遵循格式塔原则的多约束地图居民地聚类研究

以地图居民地聚类为研究对象,以约束条件和聚类算法为视角,通过约束Delaunay三角网为几何模型的最小生成树(MST)聚类算法,结合居民地分布模式的格式塔原则,对艾廷华提出的“视觉距离”进行了优化:先以邻近距离代替欧氏距离,再加入对认知效应有一定影响的形状和密度差异,最后加入楼高语义约束因子对居民地对象进行多约束条件聚类分析,力图为地图要素的自动制图综合提供参照。比较欧氏距离、邻近距离和视觉距离3种约束条件下的MST聚类结果以及在视觉距离约束下K-means方法、系统聚类法和MST算法的聚类结果发现,以优化后的视觉距离为约束条件的MST聚类算法得到的聚类结果更有效、更符合人的认知结果。

GIS空间数据转换为DXF格式的方法研究

GIS空间数据具有多源性的特征,为数据综合利用和数据共享带来不便,解决多格式数据源集成一直是近年来GIS应用系统开发中需要解决的重要问题[5]。DXF格式作为一种空间数据转换的事实上的标准,对于GIS软件来说,实现两者的数据转换具有重要意义。本文分析了GIS空间数据与AutoCAD数据模型的组织特征,在比较分析的基础上设计了转换方案,并就实现过程中的关键技术进行了论述。

制图综合中空间关系相似度的集成表达

基于空间关系的概念邻域,研究了空间实体多尺度表达中空间关系变化程度的比较和计算问题.首先从数字景观多尺度表达的角度对空间关系包含的拓扑关系、方位关系、距离关系分别建立了具有适当空间关系分辨率的概念邻域结构,其次,基于已建立的空间关系概念邻域给出了多尺度对象空间关系差异程度的集成表达和度量方法,从而得出了空间关系相似度的计算公式,最后结合实验数据的分析和计算,证明了该空间关系相似度集成表达模型和计算方法的合理性及适用性.

建筑物线型排列模式识别的图卷积神经网络方法

针对建筑物空间分布模式识别过程中,建筑物参数间权重和模式间分类阈值难以确定的问题,设计了一种基于图卷积神经网络的建筑物线型排列模式识别方法。该方法在计算建筑排列特征因子和建立建筑物间邻近关系的基础上,根据图卷积操作与B-P神经网络搭建了图卷积神经网络模型,通过对样本的监督学习,建立预测模型。最后,在OpenStreetMap公开数据集上进行了实验。结果表明,该方法能够准确地识别建筑物线型排列的3种模式。

固定格网划分的空间索引的实现技术

基于现行地理信息系统中所用的R树类和四叉树类索引复杂而实现困难的特点 ,本文提出了实践中常用的一种方便快捷易实现的基于固定格网划分的空间索引技术 ,阐述了其基本理论及实现过程。

GIS空间数据转换为DXF格式的方法研究

G IS空间数据具有多源性的特征,为数据综合利用和数据共享带来不便,解决多格式数据源集成一直是近年来G IS应用系统开发中需要解决的重要问题[5]。DXF格式作为一种空间数据转换的事实上的标准,对于G IS软件来说,实现两者的数据转换具有重要意义。本文分析了G IS空间数据与AutoCAD数据模型的组织特征,在比较分析的基础上设计了转换方案,并就实现过程中的关键技术进行了论述。

基于固定格网划分的空间索引技术

现行地理信息系统中所用的R树类和四又树类空间索引不但工艺复杂而且实现困难，本文提出了实践中常用的一种方便快捷并且易于实现的基于固定格网划分的空间索引技术，阐述了其基本理论及实现过程。

地理信息图库一体更新方法

地图与DLG数据的更新方式之间既有区别又有联系,在研究DLG数据增量更新及地图与DLG数据一体化管理的基础上,提出一种地理信息图库一体更新方法,以地理实体为单位进行几何、属性和地图表达信息组织管理,获取DLG数据的增量信息并对增量信息进行地图表达得到符号图形增量信息。最后通过试验数据验证了该方法的有效性,且其具有易于计算机实现、效率高、可扩展性强、适于地图与DLG数据一体化更新等优点。

