合理性。     

城市地理空间数据粒度的比较与确定方法研究

本文以空间数据多边形的平均等面积圆直径作为粒度特征尺度,将城市地理空间数据分成六个关键空间层次,并对各空间层次数据进行了粒度分析,建立了空间粒度与空间层次的数学模型。基于本研究确立的关键空间层次,以城市问题的研究精度作为选择条件,讨论了按粒度等级选择适当空间层次的方法。同时详细描述了利用GIS软件提取、制作各空间层次数据的具体技术步骤和方法。