中国东部边缘海潮波系统形成机制的模拟研究

以三维高精度潮波数值模拟为基础,动用系统分析方法和地理信息系统技术,对影响中国东部边缘海潮波系统的因素,包括入射潮波、科氏力、海区地形、岸线形状及底摩擦等,进行了模拟试验。结果表明,它们对潮波系统的模式有不同程度的作用,其中科氏力的有无、岸线形态的变化和水下地形的巨变化对潮波系统有重要影响。研究认为,中国东部边缘海潮波系统是一个海－潮相互作用的整体;在一定的入射潮波条件下,该区的海区条件、特别是岸     

基于GIS和双变量分析模型的三峡库区滑坡灾害易发性制图

在GIS技术的支持下,以三峡库区忠县-石柱河段为研究区域(面积260.9km2,滑坡分布面积5.3km2),建立了地质、地形数据库等滑坡因子空间数据库和滑坡空间分布数据库(数据比例尺均为1∶10万);在进行滑坡影响因子敏感性分析的基础上;对双变量分析模型进行了改进应用,对滑坡影响定量因子采用滑坡种子网格数据驱动的分级新方法。在GIS系统中进行了滑坡危险度评价成果图制图,将评价结果分为很低、低、中等、高、很高5个等级,依次占研究区域19.9%、31.69%、27.95%、17.1%和3.6%。评价结果显示危险性高和很高的区域主要分布在长江两岸,这与实际的滑坡分布吻合。研究结果对在三峡库区推广应用、防灾减灾具有实际指导意义。     

基于视频的地理场景增强表达研究

视频具有表达直观、信息丰富、动态实时等特点,将其与GIS有机集成形成地理视频(GeoVideo),可更加形象的表达地理空间.该文利用视频分割技术将视频分割为具有不同摄像机运动状态的视频片段,针对摄像机运动的视频片段,采用摄像机跟踪(Camera Tracking)技术求算视频帧对应的摄像机内外参数,并基于地理视频数据模型,采用KML/XML描述视频帧、摄像机位置、摄像机姿态等之间的时空映射关系.最后,设计了原型系统,在网络环境中聚合地理信息服务、视频流媒体服务与KML文档服务等,实现了视频与三维地理场景的交互与融合.实验表明,基于该地理视频数据模型,利用视频数据可实现对地理场景的增强表达,使用户能更形象的认知地理空间.     

GML空间数据查询与索引机制研究

由于传统GIS数据模型的差异，导致空间数据难以集成与共享。各GIS软件厂商及第三方软件厂商提出了利用空间数据转换的解决方案，但是它还是不能很好地解决空间数据集成与共享存在的问题。地理标记语言GML的出现，为GIS空间数据建模、集成与共享提供了统一的标准与框架。GML已经成为事实上的空间数据编码、传输、存储和发布的国际标准，大量GML格式的空间数据开始涌现。如何有效地存储管理GML空间数据，已经成为GIS研究的热点问题。本文结合XML数据库技术和传统的空间数据库技术，对GML空间数据的查询、索引进行了深入的研究。以XML标准查询语言XQuery为基础，提出了XQuery空间扩展的内容，开发了GML空间数据查询语言，实现了GML空间数据的本原查询；结合XML文档编码和传统的空间数据索引，提出了基于空间索引的GML一体化索引机制，并以R树索引为例，对一体化索引的查询处理性能进行了实验分析。实验结果表明，本文提出的基于空间索引的GML一体化索引机制是可行的、高效的。     

