地球信息科学学报

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地球信息综合分析

地理数据的不确定性研究

承继成, 金江军

2007, 9(4): 1-4.

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目前地理数据不确定性是制约遥感(RS)与地理信息系统(GIS)发展的主要因素之一,直接影响地理数据分析的空间决策支持系统输出的可信度。如何识别、量化、跟踪、减少、可视化表达地理数据不确定性,已引起地理信息科学领域专家的广泛重视,成为3S领域新的研究热点。本文先阐述地理数据不确定性研究的重要性,然后分析地理数据不确定性产生的根源,最后提出开展地理数据不确定性研究的方法及地理数据不确定性的优先研究领域。

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地球信息综合分析

森林碳蓄积量估算方法及其应用分析

杨海军, 邵全琴, 陈卓奇, 张帅

2007, 9(4): 5-12.

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近些年来,森林锐减、土地退化、环境污染、生物多样性丧失,特别是人类活动产生的C0₂浓度急剧上升和由此导致的温室效应等是目前人类面临最严峻的全球环境变化问题,所以全球碳循环问题日益成为全球变化与地球科学研究领域的前沿与热点问题,其中陆地生态系统碳循环又是全球碳循环中最复杂、受人类活动影响最大的部分。而森林生物量占整个陆地生态系统生物量的90%,因此,为了正确评估森林在全球碳平衡中的作用,了解森林生态系统在碳循环中的作用,森林的碳动态研究正日益成为人们关注的重点。本文总结了估算森林固碳量的几种方法——样地清查法、模型模拟法和遥感估算法,分析了它们的特点及应用等有关问题。

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地球信息综合分析

坡谱信息熵尺度效应及空间分异

李发源, 汤国安, 贾旖旎, 曹志冬

2007, 9(4): 13-18.

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选取陕北黄土高原48个不同地貌类型区,以其对应的1∶10000及1∶50000数字高程模型(DEM)为数据源,运用比较分析与数理统计的方法,分析了坡谱信息熵在陕北黄土高原的空间分异特征及尺度效应。结果显示,坡谱的信息熵在一定程度上可以反映地表的复杂度,坡谱信息熵和沟壑密度间有较好的幂函数关系,随着坡谱信息熵的增大,样区沟壑密度也增大。坡谱信息熵的空间分异和陕北黄土高原的黄土地貌形态在空间上的变异是相关的,可将其作为地貌类型划分的判别因子之一。

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地球信息综合分析

林业数据挖掘与可视化的应用分析

王占刚, 庄大方, 邱冬生, 明涛

2007, 9(4): 19-22,141.

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面对海量的林业空间与非空间数据,提取隐含的信息是"数字林业"急需解决的关键问题之一。数据挖掘和可视化是处理和分析海量空间数据的有力工具,利用它们可以有效地剖析隐藏在数据背后的信息与知识,为我林业规划与决策提供服务。本文将空间数据挖掘和可视化技术整合为一个有机的整体,集成两者的优势,阐述了可视化技术在空间数据挖掘研究中的意义。并讨论了空间数据可视化表达模式和可视化与空间数据挖掘的整合。针对林业资源数据的特点,提出在可视化表达空间数据的基础上对林业数据的多维信息进行综合分析。最后,开发了原型系统,初步实现了林业数据可视化挖掘。

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地球信息综合分析

云南边境生态环境数据组织管理研究

李晋, 齐清文, 郭朝辉, 姜莉莉, 邹秀萍, 刘美玲

2007, 9(4): 23-28,39.

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生态环境数据合理有效地组织与管理,对于开展区域生态环境研究意义重大。本文首先探讨了生态环境数据组织管理的基本流程。在此基础上,指出生态环境数据分类编码与元数据的规范化,以及生态环境模型的设计是实现生态环境数据组织管理的难点所在。随后,笔者以云南边境地带生态环境数据为例,提出了生态环境数据分类编码与元数据方案。并且在深入剖析生态环境数据特征的基础上,重点研究了生态环境数据的建模方案,提出了生态环境辅助数据模型(EcoADM)。最后,简要介绍了云南边境生态环境数据库管理原型系统的建设。

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地球信息综合分析

松嫩平原西南部水域信息图谱分析

何月, 王明常, 邢立新, 饶萍, 许军强

2007, 9(4): 29-33.

