关于GIS空间信息共享的若干再思考

空间信息共享是一个涉及理论、技术、标准与环境的综合的复杂问题。其中,空间数据模型理论是内在的核心要素,共享技术、空间信息标准与政策法规环境则是外在的必要条件。综合论述各要素的内涵、发展与重要意义,得出结论:综合、集成、分布式的海量空间数据模型亟待突破,网络、网格与数据库技术需与空间信息技术进一步融合,开放环境下的空间数据标准需要整合与完善,并呼吁理性的政策法规等社会环境。

地铁盾构区间施工测量技术研究

结合哈尔滨地铁八标段盾构区间施工测量方案和实际测量工作,从控制测量、联系测量和盾构机施工测量3个主要方面介绍地铁盾构区间施工各环节的主要测量工作,并以盾构机施工测量为重点,详细介绍盾构机施工测量的各项技术方法。在介绍各项观测技术的同时,还将探讨提高各项施工测量精度的方法和措施。对其他地铁盾构区间施工测量工作有一定的借鉴作用。

RTK技术在道路工程测量中的应用研究

在介绍RTK技术基本原理和特点的基础上,结合工程测量实例,详细阐述了采用RTK测量设备在道路初测、道路定测方面中控制测量、中线放样测量上的具体应用。进而说明RTK技术在道路工程测量中的应用、管理方面有着广阔的应用前景,可为国民经济发展带来可观的经济效益和社会效益。

《精密工程测量》课程在测绘本科专业中的教学与实践

作者结合近几年《精密工程测量》课程在测绘本科专业中的教学与实践工作,分析讨论了该课程的讲述内容、形式、方法与技巧等,并指出对于即将毕业的大四学生,该课程的教学应该区别于一般的专业课教学,需要更贴近实际应用,更好地为学生的就业和再学习服务。

基于LiDAR和航空影像的地震灾害倒塌建筑物信息提取

地震灾害损失评估是震后展开救灾工作的重要环节。快速、准确地获取震后损毁建筑物信息能够为灾区减灾、救灾工作提供有效的支持。高分辨率航空遥感是灾害监测的重要技术手段,但其信息自动提取的精度受到一定的限制。近年来新出现的LiDAR技术能够提供地面目标的高程信息,可应用于复杂环境下倒塌建筑物信息的提取。研究中采用航空遥感数据和LiDAR数据,基于面向对象的图像分析(Object-Based Image Analysis,OBIA)与SVM技术相结合的方法对2010年1月12日海地地震中倒塌建筑物信息进行了提取,提取总体精度达到86.1%。

大尺度多源空间数据可视化与分析组件的设计与实现

采用金字塔多级索引等关键技术,按照COM标准设计并实现了四层结构的大尺度海量地理数据处理与分析组件,且具备对多源空间数据的综合管理与分析功能。通过"中国海区遥感仿真、反演及验证信息系统"试验,表明该组件不仅能够在空间延展度上直观地反映地形地貌的要素特征,而且其完备的地学分析功能能为决策科学化、应急响应快速化、信息服务社会化等提供技术支持。

矿粮复合区生态系统健康评价——以河南省焦作市为例

以河南省焦作市矿区为研究对象,结合生态系统健康评价理论,针对矿粮复合区生态系统的特点,建立了该区生态系统健康评价体系。该体系包括矿粮复合区生态系统中的社会、经济、自然3个子系统共31项指标,反映了矿粮复合区生态系统的活力、组织结构和恢复力的状况。采用全排列多边形综合图示指标法对焦作矿粮复合区生态系统的健康状况进行了评价,评价结果显示,焦作矿粮复合区的生态系统健康综合指数为0.463,处于一般病态。最后,在对评价结果进行分析的基础上,对区域的生态系统恢复途径提出了一些针对性建议和措施。

多尺度DEM数据的组织与管理方法研究

DEM数据作为地理空间框架基础设施的重要组成部分,其数据库的设计决定了三维GIS平台的性能和运行效率。针对LiDAR点云数据分辨率高、数据量大等特点,构建DEM数据全球金字塔模型,采用SevenZip结合SPIHT小波编码压缩算法,研发相应的组织与管理软件。试验表明,该方法能大大缩短数据压缩时间,减少DEM数据精度的损失,而且能够满足海量数据的存储需求,响应速度快。

