基于卫星导航与时空实体实现船舶轨迹分析系统

基于卫星导航、时空实体、网络地理信息系统(web geographic information system,WebGIS)、空间数据库等技术,对船舶的基础属性、实时位置、历史轨迹、关联关系、运行状态等关键信息进行抽取和实体重组,构建了船舶实体资源,建立了船舶轨迹可视分析系统,提供了多源地图服务、轨迹数据管理、轨迹可视查询展示、轨迹时空分析展示、分析模型参数配置等功能,实现了多来源、多时态、多元化船舶轨迹数据的统一管理和多维分析,能够以时空实体、图表、地图等形式直观展示船舶要素特征和分析结果,使船舶信息价值密度更高,可查询、可分析性更强,从而有效提高了船舶轨迹分析效率和准确性,可为船舶轨迹分析业务及相关应用提供更先进更高效的服务支撑.

时空实体模型在港口车船监管中的应用与实现

本文基于时空实体模型、北斗卫星导航系统(BDS)、全球定位系统(GPS)、网络地理信息系统(WebGIS)、空间数据库等技术,构建了车辆和船舶实体资源,建立了港口车船监控管理系统,提供了车辆/船舶实体的目录导航、实时位置监控、实体查询展示、历史轨迹回放、运行状态监控、智能围栏管理、轨迹时空分析等功能,实现了全方位、多层次、多元化车船信息的实时提取和监控,能够以实体形式直观展示车辆和船舶的六要素特征,使车船监管信息价值密度更高,可查询性、可分析性更强,从而有效提高了车船监管的精细化程度和效率,可为港口车船监控和管理工作提供更加高效的服务支撑。

基于时空实体与实景三维实现公安人口精细管理

基于时空实体、实景三维(3D)、网络地理信息系统(WebGIS)、空间数据库等技术,构建了立体化、空间化信息关联的人、地、事等公安实体资源,建立了公安人口精细化管理系统,提供了辖区实景三维可视化、警务机构目录导航、人员实体画像、房/人/事关联查询上图、警务分析展示等功能,实现了“一房一档、一人一档、一事一档”“以图看人、以图看事、以图管房、以房管人”的人口精细化管理目标,可为公安部门(重点)人口管理工作提供更加高效的服务支撑。

一种基于面向对象的时空实体复合模型

提出时空实体的概念，将一个实体的时空演变看作是一个完整的时空目标，综合面向对象方法和关系模型的优点，拓展传统的面向对象的时空建模思路，建立面向对象的时空实体复合模型。模型采用链表结构，并建立时态关系表，支持对实体的演变历史检索，可实现灵活的关联分析，并能兼顾个体和位置的时空变化，具有较好的时空分析处理能力。

云环境下的时空实体模型研究

在地理空间框架升级为时空信息云平台过程中,不仅面临着信息量、支撑技术和应用模式的提档升级,还面临着数据组织模式、管理模式以及应用模式等方面的挑战。在综合考虑人类认知、云计算特征以及地理空间框架现状的基础上,本文提出了时空实体对象化模型,依托行为与事件,实现几何、属性以及时态的一体化建模,并探讨了以地名地址为实体单元的地理空间框架实体化重构步骤,以期更好地满足云环境下的存储、管理以及服务要求。

面向污染企业数字孪生体构建的多粒度时空实体建模

污染企业数字孪生体是指与污染企业物理实体完全等价的计算机信息模型,是实现在产污染企业场地管控智能化的基础。目前数字孪生体的构建方法在面对污染企业污染源种类多、源汇关系复杂及溯源难度大的情况时,难以实现对污染企业物理实体特征数据的完整表达。因此,本文提出一种构建污染企业数字孪生体的多粒度时空实体建模方法,通过对污染企业时空实体相关特征和关系的建模分析,以数据模型的形式实现对污染企业场地实体全面多维的信息描述与刻画。以广州市某橡胶厂为应用案例,进行数据模型的实例验证。结果表明,多粒度时空实体建模能高效组织和表达实体多维度的特征,实现污染企业数字孪生体模型的精准构建,为污染企业数字孪生应用服务提供有效方法和数据模型基础。

基于图论的时空数据模型研究

首先分析已有时空数据模型的特点,认为难以显式表达时空语义,然后探讨并发展基于图论的时空数据模型。用图的顶点表示时空实体,用图的边表示实体的时态关系。该模型能显式表达时空实体与时态关系。最后用土地划拨为例进行分析。

