基于AO空间参照系统的开发

针对非专业人员在地理信息软件中设定空间参照系统有一定的难度这一问题,利用AO高级组件开发技术,以我国目前常用的地图投影坐标系为例,提出在ArcMap下将AO组件开发技术和VBA有效结合,并实现了多个空间参照系统之间的转换.实验表明运用此程序可以更方便快捷的设定空间参照系统,减少操作人员难度,有一定的实用价值.     

一种新的线性参照系统数据模型

提出了用于交能运输地理信息系统（GIS-T）的一种新的线性参照数据模型。在分析了线性参照系统概念模型的基础上,对其中两个关键问题进行了研究,即基于道路几何特征的线性参照基准模型和基于道路曲线要素的动态分段模型。同时,以实例说明该模型在GIS-T原型系统中用于公路事故分析的应用。     

路网与动态交通信息一体化的导航时空数据库研究

路网与动态交通信息一体化的导航时空数据库设计所面临的一个问题,就是如何建立有效的时空数据模型组织路网与动态交通信息一体化数据.在建立适合路网与动态交通信息数据库一体化时空数据模型的基础上,提出了应用这些模型并实现存储、显示、查询和管理路网与动态交通信息的一体化数据.     

一种基于地标的线性参照方法

传统的线性网络定位方法一般是固定以网络节点为起始参照, 然而在基于线性网络的定位导航等实际活动中, 地标才是人类常识性认知中最主要的参照基准。因此, 将地标作为起始参照点引入线性网络, 建立一种基于地标及其Voronoi图的线性参照方法, 网络上的任意一点, 可利用其Voronoi生成元地标进行线性参照, 从而实现基于邻近地标的相对定位。这种线性网络定位方法更符合人类空间认知常识与习惯, 灵活方便, 更加适应路径认知、定位导航、网络近邻查询、商业网点分析等GIS应用的实际需求。     

对参照系与惯性力中一些问题的分析

本讨论了惯性参照系与非惯性参照，分析了在不同的惯性参照系中做功和机械能守恒问题。     

基于梯度下降Tucker分解的高速公路数据质量控制算法

高速公路交通流具有多维时空动态特征,其实际调查的数据存在过量随机异常的数据,导致有关调查数据的质量无法满足高速公路主动安全管理对路网各层级交通流调控的需求.利用张量理论所具有的良好多维时空数据处理能力,构建考虑短期波动、长期趋势和车道空间信息的多维时空动态张量矩阵,提出一种基于多维张量分解思维的梯度下降Tucker分解的数据质量控制算法,有效弥补传统数据质量控制方法对交通流数据内在时空关联信息利用不足的情况.选取G4京港澳高速公路杜家坎路段实际速度数据作为研究对象,选择车道维度、时间维度、时间间隔维度,构建多种不同张量矩阵形式,对算法进行实证分析.结果表明:所提出的数据质量控制算法具有良好的高速公路交通流数据修复效果.其中,以车道、天数、5min采集时间间隔3个维度所构建的张量形式修复效果最好,95%测试数据的修复值与实际值的误差在(-5%,+5%)范围内.     

对称近似与三孪生子问题

线性近似和对称近似是科学研究的两种方法,但人们普遍对线性近似比较熟悉,而对对称近似比较陌生。本文试图通过对三孪生子问题的讨论,给出一个对称近似方法的实例。实验表明相对参照系静止的时钟的时间测量数据和参照系的运动有关,相对论中定义这个时间为固有时,那么在宇宙中是否存在"最快固有时"和"最慢固有时"?文中通过讨论"参照系全集"的性质和对称近似方法,最后解决了三孪生子问题和最快时钟命题,这些新的分析方法将有助于人们加深对时间测量和自然规律本质的理解。     

