亚马孙河流域地表覆盖时空变化知识建模

亚马孙河流域地表覆盖时空变化影响着全球气候和生态系统的稳定,目前亚马孙河流域地表覆盖的研究广泛,具有海量数据和信息,但缺少系统性的时空知识体系。为了更好地了解亚马孙河流域地表覆盖时空变化知识,本文首先引入本体建模理论,提出了亚马孙河流域地表覆盖时空变化知识建模方法,利用Protégé工具完成了亚马孙河流域地表覆盖模式层的设计和构建;然后利用提取的亚马孙河流域地表覆盖时空变化数据、时空变化信息和景观格局指数等,完成了亚马孙河流域的建模,从而为亚马孙河流域的分析决策提供支撑。

可扩展的地理信息服务质量综合评价模型研究

随着地理信息服务广泛应用,地理信息服务质量(Quality of Service,QoS)已成为服务应用能否成功的关键因素之一,然而如何合理评价地理信息服务QoS是一个复杂问题。在分析了当前地理信息服务QoS研究成果基础上,以3种不同的视角对地理信息服务QoS进行分类;建立了一种可以扩展QoS属性的综合评价模型,该模型能根据需求定义新的评价因子,并以模糊综合评判的方法量化了QoS的主观评判因子,从而实现了从主观、客观角度全面综合地评价地理信息服务QoS。对地理信息服务质量评价的发展思路和进一步的研究进行了探讨。

基于服务式GIS的煤矿区环境信息共享框架研究

煤矿区环境信息共享平台作为新一代矿区环保管理系统,将极大提升现有的矿区环境保护信息化管理水平和对业务科研的支撑能力。在分析了当前信息共享框架的基础上,提出了一种基于服务式GIS的矿区环境信息共享框架,然后分别介绍了SOA框架与基于SOA的GIS技术、元数据技术、空间数据库技术等关键技术。最后对矿区信息共享平台发展思路和进一步的研究路线进行了探讨。

基于单向约束TIN的层状地质体三维建模

在分析了三维地质建模研究现状的基础上,对前人提出的含断层信息的三维地质体建模进行了改进和简化,并根据矿山地质数据的特点和实用性需要,研究了基于单向约束TIN的三维层状矿床地质建模原理和数据模型,以及模型的可视化方法。最后,设计并开发出基于Windows平台的三维层状矿床地质建模原型系统软件,并进行了模型的验证。

基于ArcSDE的矿产资源信息管理方法与前瞻

鉴于当前矿产资源管理方式和技术相对落后的状况,在对矿产资源数据进行合理分类的基础上,建立全关系型的资源信息空间数据库,并根据当前矿产资源管理的流程设计了管理信息系统,并对应用GIS进行矿产资源管理方法和关键技术作了详细探讨。

矿区环保管理信息系统开发及其关键技术

在分析了现有矿区环保管理工作流程的基础上,设计了以计算机网络为平台,客户服务器(C/S)与浏览器/服务器(B/S)相结合的矿区环保管理信息系统(M EM IS);实现了矿区环保数据的网上申报、环保信息的图形显示及属性数据库与空间数据库无缝连接,为矿区环保部门管理和决策提供可靠的依据。

基于ArcSDE的矿产资源信息管理的方法与技术研究

鉴于当前矿产资源管理方式和技术相对落后的状况,在对矿产资源数据进行合理分类的基础上,建立全关系型的资源信息空间数据库,根据当前矿产资源管理的流程设计了管理信息系统,并对应用GIS进行矿产资源管理的方法和关键技术作了详细探讨。

基于RIA插件式测井解释软件设计与实现

提出采用富互联网应用(Rich Internet Applications,RIA)和插件技术,以浏览器为客户端的测井解释软件插件化解决方案。通过技术选型,设计可横向扩展的软件体系结构,详细阐述了插件框架及各个组成部件的功能,依据测井解释业务规范定义插件接口集合,结合委派事件模型设计了插件间的通信机制。以JavaFX开发原型系统验证设计的正确性。

