砺志笃行 潜心测绘——记广西国土资源系统2010年度“十大先进人物”任建福

沉稳、内敛,加上广西测绘局第一测绘院遥感分院副院长的身份,让人很难猜到他是一位1983年出生的年轻人.从他身上,记者看不到很多80后身上的浮躁情绪,看到更多的是他对测绘事业的热爱和追求.或许是测绘工作的艰辛复杂让他变得沉稳,长期科研工作让他变得内敛.他就是任建福,一位刻苦钻研技术,勇于科技创新,在艰苦环境中锻炼成长起来的青年学术和技术带头人.     

一种基于地球剖分网格的区域面积计算方法

区域面积计算是区域分析的基础。随着空间信息剖分组织理论的发展,地球剖分网格受到广泛关注,并且显示了在空间大数据组织能力上的潜力。球面空间与欧式空间不同胚导致地球剖分网格规格不一的特征,在进行区域面积计算时需要先将网格转换回对应的经纬度范围,再进行积分运算,流程复杂,计算效率不高。由此本文根据GeoSOT全球参考网格的剖分方案,基于矩阵变换的分块、邻接操作以及向量的乘法运算,设计了一种可以摆脱经纬度和积分运算的面积计算方法,并针对此方法设计实验验证了其可行性和高效性,为网格体系下区域面积计算提供一种新思路。     

基于SGOG瓦块的数字地球真三维可视化技术与应用

以Google Earth为代表的第一代数字地球平台,利用球面剖分瓦片,构建了2.5维静态的数字地球表面,实现了地表空间数据的集成、建模和应用,但没有涉及地表上下的空间。本文阐述了球体大圆弧QTM八叉树剖分的规则、瓦块体系的几何特征及其编码原理,设计并实现了瓦块编码到空间直角坐标之间的互换算法,并利用C++和OSG等主流语言,构建了真三维数字地球可视化平台的雏形框架;实现了球面和球体的任意剖分、地表上下空间实体的可视化建模及简单三维空间分析。初步展示了球体瓦块的新一代数字平台在天地一体化空间大数据集成、管理、建模与应用中的优势及前景。研究表明,球体大圆弧QTM八叉树网格,具有简单、规整、几何特征明晰、适宜作为全球离散空间的坐标基准,利于空间实体建模与可视化等特点,可作为构建新一代数字地球平台的数据模型基础。     

SIG中空间信息可视化与互操作实现研究

在介绍SIG示范验证平台总体架构的基础上,提出了WMS服务实体在该架构下的有效布局、层次结构、服务模型、工作流程等;并介绍了利用开源软件MapServer构建这类WMS服务实体的关键技术.通过WMS服务实体在SIG示范验证平台中的应用实例与效率分析,表明该实现途径与技术是切实可行的.     

基于工作流的测绘生产与办公信息化系统设计与实现

随着国内经济的高速发展,基础民用建设勘测、道路交通建设勘测、地形检测等需求越来越多,而这些需求都离不开测绘。随着国际标准化组织（International Standardization Organization： ISO）在我国的应用深入,大部分具有测绘资质的测绘单位都已通过了ISO质量认证的认证工作,而整个测绘过程从合同签订到项目分配、项目处理、项目检查、项目成果交付经历不同的部门,周期比较长,如何进行有效的项目管理,使ISO质量认证不流于形式,是各测绘单位面临的一个重要问题。同时,在项目的处理过程中需要对数据成果进行调用、保存及更新等操作,如何在进行项目管理的同时进行成果的管理也是另一个重要问题。本文针对上述问题,设计和实现了天津市测绘院滨海分院测绘生产与办公信息化系统,通过系统来进行测绘单位日常的项目管理和测绘成果管理。     

混合ADI-FDTD亚网格技术在探地雷达频散媒质中的高效正演

提出混合ADI-FDTD亚网格技术开展频散介质GPR正演,即在物性参数变化剧烈局部区域采用细网格剖分ADI-FDTD计算,其他的区域采用粗网格剖分常规FDTD计算,ADI-FDTD突破了CFL条件的限制,可选取与粗网格一致的大时间步长,有效地提高了计算效率.本文首先基于Debye方程,推导了粗网格FDTD及细网格ADI-FDTD频散介质差分格式,着重对粗细两种网格结合的场值交换方式进行了深入探讨,给出了该算法的计算流程.然后以一个薄层模型为例,分别应用粗网格、细网格、混合ADI-FDTD亚网格算法对该模型进行正演,计算资源的占用及模拟精度说明了混合ADI-FDTD亚网格算法的优势.最后,建立频散介质与非频散介质的组合模型,应用3种方法对该模型进行正演,对比3种方法优劣,分析雷达剖面中非频散介质及频散介质中波形特征,有效地指导雷达资料的精确解释.     

地震灾害风险普查中地震危险性计算效率

分别用120″、60″、30″、15″、9″和6″经纬度划分网格覆盖目标区并计算网格点地震危险性,进而利用空间插值得到较小网格的地震危险性结果,通过比较直接计算的小网格点地震危险性结果和通过较大空间网格插值得到的小网格的地震危险性结果,评估由较大空间网格插值所得结果的可靠性、适用性及使用要求。结果表明,30″经纬度划分网格计算值插值得到的各种小网格的地震危险性结果的误差都小于1 Gal,是兼顾精度和速度的网格间隔。     

基于正交贴体网格的VTI介质地震波数值模拟

为了解决规则网格有限差分法在处理起伏地表自由边界条件时需进行复杂坐标转换和插值运算的问题,以及对起伏地表进行阶梯状离散近似所产生的虚假散射波问题,将计算流体力学中的正交贴体网格生成技术引入到起伏地表下VTI介质的网格剖分中,采用基于同位网格的DRP/opt MacCormack有限差分法模拟起伏地表下VTI介质中的地震波场。网格的正交性使实施自由边界条件时无需做复杂的坐标转换和插值运算。数值算例表明,本文提出的网格剖分法能够有效消除阶梯状网格产生的虚假散射波,从而提高起伏地表下VTI介质地震波数值模拟精度。     

一种从经纬度网格资料获得正方形网格资料的插值方案

本文提出了一种把经纬度网格点上的气象要素值转化到正方形网格点上的多项式插值方案。对插值方案作了稳定性讨论和定量及定性分析。结果表明,这种插值方案方便可行,而且有广泛适用性。     

虚拟天文台数据访问系统(VO-DAS)任务调度设计与实现

为解决异地、异构、海量天文数据无缝透明地统一访问,中国虚拟天文台(China-VO)研究小组自主设计并开发了一套解决方案——虚拟天文台数据访问系统(VO-DAS)。着重从执行流程、设计模式、Session机制、生命周期、资源销毁、异常处理等模块详细阐述了该系统的任务调度设计。为了验证该系统的可行性和性能,最后描述了多个天文科学范例。