GIS空间数据库与制图一体化研究

为了集成GIS强大的空间分析、决策支持功能和地图制图的空间特征信息表达功能,实现GIS空间数据库和地图制图的一体化。笔者从这两种数据模型入手,深入分析了两种数据模型的冲突以及GIS数据直接符号化时的矛盾。提出了主从关系一体化的概念,并进行了实践证明。该成果对空间数据库和制图一体化研究和应用具有一定的参考价值和指导意义。     

特大城市云架构智能位置服务平台技术年度科技报告

该课题的总体目标为在特大城市层面建设一体化的智能位置服务开放式平台,实现基于B2B的位置服务模式,为位置服务开发商提供安全的运营平台,从而实现各类移动终端的位置信息共享共通。并在此运营平台的基础上开发商业化的位置服务模式和领域,拓展导航位置服务的应用领域。依托城市定位数据解算中心,在解决持续高并发的终端定位管理技术和终端定位信息与服务开发商准实时匹配技术的基础上,突破电信级智能位置信息服务平台构建的关键技术,从而实现面向特大城市的B2B商业化服务。该课题构建云架构的电信级智能位置信息服务平台(吞吐率每秒600 000次以上,基于平台的服务开发商数量不少于100个),创新研究一种室内外位置信息的智能发布模型,实现无缝化的位置信息集成管理,并提供高效的访问接口。该课题总体进展如下所示:(1)完成了业务需求分析、总体设计、智能位置服务平台设计、室内外位置信息智能化集成管理设计。(2)北京北斗导航与位置服务产业公共平台初步形成,目前其吞吐量可以达到10万左右。(3)重点研究了课题中"终端位置信息与服务开发商准实时匹配技术、终端位置信息智能化管理技术、B2B服务开发商应用访问体系和接口技术"3个关键技术,建立了用户与开发商之间的关系,可以提供数据服务与基本GIS空间服务。(4)完成了平台各模块之间的接口规范与模块的详细设计,研究了导航与位置服务系统体系结构,完成了位置云平台设计,形成了导航与位置服务系统总体技术方案,包括导航与位置服务系统总体构架与工程实施方案:《位置云数据层总体设计方案》《位置云数据层总体实施方案》《导航与位置服务平台设计规范》《导航与位置服务平台服务接口标准》。(5)开发了导航基础地图数据与位置服务专题数据的动态迭加协议,研制了位置信息搜索与服务平台,制定了相关技术标准和规范:《导航与位置服务平台位置云数据库规范》。(6)研究了位置云服务平台的集中资源管理,形成了管理模块的设计方案《用户管理平台程序设计》。(7)该课题研究了室内地图的制图规范与技术流程,完成了室内地图数据采集、室内地图数据编码规范、室内地图配图、室内外无缝导航地图数据库建设、室内位置信息源控制点部署的空间分布规律研究等工作。     

基于AJAX的协同地图制图模型研究

在整合AJAX技术、计算机协同工作技术与地理信息地图表达模型的基础上,提出了基于AJAX的协同地图制图模型.该模型采用AJAX技术的DOM、XML、XSLT及JavaScript描述地图表达的数据及其处理过程;以AJAX技术的B/S模式构建地图表达模型;以AJAX技术的XMLHttpRequest属性和方法以异步方式更新Web地图;采用CSCW服务器端的通讯方式实现多用户之间动态MapMML数据的流动、交互与协作.最后在原型系统中分析了协同地图制图的主要环节.     

云计算环境下的SWRL规则分布式推理框架

为解决传统推理引擎在进行大规模OWL本体数据的SWRL规则推理时存在的计算性能和可扩展性不足等问题,提出了云计算环境下的SWRL规则分布式推理框架CloudSWRL.根据SWRL规则语义,并以Hadoop开源云计算框架为基础,设计了OWL本体在HBase分布式数据库中的存储策略,定义了SWRL规则解析模型和相关推理中间数据模型,提出了在DL-safe限制下基于MapReduce的SWRL规则分布式推理算法.实验结果表明,在对大规模OWL本体进行SWRL规则推理时,CloudSWRL框架在计算性能和可扩展性方面均优于传统推理引擎.     

基于数据挖掘算法的入侵检测模型的设计

本文提出了一种基于数据挖掘技术的入侵检测系统模型的框架,分别介绍了其中数据采集模块、数据预处理模块、数据挖掘模块、规则检测引擎和规则库对整个系统的作用和功能。     

基于视觉SLAM的物体实例识别与语义地图构建

针对目前面向语义同步定位与地图构建(SLAM)研究大多需要已知三维对象模型作为先验知识,或者只对有限的几种物体的类别进行语义分割,而没有区分对象的个体的问题,结合目前先进的基于深度学习的实例分割算法和视觉SLAM算法提出了一种面向实例个体的物体识别和语义地图构建方法,使得机器人不仅获得了面向导航的环境几何信息,而且掌握了面向物体个体的属性和位置信息.该方法利用由视觉SLAM算法获得的图像帧间几何一致性约束来促进连续图像帧中物体匹配与识别结果,提高物体实例识别的精度,同时结合实例识别结果完成语义建图的任务.最后实现了基于视觉SLAM算法的物体实例识别与语义地图构建系统,并在ICL-NUIM数据集上进行实验,实验结果表明该系统能够基本完整地识别场景中的各种物体并生成环境的语义地图,验证了本方法的有效性.     

