基于知识对象的土地管理空间数据库模型设计与实现

空间数据模型建立的目的是反映现实世界。当今的GIS系统的空间数据模型,主要反映地图制图领域的点、线、面对象管理与操作的几何知识。本文通过对比研究,发现土地管理空间概念的领域知识,包含几何知识。几何知识是依据几何特征属性识别的土地管理领域知识之一。将土地管理领域空间概念的领域知识对象化,建立与几何知识对象等价的对象组件,扩展对象关系型的空间数据模型,建立了"[领域空间知识对象]+[GIS的点、线、面的几何对象]+[扩展属性]"的空间数据模型。这种模型简化了空间数据库的管理操作,降低了对工作人员制图专业知识的要求,降低了空间对象实例与其属性的耦合度,减少了政策变化对数据的影响程度,提高了数据的稳定性和共享度。鉴于这种空间数据库模型,本文开发了空间知识对象的江苏省"515"城乡一体化地籍系统的数据检查子系统,在镇江市、江都市等多个市县的"515"城乡一体化地籍调查的数据检查入库工作中得以应用,证明了模型设计的可行性,收到了良好的效果,为专题GIS空间数据管理,提供了一种的新的空间数据模型。     

基于植被状态指数的云南省农业干旱状况时空分析

本文首先计算了云南省2004-2013年农业干旱指数VCI,然后使用Pearson相关系数评价降水与VCI的相关性,基于VCI识别云南省2004-2013年农业干旱事件,最后,与SPEI气象干旱识别结果进行对比分析,在VCI农业干旱识别的基础上,使用干旱频率和干旱面积占比指标分析了云南省2004-2013年农业干旱时空特征。结果表明：降水只是影响VCI指数的关键因素之一;VCI和SPEI指数均能够较好对干旱进行监测并识别典型干旱,但两者的识别结果存在差异;云南省农业干旱频率在春冬两季较高,夏季较低,秋季介于夏季和春冬季之间;春夏冬三季农业干旱频率空间分布较为均匀,秋季农业干旱频率呈南低北高的分布态势,整体上北部干旱频率高于南部;2004-2013年云南省整体干旱面积占比呈现先减小后增加再波动的趋势,春冬两季整体干旱面积占比最高,分别为46.63%和47.18%,呈现下降趋势,夏季整体干旱面积占比最低,为43.81%,呈现上升趋势,秋季整体干旱面积占比介于冬春季和夏季之间,为45.74%,呈现下降趋势。总之,云南省农业干旱春冬易发性最高,影响范围最大,夏季易发性最低,影响范围最小。     

山东省蓬莱市西南王金矿床地质特征与资源前景

西南王金矿床位于栖霞-蓬莱成矿带内,是蓬莱地区西部比较典型的缓倾斜薄层石英脉型金矿床。矿体受NNE—NE向断裂控制,倾向SE,倾角15°~25°,呈薄层脉状,分布于郭家岭序列罗家单元的斑状中粒含黑云二长花岗岩和谭格庄序列牟家单元的片麻状细粒奥长花岗岩中。该文通过对矿床地质特征与矿体空间赋存规律的研究,认为矿床深部及周边区域仍有较好的资源前景。     

山东省烟台市牟平区宋家沟金矿区内莱阳群林寺山组砾岩碎屑锆石UPb年龄地质意义

山东省烟台市宋家沟牟平区金矿区内发育有莱阳群林寺山组砾岩,该组砾岩分选性较差,既有近椭圆磨圆度极高砾石,也有棱角分明无磨圆砾石,反映了砾岩源区复杂的特点。该文对砾岩内碎屑锆石U-Pb年龄段的分析得到碎屑锆石年龄分别落入640~770Ma,540~570Ma和(228±4)Ma,通过对这些年龄时段的分析,新元古代活动大陆边缘事件的花岗质片麻岩、震旦纪时代的岩体、柳林庄序列喷出岩都可能是其母岩。根据研究区内此类岩石的出露情况分析得到其近源与远距离搬运沉积两种结果,并与前人研究相对比,得到该组砾岩物源区为苏鲁造山带,说明在胶莱盆地形成之初,东北缘的物源区就以苏鲁造山带为主。该认识对于研究胶东地区的造山带不同时期地质事件具有重要意义。     

OMS平台模型的服务化封装方法研究

以OMS平台模型为研究对象,提出了一种地理分析模型服务化封装策略,以减少在模型提供者和模型使用者之间共享模型时遇到的障碍。通过设计模型描述接口、模型执行接口和模型部署接口,实现OMS平台模型的封装策略,形成标准化部署包。相关部署包可以部署到模型服务容器上,并发布为网络空间可重用共享的服务,以支撑分布式模型集成与模拟。本文以OMS平台下的AgES-W模型为案例,验证了模型封装策略的可行性和实用性,为网络环境下模型共享与集成奠定了基础。     

局部最优形态参数的RBF分块地形插值方法与实验

径向基函数（Radial Basis Function,RBF）是一种不需对数据做任何假设,能准确逼近任意维度数据的空间插值方法。其特别适合于复杂地形的数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）插值重建,但随着已知点数量的增加会导致插值模型求解困难或缓慢。针对这个问题,本文基于二叉树自适应递归分块原理,采用局部最优形态参数的RBF分块插值方法进行DEM插值重建。首先,设定子区域最小点数阈值和相邻子区域的重叠率,自顶向下,对研究区域进行递归分块,构建区域分块二叉树,对二叉树叶子节点区域,采用逐点交叉验证（Leave One Out Cross Validation,LOOCV）方法求解其最优形态参数,建立局部RBF最优插值模型;然后,根据单元分解原理,采用加权平均方法对相应叶子节点区域内的待插值点高程进行加权求和,自底向上递归求解,得到待插值点最终高程值。以云南某地区DEM进行插值实验表明,采用本文方法进行DEM插值重建,稳定性较好,插值精度高。     

