基于约束三角网探测点线面空间邻近关系研究

由于三角网所蕴涵的地理实体之间的相邻关系,本文基于约束三角网探测点线而之间的空间邻近关系.研究首先建立点线面数据点索引,以索引内所有坐标点组成数据集,以线、而为约束条件,构建约束三角网.然后通过三角网编码,借助数据点索引,探测地理实体间的空间邻近关系.最后基于空间邻近关系推理,将空间邻近关系分为相邻与相离关系,完成全局性点线面空间邻近关系探测.实验结果表明,该算法简单易行,不局限于某两类地理实体,探测结果符合主观认识,为自动探测地理实体空间邻近关系提供了有力工具.     

一种基于地理信息元数据标准的空间索引体系

 在分布式空间数据库网络环境下,根据标准《地理信息元数据》,建立属于具体地质调查信息平台的空间数据库级和空间索引图层级两级元数据结构,并依此集成空间数据,构建统一的空间索引数据库;在空间索引范围内通过生成Hilbert空间填充曲线扫描矩阵,得到Hilbert空间排列编码与空间索引信息的一维映射关系,设计出合理、高效的空间索引算法。通过整体规划和设计,构建了统一的运行方式﹑数据集成方法和系统体系结构。试验表明,系统通过直接对关系型数据库级表之间的操作和维护,避免了调用系统依托的ArcGIS开发平台下ArcObjects封装的相关函数,在实现空间索引功能的同时,提高了空间索引效率,为地质调查信息平台建设提供了关键的空间索引体系和良好的数据共享支持。     

标准元胞自动机模型的缺陷及拓展研究

具备时空计算特征的元胞自动机模型（CA）与GIS集成将极大促进GIS对地理过程的模拟能力。标准元胞自动机在元胞形态、邻居规则等方面的定义存在极大限制，制约了元胞自动机对真实世界的模拟和应用能力。论文充分研究了空间模型与元胞邻居描述的关系，发现元胞邻居在空间关系上存在拓扑邻接、空间邻近和复杂相离三种关系，传统思路的模型扩展很难完全解决CA的局限性，尤其是复杂相离关系。为此，论文在面向对象的思想基础上提出了基于地理实体的元胞自动机概念模型。     

基于CASE工具的地理空间数据库建模方法研究

Geodatabase是目前最具优势的空间数据库模型.Geodatabase的手动建立是一个复杂费时的过程,而且很难保证数据之间映射的准确性.文章中采用UML建模语言,通过使用CASE建模工具,建立起对象、元素、空间实体间的对应关系,自动生成Geodatabase空间数据库,实现数据的动态导入,并保证数据间映射关系的正确性.使我们避开了用复杂而难以理解的源代码来构建大型的Geodatabase,从而能极大地缩短设计开发周期,使设计方案更为标准化,有利于空间数据库后期修改和维护.文章还以一个GIS项空间数据库的设计与实现为例,介绍如何用UML来设计空间数据库,把面向对象的理论和方法应用于空间数据库的设计.     

部分关系的对称模式

在以边界表示的实体造型中,如果为某实体元素保存部分的邻接实体元素,这便导致了部分关系的拓扑结构．本文根据PANADA3系统部分关系模式,给出了部分关系建立和优化的存储和时间复杂性分析,并给出了一种优化的对称模式。     

一种新的复杂地质体采矿工程剖面图自动生成方法

提出基于三维实体快速切割算法和区域(内含孔、岛)自动识别技术的地质体剖面图自动生成方法.基本思想是:首先采用基于平面隐函数的切割算法实现地质体的快速切割,生成离散的交线;并采用基于KD树的空间快速索引方法,确定交线间的邻接关系,并生成一系列封闭的轮廓线;封闭的轮廓线将平面划分为多个复杂的区域,采用图论中的树结构形式化表达复杂区域;最后对树表示的区域进行岩性图案的填充.该算法已在DIMINE 数字矿山系统中实现,并应用于三维地质实体工程出图模块中.实验结果表明:该算法有较好的计算效率,是一种比较实用的地质体剖切方法.     

