LibPQ的PostgreSQL空间几何对象的实现方法

利用PostgreSQL数据库管理系统所提供的访问接口LibPQ,实现了一种访问及操作空间几何对象的方法。该方法通过在客户端继承空间几何对象,并在自定义空间几何对象基础模型之上扩展的自定义空间数据模型。同时,充分利用自定义的扩展空间数据模型实现空间操作,进行GIS软件平台的研发。

GIS中几何对象之间的空间关系

几何对象之间的空间关系是GIS研究的重要理论问题之一 ,在分析ArcInfo和OpenGIS对空间关系描述的基础上 ,运用基于维数扩展的 9交模型 ,得到在实际应用中基本的空间关系分类 ,并对空间关系的进一步研究提出了展望。

基于ORDB的地理空间对象模型M-L-E(S,A)改进研究

针对地理数据中空间对象概念模型,尝试利用对象-关系数据库(ORDB)的一些优势,对已有的地理数据中空间对象的M-L-E(S,A)分层模型进行了改进,实体之间可以通过类、继承等方式产生和关联,地图和图层之间、图层和实体之间采用引用方式实现连接,不再存在从属关系,实现了更大程度的共享,可以更好地体现ORDB相对于OODB或RDB对地理空间数据的表达。同时提出了该模型的形式化表达,并对空间实体、图层和地图各层次分别进行了分析讨论,提出基于ORDB的支持方式和特点,并设想了地图尺度转化从图层到实体向下层追溯的过程。

一种面向对象的4层空间数据模型

针对“空间数据是否要建立拓扑关系并在数据库中显式地存储记录”一直是G IS领域争论的问题,给出了解决方案:融合拓扑关系数据模型和面向实体数据模型,进而在分析和总结现有数据模型的基础上提出了一种面向对象的4层空间数据模型。对模型作了4个层次划分:几何对象、基本和复杂要素、分层与分区以及多尺度表达。模型具有3个特点,即多尺度描述地理空间;能描述不同要素层、不同区之间的关系;用户可根据实际情况自定义要素层拓扑关系。最后给出了模型在自主开发的地理数据库管理平台Geoinfo中的应用情况。

基于OCCI的空间数据库几何对象实现方法

海量空间数据的高效访问和操作是 GIS平台和应用系统开发的核心技术。本文分析了 Oracle数据库管理系统所提供的访问接口 OCI、OCCI及对象类型转换工具 OTT的特性 ,基于 OCCI和 OTT技术提出了一种面向对象的访问及操作 SDO几何对象的方法 ,并通过实例讨论了实现过程。该方法利用 SDO几何模型作为 Oracle服务端的几何对象载体 ,在客户端通过继承 SDO几何对象实现自定义几何对象模型 ,避免了 SDO几何对象与用户定义几何对象之间的空间数据转换过程 ,有利于扩展自定义空间数据模型。同时 ,自定义几何对象可以充分利用Oracle Spatial提供的空间操作与整合功能 ,加速 GIS软件平台研发过程。

面向近红外合作目标的鲁棒检测与匹配算法

针对无人机视觉着舰相对导航合作目标检测易受环境干扰问题,提出了一种面向近红外合作目标的鲁棒检测与匹配算法。首先,搭建了由850nm的近红外合作目标以及带有850nm滤镜摄像头组成的成像系统;然后,设计了基于几何约束的方法剔除合作目标图像中的异形干扰点,再利用Hu矩排除其中的相似干扰点;最后,利用形状上下文匹配算法解决拍摄图像中合作目标可能存在尺度、角度畸变使得合作目标难以匹配问题。实验结果表明,所提出的方法可以在不同距离、不同光照、不同角度以及环境干扰下,实现合作目标鲁棒检测与匹配。

基于几何元素的城市三维地理信息系统空间数据模型

空间数据模型是城市三维地理信息系统建立的核心问题。基于不同的城市空间对象划分方法,提出了城市三维地理信息系统的十八个空间数据模型:把空间现象抽象为六类对象:点对象、线对象、规则面对象、规则体对象、不规则对象和DTM,基于六种几何元素(点、直线段、多边形、函数构造面、TIN面片、规则体素)的不同组合,提出了城市三维地理信息系统的九个空间数据模型;把空间现象抽象为五类对象:0维空间对象(点对象)、一维空间对象(线对象)、二维空间对象(面对象)、三维空间对象(体对象)和DTM,基于六种几何元素的不同组合提出了八个空间数据模型;把空间现象抽象为0维对象(点对象)、一维对象(线对象)、二维对象(面对象)、三维对象(体对象)、DTM,基于点、直线段、TIN面片、多边形、规则面、不规则面六类几何元素提出了一个空间数据模型。通过对一个数据模型的实验验证和各模型的理论分析,表明了模型的特点及可行性。

