基于席尔宾斯基垫片的GIS矢量数据置乱方法

为提高GIS矢量数据在数据传输过程中的隐蔽性,该文结合分形模型席尔宾斯基垫片变换技术,通过对要素点集合中每个点的位置进行置乱处理,实现了一种针对GIS线面图层数据的置乱方法,并基于置乱度的置乱效果评价方法,明确了置乱效果与分形维数之间的正相关关系。实验表明:该方法保持了有效的数据格式和整体形态的相似性,具有较好的隐蔽性和迷惑性;在满足处理效率和隐蔽性应用需求的前提下,可有效保障矢量地理数据在数据传输、数据托管服务、封装存储中的安全性。     

目标相似性的矢量数据联动更新方法

针对地理空间矢量数据更新和相似性在地理信息领域应用的研究现状,文章分析了不同几何类型目标之间的几何相似性,结合属性相似度,提出了针对数据联动更新的目标相似性的计算模型以及目标匹配方法;在此基础上,提出了数据变化发现和提取方法,并依据数据之间的映射关系实现多重表达矢量数据的联动更新。最后以某省矢量数据的水系要素之间联动更新为实例,证明了本数据联动更新方法能够完成多重表达地理空间矢量数据的更新,同时保证数据之间的一致性。     

一种基于边界搜索的栅格矢量化算法

栅格数据的矢量化是GIS领域重要的研究内容。针对栅格数据矢量化准确率低和效率低等问题,该文提出了一种基于边界搜索的矢量化算法,通过对栅格图像的一次遍历,提取结点和中间点,生成弧段,构建多边形;并在构建多边形中,提出了一种简单易行的最右侧方向判断方法,综合运用最小外接矩形和射线法判定逆时针多边形的归属。实验表明,该文提出的矢量化算法能够较准确矢量化复杂的栅格图像,具有较好的效率,可为多值栅格图像快速矢量化及相关研究提供借鉴。     

浅谈警用地理信息系统数据采集几个要点

结合实际项目经验,浅谈警用地理信息系统建设中基础地理信息和公共地理信息数据的采集。采用高分辨率的卫星影像数据,结合外业采集的点状信息,进行警用基础地理信息数据和应急公共地理信息的采集,创建符合警用地理信息属性数据结构的空间矢量数据。     

矢量地图数据数字水印抗拼接算法

地图拼接是矢量地图数据中的一种常见处理方式。为了正确提取水印信息,需要从拼接后的地图中确定出水印嵌入区域。利用水印嵌入后坐标点尾部数据分布发生变化的特点,提出了一种基于分布拟合检验的抗拼接算法。该算法利用四叉树算法将地图分成多个区域,然后利用单样本K-S检验判断每个区域内的坐标点尾部数据是否服从均匀分布,最终确定出水印嵌入区域。实验表明,该算法能够达到提取水印嵌入区域的目的。     

矢量河网渐进式传输的多尺度表达模型

矢量河网数据渐进式传输是制图综合的逆过程,从几何特征出发化简曲线的方法忽略了曲线的形态特征。鉴于此,以曲线轴线为基准,基于曲线弯曲层次化提取河流曲线数据,并将提取的曲线数据分层组织,构建结合目标层和几何细节层的河网多尺度表达模型。基于该模型开发了矢量河网数据的渐进式传输系统,验证了该方法的有效性。     

一种基于输入向量机的高光谱影像分类算法

支持向量机分类方法存在惩罚系数需要交叉验证获取、训练时间较长、支持向量个数随着训练样本数量的变化而变化,以及稳定性和稀疏性较差等问题。针对这些问题,提出了一种基于输入向量机的高光谱影像分类算法。该算法在核逻辑回归模型的基础上,采用前向贪心算法选择训练样本中的输入向量来进行模型的训练,达到稀疏的目的,提高影像的分类精度和分类效率。通过PHI和OMIS两组高光谱影像分类实验,结果表明基于输入向量机分类算法具有稳定性好、稀疏性强的优点。     

