基于矿业权数据的空间关系压覆智能比对关键技术研究及实现

为解决传统矿业权空间关系压覆查询比对效率低下、易产生遗漏错误、审批时效长等问题,进一步提升政务服务审批效率,本文探索基于自然资源数据“一张图”,利用高性能IGServer等信息技术,建设矿业权数据空间压覆智能比对“数字员工”系统,研究智能比对分析和动态调整比例尺、动态注记等关键技术,输出图文分析报告。研究结果表明,相比于传统的人工比对分析方式,由大数据支持的“数字员工”自动化空间压覆智能比对方法,有效提高了分析效率和结果的精准度,快速精准支撑政务服务审批,合理保护矿产资源和保障建设项目顺利实施。

构建村镇低成本地理信息系统的方法研究

探讨了构建村镇低成本地理信息系统的难点,提出了降低地理信息系统数据成本和开发成本的方法,从系统体系结构、数据库设计、系统功能设计3个方面介绍了村镇低成本地理信息系统构建方案,最后对构建系统使用到的sdf文件存储、Ajax客户端浏览和XML等关键技术进行了说明。

面向“放管服”的省级宅基地建房管理平台建设与应用——以湖南省宅基地信息化建设为例

在全面推行“放管服”改革的政策背景下,使用信息化技术提高宅基地建房管理效率成为保障乡村振兴战略的重要因素。由于传统的业务工作方式存在着信息不对称、流程烦琐等问题,住房审批、安全监督等管理工作效率低下,难以保障农民居住用地需求。因此,本文以湖南省宅基地信息化建设工作为研究对象,提出了面向“放管服”改革的省级宅基地建房管理平台的设计与实现方案。结果表明,在湖南省规范宅基地管理工作、保障农村住房用地政策的约束下,已有1800多个乡镇使用平台来开展业务工作,应用覆盖率超过86%,取得了良好的应用效果。期望本研究能够为其他省份的宅基地建房管理工作信息化转型提供借鉴作用,从而全面强化国土空间规划管控,加快推进政务服务的全面信息化。

城市三维形态空间分异格局对大气污染时空分布响应研究——以长沙市为例

城市化过程通常伴随着高层建筑和立体城市布局的发展,城市区域逐渐从“二维结构”转变为“三维结构”。尽管这种三维城市结构创造了巨大的发展机遇,也带来了许多负面影响。密集的建筑群影响了局部区域的空气流通,使得空气污染成为了一个典型的城市问题。本研究以2020年长沙市主城区的三维建筑物数据和PM_(2.5)监测数据为基础,运用城市三维形态指标分析、随机森林模型、空间自相关分析以及多尺度地理加权回归等方法,分析了长沙市主城区三维景观格局与PM_(2.5)浓度的时空分布格局,并进一步探讨了三维景观格局对PM_(2.5)浓度分布的驱动差异。研究结果显示:1)研究区域内的三维景观类型多样,展现出一定的空间格局异质性;2)研究区域内PM_(2.5)浓度呈现出显著的空间自相关性,但夏、冬两季差异明显;3)三维景观指数在一定程度上驱动了PM_(2.5)浓度的时空异质性,其中建筑数量和建筑高度标准差具有较强的正向驱动作用。

在建与生产矿山生态修复数据库搭建探索——以湖南省汝城县为例

为坚持节约资源和保护环境的基本国策,实行最严格的生态环境保护制度,国家自然资源部与各省级自然资源厅陆续出台了相关法律、法规、办法,明确要求对矿山进行生态修复。为了真实反映矿山生态破坏及修复现状,更好地统筹管理矿山生态修复工作,结合湖南省汝城县矿山地质环境调查评价工作现状,探索基于ArcGIS软件平台搭建矿山生态修复数据库,对在建与生产矿山生态修复情况进行更有效地监管,使得矿山生态修复监管工作朝着常态化、动态化的方向发展。

