三维城市模型(3DCM)的研究与应用现状

3DCM作为城市逼真的三维数字表示,由于其在城市基础设施管理、无线通讯网络规划、城市开发决策支持、污染分布仿真、土木工程与军事行动支持等众多领域显现出巨大的应用潜力,现在己成为GIS领域普遍关注的热点问题。就3DCM最近时期的发展与研究现状、实际应用领域进行了分析总结,归纳研究成果,指出了存在的问题,提出3DCM的增值应用是今后研究工作的方向,并把"空间定量分析"与"辅助空间决策"作为今后研究工作的瓶颈课题。     

基于ArcGIS的城市三维景观漫游系统设计与实现

为了解决城市景观风貌设计中,二维CAD效果图难以反映三维景观的真实感,且简单的三维可视化不能满足设计人员对景观的空间分析需求,设计并开发了一个城市三维景观漫游系统。系统设计中,首先利用Google Sketchup对常用的景观模型建模并搭建三维模型库,然后开发一系统,自动调用模型库中的模型生成三维场景,并进行景观设计。系统具有通用性和适用性,可为城市规划相关部门在城市景观研究、设计、管理等方面提供具有真实感和空间参考的决策支持信息。     

数字万州规划管理应用示范系统研究

近年来随着社会经济的快速发展以及信息化建设的不断提高,城市规划和管理决策对城市空间地理信息的管理需求不断增加,有必要对规划管理应用示范系统进行研究.结合万州区实际需求,探讨了数字万州规划管理应用示范系统的总体构架、数据组成、功能应用等,并利用二维、三维联动等技术搭建了一个集地图、影像、规划信息于一体的辅助决策应用系统,实现了规划数据的科学管理与高效应用,可以为万州区政府部门的规划管理提供辅助决策支持.     

区域水资源监控三维可视化仿真平台研究

针对当前区域水资源监控中存在的基础数据共享性差、表现力不佳以及应用单一等问题,基于三维地理信息系统Worldwind组件设计了三维可视化仿真平台,为水资源监控提供决策支持服务。提出了3D-VSP四层体系结构,采用组件式开发、三维可视化场景建模、空间地理信息集成以及三维可视化仿真等技术对3D-VSP进行开发。以陕西省为研究区域开展实例应用,基于3DVSP开发了支撑区域水资源监控的信息服务、水资源监视模拟以及严格水资源管理考核等业务应用。本文设计的3D-VSP实现了海量数据的集成,为区域水资源监控提供三维可视化仿真环境和辅助决策业务应用,具有可扩展性、较好三维表现力和人机交互等优点。     

基于MAS技术的城市养老机构布局决策支持

在快速城镇化、人口及社会经济转型的宏观背景下,城市空间组织问题具有典型的动态性、开放性和复杂性特征,使传统的自上而下的静态空间规划方法难以满足科学决策的需求。以探索空间决策支持模拟系统的建立过程为目标,该文以北京城市养老服务设施布局为例,基于多智能体的模拟技术,通过辨识养老服务需求和供给的关键主体及分析主体的决策行为规则和相互作用关系,构建了"城市养老设施布局的决策支持模拟模型"。在主体辨识、行为规则、相互作用关系输入的基础上构建了养老服务设施布局的评估指标,据此对不同政策情景的效果进行了比较,提出了政策调整和参数优化的方案。研究结果表明:若想实现养老机构的合理和高效配置,仅仅制定总量和总体比例的目标是不够的(如北京市制定的2020年达到9064的目标),需要进一步细化关键政策因子(如养老机构的收费、区位等),来优化空间布局。研究发现,对养老机构收费和空间区位的约束对老年人选择或入住机构的影响十分显著:收费2 000元以下养老机构占总机构数的比例为70%时资源配置效率和需求得到最好满足;80%的养老机构布局在六环以内的城区时养老机构的床位使用率最高,资源利用效率最好。以上工作拓展了多智能体模拟技术在城市空间规划决策支持方面的应用,为城市公共服务配置决策、城市空间模拟决策提供了良好的借鉴。     

Arc GIS在规划设计中的三维建模过程探讨

目前地理信息技术已广泛应用到城市规划的很多方面,但城市规划的主要研究内容和对象为各城市要素形成的多维城市空间,现实的多维环境很难从二维形态中准确表达出来,二维工具也较难满足多维形态下的空间分析和决策需求。虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统,利用三维GIS技术辅助城市规划已成为行业发展的新的趋势,以三维辅助城市规划设计为例,对如何利用Arc GIS对某小区进行三维建模进行了探讨。     

指挥控制系统决策支持需求研究

在分析指挥控制决策自然过程的基础上,探求了指挥控制中的决策支持需求和决策支持模型结构．提出了RIHOPOT决策模型。为了使指挥控制决策模型更好地辅助决策者决策,还探讨了指挥控制决策阶段、决策风格、决策途径等方面对决策支持的需求。     

GIS在开发区总体规划编制中的应用

地理信息系统(GIS)在城市规划中的应用日趋广泛和深入.在城市规划编制中利用GIS的空间分析功能可以对规划中的复杂空间问题进行辅助决策,从而使城市规划方案更加合理可行.文章以安徽固镇经济开发区为例,分析了GIS在开发区总体规划中的应用,即建立开发区的数字高程模型(DEM)以进行各种空间分析,利用GIS的统计分析功能快速获取规划中的经济技术指标,旨在为科学合理地编制开发区总体规划提供定量化的分析手段和结果,从而起到决策支持的作用.     

