地图学技术、科学、艺术的对立统一

随着地图学内涵和外延的扩展,认识地图学的探索从未停止。本文在现有研究对地图学认识的基础上,分析地图学的技术性、科学性与艺术性,进而探讨地图学技术性、科学性艺术的对立与统一,探索当今时代易变性影响下地图学的恒常性,从技术性、科学性、艺术性角度重新认识地图学。     

MapGIS到ArcGIS格式的数据转换方法研究——以麻阳县地质图为例

湖南地矿行业多采用MapGIS软件进行地质数据的管理和分析,然而,该软件在数据处理和分析方面略显不足,尤其在处理大数据时更是力不从心,且其中的67版本难以满足2000坐标系统的要求。因此,为了更加有效地使用已有的数据,并充分发挥其价值,本文以麻阳县地质图为例,通过研究MapGIS和ArcGIS软件之间的异同,总结出一套较为完整的MapGIS到ArcGIS格式的数据转换方法,使得转换前后的数据在数量、样式、属性等方面基本保持一致。     

车载移动测量系统大比例尺测图精度控制研究

车载移动测量系统作为一种先进的测绘技术,已广泛应用于大比例尺测图项目中。SSW车载激光建模测量系统能够快速、高效、精确地完成大比例尺测图数据采集、处理等工作。不同比例尺对精度的要求不一样,而本文选择若干试验区,探讨不同的数据采集与处理方式对精度的影响,然后制订相应的精度控制方案,提高数据的精度,满足1∶1 000比例尺测图要求。     

矢量曲线的视觉清晰度及在网络地图综合中的应用

互联网用户参与的地图制图容易出现视觉冲突、压盖、拥挤等地图表达问题,需要引入地图自动综合协助解决。网络地图中由于原图比例尺和综合后比例尺均难以准确量化,常规地图自动综合基于“原图比例尺-综合后比例尺”判断是否需要综合的方法已不再适用。矢量数据在可视化后会产生视觉粘连,视觉粘连越明显,地图表达效果越差,综合的需求也越强烈。基于此规律,本文提出对视觉粘连进行定量描述并据此判断是否需要综合。首先,从人类视觉感受出发,结合栅格化思想设计了矢量曲线视觉粘连的量化指标——视觉清晰度。然后,基于“金字塔式”的尺度空间计算曲线在多个比例尺表达的清晰度,并拟合了清晰度的变化函数。最后,将该函数应用于众源地理数据的网络地图综合决策。试验结果表明,本文方法可准确判断每条矢量曲线是否需要综合,能有效解决地理数据尺度异质性带来的可视化难题。同时,清晰度变化函数将曲线的尺度描述由静态数值扩展到连续函数,有望更好地支持多尺度空间数据处理及网络地图综合等问题。     

复杂地形景区三维导览图的设计与实现

为满足复杂地形景区对三维地图导览的需求,构建更为清晰的三维地图模型,提供良好的三维导览地图设计方案显得尤为重要。为了更好地与卫星影像进行贴合,DEM数据的采样密度要与卫星影像的分辨率一致。本文通过对比当下常用的四种空间插值方法的适用范围与运用特点,设置相关阈值及权重,直观比较了四种插值方法产生的插值结果,选择更适合复杂景区DEM插值的插值方法并对其进行精度提升,以此得到符合精度要求的DEM数据。最后利用相应地区的卫星影像进行地图投影及影像贴图,两种数据结合构建复杂景区的三维地图模型,给游客带来更为精确直观的定位信息和空间要素信息。     

基于倾斜摄影测量的大比例尺三维测图技术

目前,城市大比例尺地形图更新主要采用全野外的测量方法,不仅耗费大量的劳动力,并且效率低下。旋翼机和倾斜摄影测量技术的快速发展,为城市大比例尺地形图的测绘与更新提供了全新的技术手段。本文以滕州市城区约10 km2的1∶500地形图测绘项目为例,采用大疆精灵4 Pro旋翼机进行数据获取,Smart 3D软件进行空三加密及三维建模,最后在EPS软件中进行三维测图,并对地形图成果进行了精度检核,验证了技术方案的可行性,为同类项目提供了有益参考。     

Automatic Sounding Generalization in Nautical Chart Considering Bathymetry Complexity Variations

