层次化等深线簇的深度注记配置方法

针对当前等深线深度注记自动配置方法未考虑等深线走势导致配置结果整体不协调、分布不合理的问题,提出一种利用树状结构层次化等深线簇的深度注记自动配置方法。首先采用树状结构,建立起海图上各条等深线间的空间关系;然后通过等间隔布设等深线簇的注记定位线、求取线段交点,生成多个备选的注记配置方案;最后以每个备选方案的平均弯曲度为指标,评价注记位置等深线的平缓程度,优选出注记位置最平缓的配置方案。实验结果表明：所提方法能够顾及海底地形变化特征和等深线走势,注记配置结果在整体的协调性、分布的合理性上优于MapGIS自动配置的注记。     

基于空间填充曲线排列码划分的并行缓冲区算法

缓冲区计算是地理信息系统空间分析的基本功能之一。在矢量缓冲区研究方面,以往大多聚焦缓冲区生成算法,这些优化方法在单机计算环境中针对大规模空间数量数据的计算效率提升是有限的,因而需要并行环境下的改进方法来进一步破解计算瓶颈。本文基于Map Reduce计算模型和分布式内存计算框架,提出了一种基于空间填充曲线排列码划分的并行缓冲区分析算法(SPBM),基于空间填充曲线编码进行数据排序和范围划分,对跨越网格的数据采用近似切分方法,在考虑负载均衡的前提下对任务并行分解,之后按照给定深度的"树状"方式进行结果合并。本文在单机和集群两种环境下利用实际道路网等数据进行了实验。同等环境下,相较于目前流行的GIS软件——QGIS和Post GIS计算性能提升明显,相较于现有其他并行优化方法效率提升超过50%。这样的优化分析方法对于GIS中其他矢量分析算法的并行算法也具有一定的借鉴意义。     

基于图论的树状河流空间关系表达

分析了树状河流的空间特征,利用了水系的主支流交汇点作为图的节点,河段作为图的边,水系的流向作为有向图的方向,实现了树状河流空间关系的表达。     

复杂河网水动力数值模型

利用汊点水位预测-校正(junction-point water stage prediction and correction,JPWSPC)法处理缓流河网汊点处的回流效应,采用Preissmann格式离散Saint-Venant方程组,并采用Newton-Raphson方法求解非线性离散方程,构建了非恒定河网水动力模型.模型既无需特殊的河道编码,又避免了建立和求解总体矩阵.与常用的分级解法模型相比,保留了其既适用于树状又适用于环状河网的优点,同时克服了分级解法需要建立和求解河网总体矩阵的缺点,显著提高了稳定性和计算效率.     

井群树状管网输水水力调节方式研究

在井群取水工程中,普遍存在各井泵和管网的匹配问题。通过对井群树状管网的运行分析,得出井群树状管网输水进行水力调节是必须的环节。经过对管网调节示例的研究,认为最适宜井群管网的调节方式是自动化控制调节,它可实施各种工况调节,以满足实际运行管理的需要。     

分治法在GIS多边形快速合并算法中的应用及效率提升评价模型

分治法采用分解-解决-合并的问题处理模式,应用于多边形合并算法能规避结点累积效应,与经典的“滚雪球”处理模式相比能有效提升多边形合并算法的计算效率。本文以多边形合并算法为研究对象,首先通过分析基于Vatti算法实现的多边形合并算子的效率相对于多边形顶点数的变化特征,指出合并过程中的结点累积效应是“滚雪球”多边形合并模式的潜在性能瓶颈和隐患。考虑分治法的“分而治之”思想在解决多边形合并问题上的适用性以及在归并排序算法中表现出的高效率,提出分治法的多边形“树状”合并处理模式,实现了面向要素集合或者要素层的多边形快速合并算法,最后给出了面向多边形合并的算法效率提升评价模型。实验结果显示,当仅有400个多边形时,“滚雪球”模式的时间开销约是“树状”合并模式的26倍,当需要合并11 200个多边形时,前者的时间开销约是后者的926倍。因此,基于分治法的多边形树状合并策略是对多边形合并算法以及应用到多边形合并算法的高级空间分析算法进行优化的可行途径。     

Stroke特征约束的树状河系层次关系构建及简化方法

树状河系作为地图骨干要素之一,其简化效果直接决定地图综合的质量。树状河系简化需要考虑其语义、几何、拓扑和结构等多种特征,而现有方法大多只注重了长度、角度和属性等约束性量化指标,致使简化后的空间分布特征容易被破坏。本文首先研究基于树状河系有向拓扑树（DTT）的特征智能识别方法,然后依据Paiva提出的"180°假设"和"锐角假设",从河口出发,自下游向上游建立顾及河流语义、长度、角度约束的树状河系stroke连接,并据此判断树状河系层次关系,最后提出河系整体选取数量确定方法和顾及密度差异的河系分层剔除选取算法,实现树状河系自动化简化。经样本数据测试,验证了该方法的可靠性,同时经实际数据测试,验证了该方法在树状河系简化中的合理性和有效性。     

有向拓扑的河系渐变自动绘制算法

河系渐变绘制是地图制图中水系要素表达的重要方面。针对全自动河系渐变研究较少的现状,该文提出一种基于树状约束stroke特征的河系渐变自动绘制算法。该方法在深入分析有向拓扑的数据结构基础上,重点解决河口模式识别、树状约束stroke特征构建、河系层次关系建立、主支流分级渐变等问题,实现全自动河系渐变,并进行实践测试。结果表明,该算法在地图制图过程中无须对河系河源、河口识别、河系分层和河系渐变进行人工干预,自动化程度高,大幅度提升制图效率,渐变效果优于人工绘制效果。     

PAMAM对硅垢的抑制作用及其阻垢机理的MD模拟

以乙二胺、丙烯酸甲酯和甲醇为原料,合成不同代数的树状大分子聚酰胺—胺(PAMAM)作为硅垢阻垢剂,采用红外光谱和元素分析方法对产品进行表征,应用分子动力学模拟方法,研究PAMAM与硅酸分子之间的相互作用。结果表明:在pH为7,代数为G1.0,质量浓度为40 mg/L,作用时间为24 h时的静态防垢率为79.61%。阻垢效果最好的G1.0-PAMAM在阻垢过程中主要为吸附反应,由静电相互作用和氢键相互作用组成。该结果为研发更高效的阻垢剂提供参考。     

论胶东地区金矿的"树状"成矿系统

笔者根据近年来的地质找矿实际工作,结合对胶莱盆地东北缘一带金矿的实际资料研究认为:胶东地区金矿床众多,其分别产出于前寒武纪变质地层-花岗岩、中生代盆地内部和边缘断裂带之中,虽然产出层位不同,但在成矿特征上具有控矿构造匹配性、成矿环境多样性、矿床类型多样性、成矿方式相似性、成矿时代同期性、矿质来源同源性等6个特点,显示相互之间存有内在联系,构成"树状"成矿系统.