研发数字孪生体——计算力学从数值模拟和仿真升华到新的分支之一

数字孪生体(digital twin,简称DT)概念的提出,开启了在虚拟的数字时空中以影伴实对实物的研究。本文以飞机结构DT的实施,从设计-制造-运行-维护-退役的5个阶段,分析了计算力学从数值模拟和仿真阶段升华到DT阶段,揭示了全寿命周期过程亟待解决的诸多问题。提炼出8个关键技术:动因、诀窍、途径、牵连、动态、转换、前推和层次。从深度和广度上展望了计算力学DT发展的自身深化和侧向迁移等。

全空间信息系统的核心问题和关键技术

分析了空间信息系统的研究现状和存在问题,阐明了全空间信息系统的基本概念和基本特征;提出了基于多粒度时空对象构建全空间信息系统的技术路线,明确了需要研究解决的科学问题和关键技术;提出了全空间信息系统与智能设施管理的主要研究内容,指出预期的研究效益。

全空间信息系统的空间认知模型研究

为了探索全空间信息系统空间认知的规律,使全空间信息的表达更符合人类空间认知的一般规律,本文从对传统的GIS地理空间认知模型的分析与对比入手,结合全空间信息系统的特点与空间认知的相关研究成果,构建了全空间信息系统的空间认知模型,并得出了全空间信息系统空间认知模型的两个基本单位——多粒度时空实体与多粒度时空对象,为全空间信息系统建模与表达奠定了基础。

基于时空域的全空间数字世界时空对象组织与管理研究

全空间数字世界是在计算机系统中由描述现实/虚拟世界各种实体与要素的时空对象数据所构成的综合数据体,是一种对从宏观到微观的现实/虚拟世界的对象化数据描述。传统GIS对地理空间数据的分块与分层管理方法,无法满足全空间数字世界中复杂、动态、关联的时空对象组织与管理的需要,因此,本文研究提出了一种基于时空域的全空间时空对象组织与管理方法。在分析了全空间数字世界的概念、内容和特点的基础上,提出了时空域的基本概念,明确了时空域的数据组织方式和本质特性;建立了面向时空域的子时空域、时空对象类、对象关系类和时空域时空对象生命周期序列的时空对象数据组织体系和管理方法,并进行了时空域数据的存储与管理实验,验证了基于时空域的全空间时空对象组织与管理方式在管理全空间数字世界中的实用性和可行性,为后续示范应用场景中时空对象的生成与处理、检查与校验、可视化与输出提供底层支撑。

基于综合时空数据模型的包头市郊区土地监测信息系统

为了深化多时态地理信息系统 (TGIS)研究 ,建立包头市郊区土地监测信息系统 ,提出了时空地理实体这一新的概念。阐述了决定土地监测信息系统模型设计的数据基础、身份确认原则、时间综合期、时间粒度和查询功能等几个关键因素。以时空地理实体为出发点 ,根据土地监测信息系统的特点将基图修正模型和组合体模型结合起来形成综合时空数据模型。实践证明基于综合时空数据模型建立的包头市郊区土地监测信息系统具有较高的时间效率。

地理信息系统研究新范式

随着大数据时代的到来,地理信息系统(GIS)的时空范畴、信息内容和应用场景都得到了前所未有的扩展,地理信息系统需要由例外处理的被动适应方式,转变为内核支持的主动扩展方式,将地理信息系统扩展为新一代时空信息系统。本文在分析地理信息系统本质是以地图数据模型为核心的信息系统的基础上,从研究对象、基本原理和技术方法3个方面总结梳理了地理信息系统研究范式,并分析阐述了时空信息扩展对地理信息系统研究范式的新要求。其次,在分析全空间信息系统(PSIS)认知模型与多粒度时空对象数据模型的基础上,归纳出全空间信息系统基于时空实体的理论与技术路线,并总结其在多个领域的实践与应用。然后,系统分析了全空间信息系统对地理信息系统研究对象、基本原理和技术方法的具体扩展方式,提出全空间信息系统研究范式。最后,总结梳理了全空间信息系统研究范式的基本内容,并与地理信息系统研究范式进行了核心内容的分析对比,展望了地理信息系统研究范式进阶将带来的影响和变化。