面向短时交通流预测的动态时空图卷积网络

针对现有的交通流量预测模型缺乏对交通数据动态时空相关性建模能力的问题,提出一种新的基于深度学习的动态时空图卷积网络(DSTGCN)模型,该模型无需给出道路网络信息,从交通数据中即可建模时空相关性.动态时空图卷积层包含2个主要部分:（1）动态邻接矩阵生成模块:使用时间自相关机制与空间注意力机制捕捉交通数据中的动态时空相关性;（2）时空图卷积:使用图卷积和标准二维卷积对信息进行高效聚合.DSTGCN通过堆叠动态时空图卷积层,能够捕捉不同时间级别的时空依赖关系.文章提出的方法在美国加利福尼亚州高速公路流量公开数据集上进行了实验,结果表明:所提出的DSTGCN模型在各项评价指标中均优于现有的基准方法.在PeMSD04数据集上,与当前较新的GeoMAN和ASTGCN模型相比,MAE分别降低了4.00和2.16,验证了所提模型在交通流预测中的有效性.     

地壳变形时空参数动态模型的建立

本文将地壳变形系统看成一时变的线性动态系统，建立了时变位移分析模型，并详细讨论了其参数模型──时空参数动态模型，最终建立起了变形与时间，点位及外界环境因子之间的完整数学模型。在时空参数动态模型的讨论中，采用了Ｂ──样条函数和动态最小二乘法。     

基于主张量的时空数据特征驱动可视化方法

面向时空场数据高维分析与表达的需求,构建基于主张量的时空数据结构分析与动态表达模型.简述了张量的定义、基本算子及主张量分解方法,给出了基于主张量分解的多维度特征分析流程.利用张量的多维融合特性进行多维时空数据的组织与表达,设计了多维时空数据统一组织与存储方法.利用主张量分解方法,实现了时空数据不同维度结构特征的解析与动态重构,进而建立了基于主张量的多维时空数据多维度解析模型与特征驱动的时空数据联动可视化策略.以赤道太平洋海域卫星测高SSHA(Sea Surface Height Abnormity)网格数据进行实验验证.实现了基于张量的多维透视、子集提取、等值面绘制与时空体可视化等功能.利用主张量分解实现了对ENSO(El Ni(n)o-Southern Oscillation)事件时间型与空间型的解析与提取,并实现了时间、经度、纬度系数驱动下的联动可视化.实例验证表明,该方法较好再现了ENSO事件的时空分布格局与动态演化特征,并可实现对ENSO时空演化过程的多维度透视.     

一种具有安全特性的压缩全息成像方法

本文提出一种具有安全特性的压缩全息成像技术来解决当下存在于全息成像方面的安全问题.该方法可以在全息成像场景过程中实现光学加密、光学隐藏和光学压缩功能,能够在保护图像信息安全的同时,实现对数据的压缩.该方法将主对象引入经典Mach-Zehnder干涉仪的参考路径中,实现参考波的空间调制,形成参考光场的二维空间分布.之后,对象信息被加密并隐藏到菲涅耳域中目标光束和参考光束的相干成像过程中的主目标信息中,实现对图像的安全保护;同时,安全物体全息图被进一步压缩采样,单像素检测器只需记录较少数据,就可表示原始成像对象.该技术大大减少了对象的数据采集量,可以在纯光系统下安全地获得压缩对象,这是全息成像方法的一大突破,也有望突破全息影像在3DTV、医学诊断、实时全息TV等领域中,影像数据量受限的瓶颈.凭借全光学手段实现光学安全的可行性,本文提出的方法对实现全光网络、近地和星际激光通信链路等方面也有重要参考意义.     

基于双目便携式三维扫描技术 的小工件测量

在小工件测量上,传统的接触式测量方法测量速度慢、效率低,而非接触式测量方法中双目视觉测量法和线结构光法都存在一定的缺陷。采用双目视觉测量与线结构光法相结合的方法,对小工件进行了测量。利用两个CCD摄像头和一个激光发射器构成了一个双目视觉测量系统和两个完全对称的线结构光测量系统,通过双目视觉测量系统测量标志点空间坐标;并基于标志点位置的不变性匹配系统不同位姿,用线结构光法获得激光线上的点在当前世界坐标系下的三维坐标;并匹配到基准坐标系中,从而得到工件表面点在基准坐标系下的三维坐标,达到测量目的。试验结果表明,该方法弥补了双目视觉测量法对物体曲面测量效果不理想和线结构光法单次测量数据少,空间定位不便的缺点,具有操作简便,测量适用性强的特点,误差在1 mm以下。     

