叙事地图的要素及组织:基于电子游戏“要素-结构-场景”架构的视角

信息通信技术背景下,地图的对象空间从二元空间拓展到三元空间,信息空间的出现给地图学带来的一系列挑战,由地图投影、制图综合、符号系统构成的传统制图学经典理论框架已难以满足元宇宙、虚实融合和人机物融合等带来的空间刻画需求。针对目前叙事地图的理论框架大多面向传统的地图媒介和形式,本文以“要素-结构-场景”为架构探讨了叙事地图在新时代背景和数字载体下的组织形式。明确叙事要素是叙事地图构建的基础,叙事结构为叙事要素提供组织形式,叙事场景为叙事地图的叙事要素和叙事结构的呈现提供载体。鉴于地理环境类电子游戏具有天然的叙事性,本文通过该类游戏对“要素-结构-场景”这一框架进行了例证,旨在为信息通信时代下叙事地图的应用和实践提供理论基础。

典型地貌特征的行星可视化制图--以火星与月球为例

对火星与月球的多次探测任务,使人们对两者地形地貌的共同点与差异点有了一定的认识。火星与月球的地形地貌与地球表面地貌存在较大差异性,对其采取有针对性的可视化方法,与其各自的地貌类型和地表色彩体系相匹配,将有利于行星制图和行星认知探索。本文对比了火星与月球之间的同类地貌,尤其是撞击坑、皱脊、槽沟等与地球地貌差别较大的地貌类型,通过选取适宜认知的星体可见光色彩,实现符合月球与火星表面形貌特征的增强可视化,使地图使用者快速把握地形地貌信息,有利于进一步开展深空探测研究及公众科普。

智能网联汽车的高精地图数据交互模式

随着自动驾驶技术的发展,传统的地图服务已经不能满足以机器为主体的自动驾驶车辆的需要。具有更高精度、更多要素、更快更新频率的高精地图成为自动驾驶车辆的关键。不同来源数据之间的交互是高精地图用于自动驾驶导航决策的保证。针对智能网联汽车系统中高精地图的数据交互问题,本文首先对相关的研究进行了分析,依据高精地图的数据内容和数据来源对智能网联汽车中的高精地图数据进行再组织;然后详细阐述了基于车-路-云三方的高精地图数据交互的内容和交互机制,形成一个适用于智能网联汽车的高精地图数据交互模式;最后在仿真环境下对设计的数据交互模式进行了验证。

交通强国背景下的智能交通系统课程建设

交通强国是我国重要战略目标,课程内容体系的构建是培养具备理论与实践能力的复合型人才一直是重难点。为落实交通强国背景下的人才培养,智能交通系统课程面向地理信息系统(GIS)方向与交通领域的学生,构建课程培养体系,使学生系统掌握GIS技术理论以解决交通问题的能力。从系统性、科学性、技术性和实践性4个维度构建学生对智能交通系统知识。本课程突出课程思政元素、理工并举、校企结合的教学特色,学生由课堂走进企业和车间,达到理论与实践紧密相结合,进而完善学生对智能交通系统知识体系的理解与应用。

我国典型城市三维地籍实践

近几十年来,城市人口数量急速扩张造成土地资源紧张,城市土地立体化利用明显。土地立体化利用造成了空间权属在垂直方向上的多元化,各类三维空间投影到二维平面时产生重叠,传统二维地籍管理模式无法清晰反映土地立体化利用中的权利分布状况,建立以三维地籍为核心的土地管理模式是城市经济发展的必然结果。2020年国务院提出在全国范围内复制推广“以三维地籍为核心的土地立体化管理模式”,本文通过重庆、沈阳、广州三个典型城市不同需求的实际案例,论证了三维地籍在解决山地城市房地复杂关系、二维宗地遗留的房地不一问题、面向未来城市规划建设“规建管”全流程等方面的重要支撑和具体实践。三维地籍为三维空间的精准管理打下坚实的技术基础,论文通过不同区域典型城市案例论证三维地籍对于支撑国土空间立体化管控的重要意义。

