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1.
基于球体退化八叉树的全球三维网格与变形特征 总被引：8，自引：3，他引：5
基于投影的度量空间变换为数字地球及数字区域建设带来了几何裂缝、投影变形等问题,解决问题的根本途径是摒弃投影.直接在球体流形空间建立统一的地球空间基础框架.该文将球面离散网格向球体内部扩展,基于球体退化八叉树提出一种全新的全球三维空间网格剖分方法--球体退化八叉树网格(SDOG).SDOG具有多层次、多分辨率特性,且网格单元面积、体积变形稳定,可对包括地球在内的任意球体进行有序的多层次三维空间剖分,可为全球空间数据集成组织与检索、多层次空间建模与可视化、地球系统科学研究等提供统一的地球空间基础框架. 相似文献
2.
适应性球体退化八叉树格网及其编码方法 总被引：1，自引：1，他引：0
球体退化八叉树格网(SDOG)为具有经纬一致性、正交、粒度近似、非重叠、多层次性及多分辨率的三维全球空间格网(GSG),有望成为地球系统科学、全球GIS乃至数字地球的空间基础框架,但不便处理半径及球面维度上的分辨率非同步变化问题。该文在SDOG基础上沿某一方向进行独立递归细分,构建了一个能适应非同步变化的多分辨率的球体GSG———适应性SDOG,提出了其耦合退化Z(CDZ)曲线填充编码方法;并以NCEP提供的温度数据为实验,实现了基于适应性SDOG的全球大气温度场三维建模与可视化。结果表明:适应性SDOG具有更好的适应能力,能有效处理分辨率非同步变化问题,提高了SDOG作为全球空间基础框架的应用性能。 相似文献
3.
全球空间数据剖分模型分析 总被引：7，自引：4，他引：3
随着数字地球发展,全球空间信息多尺度表达和管理使得传统平面格网系统的局限性越来越明显,建立全球数据多尺度剖分模型已成为国内外学者关注的热点。该文介绍并分析全球剖分系统,根据剖分单元的形状和最终投影曲面的性质对球面剖分系统进行分类。总结出球面剖分系统具有连续性、稳定性、层次性和近似均匀性等优点,既有效避免了传统平面格网表达全球数据时存在的数据冗余问题,又克服了不规则球面剖分系统无法进行层次关联的缺陷,在管理全球、多层次和海量的空间数据时具有优势。 相似文献
4.
Efficient encoding and spatial operation scheme for aperture 4 hexagonal discrete global grid system
Xiaochong Tong Ying Wang Yongsheng Zhang Tao Pei 《International journal of geographical information science》2013,27(5):898-921
Discrete global grid systems (DGGSs) are considered to be promising structures for global geospatial information representation. Square and triangular DGGSs have had the advantage over hexagonal ones in geospatial data processing over the past few decades. Despite a significant body of research supporting hexagonal grids as the superior alternative, the application thereof has been hindered partly owing to the lack of a hierarchy. This study presents an original perspective to combine two types of aperture 4 hexagonal discrete grid systems into a hierarchy. Each cell of the hierarchy is assigned a unique code using a linear quadtree that constructs the hexagonal quaternary balanced structure (HQBS). The mathematical system described by HQBS addressing and the vector operations, including addition, subtraction, multiplication, and division, are defined. Essential spatial operations for HQBS cell retrieval, transformation between HQBS codes and other coordinate systems, and arrangement of HQBS cells on spherical surfaces were studied and implemented. The accuracy and efficiency of algorithms were validated through experiments. The results indicate that the average efficiency of cell retrieval using the HQBS is higher than that using other schemes, thus proving it to be more efficient. 相似文献
5.
城市空间框架数据研究 总被引：6，自引：0，他引：6
该文基于地理空间概念和地理信息数字化表达与共享的特点,探讨了框架数据的作用、确定原则,推导出城市空间框架数据体系,即建立城市直接空间参照体系和间接空间参照体系。后者中,基于地块的多尺度无缝不规则网格是整合城市社会经济数据的关键,也是当前城市空间数据基础设施框架数据体系建设中的薄弱环节。 相似文献
6.