构建实践育人新体系,培养德才兼备测绘人才

本文构建了“创新工作室、实验中心、实习基地”三级实践育人新体系,形成了思政实践育人、教学实践育人、科研实践育人与创新实践育人的“四育人”模式,将思政教育有机融入实践育人新体系中,不断提高学生的工程实践能力、科研创新能力和思想政治水平。在育人体系构建、德技双馨师资队伍、高层次人才培养和服务国家重大需求等全链条上均取得突出成效。

MAPSTORE与ARC／INFO数据转换的方法研究

GIS空间数据具有多源性的特征，为数据综合利用和数据共享带来不便，解决多格式数据源集成一直是近年来GIS应用系统开发中需要解决的重要问题。ARC／INFO软件是当前众多地理信息系统软件中功能最强、市场占有率最高的软件。E00格式作为一种空间数据转换的事实上的标准，对于自主版权的GIS软件MapStore来说，实现两者的数据转换具有重要意义。本文分析了MapStore与ARC／INFO空间数据模型的组织特征，在比较分析的基础上设计了转换方案，并就实现过程中的关键技术进行了论述。

4D地理空间数据产品服务系统的需求分析

以软件工程的思想，从系统体系设计、系统需求规格、软件需求规格说明三方面分析了4D产品服务系统的需求，为该系统的设计和编码的实现奠定了基础。

一种数字地图新产品——PDF地图

针对目前数字地图产品的使用现状和需求,提出了PDF地图产品。首先给出了PDF地图的定义与特征,其次详细描述了PDF地图的数据模型及生成方法,最后总结了PDF地图的两种基本应用模式,并验证了其可行性和有效性。

GPS道路修测矢量数据拓扑求交预处理

对GPS道路修测获取的矢量数据建立拓扑关系时，涉及到大量曲线求交的问题。本文从交通网矢量数据的特点出发，分析了交通网矢量数据拓扑求交预处理时所出现的异常情况，提出了其解决思路，并给出了具体实现方法。

基于快照差的面状地理要素增量信息表达模型

从空间数据库动态更新操作角度出发，提出了一种基于快照差的面状地理要素增量信息表达模型。通过同名实体匹配及地理目标快照差计算，实现了空间变化类型自动判断，建立了包含空间变化类型与数据库动态更新操作的面状地理要素增量信息表达模型，并以居民地要素更新实验验证了该模型的可行性和有效性。

基于CA-Markov的渭河流域NDVI时空变化模拟及预测

为综合分析流域植被覆盖的时空变化特征,进而为生态环境保护提供科学参考,以渭河流域作为研究区域,首先基于MODIS NDVI中国月合成数据计算研究区年际NDVI值,并进行等级划分;而后利用CA-Markov模型,以NDVI等级作为元胞类型,计算了不同时期各等级的转移矩阵,由此模拟了2015年NDVI的空间分布;对比模拟NDVI结果和原始影像数据,评价模拟精度,并预测了2020年和2025年NDVI的空间分布状况。结果表明:(1)利用CA-Markov模型模拟渭河流域NDVI的空间变化,得到2015年模拟结果的Kappa系数为0.7850,叠置分析的准确度为73.4%,符合精度要求,可以用于NDVI空间分布的预测。(2)渭河流域植被覆盖存在明显的空间差异性,低度植被覆盖区、较低植被覆盖区主要分布于陇中和陕北黄土高原地区;中度植被覆盖区主要分布在泾河和北洛河河谷地区,较高植被覆盖区主要分布在关中平原、子午岭等地,高度植被覆盖区主要分布在秦岭、六盘山等山区。(3)2015-2025年,预测流域植被覆盖状况将进一步改善。其中,低度植被覆盖区、较低植被覆盖区和中度植被覆盖区面积将有所减少,空间上整体向北迁移;较高植被覆盖区和高度植被覆盖区面积进一步增加,空间上向北扩张。