Seismogenic Structures of the 2006 ML4.0 Dangan Island Earthquake Offshore Hong Kong

The northern margin of the South China Sea, as a typical extensional continental margin, has relatively strong intraplate seismicity. Compared with the active zones of Nanao Island, Yangjiang, and Heyuan, seismicity in the Pearl River Estuary is relatively low. However, a ML4.0 earthquake in 2006 occurred near Dangan Island(DI) offshore Hong Kong, and this site was adjacent to the source of the historical M5.8 earthquake in 1874. To reveal the seismogenic mechanism of intraplate earthquakes in DI, we systematically analyzed the structural characteristics in the source area of the 2006 DI earthquake using integrated 24-channel seismic profiles, onshore–offshore wide-angle seismic tomography, and natural earthquake parameters. We ascertained the locations of NW-and NE-trending faults in the DI sea and found that the NE-trending DI fault mainly dipped southeast at a high angle and cut through the crust with an obvious low-velocity anomaly. The NW-trending fault dipped southwest with a similar high angle. The 2006 DI earthquake was adjacent to the intersection of the NE-and NW-trending faults, which suggested that the intersection of the two faults with different strikes could provide a favorable condition for the generation and triggering of intraplate earthquakes. Crustal velocity model showed that the high-velocity anomaly was imaged in the west of DI, but a distinct entity with low-velocity anomaly in the upper crust and high-velocity anomaly in the lower crust was found in the south of DI. Both the 1874 and 2006 DI earthquakes occurred along the edge of the distinct entity. Two vertical cross-sections nearly perpendicular to the strikes of the intersecting faults revealed good spatial correlations between the 2006 DI earthquake and the low to high speed transition in the distinct entity. This result indicated that the transitional zone might be a weakly structural body that can store strain energy and release it as a brittle failure, resulting in an earthquake-prone area.     

基于手绘图件的考古遗址三维建模方法

考古遗址是研究古代人类活动的重要场所。重建考古遗址三维模型对于历史回溯、古环境恢复和古迹保护等考古工作均具有重要的意义。传统考古发掘过程中普遍采用的手绘图件难以实现考古现场环境的模拟与再现,也不能准确地反映出遗址中文化层与其所包含地物的空间关系。近年来,考古学家引入各类勘察新技术用于考古文化层与遗迹的三维建模,但这些方法无法应用于已完成发掘工作的遗址三维重建。针对这一问题,本文提出一种以考古发掘过程中普遍采用的手绘图件为数据源的考古遗址三维建模方法。该方法以探方为基本建模单元,将考古文化层与遗迹分开建模,利用探方分布图及探方图建立考古文化层三维模型,利用遗迹图建立考古遗迹三维模型,并以三维实体布尔运算方法,将两者无缝整合,构建完整的田野考古遗址三维模型。最后,以湖南澧县八十垱东区为研究区,验证了本文相关研究成果的有效性与实用性。实践证明,该方法能够充分利用传统考古过程中积累的大量资料,有助于将传统考古学在宏观尺度下的定性描述转化为现代"数字考古"中微观尺度的定量描述。     

基于粒子滤波的行车轨迹路网匹配方法

行车轨迹是一种时间序列的地理空间位置采样数据,而传统的轨迹—路网匹配方法主要以全局或局部寻优的方式建立轨迹—路网匹配关系,影响了时空场景中数据的匹配计算过程的相对独立性。针对这个问题,本文基于粒子滤波（Particle Filter,PF）原理建立行车轨迹与道路网络之间的匹配关系。首先,沿轨迹中车辆运动方向在道路网络中搜索邻近道路节点,在与道路节点拓扑邻接的道路弧段上初始化随机生成粒子,根据轨迹中车辆运动模型将粒子沿所在道路弧段移动;然后,基于PF原理计算各时刻粒子运动状态及与行车轨迹采样点之间的距离误差,根据高斯概率密度函数计算粒子权重并利用随机重采样方法进行粒子重采样,迭代更新粒子运动状态;最后,计算与搜索到的道路节点拓扑邻接的每条道路弧段中累计粒子权重,通过各道路弧段累计权重计算轨迹—路网匹配关系。以行车轨迹进行实验表明,利用本文方法可以通过粒子时空变化反映采样点的移动,行车轨迹—路网匹配结果的正确率大于85%,能够实现行车轨迹和路网的准确匹配。     

地理相似性：地理学的第三定律?

定律对知识的理解和传播具有极大的推动作用。本文通过对比地理学中的定律和物理学中的定律的异同之处,认为地理学的定律虽然在形式上和提出的方式上与经典的力学定律有所区别,但仍符合人们对“定律”的定义。在共识地理学定律存在的前提下,本文阐述了地理学的第一定律和第二定律中所体现出的地理学定律的特征——描述性和归纳性。基于这些对地理学定律所具有的特征的认识,本文首先介绍了Zhu等从空间推测的角度将所提出的地理学第三定律,即“地理环境越相似,地理特征越相近”,或称地理相似性定律。本文从普遍性、独立性和应用性3个方面探讨了地理相似性是否可以作为地理学的一个定律,认为地理相似性与地理学第一和第二定律相比,有着同样的普遍性,且与第一和第二定律所涉及的规律有着本质上的区别,在应用上可能解决第一和第二定律所面临的挑战,因此应可作为地理学第三定律。