2DRE四叉树—栅格结构的变换算法

本文提出并分析了2DRE四叉树到栅格结构的变换算法。这一算法可看作栅格—2DRE四叉树变换算法的逆变换,但不是它的“反演”,而是采用了较为简洁的求交集运算以及栅格—2DRE四叉树变换算法中的编码转换方法,使得这一算法的实现更加有效,且避免了在图像较大而内存较小的情况下可能发生的“溢出”等矛盾。     

水平面上太阳辐射空间模拟对比研究

面域的太阳辐射数据是进行其他各项有关辐射研究的基础。由辐射台站的点数据来模拟太阳辐射的空间分布时,传统的模拟方式都会产生精度与效率之间的矛盾。直接以辐射观测值与其影响因子建立非线性回归模型,以各因子的面域数据来模拟水平面上太阳辐射的空间分布,与引入了辐射基数值的模式相比,模型的误差更小,复相关系数大于0．96,运算效率提高29-286倍。当采用模拟的天文辐射经验公式来计算辐射基数时效率仍可提高2-11倍。用两种方式的回归模型模拟中国1km栅格的水平面太阳辐射,平均差值仅2.41％,而本文模式模拟结果与实测值更为接近。     

GIS支持下的西北干旱区地下侧向径流量的计算研究 ——以新疆淖毛湖盆地为例

在总结研究区各断面地下水侧向径流量常规算法的基础上,通过分析已有钻孔、物探成果,结合研究区水文地质条件确定达西公式各计算参数沿断面的空间分布特征,生成计算断面参数栅格,并基于GIS采用栅格空间叠加分析计算各计算断面上的地下水侧向径流量,结果表明前人计算结果与栅格叠加分析法计算结果大体上一致,但也存在一定差异。常规的分段计算方法,常用一个参数来表征较大尺度断面,人为因素对计算结果影响较大,基于GIS的栅格叠加分析法充分考虑了各计算参数在二维空间上的各向异性,参数选取更符合实际,结果也更为可靠,计算值可直接耦合为地下水数值模型中的二类边界（定流量边界）,避免流量边界上的人为分配情况,提高模型计算精度。     

基于栅格GIS的最优路径分析及其应用

最优路径分析是在移动的起点和终点之间寻找最佳的移动线路,对于旅行中的最短路径确定、工程设计中连接两地之间的线状设施(如输电线路、输油气管线等)的最佳布局规划等具有重要意义.阐述基于栅格的最优路径分析的基本原理,提出基于栅格的最优路径分析的一般过程,并以某地天然气管线最佳铺设线路为例说明基于栅格的最优路径分析的具体应用.     

基于栅格数据的土地利用格局解释模型及应用

在一定空间分辨率的栅格上用二值型变量表征土地利用格局,是一种常见的土地利用格局表征形式。解释基于这一表征形式的土地利用格局与自然环境条件、社会经济因素之间的关系多需引入非线性模型。本文基于非线性统计方法构建了基于栅格数据的土地利用格局解释模型,不仅刻画了土地利用格局与影响因子之间的非线性统计关系,解决了分类变量引入统计模型的难题,还消除了土地利用格局解释模型中概率估计值常常超过概率值域的问题。太仆寺旗的应用研究表明,栅格尺度土地利用格局解释模型能准确表达土地利用分布格局与自然环境条件、社会经济因素间的定量关系,所得结论为太仆寺旗土地利用规划、土地资源优化利用提供了决策参考信息。     

国家1∶50000数字高程模型更新与精化

针对国家1:50 000数据库更新工程的迫切需要,研究制定了基于更新版1:50 000地形数据的数字高程模型更新生产技术路线,设计提出了全新的地形特征信息自动提取算法、基于栅格运算的DEM内插算法等,研制开发了实用化的生产软件系统,实现了国家1:50000数字高程模型的快速更新与精化。     

基于GIS的新疆气温数据栅格化方法研究

以新疆99个气象台站1971-2010年年平均气温为数据源,采用多元回归结合空间插值的方法对新疆区域气温数据进行栅格化研究。建立了年平均气温与台站经纬度和海拔高度的多元回归模型,对于残差数据的插值采用了反距离权重法(IDW) 、普通克立格法 (Kriging)和样条函数法(Spline)3种目前应用广泛的空间插值方法,针对于这3种方法进行了基于MAE和RMSIE的交叉验证和对比分析,结果表明在新疆的年平均气温的GIS插值方案中,IDW方法精度总体要高于其他两种插值方法。     

众源GPS浮动车数据中城市道路中心线分级提取的栅格化方法

由众源GPS浮动车数据提取道路相对于传统方法具有成本低、现势性好的优点。本文针对该数据采样间隔较长、数据量大、GPS点分布不均匀的特点,提出了一种栅格化的“分级”提取道路中心线的方法,并利用武汉地区超过2000万个GPS点的浮动车数据进行了试验。试验结果证明了本文方法准确度、完整度好,效率高。     

栅格地理计算并行算子对区域计算算法并行化的可用性分析——以多流向算法为例

栅格地理计算并行编程库的研发有助于实现对栅格地理计算算法的并行化。在现有的研究中,Qin 等(2014)设计并初步研发的栅格地理计算并行算子(PaRGO),在设计思路上能较好地隐藏与并行编程软硬件环境相关的复杂细节,实现栅格地理计算通用步骤的并行化,且较其他类似思路的编程库而言,PaRGO能兼容多种常用的并行计算平台,具有明显优势。但PaRGO目前在设计上仅直接支持本地、邻域及全局计算特点的栅格地理计算算法并行化,对于更为复杂的区域计算特点算法并行化的支持能力尚未探究。对此,本文选取栅格数字地形分析中具有区域计算特点、递归设计的多流向算法为算例,利用PaRGO进行并行化设计、实现及测试,以计算时间、相对加速比和相对并行效率为定量指标。通过可运行性和并行性能进行评价,结果表明:PaRGO虽然不能直接支持对递归的多流向算法进行并行化,但在根据多流向计算的原理将该递归算法转变为非递归的设计之后,可将算法由原区域计算改造为邻域迭代计算,就能利用PaRGO 实现并行化,并得到较好的并行效果。在集群环境下,MPI版本并行程序的并行效果优于MPI/OpenMP混合版本。     

移动栅格地图查阅系统研究与实现

移动智能终端上集成了越来越多的测绘地理信息应用,本文基于瓦片技术、数据库技术和加密技术等,实现了移动智能终端的地图查阅系统,既充分展示传统地图的精美,也具备了移动GIS的便捷。