位置传感网与全息位置地图关键技术及其应用

全息位置地图是指在泛在网环境下，以位置为纽带动态关联事物或事件的多时态、多主题、多层次、多粒度的信息，提供个性化的位置及与位置相关的智能服务平台。全息位置地图所反映的位置及其相关信息更为全面，在真三维地图、全景地图、影像地图等多种形式数字地图基础上，能够更好表达、关联、融合与可视化泛在时空信息，从多层次、多粒度、全方位、动态准确反映空间位置本身以及各种关联关系，具备室内外多维、多尺度一体化，以及几何、拓扑、语义与时空关系一致的表达能力。     

基于Clifiord代数的时空统一数据模型关键技术研究

时空数据模型是当今GIS研究的热点问题，基于时空分离视角，发展了诸如时空快照模型、基态修正模型等多类时空数据模型。上述模型难以完全实现对复杂多维地理对象与连续地理现象的表达、分析、建模与模拟。研究时空统一框架下支撑地理全景分析的数据模型，以及相应的数据组织与检索、时空分析与运算等关键技术具有重要意义。在此背景下。     

东北地区土地资源动态与生态环境变化研究

土地资源动态与生态环境的变化特征及驱动因素是东北地区人地关系研究的核心科学问题。然而,区域尺度、长时间序列的系统分析比较缺乏。在中国科学院重大项目、国家973计划项目等的支持下,中国科学院东北地理与农业生态研究所王宗明、宋开山、张柏等系统揭示了东北地区土地资源动态及其驱动力、黑土农田土壤碳汇效应、内陆湖泊水质参数变化特征与区域生态环境宏观变化趋势。     

时空数据库及其在基础地理信息管理中的应用

针对当前基础测绘生产和管理过程中所面临的历史数据管理难问题，研究并实现了基础地理信息动态数据库管理技术；建立了具有通用时空建模能力、无历史数据冗余的“版本一差量”式时空数据模型，自主研发了时空数据库管理平台（STDBInfo）和时空数据编辑处理系统（STDBMaker）；以基础地理信息更新过程中产生的动态数据和其它历史数据作为数据源，建立一体化时空数据库，     

时空数据库技术及其在基础地理信息管理中的应用

国家基础地理信息系统数据库经过10佘年的建设,已经成为我国目前数据量最大、内容最丰富的地理信息数据库,并且因为更新的缘故,同一尺度的数据库已具有多个版本。如何有效地管理不同时间获得的数据是时空数据库需要解决的关键问题。本项目研究建立一种通用的时空数据模型,使其不仅能够支持多类型、海量的时空数据存储、管理与分析,而且能够满足历史状态的保存和恢复、变化的跟踪和预测等要求,     

ANSYS在数字地球中应用

数字地球的一个分支三维可视化与构造应力场分析关系密切,本文通过结合国内外三维可视化技术的最新进展,综合了广义三棱柱体元、不规则三角形面元的优势,形成了一套三维建模的开发模式.应用方面利用ANSYS软件强大的建模和分析功能,进行了三维可视化和应力场分析,在国内外建模和应力场分析方面取得了一定进展.     

论不同时空下企业技术创新的三维伦理边界

企业技术创新不仅是一项技术层面的经济活动,更是一项涉及多维伦理价值判断的伦理活动。企业技术创新活动在“自然”时空、“关系”时空和“价值”时空组成的“三维”时空中,应分别遵循“不伤害原则”、“正当性原则”和“人本化原则”的伦理边界。     

2002-2012年中国林学基础研究热点分析——基于国家自然科学基金申请项目和资助项目关键词的研究

本文通过对2002-2012年国家自然科学基金委员会林学学科申请和资助项目的关键词进行共词分析,剖析了各关键词之间的关系,并借助对高频关键词的聚类分析和多维尺度分析,揭示了这11年来林学学科基础研究的热点及其内涵,探讨了目前被科学家忽视的重要科学问题.这一分析将为做好林学学科布局,促进学科均衡持续发展提供帮助.     