全息高精度导航地图: 概念及理论模型

本文提出了全息高精度导航地图的概念,它融合了多源数据,尤其是电磁传感器、声音传感器、热红外仪等传感器数据,从更多角度为导航提供信息。在此概念基础上,提出了一种融合多源数据的全息高精度导航地图理论模型框架,该框架包含4个步骤：① 全息道路数据采集,包含道路三维彩色激光点云、遥感影像、无人机航拍倾斜测量数据、摄像头图像、热红外图像、声场信号、电磁场信号;② 道路静态信息提取,从上述采集信息提取和标记得到,如车道线、路坎、栏杆、路牌、路灯、隧道等,作为无人驾驶车辆规划基础路线和车辆位置定位的数据基础;③ 道路动态信息提取,从上述采集信息提取和标记得到,如离前后车辆的距离、前方有无行人、道路施工护栏、泛在信息等,作为检测无人驾驶车辆周围的实时道路环境和规划无人驾驶车辆行驶路线的依据;④ 动、静态信息融合：融合道路静态信息和道路动态信息,丰富道路信息,提高道路线精度,提高全息高精度导航地图更新的效率,为导航和无人驾驶车辆提供地图服务。     

基于向量代数的点与多边形拓扑关系的推理

在分析向量代数的几何意义的基础上,提出了利用向量叉积的几何性质来判断点与多边形的拓扑关系,通过判断点生成一个水平向量,通过该向量和多边形各边的向量叉乘运算,利用k分量的符号来判断两向量的位置关系,并对各种位置关系赋予相应的权重值,最后根据权重值之和的奇偶性来判断点与多边形的位置关系。该算法无需计算出实际的交点,同时,还对某些特殊位置关系作了几何等价处理。从程序运行效果来看,该算法具有稳定性高、运行速度快等优点。     

球面菱形离散格网正二十面体剖分法

基于菱形单元的球面离散格网具有结构简单和方向性一致等优点,使得其适用于全球多尺度空间数据建模与分析.本文提出一种球面菱形离散格网正二十面体剖分法.首先根据地球的主要地理特征确定正二十面体各个顶点在球面上的位置;其次针对南北两极处的极点奇异性,建立了球面经纬度坐标与三维直角坐标之间的转换关系,在此基础上提出球面菱形离散格网层次递归剖分算法,并从菱形格网单元面积、长短轴比两方面对剖分结果进行几何形变分析;最后验证了本文方法的可行性,试验结果表明,该方法可有效地构建基于正二十面体的球面菱形离散格网,其总体几何特性明显优于基于正八面体构建的球面菱形离散格网.     

空间信息处理流程溯源中间件研究

溯源技术已成为记录、追踪和管理空间数据衍生过程的一项基本技术。为了辨识空间数据产品的来源,保证其质量,许多空间信息处理平台都增加了溯源管理模块。针对目前溯源管理模块与空间信息处理平台的耦合性过强导致开发、部署成本过高的现状,该文设计了基于分层二部图溯源模型的空间信息处理流程溯源中间件,介绍其体系结构及实现的关键技术。最后,在江苏省地面沉降系统中验证了空间信息处理流程溯源中间件的可行性。     

区域人群状态的实时感知监控

 公众聚集场所人群高度聚集,流动性大,隐藏着巨大的安全隐患,时常发生群死群伤的拥挤踩踏等突发公共事件。针对现有以视频监控的人群分析,无法从空间视角掌握区域人群状态的时空格局,本文提出了面向人群分析的视频GIS框架,将视频数据映射至地理空间,在GIS环境下提取人群密度、人群运动矢量场等人群特征。通过分析人群运动矢量场可得到人群运动模式及各方向人群主体运动速率。最后,将视频监控系统与GIS进行有机集成,设计并实现了以视频与GIS协同的区域人群状态实时感知监控系统。实验结果表明,本系统可为大型集会活动的突发事件预防、人群疏导等提供决策依据。     

基于三维空间要素的城乡建设用地适宜性评定指标体系的构建

评定指标体系是进行城乡建设用地适宜件评定的前提和基础.系统研究影响城乡建设的地上、地表和地下三维空间的各种自然因素、重要人文社会要素及其相互之间的关系,重点分析工程地质条件对城乡建设的影响,构建城乡建设用地适宜性评定指标体系,并系统性地提出评定指标的定量化标准.