摘要：由于历史和应用场景等原因,地理信息数据格式多样、坐标系不统一,在数据应用和共享时需要进行坐标转换。现有坐标转换软件功能不齐全、支持数据格式少、依赖第三方平台,针对上述问题,本文分析坐标转换软件的关键技术,并基于开源库设计坐标转换软件,该系统支持多种格式二三维地理信息数据的坐标转换,功能齐全、转换效率高、操作简单,已在多个地市取得良好的应用效果。

摘要：针对传统PM2.5浓度空间分布模拟方法忽略了城市内部如道路、工厂、居民区、景区等不同微环境整体对PM2.5浓度影响机制的缺陷,本研究提出一种微环境PM2.5浓度场景分异的理论假设,并以湖南长沙主城区为例,结合基于污染先验知识划分的城市微环境场景空间分布与自主设计加密观测场获取的203个监测点小时PM2.5浓度加密数据,分析城市微环境PM2.5浓度场景时空分异特征.在此基础上,耦合地理加权回归(GWR)与人工神经网络(ANN)方法,构建微环境场景增强下的PM2.5浓度空间分布精细模拟GWR-ANN模型,开展城市内部高空间分辨率PM2.5污染制图.结果表明:不同微环境场景间PM2.5浓度存在显著时空差异,地表覆盖类型相同但分别位于2个不同场景的监测点间PM2.5浓度差会随时间发生变化;耦合微环境场景变量的GWR-ANN模型能够有效精细模拟PM2.5浓度的空间分布,模型拟合效果与交叉检验精度指标整体优于无场景变量参与的GWR-ANN模型(除部分时相较为接近外,检验R 2:0.76~0.84vs.0.57~0.81);场景增强下的PM2.5浓度空间分布100m级分辨率模拟估算结果可以较好揭示研究区PM2.5浓度高低值局地变化特征.

摘要：从非开挖水平定向钻进(Horizontal directional drilling,HDD)装备技术、地下生命线工程的探测与信息化、双向对穿HDD技术、大口径HDD技术、HDD回拖力计算模型、地表变形与冒浆6个方面开展了文献调研工作,分析了HDD装备与技术研究应用进展:世界上最大回拖力(20000 kN)的电驱动钻机被设计并研发;电磁感应法被广泛用于既有生命线的空间探测,复杂干扰下的数据解析与精度提高仍是研究重点;基于三维数据,融合建筑信息模型、人工智能、大数据等技术,借鉴美国“811”体系,局部完成了地下生命线的信息化;采用对穿技术完成了长距离的地下生命线敷设;基于过程化的HDD工艺参数、设备参数和控制监测技术被大量应用,有效提升了应用中的风险识别能力;针对不同地层条件下的回拖力计算为设备选型提供了依据,并为HDD多学科融合研究提供了途径;复杂地质条件下的冒浆、卡钻等热点和难点也得到初步探索研究,构建了理论、实验和数值分析模式,为提高HDD的应用效率和质量提供了依据.综合国内外研究进展,进一步分析了HDD的发展趋势.

摘要：通过遥感影像与基准年数据对比获得变化信息是目前地表覆盖数据增量更新的主要变化数据来源,但现有方法不能直接更新地表覆盖矢量数据。本文设计了一种包含变化对象的空间位置和类型信息的地表覆盖增量数据模型,发展了一种引入面/面二维交细分类型的地表覆盖矢量数据增量更新方法。该方法首先采用基于目标整体交、差结果的欧拉数的E-WID层次拓扑关系模型区,分析了地表覆盖矢量数据更新中的14种二维交细分拓扑关系类型;然后根据这些二维交细分类型,设计了9条自动更新处理规则。最后开发了一套基于根据二维交细分类型处理规则的地表覆盖数据增量更新原型系统,并用实际数据验证了其正确性。

摘要：不同于地面地震,隧道空间的特殊结构使得其波场十分复杂,基于实际隧道模型的全波场数值模拟是有效认识隧道空间内波场传播规律的重要手段。关于这方面的研究以往多是基于直角坐标系,而隧道作为类似空气柱的特殊地质模型,采用柱坐标系下的全波场数值模拟对认识隧道空间的波场特征更有意义。基于柱坐标系下的一阶弹性波速度-应力方程,推导任意偶数阶交错网格差分格式,设计了人工截断边界和隧道自由边界,对岩性分界面、断层破碎带、溶洞等隧道典型不良地质模型进行数值模拟与波场特征分析。研究结果表明:基于柱坐标系下的一阶弹性波速度-应力方程,采用交错网格有限差分算法结合FCT技术,可实现隧道空间全波场高精度数值模拟,波场特征符合波的运动学与动力学特征,为隧道空间复杂波场特征的认识和资料解译提供有效的依据。

