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针对传统三角网求交计算方法逻辑结构复杂,维度上不统一等不足,本文基于几何代数理论,从对象表达、关系运算相统一的角度,构建了基于meet算子的自适应三角网求交算法。利用共形几何代数中与Grassmann分级结构一致的对象外积表达,建立了三角网的几何代数表达;基于meet算子构建空间三角网求交算法,探讨了该算法对几何对象及维度的自适应性;最后基于南极冰盖模拟数据对上述算法进行案例验证。结果显示,本文算法可以很好的支撑三角网的求交运算,在简化了算法结构的同时提升了算法的多维适用性,可为基于几何代数的多维融合空间分析算法构建提供借鉴。 相似文献
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《武汉大学学报(信息科学版)》2020,(9)
以欧氏几何为基础的信息框架对地理信息科学的发展起着重要作用。然而,由于欧氏空间对地理信息系统(geographic information system,GIS)中地理对象和现象的表达依赖于坐标系统以及对象具体坐标,使得基于欧氏空间的地理对象表达、计算和分析难以形成多维统一的运算规则和运算框架,增加了GIS算法的复杂度,降低了GIS分析效率。几何代数是一种以维度运算为基础的结合代数,在几何代数中,空间被定义为向量集合间的运算,空间维数直接由运算法则确定,可实现高维几何计算和分析的统一。基于几何代数统一的计算与分析框架对现有GIS进行构造,能够更好地对高维对象进行表达与分析,提升对复杂地理对象与动态地理现象的表达、时空多尺度分析以及不同尺度地理模型耦合集成的能力,有助于奠定GIS向实时动态、虚实融合、全视角、全要素、全内容表达的全息地图方向发展的理论基础。 相似文献
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支持复杂地理对象及连续地理现象的一体化表达、建模与模拟是GIS与地学分析研究的热点.现有空间数据模型在多维对象的自适应表达、实体对象空间索引、多维统一的空间分析方法与算法构建框架以及多维统一的GIS系统实现与地学应用等方面仍显不足.基于新的数学理论,建立多维统一表达和计算框架是GIS空间数据模型创新的可能途径.论文引入以维度运算为基础的几何代数理论,构建多维统一GIS空间数据模型;探讨了多维地理对象的自适应表达与一体化建模;探索相应的数据组织、存储与检索机制以及对应的多维空间分析统一计算模型,在此基础上构建相应的原型系统并进行应用示范.论文主要研究内容如下: 相似文献
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构建基于时空数据的土地资源资产审计系统,对促进生态文明建设和领导干部自然资源资产离任(任中)审计信息化有重要意义,为支撑土地管理、提升国土空间治理能力提供了决策依据。本文在对土地资源资产审计进行深入研究的基础上,基于土地资源资产时空数据,使网络地理信息技术与审计信息化相结合,构建了土地资源资产审计系统,并对数据库设计、系统实现关键技术进行了详细阐述。最后以四川省为例,构建了土地资源资产审计时空数据分析系统。 相似文献
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针对历史人文资料数据的研究管理缺少与时空地理信息的有效结合和集成,现有的数据存储管理、检索查询、时空关联分析等信息化不足的问题,提出和设计了历史人文地理信息时空组织模型。利用GIS的时空信息数据管理、空间分析及可视化优势,有效整理和构建了历史人文资料空间数据库;开发并实现了基于WebGIS的集历史人物事件检索查询、空间动态可视化、人物—事件关联分析于一体的中国近现代史信息服务系统,有利于历史爱好者和研究者较为全面、便捷、形象直观地理解和掌握中国近现代历史人文资料。 相似文献
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针对单系统卫星定位中存在的多种问题,详细阐述了BDS/GPS组合定位原理,在统一时空基准条件下,通过算法实现BDS与GPS数据融合,对实测数据处理,分析BDS/GPS组合相对定位的定位精度。结果表明,BDS/GPS组合相对定位能够有效增加空间可视卫星数、改善了PDOP值。在中长基线下,BDS定位精度与GPS相当;长基线下,组合定位精度优于单系统,且稳定性较好。 相似文献
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《武汉大学学报(信息科学版)》2021,(5)
现有的人群聚集区域识别算法主要集中于室外空间,与室外空间相比,室内三维空间结构复杂,室内人群聚集更易导致安全事故的产生。提出了一种室内人群聚集区域识别方法——室内简化重构聚集方法(indoor simplification reconstruction cluster,IndoorSRC)。首先,设计了一种新型的室内时空凝聚层次聚类算法(indoor spatial-temporal agglomerative nesting, Indoor-STAGNES)识别室内用户停留点,简化室内用户移动轨迹;然后,构建了一种基于卡尔曼滤波的室内轨迹重构方法,实现了室内用户轨迹的对齐与重采样;最后,提出了一种室内时空密度聚类算法(indoor spatial-temporal ordering points to identify the clustering structure,Indoor-STOPTICS)发现室内三维时空人群聚集区域。采用真实室内轨迹数据进行实验分析,结果表明,与传统的室外识别方法相比,在运行时间差别不大的情况下,IndoorSRC识别的误识率可降低23.7%。 相似文献
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时空数据是智慧城市各个领域实现智能化的关键性支撑技术,智慧城市的建设离不开时空数据。本文以智能应用为导向,提出了时空数据的组织模型,构建了智慧城市时空大数据计算、分析、服务框架,实现了时空数据全生命周期的高效管理与智能应用。 相似文献
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Linwang Yuan Zhaoyuan Yu Shaofei Chen Wen Luo Yongjun Wang Guonian Lü 《Transactions in GIS》2010,14(Z1):59-83