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地学信息图谱综合了地学景观规律性、简洁性和数学模型的抽象性,它是现代空间技术与我国传统研究成果结合的产物,它可反演过去、预测未来。基于地学信息图谱原理与表达方法,采用遥感与地理信息系统技术,通过对松嫩平原西南部水域1979、2001年两期遥感数据,进行水域遥感信息图谱变化研究与图谱分析表达。研究表明,1979年松嫩平原西南部水体总面积为2018.22km²,2001年面积为1488.12km²,减少了530km²,水域变化的动态度为1.01%,主要影响因素是土地沙化、草地退化以及过度的人为开发造成的。通过多种景观指数图谱理论来表达水域的变化特点,反映水域要素的相关性和数量关系。利用遥感与地理信息系统相结合的方法,对松嫩平原西南部遥感水域信息,反演了研究区的水域动态变化。

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系统模型与网络应用

相山铀矿田地貌形体DEM模型应用分析

张万良, 张杰林, 刘德长, 张静波, 叶发旺

2007, 9(4): 34-39.

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数字高程模型(DEM)是对地球表面地形地貌的数字表达、模拟,DEM在地质学中得以广泛的应用。相山DEM由1∶5万地形图数字化而成,基于DEM的面积-高程曲线的计算,表明相山地区地表总体侵蚀严重,但由于组成地表物质的岩性差异和地质构造活动强度不同,侵蚀程度不均匀。铀矿床矿点多出现在高程变异系数不是太小也不是太大的区域,即铀矿床矿点的分布与地表侵蚀程度有关。

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系统模型与网络应用

几种离散格网模型的几何稳定性分析

明涛, 庄大方, 袁文, 王占刚

2007, 9(4): 40-43,99.

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对仅从剖分单元的形状和面积的变形研究,不能完全表达格网模型几何稳定性作了分析,并提出了从研究格网结点空间分布均匀性在多分辨率剖分过程中的变化出发,分析格网系统稳定性的研究思路,并选择能直接反映格网结点分布特性的四个统计量作为格网结点均匀性的评价指标。对几种离散格网系统的几何稳定性进行比较和评价,分析了不同格网生成方式对稳定性的影响,最后,在此研究基础之上,提出了进一步研究的工作方向。

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系统模型与网络应用

河北省互联网发展的地理特征分析

董志良, 白翠玲

2007, 9(4): 44-50.

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信息流在社会空间结构研究尤其是在城市和区域空间结构研究中,占据了越来越重要的地位,本文以网络的基础设施-网络带宽数据为基础,分析了信息流的等级结构和结构模式,揭示了目前河北省互联网网络结构的空间特征,并对其未来的发展提出初步的设想。

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地理信息系统设计应用

面向用户群的WebGIS场景设计框架初探

丰江帆, 张宏, 闾国年, 乔延春

2007, 9(4): 51-56.

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可用性问题是制约WebGIS进一步发展的主要障碍。为了提高WebGIS的可用性,需要给予用户提供有用的图形表示和操作,以使用户无需分心于那些不必要的交互和领域特征。基于场景的设计是实现这一目标的有效方法。该文在研究以人为中心的设计和基于场景的设计以及其他相关问题的基础上,提出一种以用户为中心的We-bGIS场景设计框架,对内容体系和关键技术做了重点探讨。并结合实例初步验证了该框架的可行性,旨在提高WebGIS人机交互的自然性和高效性。

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地理信息系统设计应用

基于WebGIS定制平台的开发与应用

李安波, 闾国年, 孙小燕, 黄丙湖, 孙亚琴

2007, 9(4): 57-63.

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基于柔性设计、定制及框架技术,形成应用型WebGIS定制平台的概念及框架,提炼了平台的高柔性、多粒度功能复用、充分可定制三大特点,进行了数据定制与配置、界面定制与配置、功能定制与配置等功能的研究与设计。基于WebGIS定制平台的开发与应用实践证明:该开发模式实现了多个WebGIS应用系统的敏捷开发,较好地支持了数据共享、功能复用与界面的一致性。

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地理信息系统设计应用

分布式栅格空间数据库引擎设计与实现

陆丽珍, 朱光良, 刘仁义

2007, 9(4): 64-69.

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栅格空间数据库引擎RasSDE是实现海量栅格数据的分布式查询和高效管理的关键。提出一种面向对象的栅格空间数据组织模型,设计了分布式四层RasSDE的体系结构,分析了数据库服务层、应用接口层、应用层等相关技术,讨论了RasSDE核心组件OMSAC开放多数据源空间数据访问组件的架构,给出了基于RasSDE的中国海监飞机扫描仪图像处理及三维仿真平台应用系统实例,系统实现面向对象的栅格空间数据组织、统一的海量栅格空间数据管理以及分布式栅格空间数据计算等主要目标。对RasSDE和ArcSDE的磁盘读写、网络传输综合性能对比试验表明,RasSDE的栅格数据网络传输效率比ArcSDE的要高,可以满足海量栅格空间数据传输的要求。

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地理信息系统设计应用

电力GIS网络模型的设计和实现

胡斌, 江南, 陈钟明, 邵华

2007, 9(4): 70-73.