RFID在井下工具中的应用

为了提高油气井长期有效性和作业效率、降低油气井的建井成本,近年来RFID技术在石油领域的应用取得了一定进展。在调研国内外文献的基础上,阐述了RFID技术的原理和基本特点,对其在压裂工具、钻井扩眼工具以及其他井下工具中应用的可行性进行了分析,指出了RFID在井下工具中应用的关键技术。分析结果表明,RFID井下工具比力学或机械式工具具有更大的优势,RFID在井下工具中成功应用的关键是电子元件和电池在高温高压条件下良好的工作状态,开发耐高温高压的电子元件将对RFID的应用和其他通信技术带来革命性改变。

InSAR拓展和融合技术在矿山开采监测中的应用

对InSAR及其拓展技术和融合技术在矿山开采监测中的应用可行性进行了研究。通过分析,认为该技术在矿区的应用不只限于地表沉陷监测,而且还可在矿区尾矿石失稳效应及自燃监测、矿区地形图的修测补测、违法矿井开采监测等领域中发挥重要作用。由此可见,InSAR技术在矿山开采监测中的应用前景非常广阔。

面向电子政务的数据挖掘系统分析与设计

在分析建立面向电子政务需求的数据挖掘系统必要性的基础上,从数据来源、数据结构和服务对象等方面探讨了系统的特点及设计要求;与数据挖掘流程结合,构建了一个面向电子政务数据挖掘系统的框架体系,系统主要具有数据管理、数据预处理、数据挖掘、用户界面等几大功能模块;最后分析了传统的C/S两层软件体系结构的缺点,提出了一个基于多层体系结构的系统实现方案。

基于.NET框架的矿区环保信息系统网络模式探讨

根据工作需要以及网络基础设施条件,兖矿集团公司环保网络信息系统开发采用了C/S+B/S混合模式结构,在开发平台上选取了.NET,利用.NET的XML Web Service及ASP.NET技术,实现系统跨平台操作及容错处理,提高系统的运行性能。

融合注意力机制的建筑物提取方法

针对高分辨率遥感影像中因细节信息繁多导致的建筑物特征提取困难问题,提出了一种融合注意力机制的建筑物提取方法RSDANet,进一步从复杂的特征中增强有效特征,抑制非有效特征。该方法采用了Encoder-Decoder结构。在Encoder中,设计了一个多级的残差连接块RSD Block和一个双向的FPN结构用于捕获多尺度特征信息,接着使用注意力机制进一步处理多尺度特征,以全局上下文信息为约束条件抑制或增强特征;在Decoder中,使用Skip-Connection把低层特征逐级融合起来,低层特征含有比较丰富的空间信息,更利于提高分割精度。实验研究表明,该方法取得了较好的提取结果,相比于Deeplabv3+方法,MIoU提高了2.24%。

海河流域生态水分利用效率时空变化及其与气候因子的相关性分析

生态水分利用效率(water use efficiency,WUE)是碳-水循环的重要参数之一,明晰其时空演变特征对水资源短缺地区生态系统的健康发展具有重要的意义。海河流域水资源短缺是区域农业发展的重要制约因素,基于遥感、气象数据,利用趋势分析、相关分析等方法分析了海河流域2000—2014年总初级生产力(gross primary productivity,GPP)、蒸散量(evapotranspiration,ET)及WUE的时空分布特征,并识别WUE对降水、气温及干旱的响应。研究结果表明:(1)时间上,GPP和ET的变化趋势不显著,WUE呈现显著的增加趋势,增速为0.0185 gC/kg H_2O a^(-1)(R^2=0.6299,P<0.01);(2)空间上,WUE和GPP均呈现从东南向西北减小的趋势,高值区主要分布在华北平原农业生态区和京津唐城镇与城郊农业生态区。从变化趋势来看,黄土高原农业与草原生态区的GPP和WUE上升趋势最大;(3)植被类型中,农田的WUE值最高,草地的WUE最低,农田、有林草原和草地均呈现显著的增加趋势(P<0.05);(4)影响因素上,降水对WUE的影响最大,WUE由降水、干旱和气温控制的区域分别占整个流域植被面积的44.44%、39.23%和16.01%。

