基于ArcGIS Geodatabase的浙江良渚古城遗址空间数据库的设计与实现

浙江良渚地区的考古研究工作已开展了八十余年,海量考古数据的存储与管理经历了从文件系统向传统关系型数据库再向空间数据库发展的过程.文件系统和传统关系型数据库在存储和管理考古数据上存在着一定的限制,尤其是不能够充分体现考古数据的空间关系,限制了考古空间分析工作的展开.而空间数据库不仅具有普通数据库存储和管理数据的性质,其特性更在于存储空间图形数据、属性数据并建立起二者之间的联系,从而能够将考古发现与其自身地理空间位置、环境紧密结合,为从空间层面进行区域性和综合性的考古分析提供技术支撑,实现向景观考古分析的迈进.基于ArcGIS Geodatabase设计并实现了良渚古城遗址空间数据库,完成了良渚古城数字化地图的矢量化,并综合考古发掘和研究成果,对不同空间实体进行了属性设计,使得各类已发掘的重要遗址、遗迹的空间位置及其文化背景和相互联系能够在地图上直观地表现出来.这一遗址空间数据库不仅实现了空间数据和属性数据的一体化存储、浏览、查询与管理等基础功能,还提供了考古专题地图的动态制作、考古遗址的空间分析等功能,为区域环境考古、景观考古等提供新的研究思路和有力支撑.     

基于深度学习的滑坡监测与早期预警方法研究

研究的浅层滑坡成灾机理及成灾模式分析、面向大数据分析的空间多源数据获取及融合、基于深度卷积神经网络模型的滑坡演变过程模拟、滑坡演化的定量评估模型和早期预警系统建设等4个有机部分,构成了一个从理论到方法再到应用的相对完整的技术主线。其中对浅层滑坡成灾机理及成灾模式分析为后三者的提供理论指导,面向大数据分析的空间多源数据获取及融合是基于深度卷积神经网络模型的滑坡演变过程模拟的数据基础,滑坡演化的定量评估模型和早期预警系统建设为技术路线的实现、验证与应用部分。     

基于Skyline的地形三维可视化数据组织方法

Skyline凭借其国际领先的三维可视化显示技术,可以利用遥感影像数据、数字高程数据等多源地理空间数据搭建一个对现实世界进行模拟的三维可视化大场景。本文从空间参考和数据格式两个方面提出了地形三维可视化数据组织的前提条件,从地形数据、地物数据和二维矢量数据三个方面,论证了多源地理空间数据构建三维GIS的数据组织方法。     

面向数字经济的地理时空智能计算理论与应用模式

驱动世界不断发展的社会经济活动，系统地运行在复杂地表之上的三生空间之内.地理时空作为承载社会经济事件发生的天然基座，精准刻画了经济运行的格局与态势.在对大数据时空位置发现、多模态信息融合与多粒度关联分析等地理时空智能计算理论及相关方法开展综述的基础上，提出面向数字经济时代的地理时空数字化底座的概念模型，分析其中“图谱耦合/星地协同”为整体的复杂地表解构解析问题，设计以数字农业应用为具体案例的“人、地、钱、事”四大类应用模式，从而为社会经济高质量发展路线的精准实施，提供“夯实精细化底座，提升流动性价值”的一套理论支撑和实践思路.     

地理信息技术在当今考古研究中应用

空间数据管理和分析是GIS具有的优势功能,考古工作往往与遗址的空间分布和特征具有深层次的关系。该文章在研究国内外考古工作中地理信息技术的基础上,结合目前已经实现的技术,总结了GIS在考古中的五大应方面,包括制作考古专用地图、不同图层的叠置分析、利用空间数据库实现考古资料数字化、GIS支持下考古信息系统的开发以及对遗址建立预测模型,从数据的采集和存储、信息系统建立以及模型构建等方面对地理信息技术在考古中的实现进行了初步探究。     

面向政务文本数据的事件级时空模型研究

随着互联网的广泛应用,聚集了海量的文本数据,内含丰富的时空信息。面向文本的时空信息挖掘成为当前地理信息科学(Geographical Information Science, GIS)的研究热点,不断涌现出各种以自然语言处理(Natural Language Processing, NLP)技术为基础的挖掘方法。面向政务文本数据,对其进行事件级的时空模型建模,目的实现政务文本数据在事件级的简单分类、构建文本数据的结构化表达模型、探究事件级中时间空间的关系。实验证明,该模型对比之前的事件模型能更好地概括政务文本中的关键信息,针对于政务文本的结构化表达效果理想。     