新立城水库三维地理信息系统的构建

针对当前新立城水库信息化管理缺乏三维决策功能的问题,从数据预处理、数据库的设计与建立、基于Sketch Up构筑物的三维建模、三维场景的建立、系统功能开发几个方面论述了新立城水库三维地理信息系统的建立过程,系统建成将为水库管理提供三维可视化和空间分析等辅助决策功能。     

城市复杂时空数据集成与空间决策模拟

面向现代城市管理、智慧城市建设与城市突发事件应急响应决策等重大社会服务需求,针对现有的城市时空数据集成和综合分析还无法为现代城市综合管理提供有效服务及支持等问题,对基于多源异构时空数据的城市动态分析模拟等方法进行了研究,重点突破基于高性能计算的海量异构数据集成、分析及展示,面向决策的城市智能分析等核心技术,研发基于高性能计算的城市时空数据分析与决策模拟平台,并在此基础上,开展典型城市应急决策支持与模拟应用示范,为我国城市的信息化与智慧化管理提供科学技术支撑。课题主要包括以下研究内容:(1)海量多源异构时空数据集成分析。在集成863项目"GIS异构时空数据集成技术"(武汉大学吴华意等负责)和第一课题"复杂时空数据集成及多源异构一体化建模"研究成果的基础上实现城市多源异构数据的建模、组织和检索,研究时空演变信息的实时快速提取、查询和分析,以及海量实时监测数据的融合集成和可视化,实现城市系统从静态向动态的全息转换。(2)城市动态分析模型关键技术研究。主要是针对三组模型库的开发与实现展开研究,即影响分析模型库、过程预测模型库、应急优化模型库。其中,过程预测模型库及应急优化模型库为本课题的决策模拟研究提供算法方面的支持。(3)城市智能决策支持与模拟关键技术研究。在城市智能决策过程理论研究的基础上,进行城市智能决策模拟模型方法研究,同时构建经典模型库与新型方法库两大模拟模型库;组建与时空数据相匹配的城市智能决策综合分析模型;综合上述理论研究,构建城市智能决策支持和模拟平台。(4)面向城市大型活动实时交通流模拟与疏导的应用示范。选择广州市作为应用示范区域,对多源传感器获取的城市时空数据进行实时接入和标准化集成处理,构建城市交通多源时空数据库;进行常态交通量的时空分布规律及主要驱动因子研究,构建实时交通流分析及模拟知识库;并在广州市核心区进行实时交通流模拟和实时交通疏导应用示范。(5)面向城市大型活动应急决策支持与模拟的应用示范。选择乌鲁木齐市为应用示范区域,在多源时空数据集成与决策模拟技术的基础上,以乌鲁木齐市承办大型城市活动(包括中国-亚欧博览会等)为服务对象,进行示范应用。     

三维城市模型的统一表示

针对解决多维、多类型空间数据信息的透明集成管理与各种应用问题,在三维城市模型不同应用的分类和综合分析基础上,从概念层次提出了一种统一矢量数据与栅格数据、连续表面和离散实体的二维表达与三维表达的三维城市模型。该模型具备对任意复杂目标的多种细节层次表达和描述能力,为建立自动理解与解析分析的数学描述提供了理论依据。     

智能空间位置感知的伺候式服务模型

智能空间中,位置感知应用不仅需要位置相关的快速查询服务,而且需要伺候式的空间事件服务。然而传统的空间数据库系统难以有效地满足以上两种需要。为此提出了一种轻量级的伺候式空间服务模型P roSerM od i。该模型采用了在复合空间索引基础上的双服务处理机制技术,不仅使空间事件服务的通知质量从传统模型的I/2降低到零延时,而且使与位置相关的查询处理的复杂度从传统模型的O(n)降低到O(logkn)。综合性能分析表明该模型在提供位置感知服务上比传统模型更有效。     

工程图学课程网络素材资源包开发

工程图学教学素材资源包是辅助传统工程图学教学的有效资源.就工程图学资源包的开发,分析了实现过程中的图形数据交换技术,可为教学资源的制作提供参考.适于网络发布的资源包内的教学资源有利于共享,针对工程图学网络资源包中典型点线面投影及剖切运动动画,给出了运动分析和实现原型,为工程图学教学资源建设提供参考.     