利用雷达差分干涉测量技术获取汶川MS 8.0地震形变场

利用ENVISAT/ASAR和ALOS/PALSAR数据,结合两路差分干涉测量技术获得了汶川地震的同震形变信息和震前、震后地面在卫星视线(light of sight,简称LOS)方向上的形变特征。结果表明,汶川地震引起的地面形变范围广,程度大,地震形变沿断层向北北东向扩展,所形成的差分干涉条纹明显。地面的形变特征对于推断断层的性质,研究地震形变和地震发育特征具有重要的参考价值。另外,将同震雷达差分干涉测量的结果与利用USGS发布的汶川地震有限元断层模型(finite fault model)反演的LOS方向的形变进行了对比验证,发现二者在断裂带的上盘具有较好的一致性,但在下盘却有较大的误差。通过不同传感器干涉结果的对比发现,L波段的雷达干涉结果更能够反映汶川大地震在龙门山断裂带附近的地面形变信息。

基于时序Landsat数据的地理国情监测方法初探

为全面掌握地表自然和人文地理国情信息,基于北京市海淀区1986—2010年间8个不同时相的Landsat数据,分析了海淀区资源与环境要素的时空变化特点,讨论了其中的驱动因素。结果表明:在1986—2010年间,耕地面积减少了45.7%,建设用地面积增加了38.95%,林、草地面积增加了23.44%,水体和其他用地面积变化不明显;城市范围向西、向北方向扩展,在西北旺地区表现得尤为明显;城市质心向西北方向偏移;城市紧凑度逐渐减小,分形指数逐渐增大,反映出城市饱和程度降低,城市边界逐步复杂化,综合土地利用动态度呈先减小后增大的趋势。因此认为,人口的增长、经济的发展、基础设施的建设以及政策法规的制定等,都促进了北京市海淀区资源与环境要素的变化。

地图缓存技术显示模式的研究

地图缓存是快速访问地图服务的有效方式,目前流行的Google地图,MapBar地图,ArcGIS Online等在线地图都是通过地图缓存的方式提供高效的访问速度。JPEG格式由于其超强的压缩能力以及卓越的图像品质一直是缓存图片格式的首选。但是,在实际应用中也经常出现诸如"项圈"等差强人意的显示效果。针对这种情况,本文提出一种融JPEG与PNG32于一体的混合缓存模式,并通过验证表明,该模式有效提高了地图缓存的显示效果。

2000-2010年海淀区自然地理要素时空分布动态监测研究

近年来,我国经济飞速发展,自然地理要素不断变化,而遥感技术以其多空间、时间和光谱分辨率的特征已成为调查自然地理要素的主要手段。本文以北京市海淀区为例,基于2000年和2010年的TM影像,采用监督分类和分类后处理的方法对海淀区10年间的自然地理要素变化情况进行了研究分析。

地面三维激光扫描点位精度评定

通过建立高精度控制网作为室外检校场,借助标靶对Leica ScanStation2型三维激光扫描仪进行实地测试,并对达到的点位精度进行分析与评定,得出该仪器扫描距离为40 m、80 m时,点位精度分别为±4.7 mm和±6.3 mm。研究结果可为三维激光扫描技术的进一步应用提供经验和借鉴。

陡坡密集点云双重滤波方法研究

用地形三维激光扫描仪监测陡坡表面的细微变化,关键技术之一是对原始点云的精确滤波,即从密集点云中准确滤除非地形点,保留真实地形点。针对地势陡峭、表面复杂、植被多、密度分布极不均匀的陡坡点云,笔者发展了一种双重滤波方法:在对原始点云进行投影面变换的基础上,采用变窗口均值限差法滤除明显的非地形点,完成粗滤波;通过局部区域增长法找出绝大多数地形点,以占优势的地形点为参考,用局部最小二乘曲面拟合法对剩余未分类数据点进行检核,分离出非地形点,完成精滤波。文中选用3个不同类型的陡坡点云实例验证了该方法对于陡坡密集点云具有良好的滤波效果。该算法对野外大场景三维激光扫描点云滤波也有一定的参考价值。

多测站激光点云数据的配准方法

三维激光扫描技术及其获取的点云数据处理技术是当前测绘领域研究的热点。多测站配准是处理点云数据的关键步骤之一,配准的方法将直接影响到后续的数据处理及三维建模的精度。采用基于特征同名点的粗略配准和基于ICP算法的精确配准方法,结合某建筑物实例研究,获得较为精确的配准后点云数据,证明了此方法的有效性和可行性。

