基于GIS的铁路地质灾害信息管理与预警预报系统

地质灾害对我国铁路建设及其正常运营所带来的负面影响日益显著,利用GIS技术对铁路地质灾害进行有效的管理与控制是减少灾害损失的一条重要途径。针对铁路地质灾害信息管理中数据的标准化、可视化、信息化和网络化的发展与要求,基于GIS技术构建的铁路地质灾害信息管理与预警预报系统实现了铁路地质灾害多源海量数据的统一存储与管理,集铁路灾害信息“数据采集-查询检索-预警预报-Web发布”功能于一体,具有较好的智能化与自动化能力。本文介绍了该系统的总体架构和功能特征,并详细讨论了系统实现中的三个关键问题:铁路地质灾害多源海量数据的采集与存储;铁路地质灾害分析评价与预警预报模型与GIS技术的耦合;铁路地质灾害信息Web发布系统的设计。该系统的最终实现及运行将对我国铁路部门减灾防灾产生重要的积极作用。

三维城市地质信息平台

三维城市地质信息平台综合利用GIS、数字地质、现代数据库、计算机网络等技术,对研究范围的基础地质、水文地质、工程地质、环境地质、地面沉降、地球物理、地球化学、遥感、灾害地质等多专业的地质信息和成果进行集成和综合,实现对地质信息管理、更新维护、检索查询、分析评价、三维地质模拟和成果显示,在此基础上对城市地表与地下空间结构组织与空间资源、地质灾害、地下水资源与地质环境保护、地面沉降监测与防治、城市规划与建设、土地质量与后备资源等进行分析评价和预测模拟。

地质灾害应急指挥信息系统的设计与实现

以计算机、GIS、数据库及网络技术为基础,以MapGIS IGServer网络开发平台为支撑平台,设计并开发了地质灾害应急指挥信息系统。该系统是面向省、市、县国土资源部门,集实时信息显示、气象预警、群测群防、监测预警、重大灾害管理、防灾预案、速报处理、应急调查、应急处置、应急会商等功能于一体的地质灾害防治领域的综合性系统,是地质灾害防灾减灾工作信息化的重要组成部分。实现了地质灾害信息管理服务和应急决策服务,为地质灾害防灾减灾提供了科学、有效的辅助决策支持。

基于创设项目的PBL模式在地理空间信息工程教学改革中的应用

如何培养学生的综合应用能力，提高其就业竞争力，是目前地理空间信息工程专业人才培养急需解决的问题。文中在传统教学方法基础上，引入PBL教学方法，将PBL教学方法与传统教学方法相结合，在地理空间信息工程教学改革中进行了探索与实践。教学实践表明，PBL教学模式不仅取得了较好的教学效果，而且极大地提高学生的自主学习能力，培养学生的创造性、实践能力、合作精神以及交流能力。

WebGIS支持下的铁路地质灾害信息系统的构建

介绍了基于WebGIS技术构建的铁路地质灾害信息系统的总体结构与功能特征,讨论了系统实现中的几个关键问题。

国家地质空间信息网格结点计算池构架及其实现

本文针对网格虚拟和协同的核心技术问题,对组成国家地质空间信息网格平台的网格结点计算池的构架与机制、组成网格结点计算池的资源聚合器、元服务、智能服务引擎的概念及网格结点计算池的服务流程进行了讨论。该构架通过资源聚合器实现提供统一方式服务发现的接口、为资源虚拟化及空间数据的描述发现和集成提供支持;通过网格元服务技术,集合一组通过广域网连接起来的性质不同的服务(计算)资源,并作为一个单独的计算环境向用户提供计算服务的元服务;通过网格服务智能服务引擎,进行服务发现、异步通讯及元服务级的并行计算、均衡负载、生命周期管理、服务与资源绑定以及把门户中的用户管理、资源监控、网络安全、计费等功能组合和融合,实现了一个无状态服务和一个或多个有状态资源的关联的协同。目前已初步构建了国家地质空间信息网格,连通13个结点,并开始实际业务模式运行。实现了长江中下游有色金属成矿带和西南三江有色金属成矿带的在线分布式资源评价和华北平原地下水资源动态评价,取得了很好的实际运行效果。

测绘工程专业《文献信息检索》课程教学改革与设计

随着测绘科学与技术的发展,测绘生产单位对测绘专业学生专业知识面的要求也变得越来越广,仅依赖课堂教学难以帮助学生全面掌握本专业学科知识面。因而本专业开设了《文献信息检索》课程,培养学生文献信息收集、整理、加工与利用能力,以利其在后期专业学习过程中,对本专业学科发展动态及先进专业技术有全面认识。本文探讨如何将测绘学科的专业背景与文献信息检索课程教学联系起来,寻找文献信息检索课程在测绘工程专业教学中的教学方法和途径。