自然资源数据治理体系构建及应用成效分析——以湖南省为例

自然资源与地理空间数据库作为数字政府五大基础数据库之一,已纳入湖南省大数据总枢纽统一管理。针对湖南省自然资源与地理空间数据库建设,为应对不同阶段的数据管理与应用需求,本文构建原始库、归集库、基础库三大数据库框架体系,并提出“汇、梳、定、治、管、用、新”七步走的详细数据治理技术路线,可为其他自然资源数据治理提供可复制的借鉴思路。

湖南省典型区域土壤侵蚀监测方法研究与应用

土壤侵蚀的变化受到地表覆盖、植被覆盖度、地形地貌等多种因素的影响。本文选取新化县作为湖南省典型区域进行研究,基于土地利用数据、数字高程模型,依据土壤侵蚀面蚀分级指标、通用土壤流失模型、坡度因子,建立土壤侵蚀风险评价方案,完成2020年新化县土壤侵蚀强度计算,并结合2008年土壤侵蚀数据进行时空分析。结果表明:2020年新化县土壤侵蚀量略有增加,但均属于轻度土壤侵蚀;两个年度的轻度、强度、极强度、剧烈土壤侵蚀空间分布基本相同;相比2008年,由于荒山造林,2020年土壤侵蚀强度为强度、极强度、剧烈的地区得到了一定改善,同时由于灌木林和旱地面积的增加,2020年部分地区的中度水土流失加剧。本文方法利用遥感影像与土地利用数据可快速监测土壤侵蚀的变化趋势,为相关部门提供方法依据与数据支持,为生态环境改善提供有利服务。

基于数字航空摄影测量技术的征迁范围三维实景模型构建研究

传统的征迁范围判定方法依赖于地面调查和分析,耗时耗力且难以实现高精度和高效率。因此,本文构建了一种基于数字航空摄影测量技术的征迁范围三维实景模型。首先,基于数字航空摄影测量技术,收集了征迁区域的高分辨率航空图像。其次,运用先进的三维重建算法,从处理后的二维图像中提取地形、建筑物等要素的空间信息,构建出征迁区域的三维实景模型。最后,通过实例数据验证了该方法的有效性。结果表明,通过所提的方法构建的三维实景模型在真实性和精确性方面均达到了很高的水平,能够有效地协助政府部门和项目管理者明确征迁范围。

湖南省农村住房审批监管系统设计

近年来,为有效利用农村集体建设用地实现乡村振兴,国家层面对农村住房建房审批的要求愈加以规划为导向。使用信息化技术手段提升审批工作效率、推动国土空间规划的实施监督,是当前实现全面生态空间治理的重点应用方向。因此,该文通过分析农村住房审批管理需求,设计基于WebGIS(网络地理信息系统)的省级统建的农村住房审批监管系统,从而实现行政许可审批工作和监管工作的数字化、规范化。

基于Voronoi图的空间点事件统计聚类方法

挖掘地理空间数据中点事件聚集模式对于揭示流行疾病、犯罪分布热点区域及城市基础设施空间分布格局等具有重要意义。针对不同形状、密度和大小的显著空间点聚集模式的识别,目前以空间扫描统计为代表的方法虽然可以对空间点聚类的显著性进行统计推断,减少虚假聚类结果,但其主要用于识别球形或椭圆形状的聚簇,对于沿着街道或河道分布的任意形状、不同密度的显著空间点聚簇识别还存在局限。因此,本研究提出一种基于Voronoi图的空间点聚集模式统计挖掘方法。首先,采用Voronoi图来度量空间点分布的聚集性,将空间点聚类问题转化为热点区域探测问题;其次,结合局部Gi*统计量探测统计上显著的空间点聚簇;最后,通过模拟数据和真实犯罪事件数据进行实验与对比分析。结果表明:本方法能够有效探测任意形状的空间点聚类,并对空间点簇的显著性进行统计判别,识别显著的空间点簇,减少随机噪声点的干扰;聚类识别结果优于现有代表性方法,如DBSCAN算法、空间扫描统计方法等。