大遗址周边区域空间形态整合研究——以阿房宫为例

为了对大遗址周边区域历史文化特性进行保护,对城市空间开发实施控制,实现大遗址周边区域空间形态的融合,以城市形态相关理论为指导,运用多学科交叉研究、实地调研等方法对阿房宫遗址周边的空间形态进行研究.结果表明,阿房宫遗址周边区域空间肌理较混乱,空间形态的破碎化现象严重,在城市总体空间结构中的功能角色不够明确.大遗址与其周边区域存在中心与场、相互依存、图底关系3种关系;大遗址周边区域承担着保护与缓冲、过渡与融合的角色;遗址周边区域空间形态的整合,应着重于形态结构、道路与交通、绿化系统与开放空间和建筑设计的结合.可为其他城市与其周边遗址的规划研究提供参考.     

基于ORDBMS的时空数据库系统实现与应用

以基于对象关系数据模型的时空数据模型STORM为基础,研究了在ORDBMS上进行时空数据库系统扩展的方法,并以中国历史地理信息为例,讨论了时空数据库在实际中的应用问题.实验证明,基于ORDBMS的时空数据库系统既可以实现时空数据的有效存储,又能够很好地支持前端时空应用的数据存取需求.     

融合航摄影像与地面照片三维重建技术在考古中的应用

随着摄影测量与三维建模技术的快速发展,三维数字化重建已成为当前考古研究及文物保护的重要途径。由于考古遗址通常占地面积较大而细部结构复杂精细,单一的数据采集手段很难满足建模需要。以广西桂林靖江王陵为研究对象,介绍了影像建模的原理,同时从数据采集的范围、效率入手对无人机倾斜摄影与地面拍照两种数据采集方式进行了分析,提出了航摄影像与地面照片自动融合的三维数字化重建方法。最后通过与高精度三维扫描仪获取的点云数据进行同名点精度检验,分析了获取的模型点云精度。结论表明,该三维建模方法具有全面、快速、高精度的特点,对于考古研究及文化遗产的保护具有重要的意义。     

面向时空嵌套关系的半结构化时空数据管理模型研究

研究了利用半结构化时空数据的"嵌套"特征实现对时空数据存储和管理的问题,提出了一种面向时空嵌套关系的半结构化时空数据管理模型.该模型以时空数据的"嵌套关系"为管理对象,用更丰富的数据语义(semantics)区别了"实体对象类"的属性、"空问嵌套关系类"的属性和"时空嵌套关系类"的属性等概念,运用非第一范武的嵌套关系数据库实现对时空数据的综合营理.基于传统关系型DBMS和GIS组件构成的软件实验系统表明,本模型简明有效,在数据更新和冗余方面均取得了较好的效果.该研究为半结构化时空数据的管理探索了一条新的途径.     

多空间尺度融合的出行轨迹规律分析

多源时空轨迹数据隐含丰富的城市出行信息,通过对其进行挖掘、处理和分析,可以找到个体与群体之间的交互关系。针对轨迹数据挖掘研究范围单一,缺少多空间尺度研究的问题,提出一种融合多空间尺度特征的出行轨迹数据挖掘分析方法。以广东为例,结合社交媒体腾讯用户密度(Tencent user density, TUD)数据集,通过具有噪声的基于密度的聚类方法(density-based spatial clustering of applications with noise, DBSCAN)聚类算法与局部密度峰值计算法提取时空相似性轨迹区域,进而簇类分成一系列热点区域,获得不同时间粒度、不同空间尺度下的出行轨迹规律特征。这能够实现在不同空间尺度融合下展示同一地区的热点区域,进一步探讨出行轨迹的规律变化。可见所提出的方法为利用时空大数据进行城市空间结构研究提供科学参考。     

考古地层的三维可视化及应用研究——以成都金沙遗址为例

基于IDL语言实现了金沙遗址的考古地层三维模型,并在Microsoft.NET平台上建立了完整的三维可视化系统.运用该系统,实现了地层的断面切割等功能,并结合空间数据挖掘方法分析了地层的空间特征,推断地层的沉积变化过程.研究表明,应用三维可视化技术可以直观地描述考古地层的内部构造,并获取对地层空间特征的微观性理解,实现定量化的记录和分析.     

国立西南联合大学遗址的点云数据采集与建模

国立西南联合大学遗址正遭受着一定程度的风化、腐蚀、损坏,遗址具有不可再生的唯一特征,一旦破坏则不可还原.笔者采用测绘地理信息技术,采集国立西南联合大学遗址的三维点云数据,在此基础上构建了较为典型的遗址三维模型,为国立西南联合大学遗址的数字化存档提供了宝贵的测绘地理信息数字资料,同时为弘扬国立西南联合大学提供一种新的三维数字模型.     