特大城市云架构智能位置服务平台技术科技报告

该课题的总体目标为在特大城市层面建设一体化的智能位置服务开放式平台,实现基于B2B的位置服务模式,为位置服务开发商提供安全的运营平台,从而实现各类移动终端的位置信息共享共通。并在此运营平台的基础上开发商业化的位置服务模式和领域,拓展导航位置服务的应用领域。依托城市定位数据解算中心,在解决持续高并发的终端定位管理技术和终端定位信息与服务开发商准实时匹配技术的基础上,突破电信级智能位置信息服务平台构建的关键技术,从而实现面向特大城市的B2B商业化服务。课题构建云架构的电信级智能位置信息服务平台(吞吐率每秒600 000次以上,基于平台的服务开发商数量不少于100个),创新研究一种室内外位置信息的智能发布模型,实现无缝化的位置信息集成管理,并提供高效的访问接口。课题总体进展如下所示:(1)完成了业务需求分析与系统总体设计、智能位置服务平台设计、室内外位置信息集成管理设计,完成了平台各模块之间的接口规范与模块的详细设计,研究了智能位置服务平台体系结构与设计,形成了特大城市云架构智能位置服务平台总体技术需求分析与总体设计方案;(2)完成各项关键技术的研究,包括:终端位置信息与服务开发商准实时匹配技术、终端位置信息智能化管理技术、B2B服务开发商应用访问体系和接口技术、服务开发商的B2B位商业化模式及关键技术,形成各项关键技术研究报告;(3)完成了资源整合与入库、网络环境、存储设备、运行设备调试与应用集成,搭建了电信级高吞吐量智能位置服务平台;(4)完成了1套编程和非编程的应用访问接口的开发,形成了相应的接口使用文档;(5)基于位置服务平台,面向终端用户,开展了基于安卓/i OS平台的服务应用集成,包括各应用的前端App,后台服务,及相关统集成工作;(6)基于云服务的思想建立了统一的服务资源管理体系,把用户信息、位置信息、商业服务信息采用统一的资源描述方法;建立了用户信息、位置信息、商业服务信息与服务开发商之间的位置服务四面体关系;(7)研究了室内地图的制图和室内外一体化空间位置集成的方法,完成了室内地图数据采集、室内地图数据编码规范(参考OGC)、室内地图配图、室内外无缝地图数据库建设、室内位置信息源控制点部署的空间分布规律研究等工作。成功申请了2013年海淀区重大公关项目"室内外无缝定位关键技术研究与应用示范",并参与了"羲和系统"的相关标准制定;(8)课题申请软件著作权7项,专利8项,发表论文17篇,培养研究生6名。     

面向室内空间的语义轨迹提取框架

利用海量位置数据分析用户行为,挖掘用户的潜在价值越来越受到人们的关注。室外环境中已有较成熟的解决方案。针对室内空间中WiFi定位数据的精确度、鲁棒性不足等问题,对面向室内空间的语义轨迹提取方法进行了研究,能在减少错误、压缩原始位置数据的同时,增强轨迹的表达能力,使得更深入的室内时空数据挖掘成为可能。该文基于室内空间建模、数据清洗、事件提取和语义增强4个模块的框架提出了室内语义轨迹计算的方法,在真实数据集和模拟数据集上进行实验,结果表明:该方法能从存在误差和缺失的室内定位数据中,准确有效地挖掘和提取出含有语义信息的轨迹数据,为上层的应用分析所用。     

基于卷积神经网络的语义同时定位以及地图构建方法

环境感知技术是智能车功能实现的前提,而在感知的基础上提高智能车对环境的认知能力是实现全自动驾驶的关键。本文针对室外交通场景,基于卷积神经网络提出了一种新的智能车同时定位以及语义地图构建方法,对智能车进行定位,并且构建稠密的3D语义地图,提高智能车的环境感知、认知能力。首先,基于双目ORB-SLAM提出了一种四线程的双目SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）方法构建稠密的3D点云地图,四线程分别为追踪线程,局部地图构建线程,回环检测线程以及稠密地图构建线程;其次,为提高智能车的环境认知能力,使用端对端的方法对图像进行语义分割,并且为提高语义分割精确率,将环境的几何信息也作为卷积神经网络输入;最后,将感知的能力与认知的能力相结合构建语义地图,为智能车实现全自动驾驶奠定基础。本文将算法在KITTI数据集上进行测试,整体算法速度为10帧/秒,语义分割的全局精确率为73.1%,构建的语义地图显示本文提出算法能够在大规模室外场景下重构全局一致性地图,并且帮助智能车实现对环境的解析。     

深度探讨交通旅游电子地图信息库设计与构建

本文基于笔者多年从事地图制图的相关工作经验,以电子地图信息库设计与构建为研究对象,研究探讨了城市交通旅游电子地图信息库建设中的建库需求,数据分级,数据采集及数据更新等一系列问题,全文是笔者长期从事地图制图实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。     

基于Mobile SVG矢量地图的移动定位查询

在J2ME体系以及Mobile SVG技术研究的基础上,根据空间实体与SVG图层的映射关系实现了矢量地图数据组织与表达.提出了基于Mobile SVG的矢量地图定位查询系统的框架模型.对矢量地图在手机上的显示、平移、缩放和定位查询的方法进行研究并实现.基于所提出的框架模型,设计并实现了一个应用于油田领域的矢量地图定位查询系统,该系统在油田业务中得到了初步的应用.     