Sounding acts as the main feature in a digital nautical chart as it describes the concerned marine topography for the safety of navigation. Unlike the geometry-oriented selection of point feature, the generalization of soundings for chart compiling is expected to be context-oriented, which means bathymetry complexity variations across the study region should be preserved in the sounding selection process. However, such variations are not explicitly accessible to automated systems. This paper proposes an approach that effectively analyzes and measures bathymetry complexity from sounding data, with a focus on topography variations among different regions. The presented approach first divides the exploring region into several subregions, by adopting techniques of computational geometry and graph theory. Then, the approach quantitatively measures the bathymetry complexity of the subregions from grid-based digital terrain model. Finally, a composite bathymetry complexity index integrating aspects of steepness and depth variation is developed to guide the operation of sounding selection in different subregions. Generally, when seafloor is rugged with steep slopes, the number of soundings is high. While in flatter areas, a smaller amount of soundings is retained. The potential of our approach is demonstrated by an application to a real data set.     

基于地学信息图谱的河道、海岸线演变对黄河三角洲景观格局影响研究

本文利用1988、1998、2009和2016年四期遥感影像,运用GIS技术,将地学信息图谱的图形思维与景观生态学的定量思维相结合,以距今不同时期的亚三角洲和滨海湿地为研究区,从景观结构和景观演替两个方面探究黄河三角洲河道、海岸线演变对景观格局的影响。结果表明:(1)距今不同时间的河道对黄河三角洲景观结构的影响程度不同,距今时间越长的亚三角洲研究区内耕地占总面积的比例越大且耕地是亚三角洲研究区中的第一优势景观类型。在1855—1889亚三角洲研究区内,除耕地和建筑用地外,其他各类景观占总面积的比例都较小且随时间变化不明显;在1929—1934亚三角洲研究区内,盐田、养殖池占总面积的比例从2009年到2016年增加了近40%,涨幅明显;在1964—1976亚三角洲研究区内,各类景观占总面积的比例趋于平均;在2017至今的亚三角洲研究区内,耕地和光滩占总面积的比例较高,达到24%左右。(2)距今不同时间的海岸线对黄河三角洲景观结构的影响程度也不同,在1855滨海湿地研究区内,耕地占总面积比例为60%左右,而海域占总面积比例接近于0,极差较大;在1934和1974滨海湿地研究区内,光滩、柽柳、碱蓬群落、芦苇、白茅群落占总面积比例随时间变化几乎呈逐渐下降趋势,而建筑用地和盐田、养殖池则呈逐渐上升趋势;2009滨海湿地研究区,河流、人工水域占总面积比例在2009年和2016年均达到32%以上。(3)根据景观类型重心变化特征,分析河道、海岸线演变对景观演替的影响程度,将不同时期亚三角洲和滨海湿地研究区景观演替分为如下几类:亚三角洲人类活动主导型、废弃河道主导型、行水河道主导型、滨海湿地人类活动主导型、废弃海岸主导型、新海岸主导型。     

结合POI数据的道路自动选取方法

人们对道路重要性的认知与道路周边设施有重要关系,针对现有地图综合道路选取方法中对语义特征考虑不足的问题,将POI数据引入到道路的语义特征分析中,提出一种综合考虑道路空间特征和语义特征的道路综合自动选取方法。首先,结合POI位置数据构造了道路语义特征度量的3个新参量：设施点密度、重要设施比率和专题设施比率;然后,与道路长度、连接值、总深度值、平均线密度等反映道路几何、拓扑和分布特征的度量参量一起,通过归一化和熵值法赋权进行整合计算,得到道路重要性值;最后,综合考虑道路重要性值、道路stroke构成和stroke连通度的约束条件进行道路的分步选取。实验结果表明,该方法在保留主要道路、保持道路分布疏密特征和道路连通性的同时,较好地顾及了道路的语义特征信息。     

A universal algorithm to generate pseudo-random numbers based on uniform mapping as homeomorphism

A specific uniform map is constructed as a homeomorphism mapping chaotic time series into [0,1] to obtain sequences of standard uniform distribution. With the uniform map, a chaotic orbit and a sequence orbit obtained are topologically equivalent to each other so the map can preserve the most dynamic properties of chaotic systems such as permutation entropy. Based on the uniform map, a universal algorithm to generate pseudo random numbers is proposed and the pseudo random series is tested to follow the standard 0-1 random distribution both theoretically and experimentally. The algorithm is not complex, which does not impose high requirement on computer hard ware and thus computation speed is fast. The method not only extends the parameter spaces but also avoids the drawback of small function space caused by constraints on chaotic maps used to generate pseudo random numbers. The algorithm can be applied to any chaotic system and can produce pseudo random sequence of high quality, thus can be a good universal pseudo random number generator.