摘要：矿产资源利用现状调查成果数据种类多、数据量大,对其进行传统人工更新效率低、成本高,针对矿产图储量数据高效匹配与自动更新等需求,提出基于先验知识与空间拓扑的智能更新方法。通过分析矿产储量图组织与存储特点,归纳矿产图先验知识并将其转换成图形空间拓扑关系约束,对储量块段图形及其注记之间空间拓扑关系进行分析。将先验知识与拓扑规则应用于矿产图数据变化检测、数据识别与提取、数据匹配、数据更新等关键过程,采用数据字典、叠加分析等方法,实现储量数据的匹配与自动更新。设计、开发自动更新原型系统,实现矿产图文件、储量块段图形、注记圆及相关储量数据属性信息的智能匹配与更新。研究结果表明:采用本文方法通过对储量数据进行更新实验,其更新效率是人工更新的上百倍并能克服人为操作失误,验证了基于先验知识与拓扑规则的矿产图储量数据智能匹配与更新技术的可靠性与有效性。

摘要：地表覆盖/土地利用矢量数据中存在大量包含成千上万个空洞(甚至嵌套空洞)的复杂多边形,现有空间数据索引没有表达复杂多边形及其空洞之间的包含关系,导致空间数据冲突检测与更新等处理存在计算量大、效率低等问题.针对此问题,提出了一种存储多边形包含关系的四叉树索引方法.该方法根据结点中的多边形与四叉树相应象限中轴线相交的方式将多边形对象分为5种类型,即仅与X正轴相交、仅与X负轴相交、仅与Y正轴相交、仅与Y负轴相交以及与XY轴都相交,并将这些多边形对象分别存储在相应层次索引结点中的5个子列表(桶)中,然后在结点多边形对象中存储多边形之间的父子包含关系.最后设计并实现了该索引及相应的查询、插入、删除等算法,并用实际地表覆盖数据验证了本文方法的有效性.实验结果表明,采用本文索引方法的复杂地表覆盖矢量数据增量更新效率数倍于现有四叉树索引方法,且随着数据量的增加效率提高更明显.

摘要：针对目前高密度电阻率法所采用的数据处理方法主要是把地质结构体视为二度体进行二维处理,从而二维数据资料处理结果只是一种近似解释,其计算精度与反演效果达不到精确反演的要求,设计一种典型的地质体模型,利用有限单元法进行正演计算,对含有高斯随机误差的各测线二维正演数据分别进行高密度电阻率法二维、三维反演,对比二维和三维的反演结果。最后在广东某场地采用高密度电阻率法对岩层划分,利用二维勘探的数据进行二、三维反演。研究结果表明:三维反演受高斯随机误差的影响更小,反演结果与实际地质模型更接近;三维反演在岩层划分中更能凸显岩层分界面区域,岩层的空间分布及岩层、覆盖层的整体连续性能更真实地体现,与钻探结果吻合程度更好。

摘要：交通流量是反映城市道路重要性以及城市道路在交通运输中发挥现实作用的重要指标。结合人类出行轨迹数据和路网数据,在充分考虑道路的几何特征(即长度、拓扑连接、分布密度、接近中心性和中介中心性)、属性特征(即道路等级)的基础上,进一步考虑道路长周期的周平均交通量这一衡量道路重要性的语义特征指标,提出了一种顾及道路交通流量语义信息的路网选取方法。首先,根据格式塔准则的连续性和方向一致性构建道路选取的基元——stroke单元;在此基础上,统计这些stroke单元的几何特征、属性特征指标,并结合移动轨迹数据计算各stroke单元的周平均日交通量作为道路选取的语义特征指标。然后,探测不同特征指标的熵值变化以确定不同道路选取指标的权重,并定义道路重要性评价的综合指标,对城市路网进行综合选取。最后,采用武汉市路网数据和出租车轨迹数据对该方法进行验证。实验表明,该方法能够保持原始路网的连通性和整体路网骨架,同时选取结果能够刻画出发挥重要职能的路段,反映人们的出行规律特征。此外,该方法可以发现道路网中设计等级较高但是实际中使用率却很低的路段,可为道路网的评价与规划等应用提供参考。

摘要：有效利用参数间已知的等式约束信息能够提高最小二乘解的精度,消除秩亏,但是等式约束能否消除或减弱平差模型的病态性尚不明了,由此提出了一种通过消除部分参数将等式约束病态问题转化为无约束问题的方法。然后分析了等式约束对病态问题的影响,用简单实例证明了加入约束后,系统可能呈现良态或病态,它的性态由原设计阵和等式约束共同决定,并提出了求解等式约束病态问题的诊断-正则化两步方法。最后用一个数值实例验证了该方法的可行性。