摘要：数字高程模型(digital elevation model,DEM)是地学分析应用的基础数据。目前对国际上多套开放DEM产品的精度分析与比较依然有所欠缺。以机载激光雷达数据生成的高精度DEM和数字表面模型(digital surface model,DSM)为参考,以平均误差(mean error,ME)、均方根误差(root mean square error,RMSE)、90%线概率误差(linear error at 90%probability,LE90)为统计指标,评价5种开放DEM产品(ASTER、AW3D30、MERIT、SRTM和TanDEM-X 90 m)分别表达DEM和DSM时的高程精度。实验结果表明,5种产品的高程精度存在明显差异,在山地森林区域的实际精度都低于各自目标设计精度。作为DEM使用时,5种产品都对地面高程存在显著高估,其中MERIT产品(ME为2.82 m,LE90为12.19 m)和SRTM产品(ME为4.74 m,LE90为11.75 m)的精度更高,TanDEM-X产品高估最严重且精度最差(ME为10.39 m,LE90为22.83 m)。当作为DSM使用时,5种产品都对地表物体高程存在显著低估,其中TanDEM-X产品(ME为-3.69 m,LE90为16.99 m)和AW3D30产品(ME为-5.34 m,LE90为16.81 m)精度更高。误差的空间分布受地物覆盖类型影响,在森林覆盖区域比居民地区域的误差更严重。相对坡度而言,地表物体的高度对5种DEM产品的高程误差有更强影响,各产品的高程误差随着地表物体高度的增加而显著增强。

摘要：地图是地理学的语言,视觉变量是地图学的基础理论。然而,当前对地图视觉变量的研究主要以经验描述归纳为主,视觉机理解释不足,存在感知顺序不清晰、“形状”视觉变量划分粒度不精细、“位置”视觉变量界定不清楚3个基本问题。本文在总结眼—脑系统中的主要视觉神经元的基础上,详细分析了视觉变量的神经机理,研究发现:①视觉变量的感知顺序首先是亮度和色彩,其次是简单的位置、方向、尺寸,最后是复杂的形状和纹理;旅游图的眼动实验表明,利用色彩能够被优先感知的特点,可以将色彩作为视觉线索,用于加强地图的视觉层次,引导读者的视觉注意力。②曲率可作为形状视觉变量的细分变量;可持续发展制图案例表明,曲率视觉变量可以有效用于表达定性、定量信息。③位置能够被视觉神经元直接高效识别和处理,应该被定义为一个视觉变量,但是在强调图形位置精度的情况下,它不宜变化。导航地图和印象地图的对比实验表明,位置视觉变量能够引起显著的视觉和情感唤醒度差异。本文研究结果可加深对地图视觉变量理论的理解,可为可持续发展制图、个性创意地图设计等提供新的视觉设计理论。

摘要：地图自动综合的研究随着地图与地理信息系统科学的发展不断深入,从早期的地图目标几何量测与图形简化至制图综合知识的运用、制图综合方法评价与集成、乃至在线综合与综合服务的出现。本文针对当前移动地理信息服务对地图随时、随地为所有人和所有事提供实时服务的要求,主要探讨了移动环境中地图自动综合的概念、特征与系统架构等相关理论与技术方法。本文首先从广义的角度阐述了地图自动综合所处的移动环境,并提出其至少由计算环境、表达环境、传输环境和应用环境4个部分组成,并指出制图综合在这几个方面与传统环境的差别。进一步从制图综合基本问题出发,阐述了移动环境地图自动综合的概念。考虑用户的移动性,从制图综合发生机制、地图认知、地图信息传输等方面分析了移动环境地图自动综合的特征,主要包括制图综合范围、综合交互、综合约束、综合效率、综合表达等方面。基于OpenGIS的服务架构,扩展了移动GIS通用的Client-Server架构,设计了移动环境制图自动综合的系统架构,并分析了该系统中客户端和服务器端的功能。本文采用PostgreSQL/PostGIS作为空间数据库管理系统,在JUMP环境中,基于JTS实现了部分制图综合算法,并实现了GML和SVG的移动地图显示。最后,以南京市湖南路商业区居民地数据为例,实现了移动环境中的不同层次的居民地简化。

摘要：地理分析模型作为求解地理问题、模拟地理环境、支撑决策分析的重要资源,在虚拟地理环境(或数字孪生地理环境)的构建中发挥着重要作用。集成多领域具备不同模拟能力的地理分析模型,能够更加全面的表达现实地理环境,支撑构建可视、可用、可分析、可交互的虚拟地理环境。针对地理分析模型的集成应用方法,本文系统性梳理了当前的研究进展,从地理分析模型的演进特征、支撑虚拟地理环境构建的途径、多模型的集成方法和地理信息服务的相关支撑技术等方面进行了综述。总结发现,通过多模型集成来解决复杂地理问题已经成为广泛认可的研究途径,自然—人文相结合、融合大数据与深度学习的集成建模也越来越受到关注。然而,现有模型集成方法仍然面临个案化的局限,在处理异构模型的兼容性方面难以形成持续可复用的集成成果,导致模型集成容易陷入到重复的技术改造工作中。借鉴信息服务领域的容器化理念,本文提出了“地理分析模型容器”的思路并进行了方法实现。通过设计柔性装配结构的信息交互通道和事件响应机制的功能计算通道,构建了能够持续积累和提升模型集成复用能力的容器,并基于此种模型容器来进行配置式的模型集成应用。

