地球信息科学学报

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合作新起点和新机遇——香港中文大学卫星遥感地面站建立庆典大会贺辞

路甬祥

2005, 7(4): 1-1.

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香港中文大学刘遵义校长: 值此香港中文大学卫星遥感地面接收站第一期工程落成和太空与地球信息科学研究所成立之际,我谨代表中国科学院并以我个人名义,向您以及香港中文大学的同仁们表示热烈的祝贺。八年前,在香港回归祖国的时候,中国科学院与贵校合作成立了地球信息科学联合实验室,使双方的合作迈进了新的阶段。八年来,我们一直非常关注这个重要的联合实验室,我们也非常感谢您及贵校历任领导对这个新兴学科的大力支持,使双方共同建设的科学研究平台逐步发展成了地球信息科学发展的一个窗口。

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香港中文大学太空与地球信息科学研究所建立

本刊编辑部

2005, 7(4): 1-1.

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香港中文大学太空与地球信息科学研究所于2005年10月5日正式建立。它是国家遥感中心的香港基地。研究所由研究、教育培训和技术转移三部分组成。其主要研究方向包括:多云多雨地区遥感、虚拟地理环境、城市与城市群地理信息系统、都市人居住环境分析与模拟、智能交通系统、空间综合人文学与社会科学。研究所辖下之地球信息科学研究生学部,独立招收硕士和博士研究生,并开设地球信息科学硕士课程和相关的证书课程。研究所配备一个中高解析度的遥感卫星地面接收站,为从事对地观测的研究员与学生提供理想的研究平台。

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季风热带与亚热带地区的遥感应用实验

陈述彭, 周成虎, 陆锋

2005, 7(4): 2-4.

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1 遥感应用实验的历史经验 20世纪末,在中国南方热带、亚热带地区,由原国家科委、科技部和中国科学院先后组织过多次大型遥感应用实验。例如,海南岛三次航空遥感系列专题制图(1963),一次富铁遥感找矿(1972),腾冲资源遥感(1978),二滩、龙滩水电站工程地质评估 (1980)、洞庭、鄱阳湖洪涝灾害监测(1991,1998), 三峡生态移民(1990-),广东鼎湖山自然保护区生物地球化学指示植被(1987),SIR-CR-SAR生态与环境综合分析(1997)、香港、航空微波遥感实验飞行与城市环境太空影像地图集编制(1999)等。

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香港中文大学卫星遥感地面接收站第一期工程竣工

本刊编辑部

2005, 7(4): 4-4.

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卫星遥感地面接收站是香港中文大学太空与地球信息科学研究所的重要设施。卫星遥感地面接收站将于本年内开始运作。记录及处理从卫星接收到的遥感数据,届时可为香港、华南及周边地区的政府与私人机构提供各项有用资料。

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孤东油田植被演化遥感分析

汪小钦, 王钦敏, 刘高焕, 励惠国

2005, 7(4): 5-9,2.

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本文利用从1984-2001年多时相的TM和ASTER等遥感数据,对孤东油田近二十年来的植被演化规律进行研究,分析油田开发的不同阶段对植被的影响。结果表明,在油田开发初期,植被遭到毁灭性的破坏,使区域生态环境严重恶化。油井建成后,被破坏的生态环境逐步得到恢复,并向着顺向演替的方向发展,目前孤东油田的生态环境正在向着良性循环方向发展。

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青藏高原MODIS图像冰雪信息挖掘与动态监测分析

方墨人, 田庆久, 李英成, 郭童英

2005, 7(4): 10-14.

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针对西藏地区的环境特点,对适应大区域尺度及全球尺度的MODIS数据进行冰雪信息挖掘与监测的方法进行改进,提出适于西藏地区MODIS数据雪信息提取的技术途径,实践表明,该法对冰雪情监测具有较好的实用性。

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遥感图像检索系统的设计与实现

朱光良, 陆丽珍

2005, 7(4): 15-19,24.

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海量遥感图像的检索与管理,需要研究有效的基于内容的图像检索方法。目前,对遥感图像的CBIR研究,主要集中在颜色、纹理、形状等视觉特征检索方法上,尚缺乏实用系统。从面向实用的遥感图像检索系统(RSIQuery) 的体系架构设计入手,着重分析了CBIR遥感图像数据模型和数据组织方式,并给出了系统的初步实现。

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高光谱图像模糊识别分类及其精度评价

闫永忠, 万余庆

2005, 7(4): 20-24.

