海上风电多源勘测数据三维一体化管理系统设计及实现

多源异构的海上风电勘测数据是海上风电场建设和后期运行维护的重要基础数据。基于GIS技术对海上风电勘测数据一体化管理系统进行了设计,实现了风电场多波束、侧扫声纳、管线路由的三维可视化表达。该系统通过三维一体化风电场勘测数据管理,可以有效辅助风电设计工作和运行维护工作,也可为同类海洋勘测数据管理系统的设计与开发提供一些参考。     

版本差量式时空数据模型研究

时空数据模型是时态地理信息系统的关键和核心。本文在分析国内外已有研究成果的基础上,结合国家基础测绘项目,提出了“版本-差量”式时空数据模型,采用“版本管理-动态关联”以及“动态分级索引”技术实现时态地理数据的存储管理和查询检索。该模型能有效降低数据冗余,提高数据访问效率。     

基于地貌分区的1990-2015年中国耕地时空特征变化分析

地形地貌通过分配地表水分和热量制约耕地的利用形式和成效,对耕地质量具有非常重要的决定意义,以地貌分区的视角研究中国耕地变化具有重要意义。根据1990-2015年中国6期土地利用空间数据和地貌分区数据,运用GIS空间叠加分析方法,分析中国耕地1990-2015年的面积变化和空间分布格局,进一步探讨不同地貌分区下的耕地新增与流失方向。结果表明,中国耕地面积略有增加,但总体变化不大,耕地面积从1990年的17715万hm²增加到2015年的17851万hm²,平均每年增加5.44万hm²,每年增幅仅为0.03%。耕地主要分布在平原地区,台地、丘陵次之;新增耕地主要来源为草地、林地和未利用地。东部平原低山丘陵区（I）耕地面积最大,而西北高中山盆地高原区（IV）耕地动态度明显高于其他地貌区。空间上呈现“南减北增,新增耕地的重心向西北移动”的特征。1990-2015年间,西北高中山盆地高原区（IV）和东部平原低山丘陵区（I）为耕地面积增长区,平均每年增加耕地面积分别为8.9万hm²和5.4万hm²;东南低山丘陵平原区（II）和西南中低山高原盆地区（V）为耕地面积减少区,平均每年减少耕地面积分别为5.9万hm²和2.8万hm²;而华北—内蒙东中山高原区（III）和青藏高原高山极高山盆地谷地区（VI）耕地面积几乎没有变化,平均每年变化仅为0.15 万hm²和0.06万 hm²。耕地流失主要发生在东部平原低山丘陵区（I）和东南低山丘陵平原区（II）,主要原因为城镇化进程加快带来的建设用地对优质耕地的大量占用;而新增耕地主要发生在西北高中山盆地高原区（IV）,多来自于对草地和未利用地的开垦。     

长三角城市群工业韧性的时空演变及影响因素研究

在世界经济不确定性日益增加的背景下,推进优化我国区域工业韧性演变格局和厘清工业韧性影响机制具有重要现实意义。本文以长三角城市群为例,在突变级数模型对工业韧性评价的基础上,利用核密度估计、泰尔熵指数和Tobit空间滞后面板模型,对长三角城市群工业韧性的时空演变特征及其影响因素进行探讨。研究发现：（1）长三角城市群工业韧性提升显著,总体上达到了中高韧性水平。长三角城市群工业韧性的内部差距不断缩小,但仍然存在不同空间尺度的“核心-边缘”分异格局。（2）综合实力较强的中心城市工业韧性具有显著的空间溢出效应。上海、杭州、南京、合肥及宁波等城市周边形成高水平工业韧性的集聚区。（3）工业结构是影响长三角城市群工业韧性的最主要因素。区域金融环境、政府公共服务以及区域外贸依存度均不同程度对工业韧性产生显著影响。     