基于多源遥感数据的京津冀环境质量动态监测

基于PM_(2.5)(Fine Particulate Matter)浓度、地表温度(Land Surface Temperature,LST)、归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、植被覆盖度(Vegetation Coverage,VC)、土地利用等数据,借助综合评价指数(Comprehensive Evaluation Index,CEI),本文对2000―2015年京津冀环境质量进行了评估。结果表明:京津冀整个地区,CEI呈逐步退化和退化的面积分别占34.88%和4.15%,主要位于东南部的天津,河北邢台、邯郸等地。京津冀城市建成区,CEI呈退化和逐步退化的比例分别达到54.80%和25.87%。46.76%和39.86%的城市扩张用地的环境质量分别呈现逐步退化和退化状态。京津冀ΔLST值呈现西北、东南低,中部高的分布态势,ΔPM_(2.5)和ΔVC均呈现从东南向西北减小的趋势。相关分析表明ΔPM_(2.5)、ΔVC和ΔLST的变化对城市建成区及其城市扩张用地的环境质量有显著影响,其中ΔPM_(2.5)浓度变化是导致城市建成区及其扩张用地环境质量恶化的最主要因素。

基于单目视觉的特征点测距与定位方法研究

在单目视觉测距系统中,摄像机安装偏差会造成摄像机云台俯仰角与模型俯仰角不一致,从而影响远距离单目测距和定位的精度。针对这一问题,提出了一种基于梯度下降法的俯仰角校正方法。该方法根据单目测距原理和参考点与摄像机的实际距离,构建出梯度下降法的目标函数;对目标函数进行一阶微分,求出目标函数的梯度;迭代计算出使目标函数值小于设定阈值的俯仰角,以此为单目测距模型最优俯仰角。在此基础上,依据单目视觉成像原理构建像素坐标与实际坐标间的函数关系,计算特征点的实际坐标。以球型摄像机为图像采集设备开展实验与应用,结果表明,测距结果的相对误差都在4%以内。这证明该方法能准确校正单目测距俯仰角,确保测距精度,且能有效确定特征点坐标。

基于消息队列的实时GIS协同操作研究

针对实时GIS协同操作有序性、一致性、高响应及对空间数据易共享的要求,在分析当前GIS协同操作研究现状的基础上,结合地理信息服务技术,提出以消息的方式记录协作者的GIS操作,构建消息队列存储、分发消息来实现GIS协同操作的方法.根据GIS操作特征对其进行了类型划分、优先级评定,建立协同环境中GIS操作转换机制;结合地理信息服务的特征构建了GIS操作消息的描述模型,研究消息队列入队、出队的规则;并在此方法的基础上构建了面向地理信息服务的GIS协同操作框架;以原型系统验证了该方法的正确性.

基于BPEL的地理信息服务组合研究与实现

地理信息服务发展是地理信息系统发展的必然趋势,然而,单独的地理信息服务能力有限,需要对其进行组合来满足用户需求。本文在分析了当前国内外基于工作流技术在实现地理信息服务组合的研究成果基础上,提出了一种用户参与组合的地理信息服务组合简化框架,并结合实例详细讲述了基于业务流程处理语言(business process execution language,BPEL)实现地理信息服务组合的过程。最后,对地理信息服务组合的发展思路和进一步的研究路线进行了探讨。

空间型热点会商系统的动态服务计算研究

空间型热点会商系统是近年来发展比较迅速的协同工作平台。采用面向服务架构来构建空间型协同工作系统,有助于分布式地理数据的集成和共享,也是近年来国内外的研究热点。然而服务资源的多样性和不确定性、群体协作需求的动态性和复杂性,使得目前的地理信息服务计算方法无法满足会商的应用需求。针对上述问题,本文将服务3层模型引入地理信息服务领域。

WCPS与Web传输协议的地理格网互操作耦合模型及应用研究

地理格网互操作增强了地理格网信息资源的融合能力,促进了地理格网信息资源的充分合理利用。然而,地理格网互操作解决方案复杂,通用Web协议没有针对具体地理格网互操作的定义,需研究通用Web协议与地理格网互操作的藕合。OGC WCPS是比较好的地理格网互操作语言规范。本研究在剖析WCPS语言主要特点基础上,归纳了标准的地理格网及其互操作的函数模型,分析了地理格网互操作Web实现的相关协议与标准规范,创造性地提出WCPS与Web传输协议的地理格网互操作耦合模型,针对地理格网分析的Web实现展开快速原型研究,结果表明,WCPS与Web应用协议的耦合可有效提高地理格网分析的互操作性,增强GIS基础设施的服务功能,为WCS Processing扩展标准的制定与更新提供了科学判据,从而为国家区域数字化建设提供支持。