地理信息系统的理论与应用发展

本文重点概述了地理信息系统 30多年来的应用和发展 ,简要地介绍了 GIS软件技术的进步和世纪之交深化地球信息机理、自组织、自相关理论和时空专题高维数据模型以及以 GIS为核心的综合集成技术体系的研究。同时讨论了新世纪信息时代与网络世界在“信息高速公路”、“数字地球”等高新技术迅猛发展进程中 ,对 GIS的深化应用研究 ,应纳入国家信息技术发展计划 ,使 GIS深层次、全方位地服务于国家可持续发展和全球变化的研究。     

基于GIS的时空复合体-土地利用变化图谱模型研究方法

本文以地学信息图谱理论，地球空间信息认知理论，地球系统科学与地球综合体理论，地理信息系统中的时空复合体模型为依据，提出了研究土地利用／土地覆被变化的基本单元，即“图谱单元”，它是记录时空复合信息的基本单元，由“相对均质”的地理单元和“相对均质”的时序单元复合而成，并提出了研究土地利用／土地覆被变化图谱的概念模型。     

三峡库区地质灾害调查评价与监测预警新思维

三峡库区地质灾害的调查、研究、监测和工程防治断续进行了近 40年, 为三峡工程建设和生态地质环境保护做出了重大贡献。近几年的研究和移民工程建设发现, 以往的工作也存在某些局限性, 如落后于社会经济发展的需求, 直接服务于山地民居群落的可持续发展和三峡移民工程建设的针对性、预见性和指导性不足; 综合分析技术方法落后; 区域性规律研究程度较低等。结合作者负责的工作, 本文提出了新一轮三峡库区 (19县、市)地质灾害调查研究的新思维, 即指导思想以保护人类生存环境为中心, 围绕山地民居和移民工程开展工作; 在综合调查基础上, 建立以空间数据库和分层图形库为核心内容的地质灾害信息系统 (GGIS), 采用发育度、风险度和危害度等量化指标作为地质灾害综合评价、区划和监测预警系统布设的依据; 充分利用现代观测与分析技术, 建立基于RS、GPS和GIS以及群测群防体制等构成的监测预警网络系统。最终目标是实现地质环境开发保护的预指导和防灾减灾预警功能。     

海洋观测图像的深度哈希检索及FPGA在轨实现

近年来,星载/机载的在轨海洋观测设备日益增多。如何从星/机在轨观测的数据中快速且准确地检索出关键图像并进行回传,逐渐成为在轨实时处理的重要研究课题。哈希函数作为一种映射函数,能够将不同图像变换为相同长度的二进制码,并且保持类似图像二进制码的相似性。为了保证二进制编码的特征表达能力,采用深度卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)提取海洋图像的特征信息,对图像进行哈希变换。本文以海洋观测图像作为训练数据集,基于深度卷积神经网络在GPU(Graphics Processing Unit)上训练哈希算法。在此基础上,本文将训练好的哈希函数在FPGA(Field Programmable Gate Array)上实现,完成海洋观测图像的在轨快速检索,为海洋观测实时处理提供了有效技术手段。     

地学可视化探讨

提出了关于地学可视化的研究框架。地学可视化包括地图可视化、地理信息系统（ Ｇ Ｉ Ｓ） 可视化及其在专业应用领域的可视化。地图可视化与 Ｇ Ｉ Ｓ可视化是地学可视化理论和技术的２ 个基础部分。地学多维图解是从非可视化角度提出的,关于图的地学知识表达、获取及其图的地学问题解的求证原理和方法,是地学可视化的高一级发展阶段。地图可视化中的信息表达交流模型和地理视觉认知决策模型的研究,将从理论上促进地学多维图解模型的进一步发展。基于虚拟现实技术和计算机网络技术的虚拟地理环境是地学可视化、地学多维图解理论和技术发展的最后集成系统。     

地学信息图谱的研究及其模型应用探讨

地学信息图谱系以遥感与地理信息系统等新技术 ,充分发挥人脑的形象思维能力来解决资源环境问题。它是地学思维在新时代下的新发展 ,在地学研究中有重要的理论和实践意义。文章着重分析了地学信息图谱研究近况 ,并结合生态系统综合评估 ,论述了地学信息图谱在该领域的应用。     

基于Ontology的网络地理服务描述与发现

针对目前Web服务的行业标准中服务描述和发现方法的不足,提出了一种基于Ontology的网络地理信息服务描述和发现方法。其核心思想是采用"概念层应用层"两个层次来描述地理信息服务,将服务发布后,通过对服务描述中输入输出等参数和用户需求中功能描述的测度来判断服务与用户需求的匹配程度,从而进行服务发现。     

论我国区域发展与区域政策的地学基础

改革开放以来我国区域经济发展十分活跃，形成了地区差距不断扩大的局面，但这是众多因素共同作用的结果，并非是单纯的“政策说”可以完全解释的，其中，地学因素是基础性的影响因素，所谓地学因素指人地关系中的“地“要素以及人地相互作用所形成的空间结构基础；它对区域发展的影响是相对比较稳定和长久的，本文从强调地学因素在区域发展中的重要性和在国家制定区域政策中应起到的作用从这样一个角度出发，分析论述影响我国区域发展的地学因素，包括自然条件、区位因素、资源禀赋、生态环境和基础设施等。并基于对地学因素的分析提出我国区域发展总体战略的构想。     

地学信息图谱研究及其应用

地学信息图谱综合了景观综合图的简洁性和数学模型的抽象性,它是现代空间技术与我国传统研究成果结合的产物,它可反演过去、预测未来。在分析地学信息图谱、生态系统发展战略、DLU土地利用战略、数学模型与地理信息系统集成等研究成果的基础上,提出了一个区域可持续发展虚拟系统。在这个虚拟系统中,如何将区域可持续发展的有关信息转换为征兆图、诊断图和实施图是其核心理论问题。数学模型计算机程序自动生成软件和开放式地理信息系统的研究成果表明,这些理论问题在不久的将来是可以解决的。也就是说,这个区域可持续发展虚拟系统的进一步研究,能够形成一个可操作的、实用的决策支持系统。     

城镇交通网络信息图谱研究刍议

研究了地学信息图谱的概念及其与城镇交通网络共有的基本特性,探讨了既有交通网络中已经运用到的地学信息图谱概念的情形,拓展了基于地理信息图谱概念,综合现代RS、GIS、GPS、ITS等技术,科学研究、系统改进交通网络中地学信息应用的可能。在此基础上,预测了未来地理信息图谱理念的深入应用将可能大力改进交通网络的几个方向。