开放式虚拟地球集成共享平台GeoGlobe

三维气象场是一个多维变化的环境,可视化是研究其内在规律的重要方法。针对三维气象场的全球范围、多维多尺度、海量数据等特征,提出了基于体元对象的数据模型和多级体元索引机制,并在此基础上设计了面向三维气象场的可视化方法,包括基于箭头模型的矢量场可视化方法和改进后的基于三维纹理映射体绘制的标量场可视化方法。最后基于虚拟地球平台进行了可视化和时空检索分析实验。实验验证了该方法的可行性和有效性。     

顾及用户体验的三维城市模型自适应组织方法

传统基于“图层付象”的组织方法,没有考虑三维城市模型的不同内容以及不同细节层次的粒度差异,导致在网络环境下的传输效率低,难以满足多用户并发访问的流畅可视化。深入分析了大范围漫游与小范围聚焦的用户体验特点,通过元数据统筹管理和对象离散化,即时响应用户请求,减少无效数据传输,保证了多用户并发环境下的高效调度和浏览。针对模型LoI)和分解的对象,设计了结构统一的对象ID,隐式存储关联关系并支持分布式模型存储管理。以分布式数据库MongoDB为平台进行实验,验证了本文方法的可行性和有效性。     

面向协同式森林灭火决策的领域本体构建及其解析

森林灭火决策的参与人员可能来自不同的组织、不同领域,他们有不同知识结构、专业背景、学识和各自的经验、偏好,这往往不利于决策过程中的交流、协同进行。本文把本体引入协同式森林灭火决策中,解决决策成员在协作中对他人所述的内容理解一致问题。分析了现有建立领域本体的主要方法,并借鉴软件开发的生命周期理论,提出建立面向森林火灾的领域本体的具体实现方法。以森林灭火决策为应用导向,通过对森林灭火决策的内容分析及与领域专家相互交流,根据领域中概念分类体系和概念的组合结构,从相关领域(林业、气象学、消防工程、地理学)抽象出概念术语集、关系集、函数集、规则集等,建立可共享、理解、重用、互操作的概念模型;利用本体建模工具,建立森林灭火本体库;设计与实现了本体的解析与可视化工具,用户可以交互式的查询术语的概念内涵,利用可视化工具,显示概念之间的关系。研究成果将为学科或领域间的高效协作打下通信与交流的基础,为林业、消防的信息化研究、林火本体服务提供可借鉴的框架和成果,为林火管理和应急指挥决策提供一个语义层级次上的重要途径。     

浅谈OpenGL在地学3维可视化中的应用

3维地形模型无论是在直观的视觉感受还是在空间分析等方面都是2维地学模型所无法比拟的。DEM是建立地学3维可视化的主要内容,也是3维地理信息系统GIS的主要研究内容之一。本文所实现的程序是在VC 6.0平台基础上,基于DEM数据,利用OpenGL提供的相关功能函数,达到地学3维可视化的目的,同时利用纹理映射技术为3维模型贴纹理建立真实感强的3维环境。     

1983～2006年新疆及邻区地震活动的时空格局分析

利用中国地震台网（CSN）地震目录整理了1983年以来发生在新疆及邻区ML≥3．0的浅源地震,并在MapGIS平台下,运用数字地图技术,制作了分震级、分年份、分月份系列地震图谱,分析地震发生的时空特征,表明：新疆及邻区地震呈带状分布,自北往南可分为阿尔泰地震带、天山地震带、西昆仑地震带和阿尔金地震带;各地震带活动水平不同,前3条地震带在2003年出现地震次数最高值,具有近10年的活动周期,阿尔金地震带地震次数最高值出现在1993年,有约5年的活动周期;各地震带带内活动水平也有一定差异,帕米尔地区地震最为频繁;年内地震主要集中在2、5、8、10月4个月份。     

南水北调西线工程区地质图三维可视化表达及其意义

传统地质图由于采用正射投影的方法表达地质现象,只能表达地质现象在二维欧氏空间的定位,很难表达地质现象的三维空间特征。结合数字高程模型,在地理信息系统的支持下制作的南水北调西线工程区的三维可视化地质图,可更好地判读地质体的空间信息,便于分析地质体的空间展布规律。