小规模地理场景中点要素三维注记优化配置算法

地理场景中点要素三维注记配置规则多为"遮挡则不显示"和"遮挡直接显示",该类规则的缺陷是注记信息丢失或存在大量遮挡,普适性不强,尤其不适用于小规模地理场景点要素三维注记配置。本文首先归纳了三维注记绘制的内容、位置及方法,并针对小规模地理场景点要素三维注记配置问题,以"信息不丢失、注记尽可能少的遮挡"为配置目标,配置规则为"遮挡后优化并显示"。算法以透视变换矩阵、逆透视变换矩阵及GRID算法为基础,以遗传算法为核心,以三维注记质量评价函数为遗传算法适应度评价函数,实现点要素三维注记的可行最优解求解。经多视角、多平台对照试验可知,本算法适用于多视角三维注记优化配置,具备普适性;与主流GIS平台(SuperMap Desktop、ArcScene)的三维注记配置效果作对比,本算法三维注记质量值分别相对提升144%、232%,符合配置目标。     

OSGEarth的3D场景可视化关键技术实现

针对数字地球的开源框架平台的搭建,研究了OSGEarth数字地球开源库的整体框架、实时地形渲染机制及三维地形场景中的交互响应机制,并结合Qt绘图引擎,设计了基于Qt平台下的数字地球平台,利用该框架实现矢量、影像、高程数据的加载和坐标查询、距离测量、注记符号添加等地理信息查询功能,通过加载Google全球影像与地形数据实现三维地形场景的渲染,实现地理信息查询功能验证了该数字地球平台的可用性,拓展了三维地理信息系统的研究方向。     

A Rule-Based Strategy for the Semantic Annotation of Geodata

The ability to represent geospatial semantics is of great importance when building geospatial applications for the Web. This ability will enhance discovery, retrieval and translation of geographic information as well as the reuse of geographic information in different contexts. The problem of generating semantic annotations has been recognized as one of the most serious obstacles for realizing the Geospatial Semantic Web vision. We present a rule‐based strategy for the semantic annotation of geodata that combines Semantic Web and Geospatial Web Services technology. In our approach, rules are employed to partially automate the annotation process. Rules define conditions for identifying geospatial concepts. Based on these rules, spatial analysis procedures are implemented that allow for inferring whether or not a feature in a dataset represents an instance of a geospatial concept. This automated evaluation of features in the dataset generates valuable information for the creation and refinement of semantic annotations on the concept level. The approach is illustrated by a case study on annotating data sources containing representations of lowlands. The presented strategy lays the foundations for the specification of a semantic annotation tool for geospatial web services that supports data providers in annotating their sources according to multiple domain views.     

一种大场景Web三维注记可视化技术

针对目前大场景Web三维电子地图侧重模型展示、轻海量三维注记展示,不能很好地为用户提供地图语义信息的问题,本文提出了一种面向大场景Web三维的注记可视化技术,较好地实现了海量注记在三维电子地图上的立体、逐层级展示,为三维电子地图增加了明确的语义指引。基于浙江省新型基础测绘成果的三维展示试验结果表明,所提技术能够便捷地构建三维注记LOD模型,提供三维电子地图注记服务,提升三维电子地图注记效率,其研究成果可应用于天地图、自然资源空间基础信息平台、不动产登记平台等领域。     

基于Java3D的网络地理信息可视化

在分析WebGIS中地理信息可视化研究现状的基础上，详细介绍了Java3D开发库的基本开发机制，并讨论其关键技术与解决方案，成功实现了基于Java3D的网络地理信息Web浏览器。实验表明，通过Java3D建立数字球面，并利用Java3D空间数据模型表达地理信息模型，实现在数字球面上映射地理信息，是实现网络地理信息可视化的新途径和新思路。     

基于EV-Globe的三维地理信息系统研究

主要研究实现多尺度、多分辨率、不同时期、海量影像数据的快速加载,通过建立域地理三维演示系统,整合了三维模型场景数据、DEM、DOM等数据,实现了直观的全空间三维可视化、海量多元数据集成逼真的三维场景显示的特性、快捷的二三维一体化应用、高效的三维模型渲染与分析、矢量和影像文件的客户端直接加载,实现了城市DEM和DOM的快...     