城市污水量预测模型及方法综述

预测污水量是城市排水系统的规划、设计、运行和管理所需要的基本数据.为了获得合理的污水量预测值,目前常用的污水量预测模型和方法,包括回归分析法、系统动力学法、ARMA模型、灰色模型、BP人工神经网络法和指标分析法等,同时讨论了这些模型和方法的原理及其应用,并论述了各类模型和方法的“优缺点”.     

改进型信息安全风险评估计算模型研究

介绍了信息系统安全风险评估概念、要素和基本评估方法,分析了典型的信息安全风险评估计算模型和计算步骤。针对传统的信息安全风险评估计算模型和方法,构建了改进型的信息安全风险评估计算模型,在原有计算方法的基础上提出了新的模型计算方法,克服了传统模型和计算的缺点,为信息安全风险评估提供了一种新的评估方法和计算思路。     

一种带有模糊信息的风险投资决策方法

依据以往风险性投资决策分析的基本原理和风险投资项目的特点,提出了一种带有模糊信息的风险投资项目决策方法·在该方法中,状态概率和项目收益将采用三角模糊数来表示,并且给出了项目的模糊期望收益、项目收益的模糊均方差及模糊变异系数的定义和计算方法,同时为了便于项目选择和排序,还进一步给出了将模糊数映射为期望值的简捷计算公式·该方法克服了以往风险性投资决策分析方法的不足,拓宽了应用范围·最后给出了一个算例·     

空间交互网络研究进展

 空间交互网络是人、商品和信息等在地点之间流动而形成的嵌入在空间中的有向流网络。典型的空间交互网络包括国际贸易网络、人口迁移网络、人群出行网络及电话通信网络等。理解和预测空间交互网络中的流量分布模式不仅是区域科学、交通科学、经济地理学等很多领域长期以来的一个重要研究主题,在城市和交通规划、疾病传播防控、商业服务等领域也具有广泛应用价值。本文在简要介绍引力模型、介入机会模型等经典空间交互模型的基础上,着重对近年来复杂系统研究领域在空间交互网络建模方面的研究成果进行介绍,包括辐射模型、人口权重机会模型及空间交互网络上的随机游走模型等,并且对空间交互网络研究中存在的挑战性问题进行探讨,包括个体多样性行为建模、群体空间交互决策行为实验、数据驱动的活动-出行行为研究等。     

基于超文本问题描述的施工索赔辅助决策模型

以我国某大型施工企业的施工索赔管理为背景，在分析施工索赔特点、工作模式、超文本的构成方式及特点的基础上，提出了施工索赔决策的主题结构，并分析主题结构的作用；提出了基于超文本问题描述的施工索赔模型，描述了基于该模型的索赔智能信息网络的构造；最后提出了辅助施工索赔决策系统的结构以及实现技术．     

基于GIS的统计信息分析初探

叙述了GIS在统计行业的应用现状,提出了基于GIS的统计信息分析是GIS空间分析方法与传统统计分析方法的融合,可分为传统统计信息分析、统计信息的可视化分析、基本空间分析以及空间建模4种方法体系。     

杉木三维模型各方向枝下高分布研究

【目的】通过分析实测枝下高分布方向与空间竞争强度的关系,解决基于传统林学研究调查数据所构建的林木三维模型对不同方向枝下高分布差异难以直观表达,林木三维模型多态性表现不足的问题。【方法】以江西省新余市分宜县亚热带林业实验中心山下林场8块杉木临时样地为数据源,以已有枝下高模型为理论基础,将空间分析方法缓冲区构建与林分空间结构单元构建结合,构建对林木造成直接影响的水平空间结构参数与垂直空间结构参数,分析空间结构参数与枝下高相关性,并以此计算各方向空间竞争强度,建立空间竞争强度与实测枝下高的分布关系,再按照枝下高模型求解剩余方向枝下高,最终按照实测数据与分析计算结果加载分枝、主干模型,构建林木三维模型。【结果】所选模型变量包括林木属性与空间结构参数,原始模型决定系数为0.720,消除树高影响的调整后实测枝下高与水平空间结构参数相关系数为0.410、与垂直空间结构参数相关系数为0.782,且均呈正相关;将各自相关系数为权重计算对应方向空间竞争强度,将最小竞争强度方向空间结构参数代入模型,拟合结果决定系数为0.790,相比原始模型拟合精度有所提高;将实测枝下高分配到竞争强度最小的方向,根据模型可对其他方向枝下高进行估算。【结论】以杉木为例,通过空间竞争强度判别枝下高分布,在提高已有数据利用率、减小外业工作强度的基础上,可直观表现林木不同方向枝下高分布的差异性,增强了林木三维模型的多态性表达。