住宅小区车位车库权籍模型构建

我国逐年增长的居民机动车保有量和突出的住宅小区车位、车库管理状况,使得权属纠纷矛盾不断突出。针对住宅小区车位、车库产权登记,目前全国没有统一的标准;学术界对住宅小区车位、车库的研究主要集中在法律性质和权利归属上,鲜有产权登记模型统一管理角度的研究。文中探索车位、车库的不同物理形态以及它们与地表和住宅建筑的空间关系,提出车位车库构造上的独立性应满足三维空间边界明确,并基于空间形态和法律性质的分析,结合《城市不动产三维空间要素表达》(GB/T40771-2021)标准,提出“权利人(组)类-权利限制类-车位车库基本管理单元类-车位车库空间单元类”四位一体的住宅小区车位车库权籍模型设计思路,以期满足车位车库的登记需求和管理需要,维护权利人的合法权益,促进社区规范化治理。

城市体检评估指标覆盖率计算方法的差异对比

针对覆盖率计算中可达范围和覆盖内容的模糊表达问题,本文提出了利用不同的可达性和空间叠置方法进行计算,并对结果的差异性进行分析。设计了顾及面域范围的不同空间叠置方法和不同可达性方法的覆盖率差异对比实验,明确了不同地理要素的可达性方法和不同约束指标与空间叠置方法的匹配关系,并以济南市中心城区为例进行了实验。结果表明:(1)缓冲区方法适用于顾及面状要素边界问题的可达性分析,对于空间单元敏感型、服务设施共享型及边界模糊型约束指标分别采用空间包含、交或质心、并的空间叠置方法计算覆盖率。(2)基于不同可达性方法的覆盖率差异对比发现,虽然利用服务区和缓冲区得到的可达范围差异很大,但可分别对其采用并、质心的空间叠置方法对覆盖率结果进行比较。

山水画中三远法对三维地理场景表达的启发

针对信息时代地图可视化需求,提出了将山水画中三远法融入地图制图过程中的理念。首先,分析了中国山水画和地图在表现地理空间思维及信息传输中的异同;然后,通过例证详细分析了散点透视和三远法表达三维地理场景的方式;最后,基于深远法实现三维故宫建筑群卷曲可视化,兼顾第一人称视角和第三人称视角,实现从侧视到俯视连续变换的可视化。结果表明,融入深远思维的卷曲可视化可以有效解决建筑物间遮盖问题,且更具视觉吸引力。

地理信息科学一流本科专业核心课程体系设计与实践

随着地理学、测绘科学与技术、信息技术等学科的发展,地理信息科学(GIS)专业核心课程体系面临修订和完善的需求。如何设计适合本专业的课程体系,以及需要参考哪些因素,是亟待讨论的问题。本文在对比分析北京大学、南京大学和北京师范大学GIS专业核心课程体系基础上,详细讨论了武汉大学GIS专业核心课程体系的设计原则和实践过程,提出了影响课程体系设计的若干因素,包括学科支撑、社会需求、师资结构等,可为其他高校GIS专业课程体系设计提供有益借鉴。

兼具核心素养与创新发展思维的三维GIS原理与应用课程建设研究

核心素养与创新发展思维的培养,对于双一流大学本科教育具有重要的意义。本文针对武汉大学三维GIS原理与应用的课程体系建设,从核心素养与创新发展思维培养的角度进行研究,在分析国内外课程开设情况的基础上,提出三维GIS课程的教学目标,并对课程内容、实践设计等进行讨论,旨在通过三维空间思维和创新能力的培养,对提高学生运用三维GIS技术解决实际问题能力的课程体系进行研究,为地理信息科学专业三维GIS领域的课程建设提供有益的参考。

自然资源全要素概念模型构建

研究目的:在自然资源部国土空间统一规划和自然资源统一登记管理的需求下,各类自然资源的差异性造成了统筹的困难,自然资源全要素概念模型能够有效地构建统筹基础。研究方法:通过探究测绘地理空间信息与自然资源信息化的关系,分析从"土地"到"土地空间"及"地理空间"的转变、从"要素"到"全要素"的统一和"自然资源数据"与"泛地图"的关联,提出自然资源全要素概念模型待解决的问题,并以此建立自然资源全要素概念模型。研究结果:以自然资源全要素概念模型为基础,通过建立4个具有时空特征的概念模型实例,例证了自然资源全要素概念模型的可行性和通用性。研究结论:自然资源全要素概念模型有助于自然资源全要素统一建模,以支撑自然资源全要素的统一登记、数据库建设等。