基于本体的信息集成研究

企业信息集成中存在着大量的语义异构数据源,阻碍了信息的共享和交换。本文将本体应用于企业信息集成领域,给出了多数据源信息关联查询实现策略,研究了基于语义的资源描述和语义实体提炼技术。提出了基于混合本体的企业信息集成框架,并描述了框架的各个层次的组成和作用。     

一个基于SWRL的查询系统框架

基于本体的查询是当前的研究热点,但本体的语义表达能力局限于描述逻辑,不能表达一般形式的规则,因此人们提出了语义Web规则语言(SWRL)。分析了SWRL的研究现状及主要特点,然后基于SWRL解析器构建了一个基于SWRL的查询系统框架。     

KBMDS：基于知识的地图数据库系统

ＫＢＭＤＳ是在ＭＤＳ地图数据库的基础上，结合ＡＩ技术，面向地图的基于知识的地图数据库系统，它具有四种功能：编辑功能、查询功能、学习功能和人机交互功能。系统采用了框架语义网络知识表达方法及其揄机制实现对图象物体的描述和检索，基于查询实例的学习功能提高了系统的查询效率，基于规则的图象物体描述的自动知识获取的途径。ＫＢＭＤＳ提供了两种查询语言，一种是具有二维文法的ＱＰＥ；一种是具有线性文法的ＬＩＰＬ语言     

人口全息建模与可视分析

有效整合政府各职能部门的人口信息资源,建立贯穿人口生命周期全过程的人口全息数据模型是政府2.0实现个性化、精细化和移动化服务需求的必然要求和前提条件。在分析政府涉人公共服务的基础上,建立人口业务分类体系,并对人口业务数据进行梳理、描述和抽象,得到由自然人、证照、事件和场所四类要素组成的贯穿人口生命周期全过程的人口全息数据模型。根据此模型以及人口全息数据的特点,结合可视化技术,给出了面向不同关系维度的可视分析方法。     

一个新闻视频库的原型系统设计

以基于语义模型的扩展关系模型为数据模型,建立了一个新闻视频库管理原型系统,并就新闻视频库数据模型的构造、新闻视频数据浏览、数据检索等主要技术问题进行了探讨。     

试论情境语义学的认知科学意义

情境语义学为外在世界与内在心理状态提出一个情境认知框架,并依此发展了一个意义理论,自然语言语义在这个意义理论中得到合理解释。从其理论源头、理论视角及其应用等角度来看,情境语义学与当代认知科学之间存在密切联系,对认知科学研究有重要意义,主要表现在情境语义学所确立的信息认知框架、相关认知词的情境语义解释与情境逻辑分析以及自然语言中隐喻表达的情境语义刻画等4个方面。     

ArcGIS软件平台下基础地理信息数据库地图符号化

ArcGIS专题图制作是将各种专题数据图形化,在地图上直观、快捷、方便地显示出来,也就是利用属性表中一列或多列数据编制专题地图的方法.专题地图的制作是将各种专题属性数据图形化在地图上快捷、直观、详实地表示出来.基于ArcGIS的专题地图制作方法可概括为编辑准备、底图数据采集与输入、制图数据的编辑处理、地图标注、地图整饰、地图输出五个阶段.本论述介绍了地理信息数据库的相关内容,借助ArcGIS软件对ArcMap进行了二次开发,实现了对基础地理信息的矢量数据库的地图符号化表达.     

基于XML的工艺信息表达方法研究与实践

XML标准技术的发展和应用,使其成为信息交换与数据共享事实上的标准.分析了CAPP中的信息组成与逻辑关联关系,建立了CAPP系统中工艺信息的通用数据模型.研究了基于XML的工艺信息表达技术,包括DTD语法定义、XML工艺信息查询、XML工艺信息浏览等,并给出了异构工艺信息的XML转换与集成的实现框架.     

基于Munsell色彩调和理论的地图面状要素配色方法

色彩作为在信息接受过程中的一个相当强烈而迅速的因素,对地图的信息传递有着重要影响。为研究地图制图中配色的定量化问题,探索基于美学的地图自动配色方法。以湖北省为研究区域,2014年湖北省各市、州户籍人口数据为实验数据,构建Munsell色彩调和秩序下的色级底色和区域底色图;基于孟-斯宾瑟色彩调和理论美度评价方法,对生成的专题地图配色方案进行美度评价;研究旨在提出一种基于色彩调和理论的地图配色定量化描述,探索计算机地图制图环境下地图的自动配色方法。