面向分布式搜索引擎的索引库动态维护算法

分布式搜索引擎在实际运行中存在大量的用户,同时索引更新频繁,而索引更新过程的复杂度使得用户的检索请求响应出现较大的延迟。本文提出一种基于内存映射表的索引库动态维护算法,按照一定时间粒度组织索引库,在内存中维护一个当前可用的子索引库列表,实现索引的透明更新。实验表明,该算法能够保证及时地对新数据建立索引,同时有效降低用户检索请求的响应时间。     

一种简单的基于固定网格的空间直线索引算法

介绍了空间索引的功能，建立了空间索引的方法．针对地理信息系统中空间索引的重要性，以及在地理信息系统空间元素中直线和由直线组成的复合元素占了绝大部分的现象，改进了一种图形学中常用的直线生成算法，以快速建立基于固定网格的直线空间索引的算法，并分4种情况进行分析．本算法具有原理简单、易于实现等特点，并且在作者开发的一个GIS项目中得到了具体应用．     

一种对等网络环境下多维数据分布式处理框架

对等网络环境下,有效处理多维数据,很大程度取决于建立的空间索引,常用的方法有基于树结构、网格索引以及基于树结构和网格索引相结合的方法。然而,基于树结构的方法存在算法复杂、数据结构复杂或难以动态维护等问题,基于网格索引虽然算法简单却难以保存空间多维数据的位置与方向特性。针对这些问题,本文利用网格技术,通过定义一种新的距离度量标准,对空间数据进行编号排序,构建一个完全分布式的系统框架——Dir-Loc-P2P,能够较好地保存空间多维数据的方位,允许信息动态插入或删除,支持节点随时加入或者退出。实验表明,Dir-Loc-P2P系统索引框架具有可扩展性高、查找路径短、索引更新成本低等特点。     

地理信息系统中空间关系自动构建技术研究

对地理信息系统中空间关系自动构建技术进行了研究 ,并在此基础上提出了基于栅格索引的结点匹配算法来实现点线拓扑关系的自动构建技术 ,建立起点、线、多边形的拓扑关系 ,描述了自动建立拓扑关系的实现过程     

基于Web服务的空间信息共享与互操作模型研究

分析了传统的解决空间信息共享与互操作方法存在的不足，提出从数据共享、功能互操作系统集成等多面考虑实现空间信息共享与互操作的设计思想，建立基于Web服务的分布式空间信息共享与互操作模型，对模型的功能及空间数据共享与互操作的工作过程进行阐述，并给出对比评价。此模型对有效构建Web空间信息服务具有参考价值。     

向量式有限元桁架结构并行程序节点分配技术

结合向量式有限元(VFIFE)的计算规则以及桁架结构的特点,提出了一种并行程序节点分配机制.通过对桁架结构模型数据的分析,定义模型数据的分解规则,动态实现对模型数据的分解.依据分解的结果来动态划分并行计算的数据集,并且基于特定的并行计算框架完成并行计算.实例验证表明,该节点分配机制是有效的,并且极大地提高了计算效率.     

20kV变电站的多层数据智能三维调度方法研究

变电站数据存在空间拓扑结构,传统方法采用二维调度,导致维度空间信息消失,调度结果不可靠,影响调度人员对整个变电站状态的掌控。为此,提出一种新的20kV变电站多层数据智能三维调度方法。通过四叉树方法建立变电站多层数据空间索引,把最小外包矩形置于能够将其全部保存的最小矩形节点内,给出四叉树形成过程。按照不同层次与粒度,通过空间划分方法对20kV变电站多层次数据进行划分,得到连续分层层次细节模型,从下往上遍历四叉树,求出每层误差,将求出的误差作为多细节层LOD选取的参考值。给出保持区域更新与数据调度间动态平衡的方法。分析了视点区域,利用当前视点参数对LOD分布进行管理。利用索引表获取二维空间和三维空间的映射关系,在三维空间中确定三维多层数据。依据模型与视点的距离动态智能调度不同层次变电站数据,给出详细三维调度过程。实验结果表明,所提方法适于实际应用,可行性强。     

PR-tree:P2P环境下一种多维数据的分布式索引结构

提出了一种基于R-tree的更适用于P2P环境的新型多维空间索引结构———PR-tree,并且在这种新型的索引结构下进行了高维数据的查询操作.这种新型的空间索引结构有两个主要的特点:对需要查询的数据空间进行层次划分;并且对结点的插入、删除等操作具有高度的灵活性.实验表明这种新型的空间索引结构在查询效率等方面都优于其他的索引形式.     

