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：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：场景草图是人们对周围环境认知结果的概括性表达,研究人们空间认知能力和场景草图不同特征之间的关系是实现场景草图与地图匹配的重要基础之一。然而,现有研究中仍然缺少空间认知与面要素间方向关系相互影响的研究。本文使用基于锥形模型的四方向模型和八方向模型以及基于投影的MBR模型描述场景草图中面要素间的方位关系,将空间认知能力划分为心理旋转能力(MRT)、方位能力和复杂图形记忆能力(CFT),设计认知能力实验,分析在社区级尺度下多类型场景中人们空间认知能力差异和场景草图面要素方位关系之间的相关性。研究表明:在居民区、商业区等等面要素类型丰富且分布复杂的区域:①心理旋转能力和场景草图面要素方位关系呈正相关;②方位能力和面要素方位关系呈显著正相关;③复杂图形记忆能力和面要素方位关系则没有明显关联,而在面要素类型单一分布规整的区域,3种空间认知能力和面要素方位关系则关联不明显。本文研究结果可以为场景草图在数据库中匹配寻址提供支持,也表明草图中地物间的方位关系是一个合适的匹配因子。

摘要：声音地图在描述自然人文环境、记录历史文化、辅助城市规划等方面有着较大的应用潜力。当前的声音制图以噪音制图为主,对声音景观的关注不够,还存在声源数据获取成本高,听觉信息难以视觉表达等问题。针对上述问题,本文提出一种利用带位置标签的声音数据进行声音制图的方法。首先,综合声音景观理论和城市印象理论,梳理出声音地图的四类构成元素:声音标志、声音路径、声音区域和背景声音。然后引入深度学习、空间聚类等方法,设计了从带位置标签的声音数据中解析声音地图元素,提取声音类型、声压级、频率以及情感的技术方法。在此基础上引入联觉的概念,设计了声音标志点符号、声音路径线符号和声音区域面符号,给出了它们的多变量颜色编码方案。最后,以南京仙林大学城为例,对所提出的数据分析和符号化方法进行了实验验证,结果表明本文方法在有效性和效率均优于象形符号方法。本文所提出的方法有望丰富声音数据的分析手段、丰富声音的符号化方法。

摘要：进入信息时代,地图制图呈现大众化趋势,大众制图时代来临。人人都能制作地图,但制图质量却参差不齐,如何实现地图制图由专家主导的“授人以鱼”扩展为面向大众的“授人以渔”成为当前的研究热点,迫切需要发展智能化、个性化的制图方法。AI绘画通过机器学习和深度学习等技术,使计算机能够模拟人类艺术家的创造力进行图像创作、编辑和合成图像。AI绘画能否为智能化、个性化制图提供一种新的技术途径?针对这一问题,首先梳理出了由文本生成图像、图像编辑、草图转化为图像、风格化神经渲染、图像风格迁移5类典型AI绘画技术。然后,逐一分析这些技术在游戏地图绘制、地图脱密脱敏、心象地图绘制、艺术感地图绘制、地图风格迁移等方面的应用。最后,总结AI绘画在地图制图中面临的地图内容理解、制图知识规则嵌入以及结果地图的可读性等挑战,以期丰富对AI地图制图的讨论,启发创新性AI制图应用与研究。

摘要：来源于计算机图形学领域的风格迁移概念引起了地图学领域的广泛关注,涌现出大量地图风格迁移算法与评价实验,同时存在地图风格概念不明、风格迁移结果缺少评价等问题。首先,从概念上分析了地图风格的含义与风格地图的适用场景;其次,对现有风格迁移方法进行综述,详细对比分析基于概率统计的、基于内容解析的以及基于神经网络的3类图像风格迁移方法;然后,解析图像到地图、遥感影像到地图以及图像到地貌晕渲等3类主要地图风格迁移方法,对比了矢量与栅格地图风格迁移的优缺点;最后,针对参考图如何选取、风格迁移结果如何评价、风格迁移如何融入地图设计3个方面,对后续地图风格迁移研究进行了展望。

摘要：利用几何代数的多维统一性与运动表达的简明性特征,设计了用几何代数向量场拟合进行地表坡向表达和提取的新算法。基于高斯合成曲面模型模拟的多尺度格网DEM数据,对坡向计算的正确性、抗噪性及空间整体性进行验证和统计分析,显示几何代数向量场拟合方法能正确提取地表坡向,且较之三阶反距离平方权算法具有更强的抗噪性;选取5类典型的不同地貌类型数据进行最优窗口和坡向提取试验,黄土丘陵,梁、峁、塬和风沙地貌的最优窗口大小分别为13、11、11、11、17,所提取的坡向可以较好地反映不同地貌类型的结构特征。

摘要：河道的有效管理是维持河道健康生态状况的前提条件。针对河道健康数据存在的跨部门管理、存储效率低下、语义信息被忽略等问题,提出了一种基于本体的河道健康数据存储方法。构建了河道健康领域的本体模型,设计了基于Neo4j图数据库的河道健康数据存储方法。以上海市宝山区河道为例,开发了河道健康可视化原型系统,实现了河道健康本体数据在概念、关系、属性和实例的存储与查询。设计了2种不同本体存储方式查询效率的对比试验,验证了本文方法的有效性和可行性。

摘要：随着城市化进程的不断加快及暴雨等极端天气的时有发生,道路积水问题愈发严重,影响了市民的出行和城市正常运行,因此有必要对道路积水信息进行动态可视化,而数据的集成与管理是从多源数据到道路积水信息的关键一环。为了更加直接有效地表达道路积水信息,提出了面向城市内涝动态预警可视化的多源时空数据集成与管理方法,构建了道路积水时空数据模型,探讨了积水数据与道路数据的匹配方法,并设计了面向道路积水动态预警的原型系统,实现了道路积水深度的提取与发布。以南京市主城区某区域对该方法进行了实验案例分析,实验结果表明,提出的数据集成与管理方法在进行道路积水可视化时具有一定的可行性。

摘要：地理分析与模拟是新时代地理学发展的国际研究热点,特别是在国内自然地理学科快速发展的前景和要求下,面向地理分析与模拟的地理学人才教育培养变革亟待开展.本研究通过高校、科研院所、企业等在实践教学中的引领作用,突破理工科在新时代地理学人才教育培养过程中面临的实际难题,以国产地理分析与模拟平台为核心,以“开放学习—系统培训—主题竞赛”为手段,设计“一个核心三个抓手”人才培养建设框架,形成有标准可依的“认知—理解—创新”一体化地理学人才教育体系,以中国特色自主品牌系统构建推动国际地理学研究前沿问题的解决,从而为国内外高校构建多样化、特色化的地理学人才培养模式提供参考性意见.