移动对象时空拓扑关系模型

时空拓扑关系是移动对象时空特性研究的一个重要内容。针对二维欧氏空间内的平面移动对象,建立基于时间片的时空数据模型。并基于点集理论定义移动对象时空拓扑关系的定性模型,表达为由9交模型描述的时态拓扑关系和空间拓扑关系的复合。同时提出其时空拓扑有效性、可计算性约束及其计算规则,进而给出移动对象动态时空特征的表达方法。该模型提出了一种移动对象时空拓扑关系的表达和计算方法,有效的刻画其动态特征,可以为移动对象数据库及其时空查询提供理论基础     

现有时空数据模型的研究

阐述了时空数据建模的主要定义,分析了时空数据库领域的建模需求,包括时态语义、空间语义、时空语义和查询能力．通过对各模型在时空领域中实际应用的研究,重点比较了现有时空数据模型在这4个需求方面的能力表现,并对模型做出评价．结果表明,面向对象数据模型和移动对象数据模型在时空对象的表达上体现了较强的能力．     

时空数据模型研究原则与表达方法的探讨

时空数据模型的三个基本要素是空间位置、属性和时间．确定研究尺度范围内地理信息基元，合理表达时空关系和模型的层次体系是时空数据模型研究的基本原则．时空数据模型的表达方法主要有序列快照模型、基图修正模型、时空复合立方体模型、基于特征的时空数据模型和图谱数据模型．目前条件下，时空数据模型研究的重要意义在于，扩展传统地理信息系统的功能，实现时态地理信息系统(TGIS)的时序分析与规律预测．     

时空数据模型的研究进展评述

时空数据模型是研究地学时空过程的基础数据设施条件．在介绍时空数据模型的研究进展的同时也讨论了当前主要时空数据模型的优缺点．时空数据模型根据其建模思路主要地可分为4类，即着重于描述时空状态序列的过程模型，着重于描述某个时间点上形成的时空因果联系的时间点模型，意图全面描述时空关系的面向对象的模型以及满足特定时空推理方法要求的专用数据模型．时空对象的特征变化过程、空间关系以及时序关系的表达在时空数据模型的研究中讨论得比较广泛而深入，但是针对时空中的相互作用过程及存在于其中的时空因果联系以及针对时空不确定性的表达研究目前仍显不足，需要进一步研究．针对特定时空推理算法的专用时空数据模型需要与时空推理模型的研究紧密结合才能取得同步发展．越来越多的多源异构时空数据需要一个逻辑上的集成模型以实现一体化的数据管理，这方面的研究也需要进一步深入．     

面向无级比例尺的空间数据仓库索引技术研究

为解决无限的空间地理信息与有限的数据显示窗口之间的矛盾，需要“数字地球”无级比例尺信息综合技术。空间数据仓库为数字地球提供了管理异质、异构海量信息的功能和面向数字地球的高层应用服务。而面向无级比例尺的空间数据库，为解决无级比例尺的信息综合提供了可靠的应用支撑。本文就解决无级比例尺信息综合而建立的空间数据仓库提出一个基本的方案，并探讨了几种格式的空间数据索引。     

海船监控调度系统中时态问题研究

时空数据库是时态GIS的组织核心，时空数据模型是时空数据库的理论基础．以海上船舶监控调度系统为例，分析了时空数据、时空数据模型的特点和时态关系，研究了时空数据建棋思路．进而设计了针对移动目标的时空数据库模型，并实现了海船监控调度系统中移动目标信息的表达和时空数据的查询和表现．     

地理信息系统中时空拓扑关系计算表达

针对TGIS时空对象,建立了基于时段时空数据模型,根据9交模型以及基于时段的时间表示方法,定义了TGIS时空对象时空拓扑关系模型,利用代数方法给出了时空拓扑关系计算的规则.能有效地重建时空数据的历史状态,跟踪时空数据的变化,处理一切基于时间的查询,实现对TGIS时空对象时空拓扑关系的计算.     

GIS中基本要素的无级比例尺数据处理技术研究

从理论上阐述了GIS环境下无级比例尺矢量数据信息压缩与复现的基本原理与方法,对地图制图综合的本质特征及空间地理信息量随比例尺变化的增减规律进行了系统的分析。根据地理要素的空间属性特征和重要程度,提出了一种新的适于GIS无级比例尺数据处理的空间对象数量选取模型及其算法,并通过对大连地区系列比例尺地形图进行制图综合与无级比例尺数据压缩与复现的实验,证明本文所提出的理论、模型及算法具有一定的实用价值。     

时空数据库及其版本化管理

分析了时空数据库及其版本化管理的相关情况,阐述了时空数据库的功能特点和与传统空间数据库相比较的优点,通过对比面向对象时空数据模型与传统关系数据模型,说明了面相对象时空数据模型的优势.举例论述了版本化管理时空数据库的方法,提出时空数据库多版本、多用户、多时态的管理模式,并且结合ArcGIS中版本,实现了该管理模式,"冲突"等问题也得以解决.     

无级比例尺GIS中空间属性的自动综合

面向无级比例尺的空间数据库存储的空间数据均是空间物标的属性 ,这种属性是最基本的不可再细分的 .当数据进行综合后生成了一些新的空间物标 ,这些新物标的空间数据可由制图综合得到 ,而属性数据要从基础数据中得出 .文中从物标制图综合函数、综合时机和属性综合算子三方面研究无级比例尺GIS中空间属性的自动综合 .     