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针对电力系统可靠性和实时性高,电网结构复杂,数据量大等特点,对电力GIS的网络模型进行了深入研究,并根据分析结果设计和实现了电力GIS的网络模型。该模型把电网的网络结构映射为几何网络和逻辑网络,实现了地理图与逻辑图的相互映射,通过引进复杂边和复杂交点技术解决了边"破碎"和点"破碎"问题,从而大大简化了查询维护和网络分析的复杂性。该模型支持高效率的电网网络拓扑结构的实时重构,已在我们的输配电网GIS中进行了成功应用。

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地理信息系统设计应用

面向虚拟地理环境的空间信息共享研究

杨慧, 温永宁, 闾国年, 韦程

2007, 9(4): 74-79.

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虚拟地理环境作为一种基于地理研究并提供地学分析的三维可视化的地理空间信息平台,需要解决物理存储分散、数据格式多样的空间信息资源的共享问题。本文研究了虚拟地理环境下的空间信息及其元数据的组织管理方式,定义面向对象思想定义简单的空间信息对象实体,通过对其进行迭代和组合来表达复杂空间信息对象,设计出具有元数据信息的空间信息对象XML描述方案。研究了如何构建集中式的空间信息对象管理与分布式的空间信息服务相结合的空间信息共享体系架构,通过提供对空间信息对象的浏览、分析、操作的Web服务,使得虚拟地理环境在网络中进行资源交换、信息共享、协同工作以及提供决策能得以实现。

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地理信息系统设计应用

基于ArcGIS Server的海域使用管理信息系统开发

张瑞林, 肖桂荣, 王国乾, 王钦敏

2007, 9(4): 80-84.

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针对福建省海域使用信息化管理过程中存在的问题,提出利用.NET技术来构建B/S(Browser/Server)和C/S(Client/Server)混合结构系统的思想,设计了海域使用管理信息系统的基本框架,研究了空间数据的管理模式,并以海域使用的业务流程为主线,以ArcGIS Server为海域空间数据管理平台,开发了集业务功能和GIS功能为一体的海域使用管理信息系统,实现了省、市、县三级海洋部门的联合应用,为福建海洋资源的开发利用提供一个信息共享与管理平台。

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地理信息系统设计应用

GML&SVG的开放式WebGIS设计与应用

邬群勇, 王钦敏, 周成虎, 陈传彬, 黄瑞垠

2007, 9(4): 85-88.

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GML作为一种空间信息的编码、存储和交换格式,已逐渐被接受并广泛使用,为实现空间信息的共享和WebGIS的进一步发展提供了一个强有力的工具;SVG作为一种网络时代的图形文件格式标准,综合了矢量图形、位图图像和纯文本的优点,对网络环境有天然的适应性,代表未来网上图形传输发展的方向,因此,基于GML&SVG的WebGIS研究与应用具有广泛的实用价值和应用前景。文中提出了利用GML进行地理信息的存储和集成,并用SVG实现地理信息的Web显示,操作的开放式WebGIS体系结构和解决方案。且在此基础上,建立了GML&SVG的WebGIS应用系统。

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地理信息系统设计应用

B/S多层结构的湖泊数据库WebGIS服务系统的设计与应用

赵纯真, 李晓玫, 何宝金

2007, 9(4): 89-93.

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B/S多层模型是计算机网络软件工程领域内的一个趋于成熟的系统设计思想。以多层模型的思想构建We-bGIS可以解决系统深层次应用开发的诸多问题,已成为当今GIS研究热点之一。湖泊科学数据库WebGIS服务系统旨在促进数据共享,为科研工作者提供基础数据支持。本文在分析比较几种国内外数据发布系统基础上,以数据仓库的理念为指导,设计了B/S的多层体系结构湖泊数据库WebGIS系统。前台利用了动态服务器主页(ASP)技术,Web服务器采用Microsoft公司的Internet Information Server(ⅡS)。中间层采用SuperMapIS地图发布引擎,后台数据库采用了空间数据库引擎用于管理SQL SERVER企业数据库中存储的海量数据。本文围绕系统构建过程中所用到的方法和技术,探讨了B/S多层结构WebGIS的应用和实现。

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地理信息系统设计应用

我国地理信息系统专业教材建设应用与发展

沈婕, 汤国安, 杨红, 龙毅

2007, 9(4): 94-99.