顾及多级空间索引结构的矢量地图局部加密方法

随着地理信息产业的蓬勃发展,地图与各类生活服务深度融合,地图从专业化应用逐步走向大众化应用。大数据时代的到来,为地图数据的分发、共享、获取与动态更新等提供了极大便利,但伴随而来的是地图数据传输过程中面临的信息泄露、窃取等安全隐患问题也日益严峻。现有的矢量地图加密方法大多是在经典密码学算法基础上扩展而来,虽然已有加密方法考虑到矢量地图的特征,但是现有方法大多仍以整个地图或图层为加密单元,在用户需要访问某个局部的感兴趣区域时需要对整个地图文件或图层进行解密,对于矢量地图的按需局部加密仍未提出有效方案,还难以满足大数据时代地图按需用图、众包地图数据采集与云端更新等应用场景对矢量地图局部加密的应用需求。为此,本文从矢量地图的数据结构特点出发,提出了一种顾及多级空间索引的矢量地图局部加密方法。通过点、线、面不同矢量地图数据的加密试验分析,结果表明:①本文方法可以有效实现矢量地图的局部加解密;②相比于现有加密方法,本文方法采用局部加密策略,且支持多级分块并行加密,具有更高的加密效率;③本文针对不同加密单元采用不同加密参数,显著提高了加密算法的抗攻击能力。

村镇低成本地理信息系统的设计与实现

利用空间数据访问技术、基于Ajax技术的客户端浏览方式和其他开源技术,开发了村镇低成本地理信息系统。系统在地理空间数据的基础上叠加各种村镇专题信息,具有较好的交互性,对村镇信息化建设具有积极的推动作用。

自然资源业务系统与省级“互联网+政务服务”一体化平台整体对接方法研究与实现

自然资源政务服务业务系统与“互联网+政务服务”一体化平台有效对接,对于提升自然资源部门政务服务能力具有重要意义。本文针对自然资源部门业务系统众多、业务系统建设方式不一、网络部署环境多样的情况,探索了一种自然资源业务系统与省级“互联网+政务服务”一体化平台“总对总”的整体对接方法,采用“一个政务数据资源中心、多个应用对接模块”的建设方式,搭建了省级自然资源政务数据共享交换平台,实现了业务系统与省级“互联网+政务服务”一体化平台的整体对接。实践表明,该方法简化了业务系统与其他外部系统对接方式的流程管理,促进了系统互联互通、数据共享共用,提升了政务服务效能。

水利“一张图”在水利工程划界管理中的应用

本文从解决水利工程划界工作中存在的水利系统内部数据融合性不强、水利系统与其他外部系统间业务融合度不高、水利系统辅助决策能力偏弱等问题出发,提出一种以水利“一张图”为基础、以空间地理信息等关键技术为支撑的水利工程划界方法,通过厘清设备设施权属、管理范围、保护范围和工程范围等内容,实现对水利工程划界工作的关键信息归集、异构系统互联互通、区域范围对比等功能,验证了方法的有效性,为解决同类问题提供了一种新思路。

三维激光扫描技术在建筑物立面测绘中的精度分析

随着现代建筑物的快速发展,传统的测绘方法已经无法满足高精度、高效率的要求。而三维激光扫描技术以其快速、精确的特点,逐渐成为建筑物立面测绘中的重要工具。因此,本文研究了三维激光扫描技术在建筑物立面测绘中的应用及其在测绘中的精度问题。首先,分析了建筑物立面测绘中的主要问题,并针对这些问题提出了三维激光扫描技术的解决方案。接着,对三维激光扫描技术的原理进行了研究。同时,对激光扫描仪的选择和参数设置进行了讨论,以确保测量精度和效率。然后,通过实际测量和数据处理,对三维激光扫描技术在建筑物立面测绘中的精度进行了分析。通过与传统测量方法的对比实验,验证了激光扫描技术的高精度和高效率。

