对3维GIS技术进展的思考

地球空间信息是人类探索和认识现实世界最基本的组成部分。地球空间信息技术与生物技术和纳米技术一起被认为是当今世界的三大新兴技术,其在人们社会生活中的影响日益深远和广泛。从口语、文字、地图到地理信息系统和虚拟地理环境等多种地球空间信息表达与传播形式的变革,无不深深地显现出各种技术进步的烙印。     

结合边缘编组的Hough变换直线提取

针对传统Hough变换用于直线检测存在的问题进行了细致的分析和归纳总结,在此基础上,提出一种结合边缘编组的Hough变换直线提取算法。该算法首先采用基于8邻域的边缘跟踪算法对Canny算子检测得到的边缘点进行编组;然后对每一个边缘组分别进行Hough变换,单独确定Hough变换原点和参数的取值范围。Hough变换过程中,采用迭代的"投票"方式,每次确定单一峰值点并删除对应像素。实验证明,该算法原理简单,能有效解决传统Hough变换存在的精度不高、计算复杂等问题。同时该算法具有较强的鲁棒性,可以有效处理不同类型的影像数据,适用于并行处理。     

顾及地理矢量场空间变化特征的多分辨率纹理可视化方法

网络环境下海量、高维、动态、多尺度地理空间矢量场数据的在线高效可视化,一直是大规模密集矢量场数据集成与综合应用分析亟须解决的关键问题。地理矢量场数据蕴含大量非规则、多尺度、时空异质的变化特征与结构,传统矢量场纹理可视化方法,受全局统一采样密度的限制,存在典型的稠密遮挡、特征模糊的问题。针对上述问题,本文提出了一种顾及地理矢量场空间变化特征的多分辨率纹理可视化方法,引入复合信息熵定量显式描述矢量场的空间变化,以此驱动图像空间内多频噪声纹理生成、矢量场多分辨率纹理的构建与增强表达,有效克服传统纹理可视化方法的技术瓶颈。最后采用风场数据进行试验,验证了本文方法的可靠性与有效性。     

三维城市模型的研究与实践(英文)

The way we interact with spatial data has been changed from 2D map to 3D Virtual Geographic Environment (VGE). Three-dimensional representations of geographic information on a computer are known as VGE, and in particular 3D city models provide an efficient way to integrate massive, heterogenous geospatial information and georeferenced information in urban areas. 3D city modeling (3DCM) is an active research and practice topic in distinct application areas. This paper introduces different modeling paradigms employed in 3D GIS, virtual environment, and AEC/FM. Up-to-date 3DCM technologies are evolving into a data integration and collaborative approach to represent the full spatial coverage of a city, to model both aboveground and underground, outdoor and indoor environments including man-made objects and natural features with 3D geometry, appearance, topology and semantics. Supported by the National Natural Science Foundation of China ( No. 40871212, No. 40671158), the Leading Academic Discipline Project of Shanghai Educational Committee( No.J50104).     

面向对象集成化空间数据库管理系统的设计与实现

新一代地理信息系统要求矢量、影像和DEM数据集成化管理。本文提出了一种基于面向对象思想的矢量、影像和DEM三库集成的空间数据模型,讨论了集成化空间数据库管理系统的实现方式。该空间数据库管理系统已作为GIS软件GeoStar的核心,被用于中国的空间数据基础设施建设,管理国家级、省级和市级的多数据源、多比例尺的空间数据,被认为是一种高效可行的方案。     

分布式虚拟地理环境中时空一致性研究

为了保证分布式虚拟地理环境的时空一致性和解决共享虚拟场景过程中的同步和一致,本文提出了在虚拟地理环境中通过统一的空间基准和环境描述来保证空间一致性,通过具体的减少数据传输延迟的技术方案来保证实时性.     

QoS感知的多任务遥感信息服务优化组合非合作博弈模型

提出了QoS感知的多任务服务优化组合非合作博弈模型,准确刻画了不同任务之间的竞争关系,在此基础上设计了顾及QoS的遥感信息服务优化组合反应函数,为求解遥感信息服务优化组合奠定理论基础。理论和实验分析表明,该模型有利于减少任务并发时的资源冲突,最大化所有任务的平均效用。     

顾及纹理特征的航空影像自适应密集匹配方法

半全局匹配实质是在视差连续性假设下的离散优化方法。为克服视差断裂带影响,依赖一组参数控制视差不一致性。若参数过小,在平面内难以保证视差连续性,产生明显噪声,导致凹凸不平现象;若参数过大,将致使物体表面过于平滑,难以保留视差断裂等重要特征。为克服上述问题,本文提出了一种顾及纹理特征的自适应密集匹配方法:首先,检测影像纹理特征并定量表达纹理丰富性程度;其次,依据纹理丰富程度与视差差异存在正相关的规则知识,实现匹配参数依据纹理信息的自适应选择;最后,采用上述参数进行自适应的半全局匹配。通过ISPRS基准数据集和国产SWDC-5获取的倾斜影像进行试验分析证明,本文方法能够有效减少低纹理区域匹配噪声,同时更有效保留边缘特征。     

一种从DLG生成高质量DEM的混合方式

以由DLG生成DEM的质量问题为核心，讨论了原始DLG数据的粗差检测与剔除、自动生成地形特征点、TIN的生成及优化、平三角形的剔除、内插方式的选择以及质量评定等方面，提出了集自动、半自动、手工处理为一体的混合方式。     

自动预测通勤高峰期交通流量的方法

通勤高峰期的交通拥堵在中国很多城市越来越严重。通勤高峰期城市道路交通流量的准确预测是缓解交通拥堵和建设智能交通的关键基础问题之一。针对现有道路交通流量主要依靠ORIGIN-DESTINATION调查法,成本高、效率低且结果准确性有限等难题,本文提出一种低成本高效率的方法。综合利用全市域范围内的交通、社保、参保、人口等数字城市数据,依据交通工具的服务半径和出行距离,将居民的出行方式归结为步行、公汽、轨道交通和自驾4种类型,利用轨道交通优先原则和最短路径算法分析统计私家车出行数量和轨道交通人流量,并在此基础上预测通勤高峰期内的道路交通流量。以武汉市典型数据为例,证明了该方法的有效性和可靠性。