基于几何元素的城市三维地理信息系统空间数据模型

空间数据模型是建立城市三维地理信息系统的核心问题。基于不同的城市空间对象划分方法 ,提出了城市三维地理信息系统的 18个空间数据模型 :①把空间现象抽象为点对象、线对象、规则面对象、规则体对象、不规则对象和DTM等 6类对象 ,基于 6种几何元素 (点、直线段、多边形、函数构造面、TIN面片、规则体素 )的不同组合 ,提出了城市三维地理信息系统的 9个空间数据模型 ;②把空间现象抽象为 5类对象 ,分别为零维空间对象 (点对象 )、一维空间对象 (线对象 )、二维空间对象 (面对象 )、三维空间对象 (体对象 )和DTM ,基于 6种几何元素的不同组合提出了 8个空间数据模型 ;③把空间现象抽象为零维对象、一维对象、二维对象、三维对象和DTM ,基于点、直线段、TIN面片、多边形、规则面、不规则面等 6类几何元素提出了一个空间数据模型。通过对一个数据模型的实验验证和各模型的理论分析 ,说明了这些模型的特点及可行性。

中国国土全局空间统计

利用全局空间统计方法,估计中国国土在地球球面空间上的整体特征。提出基于空间格局的全局空间随机抽样方法,对中国数字高程模型(DEM,1:400万)数据进行抽样,分别估计了中国国土的地形曲面和几何轮廓的空间格局参数,其中包括重心、方位、地理范围和空间密集性等。结果表明,中国地形和几何轮廓具有不同的重心、方位、地理范围和空间密集性,揭示了中国国土空间格局的复杂性;中国国土空间格局参数的估计误差很小,反映了全局空间随机抽样方法的有效性。

视图的分布式数据共享机制与更新技术

在分布式空间数据库系统中,空间数据共享一般采用基于数据快照的共享机制来实现。该技术方法的基础是在本地数据库中保存远程空间数据的副本,因而将造成大量的数据存储冗余,并使得数据的一致性维护困难。本文提出一种基于视图的分布式数据共享方法,通过建立远程空间数据表的本地视图,再为该视图建立由更新操作触发的行级替代触发器,并在该触发器内编码,以解决远程空间表的本地视图不可更新问题;并通过所扩展的视图更新和查询功能,实现分布式环境下远程空间数据的本地共享。基于Oracle 9i的应用实例验证了本文所提出的共享机制,取得了令人满意的效果。

一种解算空间几何对象的最小外接矩形算法

提出并实现了一种解算点群、线群以及面群最小外接矩形的新算法。首先将求解点群、线群以及面群的最小外接矩形问题全部转化为求解构成这些几何对象的边界点集合凸壳的最小外接矩形问题;其次,在算法中采用几何计算方法直接得到矩形的4个顶点坐标,避免了大量旋转角度计算和坐标变换运算,从而降低了算法的计算量,提高了算法的精确度。最后通过实例验证了该算法的可行性。

图像目标语义层级结构及其非监督学习算法

根据场景图像中某些目标的特征间具有空间关联性和几何连贯性的空间语义属性,对特定场景的图像序列进行学习,首先提取各图像的尺度不变特征变换(SIFT)特征点,分析每对图像中各匹配特征点对间的几何连贯性,然后根据图像序列特征点矢量间的空间紧密程度进行聚类获得目标对象,从而得到基于空间关联性的一种新的图像语义层级结构(SBOSH),此层级结构图是通过非监督自动学习的过程获得的.由SBOSH结构图不仅可得到各节点上的目标对象,而且能够获得各节点间的空间交互性.所得的SBOSH结构图符合人对场景的逻辑分析,可以应用于场景分析、目标及目标局部精确定位和类目标的识别中.

基于空间光调制器的多强度测量相位恢复方法

提出了一种基于相位型空间光调制器(SLM)的相位恢复方法。利用相位型SLM快速准确的相位调制特性,对待测物体的物光波前进行相位调制。每次相位调制后,在物光波的频谱面记录下强度分布。运用G-S迭代算法,通过频谱面光强信息反演出相位信息,并且提出了内-外层迭代的思想,进一步提高了相位恢复精度。对一维相位光栅进行了相位恢复试验,实验证实了本方法的正确性。