摘要：随着需求日益多样化、复杂化,传统的Web版遥感影像查询系统,存在用户交互能力弱,服务器响应速度慢,离线操作能力差等弱点,而且传统的查询系统没有与农作物监测很好结合。针对以上不足,该文结合Silverlight技术、LINQ技术、WCF技术,运用多层架构思想,针对轨道固定和变化的2种卫星,设计了2种遥感影像数据的快速查询算法,建立了一个适合农作物监测的基于Silverlight的遥感影像查询系统。实验结果表明,该算法提高了查询的执行效率和系统的响应速度,系统响应时间比传统系统缩短了25%。同时增强了系统的离线操作能力,减轻了服务器的压力,能够较好地应对大量用户并发访问。该系统在遥感影像快速查询和农情监测及农作物估产方面有较好的应用前景。

摘要：国际大洋钻探计划是地球科学中规模巨大、历时长久的国际合作项目,其数据具有来源复杂、存储分散、格式多样等特征。现有岩芯、测井、文献等数据库平台建设较早,数据组织不统一、检索条件单一、分析应用困难,缺少集成且多样的可视化及分析工具,不利于数据的统一管理、有效整合、高效调度、广泛共享和综合利用。针对上述问题,论文首先剖析了全生命周期的国际大洋钻探科学数据产生流程和组织形式,并分析国际大洋钻探数据要素分类和描述体系,构建了顾及全生命周期的国际大洋钻探科学数据模型,在此基础上,提出包含数据组织、数据查询和专题制图的国际大洋钻探科学数据整合和服务应用框架,设计基于弹性搜索引擎数据冷热分离的数据存储、基于要素按需整合思想的数据查询和可定制可配置的钻孔数据专题制图方法,最后开展了在线验证平台研发实践。研究结果表明,本数据模型及应用框架具备支持数据统一存储、多要素查询和灵活制图等能力和特点,可为科学大数据的高效管理和应用提供借鉴。

摘要：用户情感对空间注意力、决策和记忆力具有重要影响。情感与地标关联可在增强用户认知地图能力的同时,提高导航效率。当前研究侧重于情感地标在导航中的作用,对其在复杂室内环境中的提取方法关注较少。以大型商场为研究对象,提出基于用户生成内容的情感地标显著度定量评价模型,进而实现室内情感地标的自动化提取。首先,利用网络爬虫技术获取某大型商场的用户评论数据;其次,基于SnowNLP对用户评论进行情感分析,并将分析结果扩展至认知显著性度量体系中;然后,利用层次分析法和指标相关性的组合赋值法计算显著度指标的权重,构建情感地标显著性综合评价模型;最后,利用层次聚类算法提取分级地标,依据分级地标设计符合用户认知的多尺度室内导航地图,通过用户实验验证地标提取方法的可用性。该研究推动室内导航地图设计的标准化,为室内智能化导航服务提供有益的补充。

摘要：课程思政已成为专业课教学的关键环节之一,无论是理论课教学,还是实验课教学都有必要在教学设计过程中考虑课程思政的合理切入.本文以南京师范大学GIS原理课程实验教学为例,探讨了GIS原理课程实验的特点及在GIS原理实验中设计课程思政实验的初步探索,希望可为相关专业开展GIS实验课程思政教学提供参考.

摘要：空间关系表达了空间数据的相互约束,在空间查询语言、数据检索及空间分析中具有重要作用。当前关于空间关系的研究,多基于简单地理对象,或者只对某一种空间关系进行独立的算法设计,难以满足多粒度对象多种空间关系的统一表达与计算。为此,本文利用几何代数运算的对象无关性和维度无关性,构建简单对象空间关系计算算子,并将其推广到多粒度对象,实现全空间地理信息系统框架下多粒度对象三种空间关系的一体化表达与计算。最后,以三角网求交算法为例,证明了算法的可行性,为全空间GIS中空间关系的表达和计算提供了借鉴。

摘要：GIS不仅关心空间目标自身的时间、空间和属性特征,还必须能够处理其与所处环境间的关系。体/体拓扑关系计算是三维空间目标之间拓扑关系计算的难点,为此,本文提出一种体/体拓扑关系计算方法:基于点集拓扑理论,利用维度扩展的9交模型(DE-9IM)对体/体之间存在着的8种有意义的拓扑关系进行描述;通过比较空间目标各部分(内部、边界和外部)的交集,从而判断空间目标之间的拓扑关系;设计了一个体/体拓扑关系计算算例,对算法进行详细阐述;最后,设计了体/体拓扑关系计算实验,验证了方法的有效。