基于球面剖分格网的矢量数据组织模型研究 总被引：5，自引：0，他引：5
针对球面剖分格网系统的优势和目前矢量数据存储方式存在的缺陷,提出基于球面剖分格网系统的矢量数据组织模型,以期更有效地存储和管理大范围多模式的矢量数据.主要讨论了矢量对象在不同格网层次下的剖分组织方法及其重构表达问题,并创新性地提出了球面矢量交换文件格式(SVE).同时,基于球面剖分格网系统设计了矢量数据的空间拓扑关系构建模式及多层次表达方式,为球面的矢量对象空间分析奠定了理论基础. 相似文献
7.
Patrik Ottoson Hans Hauska 《International journal of geographical information science》2013,27(3):213-226
Systems for landscape visualization and geographical data handling require methods for efficient data access. Retrieval of data from large geographical databases, ten to thousands of Gbytes, is usually optimized with spatial indexing mechanisms. The simplest form of spatial indexing is achieved by dividing the database into congruent grid cells. The subsequent subdivision of the grid cells can be based on so-called quadtrees. Quadtrees for two-dimensional division and subdivision are appropriate for cartographical data. A geographical database, with objects stored in geocentric or geodetic (geographical) co-ordinates, requires indexing mechanisms that take into account the shape of the Earth. In this paper, we present a method for indexing of geographical data, named Ellipsoidal Quadtrees (EQT). In contrast to other global indexing methods, EQT is based on the Earth ellipsoid and not a spherical approximation. EQT division and subdivision make it possible to divide the Earth surface into a mesh of quadrangles with equal areas. We will demonstrate that EQT is flexible. It can be used for indexing databases of various sizes, including national and global databases. Tests on real data show that the performance of EQT is good. 相似文献
8.
试论地理信息系统与地球系统科学的关系 总被引：3，自引：0，他引：3
本文对地球系统科学的概念及其发展和学科特点进行了阐述,在此基础上探讨了地理信息系统在地球系统科学中的地位与影响,并对其发展方向进行初步评述。 相似文献
9.
地理元胞自动机模型研究进展 总被引：6，自引：0，他引：6
元胞自动机(Cellular Automata,简称CA)是一种基于微观个体的相互作用空间离散动态模型,其强大的计算功能、固有的平行计算能力、高度动态及空间概念等特征,使它在模拟空间复杂系统的时空动态演变研究具有较强的优势。文章回顾了元胞自动机的发展历程,阐述了CA在地理学中的主要应用领域和研究进展,在此基础上,以现实世界地理实体及现代城市扩张特征为视角,分析目前CA研究所面临的问题,并对其未来的研究趋势进行了初步探讨,认为以下3个方面将是未来CA研究的热点：① 利用不规则元胞及可控邻域的CA模型,对不同规则或不同邻域地理实体的模拟研究;② 采用三维元胞自动机对现代城市扩张进行立体化模拟,以克服二维CA模型的缺陷;③ 将矢量元胞自动机模型应用于地理实体的模拟研究,进一步提高模拟精度。 相似文献
10.
地球系统空间格网及其应用模式 总被引：2，自引：1，他引：1
全球变化与地球系统科学研究涉及跨圈层、跨投影带的中-大-超大尺度问题,对全球地学信息系统(GGIS)、全球空间格网(GSG)及数字地球提出了新挑战。在剖析GSG研究现状的基础上,指出需从地球系统整体上设计一个多领域普适的全球三维空间格网———地球系统空间格网(ESSG),以支撑全球变化及地球系统科学研究。结合领域特点,提出了构建ESSG的8项基本要求,并基于球体退化八叉树格网(SDOG)设计并实现了一种满足该要求的SDOG-ESSG模型;介绍了SDOG-ESSG模型在地球系统空间数据集成、三维建模、多尺度表达、对象变化表达、数据检索与云服务、过程模拟及空间环境安全规划与可视化决策等方面的7种典型应用模式。 相似文献
11.