基于改进城市引力模型的武汉城市圈引力格局划分研究

科学合理地划分城市经济联系是完善城市圈功能布局、实现经济一体化发展的基础。通过引入相对引力常量、改进城市引力模型,并以武汉城市圈为例,探讨城市经济联系空间结构及引力格局划分方法。结果如下:1改进的引力模型能客观反映城市间不相等的相对引力现状;2武汉城市圈呈现出经济辐射型、经济依赖型、经济复合型3类城市经济联系结构,武汉市是城市圈内唯一的强经济辐射型城市;3根据城市经济联系结构,将武汉城市圈引力格局划分为以孝感—武汉—咸宁为中心,黄石—鄂州—黄冈和仙桃—天门—潜江为两翼的城市组团。     

地震预警现地PGV连续预测的最小二乘支持向量机模型

为提升现地仪器地震烈度预测的准确性与连续性,研究面向地震预警的PGV连续预测模型.以中国仪器地震烈度标准的计算参数：0.1~10 Hz带通滤波三分向矢量合成速度峰值PGV为预测目标,利用日本K-net与KiK-net台网P波触发后1~10 s强震数据,基于人工智能中的机器学习方法-最小二乘支持向量机,选取7种特征参数作为输入构建最小二乘支持向量机PGV预测模型LSSVM-PGV.结果表明,本文建立的LSSVM-PGV模型在训练数据集与测试数据集上的预测误差标准差变化趋于一致,具备泛化性能;P波触发后3 s预测PGV与实测PGV即可整体符合1：1关系,随着时间窗的增长,PGV预测的误差标准差显著减小、并在P波触发后6 s趋向收敛,具备准确连续预测能力;对比同为P波触发后3 s的常用Pd-PGV模型,LSSVM-PGV模型的PGV预测误差标准差明显减小,"小值高估"与"大值低估"现象明显改善,预测准确性得到提升.熊本地震序列的震例分析表明,对于6.5级以下地震,LSSVM-PGV模型最多在P波触发后3 s即可预测出与实测PGV整体符合1：1关系的PGV;对于7.3级主震,由于其破裂过程的复杂性,P波触发后3 s的预测结果出现一定程度的低估,但随着时间窗增长至6 s时,预测PGV与实测PGV符合1：1关系、并直到10 s整体趋势保持一致.本文构建的LSSVM-PGV模型可用于现地地震预警仪器地震烈度的预测.     

全球资料同化中误差协方差三维结构的准确估计与应用Ⅱ:背景误差协方差调整与数值试验分析

利用NMC方法针对背景误差协方差的方差、三维相关与特征长度来揭示T213L31模式的误差主要特点,并与传统更新矢量方法的计算结果进行了对比与调整.结果表明NMC方法结果与更新矢量方法结果在大体特征上基本吻合,但细节上的差异不可忽视,特别是对背景误差方差与特征长度的估计存在显著的差异,其主要原因是NMC方法倾向于高估天气尺度波的背景误差,而低估次天气尺度到中尺度波的背景误差.通过对背景误差方差、特征长度的调整,显著改善了背景误差功率谱的分布特点,使得NMC方法结果与更新矢量方法结果更为吻合.通过三维变分同化与最优插值中观测与背景误差相对重要性的比较,发现两者结果基本一致,但三维变分同化在850 hPa以下的温度场和300 hPa以上的风场统计结果都表现出背景误差相对于观测误差偏小的特点.背景误差相对于观测误差偏小有助于保证分析场中质量场与风场平衡,消除了大气底层和高层质量场与风场不匹配现象.在数值试验中,针对不同的背景误差均方差与特征长度的特点,分析了分析增量和预报效果的差异,结果表明,准确的背景误差估计与优化工作改善了预报效果,使得北半球三维变分同化的120 h预报效果整体好于现有最优插值.