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高光谱遥感是在特定光谱域以高光谱分辨率同时获取连续波长的地物光谱图像,并能提供更多的精细光谱信息,有利于选择各种单一地物光谱差异明显的波段,使得高光谱遥感应用于更广的地物识别中。文中采用模糊识别的绝对值指数法对高光谱图像进行识别分类,并对分类结果进行像元级的评价。

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小波变换和数学形态学的高分辨率图像居民地识别

翟辉琴, 王明孝

2005, 7(4): 25-28.

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利用小波变换和数学形态学的方法对高分辨率遥感影像的面状地物居民地进行识别提取。经实验结果得出, 利用小波变换对图像进行纹理分割,而后再用数学形态学的基本运算组合成的各种算子,选择合适的结构元素,可以完成图像居民地的提取,并进行了矢量跟踪,得出的结果可以直接应用于GIS。

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小波和IHS变换结合实现ETM图像波段融合

胡子付, 曾志远, 张振龙, 王文姬

2005, 7(4): 29-32.

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采用小波变换和IHS结合的方法实现了ETM多光谱波段和ETM全色波段的融合,并与传统的IHS融合的结果进行比较,结果表明小波和IHS变换相结合的方法优于IHS方法。

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光学遥感大气订正模型及其相关问题分析

何立明, 阎广建, 王桥, 李小文

2005, 7(4): 33-38.

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首先说明了大气的影响作用和大气订正的必要性。接着总结了大气订正的基本问题:侧重分析了大气订正的模型和反演方法;还包括大气、气溶胶参数的反演;辐射传输软件用于大气订正函数的计算;邻近效应的处理;查找表的创建;大气订正的精度分析等。

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决策树方法在环境物理量场与暴雨之间关系研究中的应用

张海玲, 过仲阳, 吴健平, 林珲

2005, 7(4): 39-42.

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根据香港天文台提供的2001年8月和2002年6-7月业务区域谱模式(ORSM)物理量场预报值,运用空间数据挖掘中的决策树方法研究了空间环境物理量场变化与暴雨中心降雨量之间的关系。结果表明,研究区暴雨中心降雨量的多少与周边相对湿度,海平面高度,温度和经向风速以及这些物理量场所处的纬度位置关系密切,而与这些物理量场所处的经度位置和纬向风速关系较小。

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中国民航客运(国内)空间格局与竞争态势分析

陆锋, 萧世伦, 陈洁, 周成虎

2005, 7(4): 43-49.

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利用统计分析和可视化方法,综合考虑行政、经济、人口和旅游吸引指标,采取抽样方法选择了60个具有代表性的国内大中城市,以近期发布的中国民航班期数据为基础,研究了构成中国民航运输网络的9家民航公司的通航城市和航线网络特征,并分析了各公司相互问的竞争关系。结果表明,三大航空集团和海航的航线呈多中心网状分布,而其他5家航空公司航线呈明显的单中心/双中心放射状分布;在运营中,三大航空集团和海航具有明显的垄断优势。而它们之间也存在明显的竞争关系。其他航空公司在构成中国民航运输网络骨架的大中城市航线运营中处于明显的竞争劣势。研究成果对航空公司航线、航班调整、代码共享和民航政策制订具有参考作用。

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改进SPIHT算法及硬件高速实现

曹圣群, 黄普明, 于伟, 鞠德航

2005, 7(4): 50-53.

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基于小波变换的SPIHT图像压缩方案是一种实用高性能图象压缩编码算法,但原始SPIHT算法链表式编码限制了其在高速处理中的应用。本文提出了一种改进的SPIHT压缩编码算法,在确保恢复图像质量与原始算法基本相当的基础上,改进算法可以采用并行流水结构实现,有利于高速处理中的应用,可以对高达40×8Mbit／s的原始图像实时压缩和去压缩。

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基于边界替代的人口数据空间化方法研究

刘业森, 杨小唤

2005, 7(4): 54-58.