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对我国GIS专业教材的基本情况做了调研,并从GIS教材的应用范围与领域、教材所适合的学生专业情况,针对学生层次等方面进行了分析,同时介绍了GIS教材的地理分布及作者所在单位的分布状况。另外对教材所存在的问题与原因进行了分析,并提出了改进的建议与意见。

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地图学与遥感应用分析

现代地图与地图学概念认知及学科体系探讨

袁勘省, 张荣群, 王英杰, 卢斌莹

2007, 9(4): 100-108.

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现代地图与地图学是传统地图与地图学发展到现代阶段的必然结果。本文重点探讨现代地图与地图学的基本概念和学科体系。文章从现代地图的特性、功能、构成要素/基础及拓展,以及地图科学分类及拓展等基本问题入手,分析了国内外现代地图与地图学概念定义的发展演变,给出了现代地图与地图学较为精练、准确的概念定义;讨论了现代地图学的学科结构体系和由传统到现代过渡时期的学科基本名称与研究内容;最后展望了未来地图学的发展前景。

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地图学与遥感应用分析

黄河源区玛多县土地利用/覆被及景观格局变化的遥感分析

张帅, 邵全琴, 刘纪远, 徐新良

2007, 9(4): 109-115,128,141.

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采用了黄河源地区1977、1990及2003年MSS、TM的3个时相遥感影像,通过人机交互的解译与GIS的空间分析,提取了玛多县3个时期的土地利用/覆被信息。分析了玛多县各地类的数量变化和空间变化特征。另外对景观生态空间分布格局,利用FRAGSTATS软件对玛多县景观级别的动态特征进行了分析。结果表明:玛多县的土地利用/覆被类型以草地为主,占全区总面积77.93%;退化现象十分严重,主要是草地覆盖度的降低以及草地沙化;景观破碎化程度在前期呈下降趋势,而后期呈上升趋势,景观斑块形态越来越偏离规则而变得复杂、多样。

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地图学与遥感应用分析

南昌市城市用地的扩展及其驱动力分析

左丽君, 张增祥, 谭文彬, 王长有

2007, 9(4): 116-122.

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本文通过解译多时相南昌市遥感影像,分析了28年间南昌市主要建成区扩展的时空特点,并对其驱动力进行了探讨。南昌市主要建成区的用地扩展目前处于快速增长阶段,扩展过程中分别受到了交通线和赣江的引导作用和限制作用,并且以占用耕地为主。人口、工业发展、利用外资以及政策等方面的因素构成了南昌市主要建成区用地扩展的软环境影响因子,交通区位、自然条件等硬件条件也不同程度地影响着主要建成区的扩展方向。

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地图学与遥感应用分析

自动子空间划分在高光谱影像波段选择中的应用

苏红军, 盛业华, 杜培军

2007, 9(4): 123-128.

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针对高光谱遥感影像数据量大、维数高的特点,结合联合熵波段选择算法,提出了一种自动子空间划分的改进方案。该方法充分利用了影像各波段数据之间的局部相关性,根据波段间相关系数矩阵图像的"分块"特点,将整个波段空间自动划分为若干个子空间,然后再进行波段选择。实现了在删减冗余信息的同时选择出含有主要信息的特征波段组合的目的。将此方法得到的结果与用联合熵得到的结果进行了比较分析,结果表明自动子空间划分的联合熵波段选择方法具有较好的效果。

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地图学与遥感应用分析

雷达与光学图像小波融合方法研究

高文涛, 汪小钦, 凌飞龙

2007, 9(4): 129-132,139.

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本文基于区域差的绝对值,提出了一种新的双正交小波融合算法,并应用于TM与JERS-1SAR的融合研究中。该方法与传统的小波融合相比,更能充分利用参与融合影像的信息,具有更强的数字图像细节表征能力;与基于区域方差的小波融合相比,具有更小的计算量;与主成分融合、乘法融合及Brovey融合等方法相比,具有更好的光谱保持能力,且该小波融合结果更清晰。实验表明,该算法是一种实用有效的融合法。

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地图学与遥感应用分析

基于DEM的流域水系分维计算与结果分析

王林, 陈兴伟

2007, 9(4): 133-137.

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利用ArcGIS8.3和ArcVIEW3.2中的水文分析模块,根据不同最小河流长度,提取晋江流域河网信息,采用传统的网格法计算提取的不同河网的分维,研究以最小河流长度所提取的不同河网密度与分维的关系,确定晋江流域分维,分析流域地貌的演变。

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