一种应用机载LiDAR数据和高分辨率遥感影像提取城市绿地信息的方法

提出了一种新的面向对象的城市绿地信息两阶段提取方法。该方法分阶段使用高分辨率遥感影像的光谱和2维形态信息以及机载LiDAR数据的3维形态信息作为分类依据。第1阶段,影像首先被分割为对象,对象被分类为无阴影的植被、阴影下的植被、水体、建筑物、空地和阴影6类地物;无阴影的植被和阴影下的植被合并为城市绿地对象,在第2阶段,将LiDAR数据产生的归一化数字表面模型nDSM与绿地对象叠加,计算每个对象的3维形态属性,进一步将绿地对象细分为草坪、灌木和乔木。以美国休斯敦中心城区为例,介绍了方法流程。精度分析表明,绿地的分类精度达到93.46%;方法中的主要误差来源于遥感影像当中的建筑物阴影以及生成数字地形模型时所产生的误差。

面向对象的城市空间信息遥感分析的理论框架

提出了面向对象的城市空间信息遥感分析的理论框架.对图像对象、地理空间对象和城市空间对象做出了明确界定,详细说明了三者间的区别和联系;总结了地理空间对象识别的三准则:边界、属性和尺度;提出地理空间对象和城市空间对象由身份、状态和行为三部分构成,对应的形式表达为标识、属性和关系.在分析地理空间对象中所包含信息的三个维度——专题、空间和时间的基础上,详细说明了组成地理空间对象和城市空间对象的专题属性、空间属性、时间属性和专题关系、空间关系、时间关系.在理论基础上,建立了一个通用的面向对象的城市空间信息遥感分析的总体框架.

基于SIG框架的上海城市空间信息应用服务系统

基于空间信息网格SIG框架的上海城市空间信息应用服务系统中城市空间特征、绿化、环保、水系、土地、道路网络等各类城市空间信息资源分布在网络的不同节点上;建立了集中的元数据库提供相关数据的描述信息;以分布在不同节点上的GIS Web Service提供空间数据处理服务。平台以门户网站的方式提供元数据检索,利用检索结果获取分布式的各类空间信息数据资源;提供空间数据处理网络应用程序,调用GIS Web Service,提供格式转换、坐标转换、地图综合、空间分析等空间数据处理功能;提供GIS Web Service的搜索和注册。此平台已经在上海公务网中实际运行。

空间分析GIS软件开发研究

针对目前已有的空间分析软件包和GIS商业软件不能满足空间分析应用需求的现状,我们利用组件技术和插件技术相结合的方法开发了一个空间分析GIS软件。利用组件技术构建GIS框架,利用插件技术开发空间分析插件,并插入到GIS框架中。软件目前已具有7类共17个空间分析模块,其他开发人员可以按照插件开发规范开发新的模块,扩展软件的功能。软件已在一些研究项目中应用,取得很好的效果。

基于Web的上海市地理信息元数据查询系统开发

地理信息元数据查询系统是空间数据交换中心的重要组成部分。基于Web的上海市地理信息元数据查询系统的开发,使得用户可以方便准确地查询相关的地理元数据。系统利用JSP/JavaBean技术生成动态网页;利用JDBC技术连接数据库;采用Tomcat作为JSP容器,Apache作为HTTP服务器。论文对相关技术和开发过程进行了介绍。

美国归来说感受

2004年中国地理信息系统协会与ESRI中国(北京)有限公司共同举办了第一届ArcGIS高校开发竞赛,本文作者是竞赛一等奖代表,由ESRI公司资助,于2005年7月赴美参加ESRI全球用户大会,之后到ESRI,位于Redlands的总部参加了为期一周的培训,本文为作者赴美归来的感受。

一种基于车载激光扫描点云数据的单株行道树信息提取方法

提出了一种基于分层网格点密度的单株树信息提取方法,从车载激光扫描点云数据中提取出组成单株行道树的激光点,并计算树高、冠幅等特征信息.该方法由建立规则网格,基于高程的点云分层,逐层计算网格点密度,逐层提取激光点,提取单株行道树和计算特征等步骤构成.通过实例证明,提取结果较好地保留了组成单株行道树的激光点,并能较准确地计算特征信息.该方法拓展了车载激光扫描系统的应用领域,并可为城市绿化管理提供新的技术方法.

基于GIS的上海市犯罪空间特征研究

首先分析了地理信息系统(Geographical Information Systems,GIS)用于城市犯罪研究的优点,并回顾了国内外基于GIS的城市犯罪研究现状.然后,以2006年上海市公安局提供的犯罪数据为基础,对抢劫、敲诈勒索、盗窃和诈骗4类案件进行了数据挖掘分析,并运用ArcGIS进行犯罪特征的空间分析.研究结果表明,上海市外环以内,特别是城市核心区是犯罪最高发区域,同时人民广场也是上海市犯罪的"热点"地区.本研究结果有助于相关部门制订更加有效的预防和打击犯罪的策略.