Spatiotemporal data model for network time geographic analysis in the era of big data 总被引：1，自引：0，他引：1
Bi Yu Chen Hui Yuan Shih-Lung Shaw William H.K. Lam Xiaoling Chen 《International journal of geographical information science》2016,30(6):1041-1071
There has been a resurgence of interest in time geography studies due to emerging spatiotemporal big data in urban environments. However, the rapid increase in the volume, diversity, and intensity of spatiotemporal data poses a significant challenge with respect to the representation and computation of time geographic entities and relations in road networks. To address this challenge, a spatiotemporal data model is proposed in this article. The proposed spatiotemporal data model is based on a compressed linear reference (CLR) technique to transform network time geographic entities in three-dimensional (3D) (x, y, t) space to two-dimensional (2D) CLR space. Using the proposed spatiotemporal data model, network time geographic entities can be stored and managed in classical spatial databases. Efficient spatial operations and index structures can be directly utilized to implement spatiotemporal operations and queries for network time geographic entities in CLR space. To validate the proposed spatiotemporal data model, a prototype system is developed using existing 2D GIS techniques. A case study is performed using large-scale datasets of space-time paths and prisms. The case study indicates that the proposed spatiotemporal data model is effective and efficient for storing, managing, and querying large-scale datasets of network time geographic entities. 相似文献
12.
日益增长的无人机飞行需求与有限的低空空域之间的矛盾愈发激烈,世界各国都在推进无人机管控政策和技术手段研究,即便在最自由的美国G类非管制空域,管理当局也在制定更为严格的无人机管控措施。无人机云端管理系统作为一种新型的数字化监管手段,其系统建设框架和技术路线得到了国内外学者和监管部门的广泛关注与研究。地理信息技术作为云端管理系统的应用技术之一,具体体现在以下几方面:利用全球导航卫星系统(GNSS)实现无人机精准空间定位;通过遥感技术(RS)获取影响无人机飞行安全的地理约束要素信息;基于地理信息系统(GIS)对低空地理空间数据进行组织管理以及构建低空虚拟地理环境等。论文结合团队在无人机低空应用上的研究进展,指出地理信息技术可以在云端管理和航路规划方面为无人机运行管理提供解决方案。 相似文献
13.
本文基于S.Beer空间分辨率圆锥,应用等级体系理论,结合地理学有关研究成果,探讨建立一种具有尺度单元结构性质的区域地理系统模型———区域地理系统单元等级圆锥。研究认为,区域地理系统单元等级圆锥由地理最小结构单元、地理基本功能单元、地理景观单元、地理景观类型单元与地理景观类型组合单元组成,它们分别实现地理学“最小空间粒度划分”、“基本空间过程分析”、“空间过程共轭分析”、“类型划分”与“类型间相互作用”的研究方法,分别体现地理学“还原分析”、“过程分析”“整体分析”、“类型分析”与“综合分析”的研究思想。 相似文献
14.
人地系统可持续过程、格局的前沿探索 总被引：14，自引：7，他引：7
本文结合笔者近年来在人文地理学前沿问题探讨的综述,阐释了人—地系统相互作用时空分异规律是现代地理学最高层级的科学难题、也是决定未来地理学前途的关键问题的认识,提出了截至目前开展人地系统综合研究所采用的“过程归纳、区域比较、定性分析、逻辑判断”等4个实用方法,并围绕着区域均衡、资源环境承载能力、地域功能、空间结构等4个前沿领域,讨论了影响区域发展格局变化的驱动力、自然圈对人类活动圈层的作用、综合地理区划原理和方法、以及“生活—生产—生态”空间结构变化规律等研究的学术思想,探讨了“未来地球”框架下区域可持续发展研究的意义和重要命题,认为“自然科学和社会科学交叉”、“基础研究和决策应用贯通”的复杂性科学基础理论体系和综合研究集成方法体系建设,将深刻影响着人地系统过程和格局的研究进展。 相似文献
15.
