对地上实体、地形表面和地下实体的集成建模是国内外研究的热点。本文以单纯复形理论,提出了一种以约束Delaunay三角网为纽带,用边界表示模型-不规则三角网-四面体格网的集成空间数据模型,对地上实体、地表和地下空间对象进行无缝集成。用边界表示模型表达地面上复杂的对象,用不规则三角网表达地形,用四面体格网表示地质体对象。对传统的逐点插入法构建约束Delaunay三角网算法进行改进,生成约束Delaunay三角网,对地上实体和地表进行集成。其对不同的地层数据分别进行Delaunay三角剖分,构成四面体剖分的上下边界,构建上、下地层之间的侧边界,形成空腔,进而对空腔进行四面体剖分,形成分层表达的地质体对象。同时设计了一个原型系统,对算法进行验证,展示了其实验结果。

近年来,基于LIDAR点云数据的建筑物重建模型一直是研究的热点。目前,出现的许多算法对简单建筑物,如平顶房屋、人字行屋顶及其他规则房屋的重建取得了不错的效果,但是,对于结构复杂的建筑物重建问题仍然有待解决。针对这一问题,本文提出了一种利用等高线簇分析从LIDAR数据中自动重建复杂建筑物模型的新算法。该算法是一种自底向上的数据驱动方法,以等高线所反映出的建筑物轮廓特征为基础,充分利用等高线封闭性和明确的拓扑关系,采用等高线形状分析的方法来实现建筑物的检测和模型识别与重建。算法实现分为4个步骤,首先,通过对LIDAR点云数据的DELAUNAY三角化跟踪提取等高线,然后利用等高线的长度,面积等形状参数来提取建筑物等高线,再通过拓扑分析,以及形状匹配的方法对等高线进行分簇,得到同一建筑物不同组成部分的等高线簇,最后,对各簇等高线进行模型参数优化并按拓扑关系进行重组得到完整的建筑物模型。通过对多层次、多曲面等复杂建筑物的重建实验证明了此方法的可行性。

为提高传统Dijkstra算法的搜索效率,满足车载导航中路径规划实时性的要求,本文利用SuperMapGIS平台的网络编辑功能,设计了一种基于SuperMap的改进Dijkstra算法。首先,结合道路网络的空间分布特性,在SuperMap中构建了道路网络;其次,设计算法,根据起止节点合理限制算法的搜索区域,并以经典Dijkstra为理论基础实现最短路径的求解;最后,结合需要设计了约束条件下的路径规划算法。在城市道路网络中的应用实例验证了算法的有效性。

地图概括是实现多比例尺地图生产和更新的一种重要理论方法。目前,国际国内制图学界对地图概括的研究主要集中在发展地图概括算法方面,在地图概括的质量评价方面的研究还很少。为此,本文以信息论为理论基础,以地图概括中空间目标几何信息的传递问题为研究对象,以相应空间目标几何信息的传递效率来度量地图概括中单个空间目标的概括质量。首先,建立了地图概括的空间信息传递模型,描述不同比例尺地图之间空间信息的传递过程。进而提出了地图概括过程中空间目标(即:线和面目标)几何信息的传递模型,并且对地图概括中空间目标几何信息的传递状况进行了评估,给出了具体的计算和实现方法。最后,通过实验初步验证了地图概括中空间目标几何信息传递模型的可行性。

随着北京社会经济的快速发展、人口的快速增长以及人民生活水平的不断提高,人民群众对于优质教育教学资源的需求越来越强烈,而教育的公平性和均衡发展也受到了人民群众和政府越来越多的关注。基础教育的均衡发展更多的需要依靠教育主管部门的政策支持,而政策的制定又需要根据教育均衡发展的实际情况有针对性的制定,那么首先就要对首都基础教育的均衡情况进行分析。本文基于GIS技术和统计学方法,采用差异系数法,选取相关指标,建立首都基础教育均衡性评价模型,利用ArcEngine组件和.Net技术集成开发并实现模型,对首都基础教育均衡性、资源配置均衡性、教育质量均衡性做出评价,为教育决策部门提供决策支持。

近年来,我国的旅游业蓬勃发展,积累了大量的数据,有效地分析和理解这些数据,可以更好地服务于旅游业,并促进其健康科学地发展。鉴于此,引入几个算法对旅游点及旅游线路进行科学定制与设计,提出了利用极大团对旅游点进行筛选组合的新算法,同时对建立国内旅游查询系统的可行性及系统背后的算法进行了分析。实验结果表明,所提出的算法适合大规模问题,可对旅游及科研部门制定宏观策略提供参考,同时建立国内旅游查询系统也是可行的,即自驾游者可随时上网或用手机查询国内的最佳旅游景点组合、旅游线路及驾车路线,也可查询国内任意两点间的最短行车路线和任一座城市的任两点间的最优公交乘车路线,这将大大方便人们的生活。