上海市资源与环境数据共享平台的实现

提出一种基于元数据和Web services的分布式异构数据共享技术方案,通过元数据实现对分布式数据的集中描述和管理,利用Web services标准化处理并获取异构数据。该方案已成功应用于上海市资源与环境数据共享平台,有效解决了分布式异构数据的共享问题,提高了数据的利用效率。

上海城市安全与综合防灾系统研究

对上海突发公共事件进行梳理,提出影响上海的4大类50种突发公共事件分类体系。在此基础上,运用情景分析法、地理信息系统(GIS)技术和专业模型,对上海暴雨内涝、台风风暴潮、洪水等自然灾害,海平面上升等极端气候事件存在风险进行研究,并着重对上海应对突发公共事件的空间对策、实施路径、综合应急响应机制提出了建议,构建"三个重要目标,三个战略阶段",涵盖"一案三制一规划"的城市安全总体战略框架布局。

基于全景图的3维实景制作及其与GIS集成研究

3维实景技术是一种基于图像绘制的虚拟现实技术,使用真实的照片展现场景达到沉浸式虚拟漫游的效果,提供给用户良好的交互性。本文提出了一种利用全景图制作3维实景并将其与GIS集成的方法:首先对拍摄的鱼眼照片进行球面投影,然后配准拼接成球面全景图,利用全景图制作3维场景,实现3维场景的漫游并将3维实景集成于已有的GIS系统。本文以华东师范大学校园3维实景漫游系统及基于Google Maps的3维实景地图开发为例,介绍方法流程。与传统的2维地图相比,3维实景地图更加直观且更具真实性。

基于实有人口数据的城市公园绿地服务分析——以上海市外环以内区域为例

城市公园绿地与居民的日常生活密切相关,目前对公园绿地的服务分析主要用的是基于行政单元的人口统计数据,难以反映行政单元内的指标差异.本研究利用精确到门牌号的上海市实有人口数据,基于GIS的栅格分析方法对上海市外环以内的公园绿地服务现状进行分析.按不同等级公园的服务半径对研究区域进行划分,分析了每个公园绿地的服务范围、服务人口、单位面积的服务人口和人均公园绿地面积;计算整个研究区域内公园绿地的服务盲区,分析了服务盲区的面积、人口数量和人口密度.

基于移动激光扫描点云数据和遥感图像的建筑物三维模型快速建模方法

建筑物的三维建模是城市三维建模和可视化的重要组成部分。本文提出一种基于点云数据与遥感图像的建筑物三维模型快速建模方法。首先,运用改进的RANSAC法从点云数据中提取建筑立面,根据立面区分平顶建筑与人字形屋顶建筑;在此基础上,进一步对建筑物的高度进行提取;之后,利用区域增长法从遥感图像中提取建筑物屋顶轮廓,利用形态学方法对提取出的轮廓进行规则化处理,并基于Freeman链码提取轮廓角点,得到规整的轮廓;最后,根据提取出的建筑高度属性对屋顶轮廓拉伸并进行纹理映射,实现对建筑物的三维重建。通过实例证明,提出的方法能快速、高效地实现建筑物三维模型的重建。

基于ArcEngine的电力三维可视化系统设计与实现

电力行业生产与管理过程中涉及到大量空间位置数据,对信息化的需求逐步加强。三维GIS凭借对空间数据强大的处理与可视化能力,已越来越广泛地应用于电力行业。本文使用Arc Engine开发组件,开发了对电力设施及其周围环境进行三维建模和展示的电力三维可视化系统。该系统包含二维与三维两个场景视图,在二三维同步的基础上,可根据电力设施基础数据自动创建出逼真的三维模型,并可在三维场景当中查看电力设施及其内部细节,进行飞行漫游,查看属性信息等。通过本系统的开发,实现了对电力设备及其周边环境的三维展示,可为电力设施的管理和决策提供一定支持,为今后类似电力三维系统的设计与开发提供参考。

基于OpenLayers和MongoDB的船舶信息管理系统开发

船舶数据的管理和可视化对航道、船舶管理具有重要意义。大量快速更新的船舶位置信息和影像数据,对数据存储、检索以及可视化提出了较高的要求。本文结合实际应用需求,基于非关系型数据库MongoDB和开源地图API设计并开发船舶信息管理系统。该系统将船舶和热点区域数据存储在MongoDB中,可在浏览器中高效同步显示大量空间数据,提供属性查询、空间检索和统计制图等功能,并且可在线编辑数据库中的热点区域数据。本系统主要解决了MongoDB数据库中空间数据高效检索,BSON文档格式和Geo JSON地理要素格式的转换,数据库中空间数据在线编辑等问题,为船舶信息化管理提供了支持。