京津冀气溶胶时空变化特征及潜在来源分析

针对京津冀日益恶化的环境问题,采用Terra-MODIS C6.1 MOD04_L2气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)产品对京津冀地区2011—2020年AOD时空变化特征进行探究,基于HYSPLIT模型得到京津冀地区3个主要城市的四季主要气流输送轨迹,并结合空气质量指数(air quality index,AQI)数据和潜在源贡献因子法(potential source contribution function,PSCF)分析石家庄市不同季节的污染物潜在源区。结果表明:京津冀地区多年AOD空间分布大体呈东南高西北低的特征;10 a间AOD总体呈W型下降,峰值和谷值出现在2011年(0.49)和2017年(0.33);AOD月均值变化呈双峰型,峰值出现在2月(0.48)和7月(0.59);AOD四季均值由高至低依次为:夏(0.53)>春(0.39)>冬(0.36)>秋(0.32);北京市、天津市和石家庄市四季主要受到短距离气团输送的影响;统计AQI优良率可知京津冀3个主要城市中石家庄市空气质量最差,通过PSCF分析得出影响石家庄市AQI值的潜在源区主要分布在石家庄市本地及周边省市。

陕西省NDVI时空变化及其对气候和人类活动的响应

利用2001—2020年MODIS NDVI数据,结合降水、气温等资料,采用Sen趋势分析、Mann-Kendall检验、Hurst指数、Pearson相关分析以及多元回归残差分析等方法,研究陕西省近20 a归一化植被指数NDVI的时空变化特征及未来变化趋势,探讨省内气候因素及人类活动对NDVI变化的影响以及NDVI对降水和气温响应的时滞效应。研究结果表明:(1)2001—2020年陕西省NDVI整体呈上升趋势,增长速率为0.004 7/a,NDVI在不同生态区有所差异,空间异质性明显;(2)陕西省NDVI变化的反持续性强于持续性,未来NDVI变化趋势以反持续改善(退化)为主;(3)陕西省降水和气温对NDVI变化均产生了正向影响,且NDVI与气温的相关性强于降水;(4)陕西省NDVI对降水的响应不存在明显的时滞效应,对气温响应的滞后期以0~1个月为主;(5)陕西省大部分地区NDVI残差呈增大趋势,人类活动对植被覆盖变化起到了显著促进作用。

不同比例尺居民地数据的多因子加权匹配方法

随着多尺度地图数据的出现,不同领域对其需求不断增大,保持数据的现势性变得越来越重要。地图数据的跨尺度更新是地图更新的难点问题,包含跨尺度地图匹配、变化识别、数据更新等过程,其中地图匹配是保持地图更新的重要环节之一。研究提出了跨尺度居民地数据的多因子权重匹配方法,该方法利用距离、形状、大小、方向等空间相似性因子计算候选匹配对的各指标匹配概率,找出多种匹配关系,克服了存在于不同比例尺之间的位置偏差。通过实验验证,该方法比单因子的匹配方法具有更高的准确率。

基于倾斜影像点云的建筑物提取算法研究

多视倾斜影像密集匹配后能够生成海量点云数据,但数据本身缺乏有效的建筑物分类信息.针对此问题,提出一种基于倾斜影像点云的建筑物提取算法.首先对三维点云进行去噪处理和植被的剔除,将点云进行空间格网分区后降维到二维平面,通过赋予二维平面格网内每个点一定的权值,进而对格网进行特征值重采样.然后对二维平面进行图像形态学处理,利用骨架提取算法找到建筑物的轮廓,将该轮廓和三维点云进行融合后重新整饰建筑物边缘,提取出最终的建筑物点云.两组实验结果表明,该方法提取的建筑物点云轮廓清晰,建筑物立面提取较好,该算法具有较好的稳健性.

空间数据转换方案设计与实现

不同数据体系下,现有空间数据不能直接再利用,针对这一问题,通过分析不同数据规范,将转换内容从地理要素和要素属性方面进行分类,结合转换过程中需要的专项编辑问题,以此为基础提出一种设计方案,合理的解决了这一问题,并根据提出的设计方案,利用VC进行开发实现。实践结果表明,该设计方案可以合理解决数据再利用问题,并且其批量的处理使得效率大大提升。