地质灾害综合评估与区划模型

利用模糊数学的相关理论,建立了基于多源信息融合的地质灾害综合评估数学模型;在该数学模型的基础上,通过GIS的空间分析功能,动态地获取数学模型中所涉及的参数,进而根据这些动态参数与空阃数据库中的相关属性数据,采用快速判别分析的方法对评价单元的地质灾害进行区划研究。将该模型应用于湖南省地质灾害灾情的综合评估与区划工作中。实际应用结果表明,运用该模型能够动态、快速、准确地评估地质灾害灾情,并且其评估与区划的结果合理、可信。     

空间分度凸轮的数控加工和三维造型

给出了加工各种空间分度凸轮的刀具运动轨迹方程，可以直接应用于生产实际 ，并介绍了在AutoCAD上实现空间凸轮刀具中心轨迹的动态仿真和三维几何造型的方法。     

Specification and Verification of a Topology-Aware Access Control Model for Cyber-Physical Space

The cyber-physical space is a spatial environment that integrates the cyber and physical worlds to provide an intelligent environment for users to conduct their day-to-day activities. Mobile users and mobile objects are ubiquitous in this space, thereby exerting tremendous pressure on its security model. This model must ensure that both cyber and physical objects are always handled securely in this dynamic environment. In this paper,we propose a systematic solution to be able to specify security policies of the cyber-physical space and ensure that security requirements hold in these policies. We first formulate a topology configuration model to capture the topology characteristics of the cyber and physical worlds. Then, based on this model, a Topology-Aware CyberPhysical Access Control model(TA-CPAC) is proposed, which can ensure the security of the cyber and physical worlds at the same time by adjusting permission assignment dynamically. Then, the topology configuration and TA-CPAC models are formalized by bigraphs and Bigraph Reactive System(BRS), respectively, allowing us to use model checking to rationalize the consequences of the evolution of topological configurations on the satisfaction of security requirements. Finally, a case study on a building automation access control system is conducted to evaluate the effectiveness of the proposed approach.     

上海市乡村旅游景区(点)空间分布研究

引用最邻近指数、地理集中指数、基尼系数和洛伦兹曲线对上海乡村旅游景区(点)的空间分布进行测算.计算结果表明:上海乡村旅游景区(点)的最邻近指数为0.656,其空间分布呈凝聚型.其地理集中指数为87.200,这表明其空间分布是相对集聚的,并与最邻近指数的结果相映证.上海市乡村旅游景区(点)的基尼系数为0.9647,C=0.0353,这亦说明其空间分布是相对集中的,空间上表现为不均衡.且根据洛伦兹曲线,可看出,上海市乡村旅游景区(点)在空间上表现为非均衡集中分布的特征.笔者试着从相关区域内的财政收入、工业总产值、农业园区基础设施投资、常住人口密度和土地面积等因素来探讨对其空间分布结构的影响,并提出更合理的布局方案,以期促进上海乡村旅游的发展.     

近17年来崇阳县土地利用变化的生态效应及空间差异

根据崇阳县1989年和2006年土地利用变更调查数据库(Mapgis6.5平台)以及TM影像,在GIS软件技术支持下采用空间叠加分析,得到了近17年来崇阳县土地利用的时空变化特征,同时采用景观生态学空间格局指数分析方法,选取景观多样性指数、景观破碎度指数和景观蔓延度指数等作为景观生态结构稳定性评价指标,综合评价了崇阳县各景观生态功能区的生态稳定性及其变化趋势,并计算了土地利用变化对生态服务价值的影响.研究表明,全县景观总体构成表现为破碎度较高并呈上升趋势,反映景观演化过程中人为干扰强度的加大;林地占有较大比重,林地的增加和耕地的减少是研究时段内土地利用变化的主要特征;研究时段内土地利用变化对生态环境的影响总体上看是正向的,土地利用的生态效益有所提高,但区域内部存在较大的空间差异.