南极Getz F冰架表面冰流速及结构特征时空变化分析

冰川裂解与底部消融是南极冰架质量损失的主要部分,这两个过程与全球温度升高密切相关。Getz冰架较阿蒙森海其他冰架对温度的升高更为敏感,开展Getz冰架表面冰流速和结构特征长时间序列分析,对全球气候变化、极地冰川学的发展具有重要意义。基于Landsat系列影像,采用多尺度半自动化影像匹配算法重建了2000—2017年Getz F冰架表面冰流速,进一步通过遥感影像增强处理及人工目视解译,提取了2000年和2017年Getz F冰架表面结构特征,综合分析Getz F冰架长时间序列冰流速与表面特征。结果表明,2000—2017年间,Getz F冰架表面高冰流速区(850~950 m·a^(-1))逐渐向西部海岸线移动,海岸线向外延伸较大;冰架中西部下游冰裂缝数量明显增多,且冰裂隙呈现由东部上游向东部下游移动的趋势;冰流速总体呈随表面高程的增加而减少的趋势。研究表明Getz F冰架流量由Berry冰川补给较多,且冰流速受变性环极深水消融影响较大;同时,Getz F冰架前缘存在着较大不稳定性。

基于点序列和要素加权法的地图匹配算法

浮动车数据(Floating Car Data,FCD)已广泛应用于城市规划、智能交通系统中,其中地图匹配一直以来都是浮动车数据应用的技术难点。本文在已有地图匹配算法的基础上,提出了基于点序列和要素加权法的地图匹配模型,不仅考虑了当前GPS点的信息,同时也考虑了GPS数据的历史信息和道路网的拓扑结构,从空间关系上分析车辆行驶轨迹和道路的相似性。作者通过上海市出租车轨迹数据对算法进行验证,结果表明:该匹配模型解决了已有地图匹配算法的一些弊端,并且提高了地图匹配的精度,具有高效、实用的特点。

精准扶贫背景下中国贫困县的夜间灯光时空变化分析

2020年是中国全面打赢脱贫攻坚战的收官之年。合理评估减贫效果是当前验收工作的重点,并对探索解决相对贫困的长效机制具有重要意义。本文通过生产精准扶贫阶段(2014年—2020年NPP-VIIRS)夜间灯光遥感年合成数据,构建县域夜间灯光指数和变化指数,分别探讨了中国831个国家级贫困县和14个集中连片特困区的减贫效果。结果表明:2014年以来中国大部分贫困县的经济水平得到显著提高,减贫效果突出;仍有108个贫困县夜间灯光强度呈现负增长趋势,主要位于西部地区的集中连片特困区交界处,西部地区内部出现南北发展不平衡现象;14个集中连片特困地区的夜间灯光亮度变化呈现出基数小增速快(Ⅰ型)、基数大增速快(Ⅱ型)、基数大增速慢(Ⅲ型)和基数小增速慢(Ⅳ型)4种类型,且在集中连片特困区交界处和省级行政边界交汇处呈现高高集聚和低低制约的空间分布格局,交界处的贫困县易被边缘化。进一步分析表明,实施基础设施扶贫、特色产业扶贫、资产收益扶贫(光伏扶贫)、易地搬迁扶贫这4类脱贫路径的贫困县夜间灯光变化明显。

基于故事地图的传统哲学思想全球传播研究——以老子思想传播为例

现有历史地理信息平台鲜有关于传统哲学思想全球传播的内容。以老子思想传播为例,基于故事地图的生产过程,提出了包括故事要素提取、故事要素查询、故事要素整合以及故事要素资料再汇聚四大主体功能的总体设计框架。利用时空数据模型、空间分析方法、地图设计理论及地理可视化技术研发了老子思想全球传播地理信息开放平台,为其他哲学思想的相关研究提供参考。

基于地理探测的老子思想域外关注度影响因素探究

对外文化传播一直以来都是中国走向世界的重点关注问题。虽有研究从地理学视角探究孔子学院等思想文化载体的时空分布及影响因素,但定量研究不同国家对思想文化的关注度差异方面仍有待探索。本研究以中国古代著名哲学家老子及其思想《道德经》为例,以除中国以外的214个国家和地区作为研究区,采用“老子”及“道德经”为关键词查询的谷歌趋势数据度量各国民众对老子及其思想的关注度,运用地理探测器空间统计方法,定量分析2010—2021年世界各国对老子思想的关注度差异及其成因。研究发现:重大外交事件能够短期提升某个国家对老子及其思想的关注度,而传统发达国家对老子及其思想具有较高且持续的关注度;入境旅游人数、出口贸易额、人口总数和译本总数极大影响着各国对老子及其思想的关注度,表明文化交流及双边贸易能显著促进文化思想的传播;文化贸易、社会经济等影响因素均不独立,且呈现交互影响增强效应。本文为老子及其思想的全球传播研究提供了新思路,为探索我国优秀传统文化对外输出的测度、格局、趋势和影响因素的相关研究提供了新方法。