面向模型的大比例尺制图综合框架设计与实现

模型综合作为制图综合的一部分 ,是通过改变地图内部目标关系的表达方式 ,使地图的表达更简单 ,进而使综合更方便。结合交互式制图综合软件AutoMap ,介绍了面向模型综合的系统设计框架和具体实现 ,并着重从地图目标的空间关系、几何属性和语义关系 3个方面来分析模型综合。

增量法地形可视计算与分析

DEM在表达地形时具有水平等距网格和垂直高差的特点,根据DEM表达地形的特点,利用双增量地形可视计算方法,以水平方向矢量叉乘增量计算来判断点的可视性,采用垂直方向高程增量的谷地凹处盲区测试,根据地形高程的变化来消除不可视点,该算法思路清晰、计算复杂度低。同时重点分析该算法在地形的部分区域和不同特征地形上的特点,指出该算法在起伏山地和沟谷地形中的优势;横向上与ArcGIS功能模块进行比较,可视计算速度大大提高。

制图综合中等高线相交的判断和消除

在线性综合中 ,人们总是先假设结果不产生自相交 ,但在实际应用中 ,由于算法或限差的选择不当都可能会引起曲线的相交或自相交 ,如等高线的综合。文章针对此问题介绍了一种基于单调链的划分来判断曲线自相交的算法 ,进而推广到判断曲线的相交 ;同时文章结合等高线的具体情况 ,提出了等高线综合中相交消除的解决方法。

地理信息科学中的尺度分析

尺度是对地理现象观察、度量的标准之一,是空间数据采集、建模、分析的重要依据,是空间数据的重要特征。在探讨空间尺度与人类认知空间的关系基础上,分析地理信息科学(G ISc)中空间尺度在不同应用对象和不同应用环境中的内涵:针对地图表达的比例尺;地理现象的内在尺度和分析建模时的分析尺度。并以地图表达为例重点论述尺度变化对空间模式的影响。

一种城市形态中的空间可视分析方法——以武汉中南地区为例

空间可视分析是空间句法的重要依据,是进行城市空间形态分析的新方法。在视域的行为指导原理上,采用可视集中性的概念来进行可视分析,进而通过可视分析各参数的具体量化,包括视域面积、视线长度等,将其应用到具体的城市街道形态中,分析各参数量化大小的分布情况。研究城市形态中可视分析通过“视域法则”影响人的行为,从而潜在决定城市内有关行人等基础设施的布局情况,现实中的设施分布也证明了这种分析的正确性。以武汉市中南地区为分析实例,说明上述各过程,验证城市形态对空间设施分布的影响。

计算几何在地图综合中的应用

地图综合是计算几何中的一个应用问题。计算几何是有效的几何基本规则和算法,为地图目标间的复杂空间关系提供了强大的描述和分析依据。文章讨论地图综合中的条件和要求,尤其提出了比例尺缩小造成地不可感知性,而引起选取、目标拥挤、化简和符号化带来的相交等三个关键问题。根据计算几何的Voronoi、Delaunay等数据结构,简要探讨了目标选择、目标聚类和一致性化简的方法。

基于约束点的曲线一致性化简

详细探讨了基于平面上的特征约束点 (无论在曲线上还是在曲线外 )的曲线化简 。

制图综合的知识表示

从知识表示方面分析了制图综合的理论,介绍了地图综合的知识表示和地图综合专家系统的基本原理和方法,阐述了基于规则和模型的制图综合知识表示和数据组织形武,提出了制图综合专家系统的设计方案。

基于室内空间特征的室内地图表达

当前室内地图的研究主要侧重于定位、导航等位置服务,却很少关注其自身的建模和表达。而室内地图是室内位置服务的信息载体和计算基础,其建模与表达会在很大程度上影响地图信息的传输。目前的室内地图大多从建筑设计的角度出发,仅表示出建筑要素,其传达出的信息相对于复杂的室内空间是十分有限的,并且由于其缺乏空间认知的支持以及适当的地图要素表达方式,会给用图者带来困难和误解。本文从空间认知的角度,以人们对空间定位、边界的首要需求出发,将室内环境中的空间分为封闭空间、半封闭空间以及开放空间,并特别关注空间边界的半高情形。据此进行室内要素的建模选择与表达,使室内地图更符合我们人类的空间认知,并且可以满足室内地图的导航、应用等需求。