本体驱动的地理信息检索与服务技术

1课题简介 本课题以地理空间事件(任务)为纽带,通过建立地理空间事件本体(包含地理对象本体、灾害事件本体),用户本体,对与地理空间事件相关的语义,时序、空间等3类信息进行关联分析和推理,从语义层次理解用户需求,按照特定地理空间事件特征,组织查询任务,实现从海量空间信息数据库中智能提取与地理空间事件相关的信息,充分发挥现有系统数据丰富的优势,简化了用户获取空间信息的过程,提高了信息检索的效率,实现了地理空间信息的智能化、个性化服务.课题成果可以广泛地应用于政府综合管理、应急处理、空间信息搜索服务等多个应用领域,并对地理信息应用,人工智能、语义学,以及地理信息系统等学科的研究和开发具有积极参考作用.     

继承传统土壤学的成果，促进现代土壤学的发展——论“土壤质量演变规律与可持

土壤圈层内及其与其它圈层间的碳、氮、磷、硫、污染物及生物之间的物质交换和能量传递过程,以及与土壤生产力,环境保护和人畜健康关系探讨,是土壤质量研究的核心。首先对水稻土、红壤、潮土、黑土等四大类代表性耕地土壤之质量演变的主要过程以及恢复、培训高质量土壤的技术开发研究。同时将对土壤质量指标的量化表达、评价咨询体系及土壤质量时空变异规律和建模等开展研究,从而提出不同级别的土壤质量标准建议和编制数值化土壤质量图等,为国家的决策及建设提供服务。本文叙述了在我国开展土壤质量研究的基础条件以及在研究思想上要宏观与微观相结合,在技术上要重视建立土壤质量的物理、化学、生物学属性的综合评价体系等新观点。     

"青藏高原形成演化及其环境资源效应"研究进展

青藏高原是我国地学、生物学、资源与环境科学有特色的优势研究领域和难得的天然实验室.青藏高原研究对解决岩石圈地球动力学和全球环境变化有重要意义,对高原区域可持续发展也有广阔的应用前景.本项目选择青藏高原的典型地区为重点,特别注意从高原与毗邻地区的联系,以至从全球尺度探讨高原的各种过程,目标集中在大陆碰撞过程和高原隆升过程,以过程为主线贯通碰撞机制、环境变化和资源分布规律的研究;时间上着重新生代以来,在不同精细时间尺度上定量地描述碰撞和隆升的动态过程及环境变化.主要研究内容包括以下4个方面大陆岩石圈碰撞过程及其成矿效应;高原隆升过程与东亚气候环境变化;青藏高原现代表生过程及相互作用机理;青藏高原区域系统相互作用的综合研究.项目的实施紧密围绕预期目标,深入分析,加强学科交叉和综合研究,取得了如下主要研究进展和创新成果印度大陆与欧亚大陆初始碰撞时限;青藏高原南北缘山盆岩石圈尺度的构造关系;新生代高原北部重大的构造变形隆升事件序列;高分辨率气候动态过程及变化趋势;高原隆升对亚洲季风发展变化的影响;高原不同生态系统类型温室气体吸收与排放.同时,本文也论述了项目的实施在青藏高原研究的科学前沿及区域发展的国家需求等方面产生的影响和作用,并展望了青藏高原研究重要的前沿领域.     

北京大学地质数字博物馆系统

本文从硬环境和软环境两个方面介绍了北京大学地质数字博物馆的构成,展示了在管理系统开发、元数据和实体数据建设、虚拟现实技术和三维建模技术的应用以及数据共享方面取得的进展;探讨了网络环境下地质博物馆信息资源开放和共享的可行性、适用性和安全性.     

科学的地理研究:一项争议中前行的事业

文章将科学地理学、科学知识地理学、科学社会地理学、科学文化地理学等研究归结为"科学的地理研究",并接受利文斯通《将科学置于地方》的主张,在地方、区域、全球空间耦合的框架内重新评估了目前存在二元论倾向的科学的空间研究和科学的地方研究两种倾向,重新将科学的地理研究框架表达为:科学的空间研究、科学的区域研究、科学的地方研究;这一框架中的三项研究与科学社会学、科学的文化研究、科学知识社会学有着一定的对应关系。基于将"地理"视为科学发生和运动的"媒介",科学的地理研究能够揭示出科学活动可以在地点/地方、区域、全球之间获得耦合,而不必是地方与全球之间的二元对立。     