全球离散格网的建模方法及基本问题 总被引：1，自引：0，他引：1
全球离散格网(Discrete Global Grid,DGG)模型是数字地球及空间信息格网的基础,不同的建模方法不但影响空间数据的存储和管理效率,而且影响全球GIS的操作功能。该文介绍了DGG的评价标准,将DGG的建模方法归纳为3种类型:经纬度格网模型、自适应格网模型和正多面体格网模型,重点分析了不同类型球面离散格网模型的几何结构、单元特征和应用模式。最后,提出了DGG在Global GIS中亟待解决的基本问题,包括编码、精度、应用、误差、整合和定位问题。 相似文献
16.
基于QTM的海平面上升分析与模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
针对海平面上升影响范围分析与模拟这一国际前沿问题,通过研究基于球面四元三角网(QTM)的关键技术问题,包括复杂拓扑关系计算、LOD剖分、球面水淹分析、基于QTM的多分辨率的DEM数据组织方法和分析精度的相关性评定等,以.Net和Direct3D为开发工具,设计开发了基于QTM的海平面上升影响范围评估模型。该研究结果可为全球海平面上升影响的防灾减灾决策提供有效支撑,并推动了球面数据模型和球面格网拓扑分析的理论成果在全球变化预测相关领域的应用进展。 相似文献
17.
地理格网模型研究进展 总被引：14，自引：2，他引：12
地理格网系统起源于早期的制图研究,并发展成为表达复杂地理现象、综合分析自然与人文数据、模拟地理系统功能与行为的基本方法。地理格网系统的组成包括格元、格边和格点,格元代表了区域面状特征,格点确定了格元的基本位置和点状特征,格边用于度量格元间的通量关系。在现代地球测量技术驱动下,地理格网系统的功能从传统的地图定位框架与地理现象表达,进一步拓展出多源地理空间数据融合、地理综合分析等新功能。研究椭球空间下的地理格网系统构建模型、误差分布、地学计算等是地理格网系统研究的前沿和基础性科学问题。 相似文献
18.
上海市基础地理要素编码标准编制研究 总被引：6，自引：0，他引：6
江绵康 《地理与地理信息科学》2006,22(2):1-4
对以城市道路和街坊为核心的基础地理要素编码方法进行研究,克服了传统的城市基础地理要素编码方法中因人为因素造成编码在唯一性、扩展性和稳定性方面的缺陷,提出将编码内容与地理要素的地理位置相关联,且充分体现唯一性、扩展性和稳定性的网格化城市基础地理要素编码方法。由该方法编制的覆盖上海全市的基础地理要素编码可供上海城市规划、建设与管理使用。同时为促进上海空间基础地理信息的共享和交换,推动城市GIS的开发利用创造条件。 相似文献
19.
Yizhong Sun Chi Yao Shixiang Zhao Mingzhu Xu 《International journal of geographical information science》2014,28(12):2495-2510
This article presents a method to uniquely identify vector geographic objects based on their spatial position and geometric characteristics. The method comprises three steps. First, a grid-based spatial indexing (Quadtree grid) is automatically generated according to location, shape and size of the geographic objects. This allows for a simple Quadtree grid generation (the level, row and column number) for every geographic object by three grid parameters (origin, start and end size). Second, a set of algorithms have been developed for extracting geometric characteristics (e.g. representative points, outline and orientation) of geographic objects corresponding to the grid. Third, a strategy for the unique identification of geographic objects is proposed in order to integrate the Quadtree grid and the geometric information. The application of the proposed method is presented in a case study conducted in Jiangsu Province, China. The experiment indicates that this method is more efficient than existing methods at positioning, searching and querying. The unique identifier is also shown to be useful as a technical method to support geographic information systems analytical applications, such as the matching, conflating and sharing of spatial objects. 相似文献
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球面格网系统是一种新型栅格数据模型。在全面检索和分析前人相关研究成果的基础上,将球面格网系统分成4种类型:基于经纬线划分的格网系统、基于正多面体划分的格网系统、基于Voronoi划分的格网系统和混合格网系统;并针对各种不同类型的格网,分析了同级格网单元的空间几何特征及不同级别格网之间的层次嵌套等特性。通过对比分析,给出不同格网系统的优缺点及其适用领域,认为不存在满足所有需求的通用的格网系统,相关应用只能针对具体情况,选用最适宜的格网系统。 相似文献