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首先将山东省各县市按级别分类,利用回归方法得到不同级别县市的城镇居住密度与农村居住密度,然后根据乡镇驻地位置,构造Voronoi图来替代乡镇边界。在此基础上利用各乡镇人口数据与居民点数据计算得到各 Voronoi图形的居住密度,并将该密度赋予每个图形的发生点(即乡镇驻地位置),而后利用反距离插值算法,并结合窗口移动平均处理,得到全省的居住密度分布图。使用居住密度分布图和居民点分布数据,计算人口分布数据。并根据每个县市的图上汇总人口和统计人口,计算得到各县市的调整系数,使用该系数对每个栅格的人口数进行调整,保证了各县市总人口不会出现误差。最终得到山东省1km×1km栅格的人口分布数据。最后选取某些样本县, 在样本县内对比每个乡镇图上的人口与实际统计人口,结果表明该人口分布数据有较高的精度。

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资源环境数据格网的构建及其应用

诸云强, 朱少霞, 李爽

2005, 7(4): 59-62,66.

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资源环境、数据共享的紧迫性需要一个全新的资源环境研究平台,在该平台上不仅需要实现资源环境数据资源的共享,而且还要实现专业应用系统、计算模型、工具软件的共享。根据上述应用需求,利用数据格网技术,提出了资源环境数据格网的概念。遵循开放式格网服务体系结构构建了三层的资源环境数据格网,探讨了资源环境数据格网构建的关键技术。以1991-2001年环北京地区土地沙化分析为例,阐述了利用资源环境数据格网的应用。

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坐标拟合的双向解算与矩阵系数的生成

周卫

2005, 7(4): 63-66.

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在地理信息系统、机助制图等应用中,四参数与七参数拟合是坐标转换的重要方法。采取重合点坐标可获得正反算两套拟合参数,从而实现正反算求解。本文阐述了基于四参数与七参数这两种转换模型,通过重组矩阵模型,推求反算数学模型,采用一套拟合参数进行正反算的方法,并给出相应系数矩阵的自动生成程序和解算过程。

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电子政务信息系统的动态权限管理研究

王卫国, 闾国年

2005, 7(4): 67-70,76.

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地理信息系统技术已经成为电子政务建设中的一个重要组成部分。本文结合电子政务流程化的特点探讨了电子政务GIS的权限管理．将电子政务系统中的GIS权限分为非流程权限和流程权限。提出了角色、业务及动态流转中都可具有GIS的功能和数据权限。重点分析了基于业务流程的GIS访问控制,通过角色设定业务功能模块,业务实例化形成动态的业务,通过实例化业务规则确定GIS权限,通过业务流转指定动态权限继承的权限模型框架。采用分层权限管理模式以及权限包进行GIS权限的“访问验证”和“访问控制”,实现了权限按需、按流程分配,而权限的分配与回收由系统动态实现。

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高速公路养护管理信息系统设计与开发

王华斌, 万庆

2005, 7(4): 71-76.

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针对高速公路养护管理作业的特点,设计了高速公路养护管理信息系统。并在对系统的总体需求分析基础上,阐述了系统建设目标,总体结构和主要功能组成,并分析了系统建设过程中应用动态分段技术处理公路线性特征、多源养护数据的组织与集成、公路病害数据采集等关键技术的实现。

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文物管理信息系统的构建与应用——以浙江文物管理信息系统为例

祝炜平, 王治文, 吴建平

2005, 7(4): 77-80,85.

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文物管理信息系统在国内已经有多种,包括考古学文献情报检索系统,博物馆藏品管理系统,各种文物的考古学资料数据库和文物管理信息系统。但前三类系统各有其局限性,第四类系统尚在探索阶段。本文即是对浙江的文物遗存进行分类,确定文物遗存的编码方法的第四类系统的一个探索。即对文物进行6个方面属性的编码描述, 包括文物类别、埋藏地点、经纬度、文物年代、文化类型、保护级别等,以及对每一个文物遗存长短不一的文字描述; 并运用相关的Visual Basic,ComGIS,MapObjects,Multi-Scale GIS等技术建立含文件建立、编辑、查询及帮助等功能的浙江省文物管理信息系统;另系统还运用了虚拟技术,对文物进行多角度全方位的展示,进行遗存分布特征的研究,向公众展示文物遗存和文物遗存数据的管理等。

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露天矿区土地复垦及生态重建数据库的设计与实现

师华定, 王立, 白中科

2005, 7(4): 81-85.