车载激光与单目线阵相机的数据融合

数据融合的目的是建立激光点与图像像点之间的映射关系.目前,常用的方法有标定法、数字微分纠正、多项式纠正和直接线性变换方法等.本文针对车载三维信息采集系统的特点,以及上述方法在车载系统应用中的不足,提出了车载系统多源数据融合方法.利用线阵图像的构像方程求取最佳扫描行实现空间同步,进而完成数据融合.最后,利用铁路两侧采集的数据对融合方法进行验证.     

多源异构文化大数据融合平台设计

介绍了文化大数据的概念与特点,对文化大数据平台的研究现状进行了总结,详细分析了具有代表性的2个多源异构文化大数据融合平台,最后在多源异构文化大数据应用的基础上,提出支持横向扩展、面向设计和支持元数据融合的文化大数据平台系统架构,并从数据流的角度给出了多源异构文化大数据平台流程图。就平台设计过程中涉及的关键技术进行了分析,阐述了多源异构文化大数据平台建设面临的挑战,结合大数据技术分析了文化大数据平台须解决的难点,为多源异构文化大数据平台的设计提供有价值的参考。     

融合钻孔与地质剖面的三维地质混合插值方法

针对传统三维地质建模中多源数据融合精度不高,插值算法单一,无法满足高精度地下三维地质建模等问题,提出了一种融合钻孔与地质剖面的三维地质混合插值方法.首先通过钻孔分层节点的提取与地质剖面的离散转换实现两种数据的无缝融合,并作为三维地质建模的基础数据;然后利用探索性空间分析判定空间数据间的自相关特性,通过交叉验证对比多种插...     

基于RBF神经网络的地理时空信息预测推理方法

本文在深入分析地理实体时空特征的基础上,对地理实体进行抽象和标准化处理,提出一种针对特征复杂地理实体的地理信息预测推理方法。该方法重点研究了基于RBF网络学习方法的地理实体时空信息预测推理的理论、模型方法和具体过程,通过对地理实体对象化抽象描述和标准化处理,建立时空信息融合的超曲面,并利用RBF神经网络超强的非线性拟合能力,构建了复杂地理实体的时间、空间和属性信息的一体化预测和推理模型,并以桂林漓江阳朔段流域水质中溶解氧(DO)的含量的预测推理验证该方法的可行性,为时空数据处理过程中智慧决策和推理分析提供了有效途径。     

基于空间数据库的大遗址文化遗产保护

为获取和利用大遗址文化遗产保护中数据,构建空间信息技术在中国文化遗产大遗址保护中的应用流程,建立大遗址保护空间数据库建设的技术方法。以中国京杭运河为例,开发了基于ArcSDE的Geodatabase地理数据模型,相关成果已用于京杭运河全线保护规划的研究和编制,并可为京杭运河申报世界遗产提供有力支持。结果表明:空间数据库的建设能改善大遗址保护中由于遗址地域范围广、时间跨度长而带来的信息利用问题。     

对长江流域新石器时代以来环境考古研究问题的思考

环境考古是目前PAGES核心计划研究全新世人地相互作用及环境演变的重要领域,长江流域由于新石器时代以来的考古遗址众多,为环境考古研究提供了极好条件.文中认为今后应注重以下几方面的研究:(1)长江上中下游自然环境与文化序列差异性特征及其原因;(2)生土层内人类生存遗迹的寻找;(3)文化间歇层成因;(4)埋藏森林和埋藏古树成因;(5)考古遗址与自然沉积地层的对比;(6)遗址地层中环境质量变化信息的提取;(7)建立遗址地层反映人类活动方式和强度的指标,提取考古地层反映人与自然相互作用的定量化指标信息;(8)考古遗址三维时空和高程分布的GIS研究.由此,将会对过去难以解释的长江流域地貌与环境演变及人类文明孕育发展史等问题获得更多可靠的地层学记录解释.     

长江经济带核心交通网络空间格局变化分析

为更加准确地掌握长江经济带交通空间格局状况,提出一套核心交通网络空间格局变化分析指标体系.通过分析提取地理国情普查成果中的交通资源成果,结合行业专题数据、社会经济统计数据,采用多源异构数据融合、地理空间统计分析等方法,开展区域的交通网络密度、便捷度和通达性研究的空间化、定量化分析.研究结果表明长江经济带整体核心交通网络空间格局日趋合理.研究可为地理国情监测服务于长江经济带发展提供理论研究与应用参考.