融合多维时空特征的交通流量预测模型

为了精准预测交通流量,充分提取交通流中复杂的线性和非线性特征及其依赖关系,提出了融合多维时空特征的CLABEK模型。其中,由Conv-LSTM、BiLSTM和Dense神经网络分别提取时空特征、周期特征和额外特征(节假日、天气状况以及温度等),并通过将上述模型融合从而全面获取交通流的非线性特征;由卡尔曼滤波提取交通流的线性特征。在公开数据集上的对比实验证明,CLABEK模型在短期交通流预测任务上表现出最好的预测效果。     

城市停车诱导管理信息系统的设计与实现

为了使停车诱导系统的数据处理部分能更好地满足区域内停车场的业务特点和用户动态需求,提出了城市停车诱导管理信息系统的模型.在现有停车诱导理论的基础上,将地理信息系统和管理信息系统融入其中,加快区域内停车资源供求信息的实时交互,并通过连接GSM导航,在进行停车选择后,获取较优的行走路径,从而减少因寻找停车场而产生的附加交通量,缓解交通负担,改善区域交通环境.最后,运用C#语言实现了该系统模型的主要功能.     

基于工作流和面向对象的矿山物资管理信息系统

建立工作流模型描述系统框架,在工作流系统框架的基础上,采用面向对象分析方法,提取并建立实体、动态控制和事务3种类型的对象模型,作为系统的组成部件,工作流和面向对象技术的应用能够提高系统的柔性和应变能力。     

油气藏管理GIS中的信息集成

油气藏开发涉及多方面、多层次的信息,这些信息表现出典型的三维空间分布特征和数据类型多样化的特点。传统数据库技术基于表格表示信息,无法表现对象的空间分布关系。GIS技术可以有效描述二维空间问题,但对于油气藏开发这类特殊的三维问题还缺少描述和分析能力。分析了油气藏开发管理GIS中的数据组成和数据之间的联系;提出了一种基于超图模型的GIS数据组织方法及其在油气藏开发管理GIS中的实现。指出在GIS中引入超媒体技术,可以灵活、方便地管理和查询油气田开发动静态数据,为油藏开发决策提供全面的数据支持。     

嵌入式GIS的数据模型构造方法

分析了桌面GIS数据模型和嵌入式系统的特点,针对嵌入式GIS底图构建了混合式数据模型,空间数据与属性数据之间的联系通过惟一标识号建立,设计了非拓扑的分层分级分格的数据结构．根据底图要素类型的不同分层、地物外接矩形的大小分级及每一级底图坐标,将底图均分为若干个网格,每次显示其中的4个网格．对野外采集的嵌入式GIS空间数据,构建了面向对象的数据模型．实际工程应用表明,GIS运行速度显著提高,解决了嵌入式系统内存不足的问题．     

基于移动通信数据的交通信息仿真系统

 在建立车辆-移动台轨迹映射关系模型的基础上,通过微观交通仿真平台与移动通信仿真平台的有机结合进行数据交互与联立仿真,建立了基于移动通信数据的交通信息仿真系统。选取广深高速公路麻涌-望牛墩路段作为仿真路段,实现并验证了路网中车载移动台的移动通信仿真数据生成过程。实验结果表明,该系统能够有效模拟车载移动台在路网中运行的交通特性与无线通信特性,产生移动台定位与切换等通信数据,为进一步的交通信息提取研究提供可靠数据。     

基于扩样技术和地理加权泊松回归模型的交通量估计

提出了扩样和地理加权泊松回归(GWPR)相结合的方法来估计有限观测值下的路网流量。首先,采用基于空间相似性的扩样方法对不平衡的观测流量进行纠正;然后,考虑道路几何特征和建成环境等因素的影响,采用地理加权泊松模型估计车道的小时交通量。结果表明,与传统线性回归模型和原始样本下的地理加权泊松模型相比,组合模型具有最佳的估计性能。此外,自变量与交通量关系的局部空间异质性也得到了很好的捕捉。