Introducing Clifford algebra as the mathematical foundation, a unified spatio‐temporal data model and hierarchical spatio‐temporal index are constructed by linking basic data objects, like pointclouds and Spatio‐Temporal Hyper Cubes of different dimensions, within the multivector structure of Clifford algebra. The transformation from geographic space into homogeneous and conformal space means that geometric, metric and many other kinds of operators of Clifford algebra can be implemented and we then design the shortest path, high‐dimensional Voronoi and unified spatial‐temporal process analyses with spacetime algebra. Tests with real world data suggest these traditional GIS analysis algorithms can be extended and constructed under Clifford Algebra framework, which can accommodate multiple dimensions. The prototype software system CAUSTA (Clifford Algebra based Unified Spatial‐Temporal Analysis) provides a useful tool for investigating and modeling the distribution characteristics and dynamic process of complex geographical phenomena under the unified spatio‐temporal structure. 相似文献
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土地利用动态监测中的时空数据模型研究 总被引：16，自引：0，他引：16
针对传统GIS数据模型存在的问题,开展了基于特征的时空数据模型研究.结合我国土地利用动态监测,提出了一个新的时空数据模型-基于变化特征状态的时空数据模型(SCFSTDM),该模型保持了地理现象的完整性,地理信息的完备性以及时空专题信息的有机集成,模型有利于面向目标定向分析方法的应用和时空分析与推理的实现,有利于地理数据的共享,设计和开发了基于SCFSTDM的时态土地利用信息系统,实现了基于特征实例的时空复合查询,时空推理以及动态播放等功能. 相似文献
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系统回顾了地理信息系统产生以来地理信息内涵发展与拓展的主要历程,指出地理信息的定义一直是在"空间+属性"的地图信息基本框架下逐步扩展,其发展历程经历了地图GIS、语义GIS、时空GIS和大数据GIS 4个不同的阶段,但仍无法满足时空大数据的分析和应用需求。从地理学研究的对象和内容出发,对地理学所需要的"地理信息"的内涵和外延进行了系统的梳理总结,提出了涵盖"空间定位""语义描述""属性特征""几何形态""演化过程""要素相互关系"的地理信息六要素表达模型。在地理定律和地理规律的指导下,面向地理现象空间分布、时空格局、演化过程、相互作用机理的集成表达、系统分析和高效管理,设计了六要素集成表达的几何代数统一GIS数据模型、地理规律与相互作用驱动的新型GIS数据结构、非结构化时空数据组织与存储等关键技术,为测绘地理信息走向地理科学信息提供了另一个理论基础与技术方法支撑,有助于提升GIS对地理格局、演化过程和要素相互作用等地理规律的组织、管理、表达和分析能力。 相似文献
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传统的园林管理存在数据信息多、测量手法多,无法实时在线监测等问题,针对园林管理过程中存在的这些问题,提出了智慧园林的解决方案。并根据设计理念,对各个子模块的功能进行设计和实现,给出实现方式。结合空间信息集成技术、可视化技术、物联网、GIS等信息技术构建园林资源信息的动态监测、数据时空分析、多维分析、在线服务平台。给园林绿化规划、虫害分析预报、养护管理、名树古木保护等提供科学管理依据,建立了较为完备的监测管理与实时动态分析系统。 相似文献
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地形图数据是GIS基础框架的重要数据源,我国地图制图系统大多以AutoCAD平台开发,很多数据都以CAD格式存储。从空间地理信息系统的角度来看,CAD缺乏对空间数据信息的描述和分析功能,而地理信息系统(GIS),特别是Geodatabase空间地理数据模型在空间信息分析方面发挥着巨大的作用,能对已存在的空间数据进行建模、分析和管理,能够在一个统一的模型框架下处理和表达GIS地理空间要素。本文以CAD数据转换到ArcGIS数据存在的问题为出发点,采用C#语言和COM组件技术,利用ArcGIS的GeoDatabase数据模型,针对数据导入到GeoDatabase空间数据库后跨图幅要素的合并、要素属性的合并等问题提出了相应的模型和算法。 相似文献
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当前的排水管网拓扑模型由于忽略了排水管网的细节特征,致使拓扑关系过于简单,不能完成特定排水业务模型空间分析,在一定程度上阻碍了排水GIS系统的发展。基于图论理论,本文提出了城市排水GIS系统细致拓扑模型。首先,基于面向对象方法提出拓扑概念模型和逻辑模型,增加其拓扑关系描述的细节规则,以实现对客观世界的真实模拟。然后在数据结构设计中,采用十字链表作为存储结构,将其改进并与R+树进行关联生成空间索引。在空间分析中,本文基于R+索引和十字链表提出了空间查询和路径分析典型算法。最后以镇江市城市排水管网地理信息系统开发为例,对拓扑模型进行了开发实践。试验结果表明,本文提出的拓扑模型可以更真实模拟客观世界,提供更多种空间分析,完成海量数据快速访问,为实现城市排水GIS系统海量数据的高效空间分析提供解决方案。 相似文献