齐云塔激光点云三维重建

三维激光扫描技术可以在不接触、无损害的前提下,将珍贵古建筑的几何、颜色、纹理等信息记录下来,用于对历史遗迹的保存和修复。利用三维激光扫描仪获取国家重点保护文物——洛阳白马寺齐云塔的激光点云数据,通过对比分析Cyclone、CAD、Geomagic Studio等软件对点云数据的处理方法,制作完成齐云塔DLG图件、线框三维模型和TIN模型,并给出处理点云漏洞的一般准则。

基于采煤机滚筒截割振动特性的煤岩识别方法

分析煤岩界面识别技术发展的现状,提出一种利用采煤机滚筒截割振动信号来进行煤岩界面辅助识别的方法。对采煤机的滚筒进行受力分析,建立摇臂截割振动模型,通过理论分析验证该方法的可行性;设计采煤机模拟截割振动测试试验装置,并利用该装置截割2种不同性质材料,验证振动信号应用于煤岩识别的可行性;理论分析及试验结果表明振动信号可以应用于煤岩界面的辅助识别,并通过对试验结果分析给出试验与实际工况可能存在的差异,提出一种改进的建议。

耕地利用生态社会效益测算方法及其应用

耕地利用生态社会效益测算是耕地保护经济补偿标准确定的依据。该文首先基于耕地利用过程中的生态系统服务功能重构了耕地利用效益体系,并对其内涵进行了界定和分析。然后以河南省焦作市为研究区域,选取2000、2002、2004和2006年4期数据,运用当量因子法和替代成本法测算了各年耕地利用的生态社会效益理论值。在此基础上,引入社会发展阶段系数测度了不同质量级别单位面积耕地的生态社会效益现实值。研究结果表明:2000、2002、2004和2006年,焦作市耕地利用的生态社会效益理论值分别为10699.3、10830.9、14186.2和15542.3元/hm2,表明耕地利用的生态社会效益随社会经济发展水平提高和耕地资源的稀缺性增强而增加;耕地利用社会效益占生态社会效益比重从2000年的42.99%上升到2006年的48.41%,尤其是粮食安全效益比重上升更为明显,表明粮食安全效益和社会保障效益的重要性将日趋凸现,同时也表明以往忽视社会效益单纯的耕地生态效益补偿研究是片面的;基于耕地质量水平和社会发展水平的修正,焦作市2006年耕地生态社会效益的现实值从最低级别的4653.2元/hm2上升到最高级别的9333.6元/hm2,表明单位面积耕地生态社会效益现实值的高低与其质量高低和区域支付意愿大小密切相关。通过对焦作市耕地利用生态社会效益理论值与现实值的测算,为焦作市构建具有动态性和可调性的耕地保护经济补偿标准和补偿体系提供了理论依据。

基于动态阈值的HJ-1B图像云检测算法研究

针对环境与灾害监测预报小卫星星座1B星(HJ-1B)的传感器波段特征,通过对云检测阈值的年度波动性分析,提出了一种基于波谱标准差异常的"动态阈值云检测算法"。该算法的实现主要是采用图像配准、波段运算、线性回归和误差分析等方法,获取云异常区域,进而剔除图像中的云像元。研究结果表明,该算法可以很好地检测出不同时相、不同类型下垫面上空的云像元,为有效利用HJ-1B数据并提高其图像分类精度发挥作用。

粮食主产区耕地集约利用及障碍因素诊断

耕地是土地的精华,其集约利用关系着国家粮食安全及经济社会的可持续发展。以河南省为研究对象,从投入强度、利用程度、产出效果和持续状态等方面构建耕地集约利用评价指标体系。采用突变级数模型和熵权系数法定量分析1996—2008年河南省耕地集约利用状况,并诊断耕地集约利用的障碍因素。研究表明:(1)1996—2008年河南省耕地集约利用度总体呈上升趋势,但受自然灾害影响,2002—2004年出现小幅波动;(2)1996—2008年河南省耕地的投入强度、利用强度、产出效果、持续状态等均总体呈增加态势;(3)河南省耕地集约利用的主要障碍因素是地均农电投入、地均农机动力、地均利润、城镇化水平等,因而政府应继续加大农业基础设施投入力度,提高农民积极性,增强农业抗灾能力。