基于百度地图的武汉市老地名时空分析系统

针对目前老地名消失现象严重,无法实现地图检索,地名文化遗产亟待保护的现状,文中基于百度地图API,以武汉地方志和武汉市地名区划网的老地名数据为基础,设计一个能够实现武汉老地名查询、导航和时空变化分析的方法,弥补目前老地名数据无法支持空间可视化表达的缺陷,分析武汉市老地名的时空变迁规律,为地名文化遗产保护提供有效参考。

组合预测模型在武汉市地铁施工监测中的应用

以武汉市地铁6号线施工沉降监测为例,利用多种预测模型对第十一标段武胜路站—汉正街站区间的沉降量进行了预测。通过对比分析可知,灰色GM(1,1)模型的拟合值与实地观测趋势大致吻合,但灰色线性回归组合预测模型的拟合效果更好,平均相对误差可达2.564×10^(-3)%。为得到精度更高、鲁棒性更好的预测模型,对灰色线性回归组合预测模型进行了加权优化。结果表明,利用改进模型进行预测的平均相对误差为1.769×10^(-3)%,验证了该模型的可靠性,对地铁施工过程中的安全稳定性评价具有一定的参考价值。

基于自适应高斯混合模型的遥感影像分类方法研究——以武汉地区遥感影像分类为例

利用遥感影像中地物目标的光谱和纹理特征,基于自适应高斯混合模型对地物特征的概率密度函数进行建模,通过自适应消除最小权重高斯子分量的方法获取分类样本最佳高斯分量数,并基于贝叶斯分类准则进行地物类别的判别,实现遥感影像分类。最后,通过对TM、Quickbird分类实验证明了该算法的有效性,并与传统的图像分类算法进行试验对比,验证了该算法的可行性和优越性。

中国矿产资源潜力评价集成数据库模型

中国矿产资源潜力评价专项研究范围涵盖成矿地质背景、成矿规律、矿产预测、重力、磁测、化探、遥感、自然重砂等专业领域,已形成了海量成果,数据量达TB级。研制与实现中国矿产资源潜力评价集成数据库模型,用于集成和管理这个国家基础性数据资源,是一项极具挑战性的任务;是构建矿产资源潜力评价技术平台的基础工作,用以整合基础数据与高层应用、贯通省级-大区-全国层次以及支撑不同尺度规模矿产资源潜力评价常态化工作。对开展国家基础性数据资源建设有指导作用和实际意义。

三维地质结构模型精度评估理论与误差修正方法研究

三维地质模型精度评估与误差修正问题已成为制约三维地质模拟技术深入发展应用的瓶颈。在综合国内外研究现状与发展趋势的基础上,提出了三维地质结构模型精度评估、误差检测、动态修正的总体研究框架。在模型精度评估方面,提出分别构建三维地质结构模型精度评估的一般理论模型、面向特定地质体的实际操作模型和地质结构构造不确定性的三维空间分布模型的研究思路,指出应重点研究地质实体自身特性、三维地质建模方法对三维地质结构模型精度的影响,解决由一般地质界面的内插误差和特殊地质体的外推误差引起的精度评估问题。在模型误差修正方面,提出基于建模初始数据的模型误差修正方法和基于建模中间结果的模型误差修正方法,在具体实现时,引入"数据-模型的可视化交互技术"。这些研究成果为建立一套完整的三维地质结构模型精度评估与误差修正的理论体系和方法体系奠定了基础,有助于完善复杂地质条件下三维地质模拟的方法与技术。

基于线框架模型的三维地质断层结构模型及其构建技术

基于地质断层构造的特点,文中提出了一种适合三维断层模拟的数据模型——线框架模型,并基于该数据模型详细描述三维断层结构模型的构建方法,实现了从层面结构的地质模型向块体结构的地质模型进行自动转换的关键算法。线框架模型以方向线框架来表达地质模型的骨架,以方向TIN网来表达地质模型的血肉,具备地质断层结构模型所要表达的各种几何元素与拓扑关系。基于线框架模型的三维地质断层构模技术将地质界面之间的交切在地质界面三角网形成之前就进行处理,将面与面之间的切割操作简化为线与线之间的操作,这种方法不仅能有效地减轻断层地质体构模的复杂程度,而且可以将线与线之间的交线作为地质界面三角网构建时的约束边,从而有效地保证了地质界面之间交切关系的正确性。