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GIS中面向对象时空数据模型 总被引：105，自引：4，他引：105
由于当前的地理信息系统软件难以处理时态现象，时态数据模型已忧为ＧＩＳ领域的一个研究热点。许多学者提出了多种时态数据模型。本文作者在提出了矢量栅格一体化的面向对象数据模型之后，再一次对时态问题进行了分析研究，净面向对象的数据模型扩充到时间维。有三种方法表达空间对象的历史变化。第一种是将版本信息记录在关系表上；第二种是将版本信息标记在记录上；第三种是将版本信息标记在属性上。本文采用面向对象的方法，将版 相似文献
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Estimates of solar radiation distribution in urban areas are often limited by the complexity of urban environments. These limitations arise from spatial structures such as buildings and trees that affect spatial and temporal distributions of solar fluxes over urban surfaces. The traditional solar radiation models implemented in GIS can address this problem only partially. They can be adequately used only for 2‐D surfaces such as terrain and rooftops. However, vertical surfaces, such as facades, require a 3‐D approach. This study presents a new 3‐D solar radiation model for urban areas represented by 3‐D city models. The v.sun module implemented in GRASS GIS is based on the existing solar radiation methodology used in the topographic r.sun model with a new capability to process 3‐D vector data representing complex urban environments. The calculation procedure is based on the combined vector‐voxel approach segmenting the 3‐D vector objects to smaller polygon elements according to a voxel data structure of the volume region. The shadowing effects of surrounding objects are considered using a unique shadowing algorithm. The proposed model has been applied to the sample urban area with results showing strong spatial and temporal variations of solar radiation flows over complex urban surfaces. 相似文献
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基于面向对象知识表达的空间推理决策及应用 总被引：7，自引：0，他引：7
提出了一种基于面向对象知识表达的空间推理决策方法 ,该方法扩展了常规的GIS空间分析功能 ,使其建立在GIS空间分析与领域知识基础上。认为GIS空间分析与领域知识利用的结合需要建立统一的知识表达概念模型 ,通过将常规决策知识设计为决策知识类 ,将决策事实作为事实知识类处理 ,并由知识类的消息机制进行内部通讯 ,实现空间推理决策的智能化。在进行领域知识分析与知识分类的基础上 ,给出了领域知识类的层次结构组织图和知识类定义以及决策知识及事实知识的面向对象表达 ,最后给出了空间知识类的形成及空间推理决策过程。方法的实用性在实践中得到验证 相似文献
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This paper integrates genetic algorithm and neural network techniques to build new temporal predicting analysis tools for
geographic information system (GIS). These new GIS tools can be readily applied in a practical and appropriate manner in spatial
and temporal research to patch the gaps in GIS data mining and knowledge discovery functions. The specific achievement here
is the integration of related artificial intelligent technologies into GIS software to establish a conceptual spatial and
temporal analysis framework. And, by using this framework to develop an artificial intelligent spatial and temporal information
analyst (ASIA) system which then is fully utilized in the existing GIS package. This study of air pollutants forecasting provides
a geographical practical case to prove the rationalization and justness of the conceptual temporal analysis framework. 相似文献