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矿区土地复垦与生态重建研究以及复垦模式的验证、推广,都需要借助数据库技术对多年研究数据进行有效的组织管理。本文论述了土地复垦与生态重建数据库设计过程中的用户需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计以及数据库的实施与维护。该研究促进了矿区土地复垦与生态重建工作的信息化。

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大学城(TCGIS)系统特点与功能分析

陈明星, 查良松, 金宝石, 张峰

2005, 7(4): 86-90.

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随着高等教育事业的蓬勃发展,各地大学城纷纷涌现,大学城是一种人口密度高、动态变化频繁、结构较为独特的一种地域现象;涌现的同时出现了许多问题——大学城内各个学校之间难以协调,多种事务得不到有效管理, 各种资源不能得到有效使用。首先提出建立适合大学城综合管理的大学城地理信息系统(TCGIS)的概念,同时介绍 TCGIS系统的开发环境,在此基础上总结TCGIS系统的特色与实现中的关键技术,然后对TCGIS系统作总体设计和功能分析,为管理者提供高效管理的科学方法与模式。

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信息技术发展对GIS产业的影响分析

刘利

2005, 7(4): 91-94,100.

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在分析信息技术对GIS产业影响机制及发展趋势的基础上,分析了其对GIS产业的影响。认为网络化将会给 GIS产业发展带来多方面的深刻影响,信息技术已成为GIS产业技术发展的重要创新因素,GIS产业将朝着综合化和多样化方向发展。

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水平面上太阳辐射空间模拟对比研究

田永中, 朱莉芬, 岳天祥

2005, 7(4): 95-100.

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面域的太阳辐射数据是进行其他各项有关辐射研究的基础。由辐射台站的点数据来模拟太阳辐射的空间分布时,传统的模拟方式都会产生精度与效率之间的矛盾。直接以辐射观测值与其影响因子建立非线性回归模型,以各因子的面域数据来模拟水平面上太阳辐射的空间分布,与引入了辐射基数值的模式相比,模型的误差更小,复相关系数大于0．96,运算效率提高29-286倍。当采用模拟的天文辐射经验公式来计算辐射基数时效率仍可提高2-11倍。用两种方式的回归模型模拟中国1km栅格的水平面太阳辐射,平均差值仅2.41％,而本文模式模拟结果与实测值更为接近。

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城市大气污染扩散GIS模拟分析——以福州市为例

陈红梅, 汪小钦, 陈崇成, 池天河

2005, 7(4): 101-106.

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以福州市为例,分析了GIS在环境模型研究中的主要应用范围;剖析了GIS与环境模型结合的三种层次。在 GIS技术支持下建立了城市点源和线源大气污染扩散模型,采用大气污染扩散模型与GIS的嵌入式的紧密集成技术,进行福州市大气污染扩散模拟,直接采用等值线的方式表达大气污染物在不同气象条件下空间分布模拟结果, 为城市大气污染源的管理和时空模拟提供了一个良好的可视化分析环境。模拟结果表明:2000年福州市区工业路附近区域与福新路附近区域出现SO2高浓度;湖东路、八一七路、福新路、六一北路围成区域出现NOx高浓度,为机动车污染严重的区域。污染物浓度分布与污染源的空间分布和排放量密切相关。

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区域尺度农田氮磷非点源污染与模型应用分析

王姗娜, 梁涛

2005, 7(4): 107-112.

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分析了农田非点源污染对生态环境的危害性,并阐述农田氮、磷非点源污染的机理及其在不同自然条件下的影响因素和监测方法。同时,对农田非点源污染的定量化、应用效应等进行了对比分析。此外,结合农田非点源污染与相关模型作了应用实例分析。

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一种以FCD模型从SPOT影像提取植被覆盖率的方法

江洪, 汪小钦, 陈星

2005, 7(4): 113-116.

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论及以FCD模型原理提取植被覆盖率的方法;同时,针对SPOT影像的波段特征,重新构造了相关指数:植被指数(VI)、裸土指数(BI)和阴影指数(SI),并在ERDAS软件系统上对该方法进行了实验。然后,通过野外实地考察,应用 GPS、数码相机等进行实地采点,并对该方法得出的结果进行了验证。结果表明,总体精度达到了80％以上,说明该方法具有较高的提取精度,能满足大中尺度的植被覆盖率调查要求。

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福建生态环境信息图谱数据库系统设计与实现

余明, 廖克, 李春华

2005, 7(4): 117-121.

