城市空间立体单元在CIM建设中的探索实践

CIM基础平台的建设使得城市大量的时空与非时空数据汇聚,为智慧城市提供丰富数据源的同时,数据的融合使用也遇到了新挑战。本文针对CIM平台建设中多源数据融合存在的问题,利用地球网格空间编码规则、知识图谱、多源语义模型等先进技术和模型,重点研究空间网格与CIM数据融合的关键技术,在CIM1-7成果的基础上提出城市空间单元的概念,构建多层级的三维空间立体单元,实现以城市空间为基本单元的海量城市底板和城市空间的多种要素信息融合,为城市提供更便捷、更安全的城市信息基础服务。     

基于SAR技术的电离层反演及其应用研究EI北大核心CSCD

低频SAR系统因其较强的穿透能力受到广泛重视,然而,对高频SAR系统影响很小的电离层误差在低频SAR系统中却不容忽视,电离层误差的有效改正逐渐成为低频SAR系统高精度应用的必要条件。与此同时,低频SAR系统作为反演电离层的一种手段,可以实现高分辨率、高精度的电离层参数反演,能够极大地提高电离层特征与变化的探测能力。论文围绕低频SAR数据处理中的电离层误差问题,开展基于SAR的电离层反演算法的研究,并将SAR与GPS联合进一步提高电离层反演精度,从而弥补当前电离层观测手段对于中小尺度电离层不均匀结构和扰动变化探测能力的不足,校正SAR数据及产品的电离层误差,提高SAR的测量精度。主要工作如下。     

顾及轨迹密度分布异质性的道路交叉口提取方法

车辆轨迹大数据为道路网生成与更新、道路状态信息感知提供了新机遇,从轨迹数据中准确提取道路交叉口是基于车辆轨迹数据构建精细化道路网地图的关键步骤。当前已有学者根据轨迹点的转向、速度变化等特征,基于空间聚类提出了一些道路交叉口识别的经典方法,但由于轨迹数据密度分布的异质性、噪声干扰及最优聚类参数设置等问题,从不同采样频率、分布密度的轨迹数据中提取不同大小、形态的交叉口仍是一个挑战。为此,本文首先针对轨迹密度的空间分布异质性提出基于层次划分的轨迹栅格化策略,进而从视觉角度出发,提出一种基于“转换-分割-优化”全流程的道路交叉口层次提取方法。通过对不同采样频率的真实轨迹数据进行试验分析,验证了本文方法对低频轨迹数据中道路交叉口提取的准确度与有效性,识别结果优于现有代表性方法。     

大数据智能时代地理信息科学专业人才培养方案的提质与实践

地理时空信息已赋能各行各业。各高校根据不同的专业定位,结合自身的特点确定了专业建设的特色、方向与重点。笔者所在学校地理信息科学专业人才培养彰显典型的工科优势与地学应用服务特色,坚持“厚理论-重技术-强服务”的培养思路,探索大数据与人工智能时代背景下高质量人才培养的关键对策,提升人才培养方案的质量,持续完善课程体系,优化课程内容,革新教学模式,促进笔者所在学校地理信息科学专业健康发展。     

基于多源数据的城市功能区的识别与分析

随着城市化进程的不断推进,城市功能区作为城市规划中重要的基础组成部分,对城市功能区的空间布局现状进行研究是十分必要的。文中基于POI数据、手机信令数据、土地利用数据等多源数据,通过对POI数据构建“空间面积—人口热度”二元权重计算模型,滨城区进行功能区划分并分析结果。经过精度检验,Kappa系数为0.772,功能区的识别精度较高。结果表明,主城区的混合度较高,其承载着主要的居住和生活服务;滨城区功能的空间分布具有一般集聚的特点,呈东南—西北分布趋势,且在各个方向上发展较为均衡。功能区划分能够为城市科学合理的规划提供借鉴,及时发现城市规划中的问题并能够优化解决。     

改进残差网络及时序气象卫星云图的台风等级分类研究

结合了传统残差网络在数据样本小环境下分支卷积层特征的浪费问题,且考虑台风云图时空关联性强、特征复杂因素,参考日本国立情报学研究所在西北太平洋上空通过数个气象卫星拍摄的8 000多景高分辨率台风云图,编制了适应于残差神经网络的时序台风云图分类训练集和测试集。为满足数据集及台风特征,有效优化了原始残差网络的残差块,并得到了恒等映射残差块。经由增加卷积输出来促进分支通路更好的被利用,保留台风图像时序特性,提高网络性能。实验显示,W-ResNets模型在自建台风数据集上的训练精度达到99.60%,测试精度达到76.19%,相较于浅层卷积神经网络的测试精度高出8.48%,相比于使用传统的残差神经网络提高了2.87%,为进一步验证模型的泛化性能,采用MNIST通用数据集进行网络对比实验,宽残差网络得到98.786%的测试精度,优于传统残差网络。文中的W-ResNets预报模型可在小样本台风数据集推广使用。     

膨胀土边坡GNSS实时监测技术EI北大核心CSCD

膨胀土滑坡因其广泛性、破碎性、反复性、隐蔽性等特征,对工程危害严重。对其开展长期实时变形监测是实现膨胀土灾害防控的前提。在第一代膨胀土边坡GNSS监测技术试验的基础上,进行了两项改进：(1)设计了分层式GNSS/全站仪一体化监测装置,实现了膨胀土土质边坡分层式实时监测。(2)提出了综合多源参数的膨胀土边坡GNSS实时监测技术,提升了实时变形监测结果的可靠性和精度。相关技术和设备在广西宁明膨胀土公路边坡中进行了示范应用,分析了GNSS形变与多源监测数据的动态响应特征及诱滑原因,成功监测到一起膨胀土滑坡,研究成果具有可复制性和推广性。     

地理空间数据全生命周期管理模型与实践

文章旨在明确地理空间数据全生命周期管理的概念内涵,运用该理论规范政府部门地理空间数据管理。文章运用案例研究方法,对湖南省地理空间数据管理现状进行研究,分析了不同部门在数据管理中扮演的角色和需求;在此基础上,通过梳理数据生命周期理论,构建了地理空间数据全生命周期管理模型。最后,文章以“湖南自然资源智慧平台”为例,基于该模型实现地理空间数据规划、采集、整合、保存、利用等各阶段有效管理,从而提升地理空间数据的管理水平、应用效率和服务保障能力。     

深圳市国土专题数据在线动态地图集系统的关键技术研究与实现

通过自适应空间数据处理实现了地理底图动态生成,并与专题特征的表达构成合理的搭配;开发了专题地图表达域的“五元组模型”,并基于该模型构建了专题地图发生器.通过上述关键技术实现地图集系统制作和表达真正的自适应和动态化,研究开发了深圳市国土专题数据在线动态地图集系统,并成功应用于数字深圳的建设中.     

石油地质研究中海量录井数据管理的数据库技术

在石油地质研究中,常需要处理、分析大量的测井、录井数据,并绘制单井柱状图及联井剖面图,进而对海量地质数据进行"单因素"统计、计算、对比和分析,以便于分析其沉积相及沉积环境。目前,由于地质数据的海量增长,常规的Excel电子表格管理模式已难以满足生产、科研的需求。以绘制柱状图中和单因素提取中数据处理为例,介绍关系型数据库技术对海量录井数据的管理和信息提取等技术,尤其是数据库的快速查询、修改、删除、统计和计算等功能的灵活使用,大大提高了工作效率,增强了数据的准确性和灵活性。实践证明,该方法是一种切实可行的科学管理方法,可以在地学研究中推广使用。