地籍管理信息系统中宗地数据的时空组织与查询研究

时态信息是地理信息系统（GIS）中信息的重要一维，时态地理信息系统（TGIS）已成为当前国际GIS研究的热点。在地籍管理工作中，空间对象的历史状态和引起状态变化的相关事件等数据作为重要的存档资料都应当加以保存。在简要介绍了时态地理信息系统和时空数据模型之后，以地籍管理信息系统中的时态数据的管理来讨论适合实际地籍管理的宗地时空数据组织和查询。第一部分分析了宗地变更的基本类型，主要讨论了空间物体形态的变化，一般分为宗地合并、宗地分割和复杂变化。接着在第二部分则描述了宗地变化的时空拓扑关系－空间相关性（spatio-overlap）和时间相接性（time-meet）。第三部分在不改变原有的数据库的存储结构的条件下，运用基态修正法，通过定义时态对象来构造宗地数据时空模型，据此在宗地层区分现状层和历史层来对时态数据进行数据组织。在第四部分，根据宗地数据的时空变化类型和时空拓扑关系，设计了查询算法进行宗地空间数据的时态查询，并提供了查询算法的关键代码。最后，我们以某市旧城改造的实验数据进行了验证，实践表明运用该方法可以有效地对时态数据进行快照查询和任意宗地进行时态跟踪和搜索。     

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。     

矿区土地复垦信息系统中时态数据组织方法

基于GIS建立矿区土地复垦信息系统，对矿区土地资源管理和土地复垦规划决策具有重要意义。沉陷地土地资源信息随着煤炭的开采而不断变化。所以，矿区土地复垦空间数据库是一个时态数据库。分析了采煤沉陷地土地资源动态变化的特点，在前人研究的基础上，综合了基于事件和基于特征时空数据模型的特点，建立了一个基于事件和特征的时空数据模型，并进一步给出其相应的数据组织方法。在此基础上，探讨了基于该模型的时空信息查询与分析方法。该模型可以较好地保持特征实体的完整性，数据冗余较少，适合于在现有的GIS软件中组织时空数据。     

基于UML的时空建模

现实世界中存在大量的时空数据,时空数据的管理对时空建模提出了更高的要求,因此成为当前许多领域的研究热点.UML作为众多领域广泛使用的统一建模语言,基于UML的时空扩展模型也成为许多领域时空建模的重要形式.为此,本文提出一种时空UML模型,该模型能够表示与处理时空对象的多种时空拓扑关系(包括RCC-8空间和Allen-13时态拓扑关系)以及它们之间的复杂语义关系(例如关联、聚合、泛化和依赖);同时给出了时空UML的形式化表示形式和语义解释方法.最后结合地籍变更的实例说明了所提方法的可行性和实用性.     

基于html5技术的时空联合目标轨迹动态可视化技术

传统时空轨迹可视化技术要求用户在PC端安装终端或插件,无法实现有效推广。部分技术能够实现预渲染数据的可视化处理,但浏览器不能对图像描述进行空间研究,无法实现地图的可视化。为此,提出一种新的基于HTML5技术的时空联合目标轨迹动态可视化技术。基于HTML5技术对时空联合目标轨迹动态可视化技术进行分析,提出可视化技术总体结构,利用MVC模式实现开发。对时空轨迹数据进行预处理,通过三次Hermite插值完成对时空联合目标轨迹插值的重构处理,通过实时处理手段对轨迹数据流进行异常检测。通过新的HTML5技术,利用canvas完成对浏览器端时空联合目标轨迹的动态可视化处理,无需第三方插件。用户终端的http访问请求通过websocket提供,用于实现时空联合目标轨迹数据的高效传输。实验结果表明,所提技术精度高,能够有效检测时空轨迹异常,实用性强。     

A three-dimensional spatio-temporal EEG pattern analyzing system

Spatio-temporal pattern analysis of EEG is an important tool in brain research. An EEG pattern analysis system based on a hierarchical multi-method approach is proposed here. The system consists of multiple steps including extraction of target signal, acquisition of intracranial electric activity distribution, adaptive segmentation of EEG and spatio-temporal pattern recognition. Some modern signal processing methods such as common spatial subspace decomposition, hidden Markov model are adopted. This paper also proposes an algorithm named LORETA-FOCUSS to estimate the current density inside the brain with a high spatial resolution. Microstate analysis of EEG is extended to the 3-D situation. The system was applied to the brain computer interface problem and achieved the highest accuracy of 88.89% with an average accuracy of 81.48% when classifying two imaginary movement tasks, while the data were not manually pre-selected. The result has proved spatio-temporal EEG pattern analysis is an efficient way in brain research.     

Travelling waves and spatial hierarchies in measles epidemics.

Spatio-temporal travelling waves are striking manifestations of predator-prey and host-parasite dynamics. However, few systems are well enough documented both to detect repeated waves and to explain their interaction with spatio-temporal variations in population structure and demography. Here, we demonstrate recurrent epidemic travelling waves in an exhaustive spatio-temporal data set for measles in England and Wales. We use wavelet phase analysis, which allows for dynamical non-stationarity--a complication in interpreting spatio-temporal patterns in these and many other ecological time series. In the pre-vaccination era, conspicuous hierarchical waves of infection moved regionally from large cities to small towns; the introduction of measles vaccination restricted but did not eliminate this hierarchical contagion. A mechanistic stochastic model suggests a dynamical explanation for the waves-spread via infective 'sparks' from large 'core' cities to smaller 'satellite' towns. Thus, the spatial hierarchy of host population structure is a prerequisite for these infection waves.     

地理时空本体研究进展

地理现实的动态性早已被人们所广泛接受,日前关于时空GIS的研究也越来越多．本体技术的引进,为地理时空研究提供了一条新途径．从地理时空本体的起源基础介绍了时间本体、空间本体的基元、特性、表示模型等,综述了目前时空本体的研究进展,总结了目前研究中存在的一些问题并展望了未来的发展方向．