Using modular 3D digital earth applications based on point clouds for the study of complex sites

This article discusses the use of 3D technologies in digital earth applications (DEAs) to study complex sites. These are large areas containing objects with heterogeneous shapes and semantic information. The study proposes that DEAs should be modular, have multi-tier architectures, and be developed as Free and Open Source Software if possible. In DEAs requiring high reliability in the 3D measurements, point clouds are proposed as basis for the 3D Digital digital earth representation. For the development of DEAs, we propose to follow a workflow with four components: data acquisition and processing, data management, data analysis and data visualization. For every component, technological challenges of using 3D technologies are identified and solutions applied for a case study are presented. The case study is a modular 3D DEA developed for the archaeological project Mapping the Via Appia. The 3D DEA allows archaeologists to virtually analyze a complex study area.     

应用描述词汇约简的OGC地理信息服务演绎推理

针对OGC地理信息服务在地理空间知识的有效组织和表达方面的能力比较弱,缺乏对服务信息的描述,数据丰富而知识缺乏,致使已有的数据在知识的表示和检索上存在缺陷,通过引入地理本体,按照基础地理信息要素分类,对地理信息服务的关键描述词汇进行提取,构建了地理信息服务本体库和实例数据库,应用粗糙集理论建立关键描述词汇约简模型,基于该模型实现了对地理信息服务实例数据库进行知识约简,形成最优实例数据库。最后应用地理信息服务本体库和实例数据库,基于演绎推理模型开发实例原型系统,实现了对地理信息服务对象的语义检索和推理,并通过试验从查全率和查准率两个指标验证了该方法的可行性、有效性和准确性。     

Semantic typing of linked geoprocessing workflows

In Geographic Information Systems (GIS), geoprocessing workflows allow analysts to organize their methods on spatial data in complex chains. We propose a method for expressing workflows as linked data, and for semi-automatically enriching them with semantics on the level of their operations and datasets. Linked workflows can be easily published on the Web and queried for types of inputs, results, or tools. Thus, GIS analysts can reuse their workflows in a modular way, selecting, adapting, and recommending resources based on compatible semantic types. Our typing approach starts from minimal annotations of workflow operations with classes of GIS tools, and then propagates data types and implicit semantic structures through the workflow using an OWL typing scheme and SPARQL rules by backtracking over GIS operations. The method is implemented in Python and is evaluated on two real-world geoprocessing workflows, generated with Esri's ArcGIS. To illustrate the potential applications of our typing method, we formulate and execute competency questions over these workflows.     

数字地图中道路数据实体化方法研究

数字地图中对地理要素的描述侧重于要素的几何特征,主要为可视化表达服务,这与现实世界中地理要素的存在方式以及人们的认知并不吻合.这种描述与现实的不一致也对地理信息系统中进行一些较为复杂的查询和应用造成障碍.特别是对于道路数据来说,数字地图中对于一条道路常常分段存储,无法用于地理信息系统中基于整条道路实体的分析.对道路数据的实体化就是要消除这种描述与现实间的差距,使交通要素信息按照道路"实体"的方式组织.本文以1:1 000 000地图中国道数据实体化为例,介绍了针对地图交通要素实体化的思想和方法,并在C++环境下实现了相关算法,取得了较好的效果.     

城市景观的三维抽象、描述与表达方法

提出了三维地理要素体系、三维空间描述粒度、建筑物立体剖分、城市景观三维模型库等概念与实现方法 ,实例证明了该方法的可行性     

石窟寺三维数字化档案建设方法与技术探讨

文物是不可再生的文化资源,需采用现代科技手段对其进行数字化保护,延续人类历史文明。本文以彬县大佛寺石窟为例,在已有基础地理信息数据、三维激光扫描数据、立面影像数据的基础上,运用CAD建模技术、三维激光扫描技术、虚拟现实技术构建石窟寺三维立体模型,借助CityMaker软件对模型数据、基础地理信息数据及文档资料进行管理。在此基础上,采用基于GIS组件的二次开发方法,借助于CityMaker SDK组件进行三维数字化档案系统开发,探索石窟寺三维数字化档案的建设方法。结果表明,本文提出的方法实现了对石窟寺三维数字化档案的管理,客观详实地记录了石窟寺现状,为文物部门的管理工作提供了便利。     