建立地质-地球化学找矿模型——以西藏甲玛铜多金属矿床为例

区域地球化学定量预测是全国重要矿产资源潜力评价项目的组成部分之一。为了提高其预测结果的可信度,科学合理的地质-地球化学找矿模型是关键,也是地球化学找矿预测区圈定和资源量估算过程中相似类比的"标准样本"。在中国地球化学找矿模型历史沿革的基础上,提出了地质-地球化学找矿模型建立的基本思路、理论基础和主要内容。通过收集、整理、归纳西藏冈底斯成矿带甲玛"三位一体"(夕卡岩型-角岩型-斑岩型)铜多金属矿床的最新资料,构建了甲玛典型铜多金属矿床的地质-地球化学找矿模型。该模型由区域地质特征、矿床地质特征、矿床地球化学特征、地球化学异常特征、地质-地球化学特征、重要控矿因素6个方面组成。

“研究型学习”模式在研究型大学GIS专业人才教育中的探索

以中国地质大学(武汉)为例,针对"研究型学习"模式在研究型大学GIS专业人才教育中的应用进行研究和探索。介绍"研究型学习"模式概念的起源、中外学者的研究历史,强调"研究型学习"的内涵和特点,分析基于该模式的中国地质大学(武汉)GIS专业人才教育实践和探索的两个阶段,给出基于"研究型学习"的我国研究型大学GIS专业人才教育模式,并提出几个值得探讨的问题。

铀矿大数据综合管理信息平台设计与实现

为了对砂岩型铀矿钻孔数据及地质资料进行汇集整理,建设铀矿地质钻孔及勘查信息数据库,实现对钻孔资料的统一管理,提高钻孔地质资料集成应用的工作效率,面向实际应用需求,设计并实现了铀矿综合管理信息平台。提出了铀矿大数据平台基础设施、信息资源、应用服务、用户交互的4层架构,采用云计算虚拟化、分布式储存、并行计算等技术建立了铀矿大数据基础环境,提升了铀矿钻孔大数据集的统一存储管理和计算能力;实现了多源异构钻孔数据智能化抽取、高效率转换及快速装载的目标,提高了数据管理及集成应用的工作效率;基于并行计算技术,实现了钻孔数据进行快速三维可视化表达及多条件快速查询功能,为铀矿勘查、成果集成提供了数据基础和信息技术支撑。

分类耦合式地理信息系统综合实验教学设计

针对现有高校课程实验教学中存在的内容零散、实验节点重叠及工程应用性弱的特点,以GIS综合实验为例,提出分类耦合式实验教学设计思想,在对课程实验节点进行分类模块化的基础上,通过设置"数据处理""基础建模"及"模型分析"3个针对不同应用能力需求的实验环节,耦合相关课程的实验节点,采用基于项目驱动的启发式教学法,培养学生在工程应用中发现和解决问题的能力,更有助于增强学生的专业认知度,为GIS及其相关课程的实验教学改革提供有益的借鉴。

融合CDIO理念的“GIS软件工程”实践教学改革研究

实践教学是理工科学生实践能力培养的关键一环。本文对中国地质大学地理信息系统专业的特色进行了分析,以CDIO国际先进工程教育理念为指导,探讨了"GIS软件工程"实践课程的教学过程,设计了由基本技能、产品工程、过程管理及设计规范4个模块构建的实践方案,并定义了基于CDIO的产品、过程和系统的GIS-SE生命周期模型和细化内容,可为相关专业工程化创新人才培养目标下的教学改革提供参考。

微信小程序与公众号在野外地质实习中的应用

相对于室内教学,野外实习教学在教学环境、教学手段和教学方法上都存在差异。为激发学生野外实习兴趣,提升野外实习教学效果,保证野外实习教学质量,在微信被学生广泛使用的背景下,设计开发出了基于微信公众号和小程序的野外地质实习辅助教学系统。公众号主要负责推送野外实习教学活动安排和相关实习背景知识,微信小程序包括基础功能、实习信息查询功能、实习工具及辅助功能四个功能模块。该系统使用方便、开发简单、系统兼容、快速分发迭代,具有较好的推广应用前景。

面向服务的地质灾害预警预报功能库

在分析了地质灾害预警预报业务上,提出了基于云计算的面向服务地质灾害预警预报服务功能库体系架构,构建了地质灾害预警预报功能库的服务接口和构架关系类结构。详细描述了地质灾害预警预报功能库中的地质灾害潜势度功能服务、地质灾害易发程度功能服务、气象雨量数据功能服务、气象雨量站点地质灾害预警功能服务、地质灾害区域预警功能服务实现方法。在实际项目应用结果表明,该种创建及访问地质灾害预警预报服务功能库方法实现Web服务应用,给研究及使用者带来方便。