基于1D-CNN的植被等效水厚度反演研究

[目的]为实现高等级公路路域植被等效水厚度(EWT)快速、连续、高效监测需求。[方法]以叶片尺度高光谱为数据源,首先对辐射传输模型PROSPECT-D模拟数据和实测光谱数据分别进行标准正态变量变换、归一化等光谱变换。应用相关性分析提取各变换光谱特征波段,基于PROSPECT-D模拟数据特征波段分别构建一维卷积神经网络(1D-CNN)、支持向量机路域植被叶片EWT反演模型,并用实测光谱数据进行模型验证。[结果]植被EWT最优反演路径为对光谱进行归一化预处理后,构建PROSPECT-D与1D-CNN组合模型,测试决定系数(R2c)为0.645、均方根误差(RMSEC)为2.367,精度较高,满足应用需求。[结论]该研究为利用高光谱数据对南方丘陵地区高等级公路植被EWT定量反演奠定了基础。

基于轨迹数据的导航卫星时空可视性分析研究

全球导航卫星系统是重要的时空信息基础设施,导航卫星的可见数是进行导航卫星定位精度评估的重要依据﹒长期以来,卫星可视性分析主要通过定量观测与实地测量的方式获取,其评估的范围相对有限,无法对城市尺度开展大范围的可视性评价﹒基于此,本文提出了一种基于车辆轨迹数据的大尺度城市导航卫星时空可视性分析方法,即:对轨迹数据进行预处理(包括轨迹数据简化和轨迹点的路网匹配),然后对处理后的数据进行导航卫星时空可视性分析,并通过上海市真实轨迹数据对其进行了验证﹒结果表明:该方法能够快速发现导航卫星高可见区域和低可见区域.

时空异常探测:从数据驱动到知识驱动的内涵转变与实现路径

时空异常探测是地理空间数据挖掘的核心技术之一,可为深层揭示地理过程演化机理提供关键突破口。在大数据与人工智能技术的推动下,从数据驱动向知识驱动转变是地理大数据时空异常智能探测的发展趋势。本文系统梳理了时空异常探测研究的发展历程与主流研究思路,剖析了数据、信息与知识间的辩证关系,并从“地理变量、空间基底、时空关系、知识类型”四位一体的视角构建了时空知识的统一描述框架。进而,结合案例阐述了时空知识与时空异常的“双向驱动”内涵,提出了“时空知识关联建模→时空异常智能识别→时空知识动态更新”的时空异常智能探测实现路径,支撑时空异常可靠探测与时空知识可信服务。

《常德市城区地图集》设计研究

《常德市城区地图集》(以下简称《地图集》)是一本反映常德市城市区域性经济和社会发展的专题地图集,是了解常德市新型城镇化建设、城市建设、乡村振兴和生态文明建设的重要参考资料。该《地图集》依托智慧常德时空大数据平台建设项目,将平台数据进行立体、直观的呈现,采用现代化地图制图技术编制而成。文章阐述《常德市城区地图集》的总体设计思路、编制流程与创新,将为同类型地图集编制提供有效参考。

六大定位系统在本土范围内定位性能对比分析

随着全球各领域对导航定位技术需求的日益增加,针对当前可用卫星导航定位系统在各自本土范围内定位性能问题,本文基于多测站数据,使用单频单点定位技术,初步评估了BDS-3、GPS、Galileo、GLONASS、QZSS、IRNSS在各自本土范围内多频伪距单点定位性能。实验结果表明,BDS-3在中国境内卫星可见数最多、PDOP值最低,GPS、Galileo、GLONASS卫星可见数和PDOP值相近,QZSS和IRNSS相对较差。BDS-3五个频率、GPS系统L1频率和L2频率、Galileo系统除E6频率外伪距单点定位精度最优,水平定位精度优于1 m,高程定位精度优于2 m,其次为G1频率,水平定位精度优于2 m,高程定位精度优于3 m,其余频率伪距单点定位精度略差。研究结果可以为今后选择哪种系统进行定位提供实际参考意见。