利用地名语义实现Web地震事件空间信息提取

针对Web新闻中地震事件地点要素提取的需求,提出了利用地名语义技术实现的地震事件空间信息提取的解决方案。通过构建地名本体库来支持标准化地名构建,通过句法分析、中文分词和词性标注识别地名,通过地名的标准化从地名本体库获得地名语义信息提取地震事件地点信息。同时,利用语义库及其推理机制完成地名标定范围内的地震事件搜索,成功地获取了中国境内近年的各省地市县的地震事件的空间分布情况。原型系统验证了论文方法的可行性和有效性。     

地理空间元数据理论体系研究

地理空间元数据是地理数据的描述性信息,它对地理数据的标识、空间范围、数据质量、参照系等特征进行描述与说明。地理空间元数据的理论问题,是研究制定地理空间元数据标准的重要依据,是对地理空间元数据进行深入研究和应用的基础。阐述地理空间元数据理论的研究现状,分析目前地理空间元数据理论体系研究存在的问题,提出对地理现象抽象过程的四层次空间划分,在四层次空间划分理论基础上建立一个地理空间元数据理论体系的研究框架。     

对新型智慧城市三维模型“计算思维”的思考

新型智慧城市地理信息公共服务平台及三维模型建设,大多应用BIM、VR、AR,以及数字航空摄影测量、高分辨率卫星遥感、无人机摄影测量系统等技术,然而,这些感官成果缺少计算思维。在大数据时代的今天,人们对地理信息成果的要求不仅能"直观看到",还要具备基于计算思维满足智能需求的计算功能。应用倾斜摄影实景三维技术构建城市地理信息底层因满足了这一需求将备受关注。     

城市3维地理信息服务系统框架研究

数字城市已是当前城市信息化建设的主要目标,本文以数字城市的实质性建设为着眼点,详细阐述了利用3D GIS,WebGIS等技术,建立城市3维地理信息服务系统的原理、方法等。城市3维地理信息服务系统将是全面推进数字城市建设、城市信息资源共享、提升信息资源应用价值的有效途径之一。     

面向实体的三维城市模型数据组织方法研究

文章旨在研究一种有效实用的三维城市模型数据组织方法。面向实体的三维模型是城市三维模型表达的一种重要方式,在表达实体几何特征的同时,能够完整地记录实体之间的逻辑关系,包括空间关系、语义关系等,尤其适用于城市复杂密集区域地理关系的表达。文中采用分区、分层的思想,依据城市空间划分指标体系和实体分类规则,设计了城市实体三维模型的构建流程,提出了一种面向实体的城市三维模型数据组织方法,构建了实体三维模型库,实现了模型数据的高效组织和管理。实验表明,该方法对于大规模城市实体模型数据的组织具有一定的实用价值。     

On strategies and automation in upgrading 2D to 3D landscape representations

3D scenes within all media indicate a societal preference shift toward 3D presentations. In spite of wide data availability and successful standardization efforts in 3D modeling, it is not a standard practice to offer large-scale topographic references to the end user in the form of 3D models. This motivates to propose automated strategies for the generation of closed 3D representations of a complete urban landscape, which at the same time account for capabilities of consumer-class devices. The campus of Dresden University of Technology served as a test case. The final appearance of the 3D model will be steered directly by the original geographic information system (GIS) data source. Such a “schematic model” displays source classes and attributes by nonphotorealistic rendering. A tested generic workflow can be presented, which programmatically integrates attributed 2D GIS entities and digital elevation model data, checks for compliancy with consistency rules and generates a slim geometric model. Only detailed GIS references can be considered to allow close-range visualization as needed in virtual walks. In delegating the geometric processing to automated workflows, playing room is gained for as well innovative as expressive texturing and, thus, design of the final 3D model.