空间数据质量相关问题探讨

阐述研究空间数据质量问题的必要性和重要性,进而依据GIS数据流程系统分析了产生数据质量问题的各种因素;并重点介绍了空间数据质量问题中基本的误差和不确定性分析方法以及常用的误差控制与校正方法。     

3维数字地球快速缓冲区分析算法

提出一种应用在3维数字地球中的通过图形处理器(GPU)快速实现矢量数据缓冲区分析的算法。使用一张4通道的纹理图作为容器将地理实体的矢量数据传入GPU,利用GPU的高效并行特性,将目标缓冲区纹理中的每个像素所对应的矢量坐标与原实体进行距离量算,在一次渲染中得到缓冲区纹理,最后提取出缓冲区纹理的边界。选择中国的流域和湖泊矢量数据,将本文算法与两种传统的CPU算法进行了缓冲区分析计算、测试和对比。结果显示,本文算法相对于传统矢量算法效率提高了9—16倍,相对于传统栅格算法效率提高11—20倍。实验证明,该算法计算简单,效果明显,特别是随着数据量增大,缓冲区计算速度显著优于传统算法,并能有效解决传统矢量法缓冲区分析中的数据自相交问题。     

汶川地震灾后农田和森林植被恢复遥感监测

2008年汶川8.0级特大地震对当地的生态系统造成了极大的破坏,为了评估5年来灾区农田和森林植被的恢复情况,利用逐年机载高分辨率遥感影像,结合星载遥感数据和地面调查数据,开展了灾区农林植被恢复状况监测。在农田恢复监测方面,结合2008年地震发生后以及2013年5月中旬的机载高分辨率遥感数据,采用目视解译的方式对汶川地震中受损农田的恢复状况进行监测与评估,同时利用GVG(GPS、Video和GIS)农情采样系统的作物种植成数调查结果,分析了灾后作物种植结构的变化。结果表明,灾区1592 ha受损农田,5年后仅有约17.5%得到了恢复和耕种使用。就耕地利用强度而言,重灾区耕地利用率较高,作物种植结构没有发生重大变化。在森林恢复状况监测方面,对典型区(岷江干旱河谷区和盆周山地区的3个重点区域)采用目视解译方式识别出森林变化,并结合大区域尺度规一化植被指数(NDVI)时间序列变化分析,对整个灾区的森林损毁和恢复情况做出评价。监测结果显示,汶川县、什邡市和绵竹市的森林植被恢复情况总体较好,但是一些坡度较大的损毁区、次生灾害频发区的森林尚未恢复,大区域尺度的统计结果显示,地震重灾区的46381 ha重度损毁森林植被和177025 ha中度损毁森林植被区域,完全恢复的区域占13.52%和25.84%,部分恢复的区域都占到50%。在自然恢复较为困难的区域,如汶川县中部和东北部、都江堰市北部、彭州市北部、什邡市北部、绵竹市北部、安县北部及北川县南部等,需要加强人工干预。遥感监测方法既适用于震后的农田和森林恢复状况动态监测,也适用于其他自然灾害发生时对灾区农田和森林植被破坏状况进行应急监测,具有实际应用价值和良好的发展前景。     

城市公众信息查询系统设计与实现

介绍了ArcIMS的主要特点、运行机制和体系结构,在进行系统调研、分析系统需求的基础上,概述了系统功能的设计和数据的组织,最后完成了公众信息的网络发布,实现了公众信息多种形式查询和统一管理。     

削弱残余误差对多波束测深综合影响的方法研究

提出了一种基于地形变化长波项与短波项相结合的残余误差综合削弱方法。实验验证了该方法的有效性。     

基于移动GIS的土地执法动态巡查系统建设

目前土地执法巡查工作存在着作业方式落后、信息化程度低、巡查效率低和巡查人员不易监督的问题。针对这些问题,通过分析土地执法巡查的业务需求和移动GIS技术的特点提出构建基于移动GIS的土地执法动态巡查系统,在此基础上完成系统总体架构设计和功能设计,分析系统实现的移动GIS技术、数据库引擎技术、Web Services技术和基于时间维的GIS管理技术,重点阐述移动GIS技术在系统中的应用,最后完成系统开发。系统的使用改善了执法巡查现状,提高了巡查效率。     

多视点相机联合标定及改进的PMVS重建方法

提出一种能够在强约束条件下快速进行相机标定的方法。通过相机间6个相互独立的约束,充分利用系统的几何条件,确定相邻立体相机的固有关系;再以共线方程为基础推导强约束条件下的平差模型,并应用于自检校光束法平差,从而实现多相机系统的快速标定;最后利用改进的PMVS三维重建方法开展标定后系统的人体三维重建。实验表明,通过加入强约束条件,增加平差的多余观测数,提高了标定精度和鲁棒性,对三维重建的精度亦有较大提高,并且该方法可推广到多个相机组成的多相机立体量测系统的标定中。     

三维地图式可视化大数据

数据可视化技术利用计算机图形图像学以及数据挖掘技术,以交互方式将数据中的隐藏信息展示给用户,为用户决策提供参考。近年来,随着PC计算能力与互联网技术的快速发展,传统的数据可视化技术已无法满足人们日益增长的信息处理需求。目前,数据可视化在可视化过程中存在显示结果精确度低、表达方式单一、不能突出数字信息内含的规律性等问题。本文针对上述问题提出了基于三维地图的可视化大数据解决方案,该方案通过制作专题地图可视化数据,对数据的规律性进行了研究,从而方便用户理解数据的深层次信息,发现隐藏的特征、模式、趋势等信息。     

结合模糊分割和遗传算法的航空影像车辆提取方法

利用高分辨率遥感影像实现道路车辆监测在交通管理系统中占有重要地位,然而受成像条件及车辆本身颜色多样性的影响,很难从遥感影像中直接提取道路车辆。为此,本文提出了一种结合遗传算法和数学形态学的遥感影像道路车辆提取方法。首先利用模糊聚类方法建立影像分割模型,并利用遗传算法对其进行求解,从而实现影像中道路、车辆及环境的精确分割;然后对分割结果中不同层进行赋值,实现分割结果的二值化;最后利用数学形态学操作从分割的道路-车辆的二值结果中剔除道路,从而实现道路车辆的提取。利用本文方法对航空影像进行了道路车辆提取试验。试验结果表明,本文方法不仅能够准确识别地面车辆位置,还能精确提取其轮廓线。     

天绘卫星影像室内判绘技术探讨

遥感影像判绘是摄影测量的基础技能,影像判读能力决定了地图成果的质量,本文结合多年的外业经验,从资料搜集利用、地物分层判读技巧等方面,对影像判读过程中遇到的困难和问题进行分析,结合判绘经验和技巧,提出解决的方法,以提升影像判绘能力。