面向空间特征的虚拟树木建模方法与应用

树木的三维建模是建立虚拟森林环境的关键问题之一。基于树木形态结构特征分析,提出了面向对象的矢栅混合模型,并详细描述了主干、枝段、枝条和树叶之间的五组拓扑关系。结合L-system s和三维几何结构方法的优势,提出规则和约束的三维树木建模方法,该方法将分枝策略和叶片空间分布特征转化为规则,利用参数化L-system s实现,建模时将树木的空间几何特征和拓扑关系赋予树木模型,所建模型符合树木的生物物理特征。建模过程中通过阈值、模型调整和随机值约束,对模型参数进行控制,约束的内容包括树木结构、单叶尺寸、叶面积指数、随机性四个方面。最后,利用VC++与OpenGL实现了数据模型与建模算法,并利用实测数据进行了验证,所得模型比其他模型更符合于树木实际的形态结构参数和生物物理指标,有利于实现与树木空间结构相关的定性和定量分析。     

基于规则的空间数据组织模式研究

本文提出一种基于"规则"的空间数据组织模式。要素规则从几何和属性两个方面控制空间数据的质量和逻辑;拓扑规则将地理要素与要素之间的拓扑关系独立出来,增加了空间数据使用的灵活性;应用规则主要针对用户访问空间数据时的透明度和安全性等问题。     

基于知识的GIS专题数据综合的研究

分析了GIS专题数据综合知识的分类体系,采用人工智能技术的产生式规则表示法将综合知识形式化为综合规则,并分析了GIS专题数据综合规则体系的形成模式;用实例分析比较了运用规则和不运用规则产生的不同综合结果,并以此进一步体现围绕特定应用专题的专题知识对专题数据综合的重要性。     

顾及栅格空间拓扑关系的地表覆盖时空目标不一致性探测方法

地表覆盖与更新是地理国情监测、环境变化评估、生态系统保护等不可或缺的基础地理信息。遥感制图技术已成为地表覆盖信息提取的重要手段,但因地物光谱、纹理及时相等特征复杂性,地表覆盖更新数据往往存在错分、漏分,从而导致地表覆盖时空目标不一致。现有地表覆盖更新数据不一致性探测主要以人工检查为主、部分自动化为辅的方式,生产实践中需要大量的作业人员与时间,缺乏行之有效的不一致性自动化探测工具。本文研究分析了栅格地表覆盖更新数据不一致性检查面临的挑战,提出了基于复合逻辑量词的栅格空间拓扑关系计算方法、基于置信区间的更新期地表覆盖错分目标初判规则构建,以及利用空间约束多重匹配的更新期错分目标后验判断,形成了“关系-规则-判断”的地表覆盖时空目标不一致性探测体系。试验以山东临朐、垦利GlobeLand30数据为研究对象,经与统计一致性检核方法对比分析、参照真实地表影像数据,实现了地表覆盖时空目标不一致性探测与有效性检验,验证了探测方法可行性。     

分布依存规则指导的空间数据冲突探测与一致性改正

作为空间数据质量的重要方面,一致性关系维护在多源数据集成建库与一致性更新中扮演重要角色。相较于同一要素类目标间发生的拓扑不一致,不同要素类目标间的不一致问题通常表现为深层次的分布模式不匹配,语义关系逻辑矛盾等,实施一致性维护困难得多。本研究从地理学第一定律出发,将不同性质地理实体空间分布上形成的依存关系作为一致性评价的依据。首先,总结归纳了位置共享、结构关联、区域包含3种不同类型的分布依存关系,并形式化表达为一致性约束规则;然后,探讨了违背不同类型约束规则的冲突现象探测与一致性改正方法。本研究从地理学角度认知空间数据质量问题,通过知识工程手段,引入分布依存知识作为一致性处理的依据,对扩宽空间数据质量的研究思路具有意义。     

一种模型驱动空间数据库质量检查平台构建

质量检查是空间数据质量控制的关键环节,空间数据库包括矢量空间数据、专题属性数据及元数据等,质量检查内容繁多。现有空间数据库质检软件往往为某一项目"量身定制",灵活性低。本文从空间数据库质量特征及其语义表达出发,对空间数据库质检规则进行了分析和研究,提出了空间数据库质检DRST模型,并基于该模型开发构建了一套能够适用于各类空间数据库质检需要的平台软件。该平台已在江西省房地一体确权登记数据库质检、第三次国土调查成果数据库质检、地理国情监测成果数据库质检等项目中得到应用。应用实践表明,平台具备良好的适应性和扩展性,为提高空间数据库质量检查效率、解决质检软件生命周期短等问题提供了有效途径。     

引入二维交细分类型的地表覆盖矢量数据增量更新

通过遥感影像与基准年数据对比获得变化信息是目前地表覆盖数据增量更新的主要变化数据来源,但现有方法不能直接更新地表覆盖矢量数据。本文设计了一种包含变化对象的空间位置和类型信息的地表覆盖增量数据模型,发展了一种引入面/面二维交细分类型的地表覆盖矢量数据增量更新方法。该方法首先采用基于目标整体交、差结果的欧拉数的E-WID层次拓扑关系模型区,分析了地表覆盖矢量数据更新中的14种二维交细分拓扑关系类型;然后根据这些二维交细分类型,设计了9条自动更新处理规则。最后开发了一套基于根据二维交细分类型处理规则的地表覆盖数据增量更新原型系统,并用实际数据验证了其正确性。     

基于元模式的空间关联规则挖掘方法

空间关联规则可以从空间数据库中发现空间对象之间的隐含的、不明确的空间关系。空间数据库中空间关联规则挖掘研究是空间数据挖掘和知识发现(SDMKD)的主要内容,其主要问题是多层,多关系的规则发现问题。本文把元模式与空间关联规则挖掘相结合介绍了挖掘地理信息系统(GIS)中空间数据库关联规则的常用步骤方法。     

基于EPS实现出图入库一体化的关键技术研究

随着我国地理信息建库与数字化成图建设的快速发展,出图入库一体化生产是目前测绘行业的迫切需求。EPS地理信息工作站为用户提供了完全开放的模板以及VBS二次开发接口,本文以合肥宅基地土地确权项目为例,详细叙述了依据该项目生产标准的模板定制过程,并编写脚本实现了出图入库数据的一体化输出。