Input data resolution‐induced uncertainty in watershed modelling

The temporal‐spatial resolution of input data‐induced uncertainty in a watershed‐based water quality model, Hydrologic Simulation Program‐FORTRAN (HSPF), is investigated in this study. The temporal resolution‐induced uncertainty is described using the coefficient of variation (CV). The CV is found to decrease with decreasing temporal resolution and follow a log‐normal relation with time interval for temperature data while it exhibits a power‐law relation for rainfall data. The temporal‐scale uncertainties in the temperature and rainfall data follow a general extreme value distribution and a Weibull distribution, respectively. The Nash‐Sutcliffe coefficient (NSC) is employed to represent the spatial resolution induced uncertainty. The spatial resolution uncertainty in the dissolved oxygen and nitrate‐nitrogen concentrations simulated using HSPF is observed to follow a general extreme value distribution and a log‐normal distribution, respectively. The probability density functions (PDF) provide new insights into the effect of temporal‐scale and spatial resolution of input data on uncertainties involved in watershed modelling and total maximum daily load calculations. This study exhibits non‐symmetric distributions of uncertainty in water quality modelling, which simplify weather and water quality monitoring and reducing the cost involved in flow and water quality monitoring. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

The method of a two-point conditional column density for estimating the fractal dimension of the distribution of galaxies

We suggest a new method for estimating the fractal dimension of the spatial distribution of galaxies: the method of selected cylinders. We show the capabilities of this method by constructing a two-point conditional column density for galaxies with known redshifts from the LEDA database. The fractal dimension of a sample of LEDA and EDR SDSS galaxies has been estimated to be 2.1±0.1 for cylinder lengths of 200 Mpc. A major advantage of the suggested method is that it allows scales comparable to the catalog depth to be analyzed for galaxy surveys in the form of conical sectors and small fields in the sky.     

北半球平流层臭氧的时空分布特征

利用1963－1985年北半球的平流层臭氧观测资料，采用自然平交分解方法，初步分析了北半球、特别是东亚地区大气臭氧层的时空分布特征。结果表明：（1）北半球大气臭氧的空分间分布可能与下垫面的性能有关；（2）东亚地区大气臭氧的时间分布主要具有2年和11年变化的周期特征，这与太阳黑子的准2年和准11年变化有一定的对应关系；（3）北美地区的臭氧变化则主要包含4年和7年的周期变经成分。     

EXPLORING SPATIAL FAMILIARITY*

Spatial familiarity is a natural language concept that has no well-defined technical interpretation. We explore here some possible dimensions of the concept, provide subjective measurements of the dimensions, and evaluate their independence. The four dimensions examined are locational knowledge, visual recognition, name identification, and interaction frequency. We suggest that both cognitive and behavioral dimensions are embedded in the concept of spatial familiarity and must be part of the meaning of the concept and of any attempt to make it operational.     

基于SuperMap IS的WebGIS开发

WebGIS是将Web技术和GIS技术相结合的新技术,有着广泛的应用。通过WebGIS技术,客户端仅需使用浏览器(不一定包含专门插件)就可以对分布在Web上的GIS数据进行查询、分析等交互操作。探讨了利用Super-Map网络GIS技术,以SuperMap DeskPro作为后台GIS服务平台,通过SuperMap IS实现用户利用浏览器获得一个地理信息系统中的数据和功能的服务,论述开发和建设WebGIS的过程。     

边界虚拟钻孔在复杂地质体3维建模中的引入与确定

在矿山复杂地质体3维建模中,由于数据缺乏致使模型难以控制地质体空间边界特征,直接影响到模型的准确性和实用价值。借助边界虚拟钻孔方法来增加复杂地质体边界数据点密度,从而有效控制3维形体的边界,在一定程度上能缓解这一问题。以地层受断层破坏为例,分别就地层与断层4种典型空间分布组合特征下边界虚拟钻孔的确定方法进行研究,提出相应解决方案。边界虚拟钻孔和普通钻孔在数据存储方式、数据结构和表达方式等方面具有一致性,可用类似的处理方式,因而可以加快3维地质建模,提高建模精度。     

集聚型空间点模式结构信息提取研究

空间点模式是一个2维离散点集,点集中的每一个元素代表地球表面一个点状目标的空间位置。当2维离散点集具有集聚特征时,称其为集聚型空间点模式,它与空间聚类、制图综合和空间分析的许多具体应用紧密相关。如何提取集聚型空间点模式的结构信息(集聚子群的个数和对应的集聚中心)是其中尚未彻底解决的问题。作者以几何概率为理论基础,提出测度正方形区域内2维离散点集分布特征的H函数并推导其解析表达式,运用H函数设计和实现了集聚型2维离散点集结构信息提取的通用算法。利用该算法处理一个由居民地坐标数据得到的具有集聚特征的空间点模式,提取出其结构信息并进行可视表达。分别以该空间点模式中的各离散点为顶点和发生元生成Delaunay三角网和Voronoi图,在Delaunay三角网中保留面积最小的前1/10、前1/100三角形的顶点,在Voronoi图中保留面积最小的前1/10、前1/100邻近多边形的发生元,将可视表达的点集结构信息分别与依据Delaunay三角网和Voronoi图得到的结果进行对比分析。结果表明,运用H函数能够有效地提取出集聚型空间点模式的全局性结构信息,而Delaunay三角网和Voronoi图虽然能够反映其局部密度,但在提取全局结构信息时存在局限性。     

基于ArcGIS Engine的城市基础地理信息数据库系统开发研究

城市1∶500基础地理信息数据具有数据量大、要素复杂、应用服务面广的特点,因而城市1∶500数据库系统的建设面临着空间数据库的选择和设计、空间数据的组织和表现以及不同平台用户共享访问的难点问题。本文利用Oracle Spatial数据库技术实现了海量数据的存储和管理,研究了空间数据在Oracle数据库中的互操作以及空间数据的符号化表示问题,解决了跨平台用户的共享访问问题,介绍了基于ArcGIS Engine的城市基础地理信息数据库系统的研发应用,阐述了系统的体系结构和系统的基本功能,并简要介绍了ArcGIS Engine技术及其在系统中的应用。     

自适应双层网格的空间索引研究

空间数据索引是GIS系统中的关键技术,针对目前主流的网格空间索引方法进行了充分的研究比较,指出了网格索引方法对空间要素进行索引是高效的,但对于非规则地图它是不适应的.在此基础上设计了一种新的空间索引的方法,即自适应双层网格索引.详细地介绍了这种模型的实现过程,并且用实验充分论证了这个模型的效率,认为利用自适应双层网格索引检索空间数据时,处理、查询效率和占用空间等各方面具有较大优势.     

基于GIS与SDM技术的可视化空间数据分类研究

提出将GIS与可视化空间数据挖掘技术之集成的基本框架。在此基础上,基于VisualC++6.0和Ma-pObject2.0组件技术设计和开发了一个可视化交互空间数据挖掘分类系统,系统采用决策树方法和贝叶斯网络作为数据挖掘方法的基本算法,采用训练与学习相结合实现空间数据的分类。文中用实例数据对系统性能、算法和规则有效性进行了验证。结果表明,该系统是一个适用的、可扩展的可视化交互空间数据挖掘工具,系统能够实现数据挖掘实时动态的交互控制,实现了数据挖掘过程的可视化、挖掘模型的可视化和结果的可视化显示、可视化思考、可视化分析与评价。