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本文在福建省生态环境基础信息图谱,各类型单元的归并与属性信息的提炼,定量指标确定的基础上,设计研制了福建生态环境综合信息图谱数据库系统。同时探讨了生态环境综合信息图谱和属性数据双向查询与检索, 以及在不同尺度下显示图谱空间格局与属性数据的关联查询。

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空间点集自动概括方法的优化设计

彭唬, 齐清文, 刘兆礼, 姜莉莉

2005, 7(4): 122-126.

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在考虑空间点集整体结构的前提下,从系统的观点和人类视觉的角度出发,把空间点集划分成三个子集:边界点子集、聚集中心子集和内部点子集。对于边界点子集采用并改进Delaunay三角网方法确定边界点以及边界点的取舍;对于聚集中心,采用模糊聚类分析方法确定中心点子集的组成。最后在确定边界点子集和聚集中心子集的前提下,设计内部点子集自动化简的最优化方法。

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黄土高原地貌形态分形算法三维表达应用

纪翠玲, 池天河, 齐清文

2005, 7(4): 127-130,143.

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黄土高原是我国乃至全世界的一个十分独特的地貌单元,对其复杂多样的地貌形态的研究和可视化表达一直备受关注。本文概述了地形地貌的传统表达方法,之后介绍了曲面建模、DEM模型和分形技术等常用的三维地形地貌建模方法,重点介绍了分形技术。并使用分形地形建模算法中最常用的随机中点位移法模拟生成了几类主要的黄土高原地貌形态．取得了较好的效果。

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土地利用结构优化图谱研制——以科尔沁沙地典型样区为例

吕红峰, 王静爱, 岳耀杰, 周洪建

2005, 7(4): 131-134.

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地学信息图谱是一种现代信息技术条件下的地理时空分析方法论。本文阐述了土地利用结构优化图谱的时空尺度、情景过程、层次结构、图谱和模型的互馈等科学问题。提出遥感影像信息源和前期工作产生的土地利用现状、生态安全单因子评价系列的征兆图谱,中期工作得出的生态安全及土地利用综合评价系列的诊断图谱,后期的土地利用优化情景系列的实施图谱。各层次图谱在分类和分级体系上要具有一定的统一协调性。科尔沁沙地八仙筒镇的优化实例表明,应用地学信息图谱进行土地利用结构优化可以实现对过去、现在和未来的反演、评价和预测,进而为区域土地可持续发展提供决策依据。

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基于XSLT的图示表达规则的设计与实现

尹章才, 李霖, 朱海红, 王铮

2005, 7(4): 135-140.

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地理信息的符号化在ISL/dIS19117中称为地理信息的图示表达,包括表达目录、表达规范和表达服务3个主要部分。其中表达目录组织一系列的表达规则,用于测试地理要素的空间要素与地图显示环境．如显示时间、显示比例尺、地图显示的方向等,并调用表达服务。表达规范描述地图符号的图形参数,为表达服务提供参数属性值。表达服务提供符号生成操作,其函数参数值来源于表达规范。表达规范与表达目录相对独立,共同构成了表达信息。同一表达目录可以调用不同的表达规范,从而生成不同的地图。同样表达规范也可以被不同的表达目录调用。表达信息与地理要素独立,并分开存储在不同的地方。图示表达规则是根据制图知识,推理地理信息的几何与属性,并从图式规范中匹配出相应的地图符号。本文结合表达规则与可扩展样式单语言转换(XSLT．eXtensible Style Sheet Language Transformation)的特点,提出了基于XSLT的图示表达规则模型,采用XSLT描述表达规则,能便于表达规则的网络共享与实时交互。并以地理标记语言GML为对象．通过XSLT将GML转换为基于XML的自定义地图制图标记语言MapML,在此基础上,对MapML进行了符号化,生成SVG地图。实验表明通过XSLT能有效测试与分析地理数据的空间特性与专题属性,并顾及了地图显示比例尺。

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《地球信息科学》学报第7卷2005年总目次

2005, 7(4): 141-142.

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