茴香不同器官精油分部与累积规律的研究

该项目以内蒙古小茴香为材料,对茴不同器官（根、茎、叶、花、果实）进行连续抽样（空间连续、时间连续）,测定其精油的含量及组分,以期探明茴香各器官精油含量及其组分的时空变化特性,并通过分析这种时空变化特性,初步确定茴香不同器官问精油及其组分代谢积累的关系。同时,利用组织细胞化学法对茴香不同时期、不同器官进行连续的（时间连续、空间连续）切片观察,动态地展示茴香植株内部精油的合成、分布和累积,进而确定茴香精油从合成场所到贮藏部位的运转途径和运转方式。     

地理信息系统

摘要：本文简要介绍地理信息系统有关名词与概念。地理信息系统(Geographical Information System),简称GIS。1965年由美国学者W.L.Garrison首先提出。在我国曾被称为资源与环境信息系统(Natural Resources and Environment Information System)。还有一些类似的名称,但研究对象、研究方法基本上是一致的。地理信息系统是用于理论研究和方法探索的规范名词,而其他名称则用于倾向应用目的的具体系统。地理信息系统是六十年代开始迅速发展起来的地学新技术,是多种学科交叉的产物。他是以地理空间数据库为基础,采用地理模型分析方法,适时提供多种空间的和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统,具有以下三个方面的特征：①具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力,具有空间性和动态性;②以地学研究和空间决策为目的,以空间模型方法为手段,具有区域空间分析、多要素综合分析和动态预测能力,产生高层次的空间信息;③由计算机系统支持进行空间地理数据管理,并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法,作用于空间数据,产生有用信息,完成人类难以完成的任务。计算机软、硬件技术的支持使GIS得以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程动态分析。地理信息系统按其内容可以分为三大类：1.专题地理信息系统：是具有有限目标和专业特点的地理信息系统,为特定的专门目的服务,如森林动态监测信息系统、水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、农作物估产信息系统、草场资源管理信息系统、水土流失信息系统等。2.区域地理信息系统：以区域综合研究和全面的信息服务为目标,可以有不同规模的、按自然分区或行政分区的(如国家级、地区或省级、市级和县级)的区域地理信息系统。如加拿大国家信息系统、美国圣地亚哥县信息系统、我国黄河流域信息系统,浙江新登镇地理信息系统等。许多实际的地理信息系统(或称应用地理信息系统)是介于上述二者之间的区域性专题信息系统,如北京市水土流失信息系统、海南岛土地评价信息系统、深圳市国土规划地理信息系统等。3.地理信息系统工具或地理信息系统外壳(GIS TOOL)：地理信息系统工具是一组具有图形图象数字化、存贮管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包,又称地理信息系统基础软件或开发平台。由于地理信息系统软件开发技术层次高、工作量大,重复编制复杂的底层基础软件浪费巨大。因此,采用地理信息系统工具作为开发平台,加入与具体任务有关的空间数据,并进行二次开发,形成所需的业务应用软件,是建立应用地理信息系统的捷径。在通用的地理信息系统工具支持下建立实用信息系统,可以节省软件开发的人力物力财力,缩短系统建立周期,提高系统技术水平,使地理信息系统技术易于推广,也使广大地学工作者能把更多的精力投入高层次的应用模型开发上,这种工作方法正普遍地被接受。目前GIS商品软件大多即为地理信息系统工具。在国际上,GIS商品软件已形成产业。在我国,由国家“九五”重中之重科技攻关项目支持,北京大学的CITYSTAR(城市之星)、中国地质大学的NAPGIS、武汉测绘科技大学的GEOSTAR等GIS基础软件产品已初具商品化规模。完整的GIS主要由四个部分构成,即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员。其核心部分是计算机系统。地理空间数据库反映了GIS的地理内容,而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。1.计算机硬件系统一般包括四个部分：①计算机主机及网络设备;②数据输入设备：如图形数字化仪、图象扫描仪、键盘、通讯端口等;③数据存贮设备：软盘、硬盘、磁带、光盘及相应的驱动设备;④数据输出设备：图形/图象显示器、矢量/栅格绘图机、打印机等。2.计算机软件系统①计算机操作系统等;②地理信息系统软件和其他支撑软件。3.地理空间数据地理空间数据是以地球空间位置为参照的有关自然、人文、社会和经济等有关方面的数据,是GIS所表达的现实世界通过模型抽象的实质内容。4.系统开发、管理和使用人员人是GIS中的重要构成因素。GIS不同于一幅地图,而是一个动态的信息模型。需要人来进行系统组织管理、维护更新、扩充完善、应用开发,并灵活采用空间分析模型提取有关信息为研究与决策服务。地理信息系统的外观表现为计算机软硬件系统,其内涵却是由计算机程序和地理数据组织而成的空间信息模型：一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统,从视觉、计量和逻辑上对地理系统从功能上进行模拟,信息的流动以及信息流动的结果,完全由程序的运行和数据的变换来仿真,人们可以在GIS支持下提取地理系统的各不同侧面、不同层次的空间和时间特征,也可以快速地模拟空间过程的演变或思维过程的结果,取得空间预测或“实验”的结果,选择优化方案,尽可能避免错误的决策带来的损失。地理信息系统将定量分析与空间思维融于一体,被喻为新一代描述世界的语言与分析的工具,在资源调查、区域管理,城市建设、环境保护、农业区划、国土规划、灾害防治、交通规划、商业发展、军事国防等众多领域得到广泛应用。特别是在相关技术发展与促进下,如与遥感、GPS、VR(虚拟现实)、网络等技术的结合,以及“数字地球(Digital Earth)”观点的提出,GIS将得以全方位发展与深入应用。     

天然气水合物准三维地震调查导航动态定位精度分析

如何在空间上描述天然气水合物矿体的外部展布形态及精细刻画其内部结构是井位优选的首要目标。单源单缆准三维地震勘探方法提高了水合物矿体的三维成像质量,其重要研究途径就是通过对导航动态定位精度分析,控制误差产生的因素,达到提高动态定位精度的目的。通过对罗盘及电缆等要素的分析与研究,建立了“大圆圆弧”数学模型,优化了采集参数并在南海北部陆坡天然气水合物准三维调查中取得了较好效果。     

国家基础地理信息更新技术体系与工程应用

基础地理信息是各类专业信息空间化整合与分析的基础,属国家重要战略性信息资源。长期以来,我国1：5万基础地理信息数据陈旧,平均滞后20～30年,不能满足广大用户对其现势性（时效性）的迫切需求。本项目针对超大范围持续快速更新这一世界性难题,突破了精细化建模表达、大范围变化测定、自动化质量检核、集成化信息服务等关键技术,创建了国家基础地理信息更新技术体系,形成了规模化更新生产能力,完成了我国1：5万数据库首次全面更新,使我国基础地理信息更新整体技术水平与数据现势性跃居世界前列,有效满足了国家建设发展及国防安全的需要,取得了重大应用效益。     

生态学还原论分类及内涵分析

为厘清生态学还原论的相关争论,从本体论、认识论和方法论三个层面对生态学还原论分别进行内涵辨析。生态学本体论层面,还原论思想主要体现在实体、过程及属性还原三个方面。实体的还原与空间尺度有关,过程的还原与时间尺度和空间尺度均有关,后者可以通过前者的还原得以间接还原。生态学认识论层面有术语还原和理论还原两大主题,术语还原以术语间的连接为前提,理论还原以理论间的逻辑推演为途径,两个主题均存在进一步探讨的可能。方法论层面,还原论思想主要体现在以"分析"为主的研究策略及具体的研究方法上。目前,生态学本体论、认识论和方法论三个层面的还原论思想均呈现一定的弱化趋势。     

储层内部构型三维建模技术研究

储层构型为不同级次储层构成单元的形态、规模、方向及其叠置关系,体现了储层内部的层次性和结构性,如曲流河砂体内部由一系列点坝砂体等微相单元组成,而点坝又由一系列侧积体等增生单元组成,在不同级次界面处又发育不同规模的渗流屏障等。在油田开发中后期,储层内部构型控制着剩余油的滞留与分布。常规的储层非均质性研究难于预测这类剩余油的分布,而需要从三维角度对油层内部构型进行精细的表征与建模。     

多尺度水资源管理模型融合技术及在中国北方的应用研究

该项目是中荷两国2009年JSTP（Joint Science and Technology Program）框架下的研究课题之一。项目以中国西北资料缺少、生态脆弱的河西走廊干旱内陆河区为背景,通过空间对地观测及地面水资源监测网络数据的融合,发展多尺度水资源管理模型技术;通过同化降水、蒸发、冰川、地下水及开发利用等数据,研究水资源时空演变规律及其生态环境效应,合理评价流域水资源;通过同化驱动水文与水资源模型,提出中国北方地区气候变化下的流域水资源规划与管理策略;通过联合研究,促进两国科技交流,提高科技人员水平。