数字化城市管理新模式实现中的空间数据建设

空间数据在数字化城市管理新模式实现中不仅起了十分重要的支撑和保障作用,而且大大提升了该模式的应用功效.本文介绍了新模式中空间数据的类型及基本质量要求,分析了专题数据、地理空间框架数据和元数据建设的技术方法、质量控制措施以及存在的问题,提出了相应的对策建议.     

数字化城市管理一体化数据建设研究——以郑州市为例

依据数字化城市管理对数据建设的要求,以及郑州市基础地理数据及城市管理数据现状情况,结合郑州市国土、规划等部门对基础地理空间数据的需求,本文提出了数字化城市管理数据建设一体化作业流程,将1∶500航测地形图、1∶1 000正射影像制作、城市部件测量、地理编码调查、以及数据综合建库等内容,按照其关联性进行流程设计和一体化实施。它充分利用了数字化航测成图、城市部件采集与建库、地理编码采集与建库在作业工序上的交互性,为较短时间内完成大范围城市基础地理空间数据、城市管理专题数据采集与建库提供了保证,满足了数字化城市管理、城市地籍测量等对基础空间数据的迫切需求。实践证明,一体化数据建设方案充分反映了数据之间的逻辑关系和共享可能性,既加快了数据建设进程、拓展了数据建设内容,同时又保证了数据建设质量,是一种可供借鉴应用的数据建设方式。     

地理数据产业化刍议

地理数据是地理信息系统的血液,因此地理空间数据的产业化直接关系到地理信息产业未来发展的前景。本文首先阐述了地理数据产业的定义和特征,然后分析了地理数据产业目前存在的问题,并从地理数据标准、地理数据质量、地理数据可视化、地理数据安全和保密、地理数据网络服务、地理数据投资、地理数据销售和地理数据应用等几方面提出了对地理数据产业发展的建议。     

智慧中国空间数据基础设施规划研究

国家空间数据基础设施作为在全国范围内开展空间数据共享和服务应用的动态网络设施,包含人、数据、政策、标准和技术五个部分。本文以构建智慧中国空间信息支撑为目标,以用户分析调查为基础,基于国际空间数据框架研究理论体系开展了智慧中国空间数据基础设施规划研究。通过开展用户问卷调查分析和多角度综合评估,分析了我国空间数据基础设施建设重视数据和服务等技术层面内容,但相对忽略组织措施和公共政策等非技术内容的现状,提出了下一阶段中国国家空间数据基础设施的总体建设任务,并从政策、组织、财政、数据、沟通五个方面分解任务,为智慧中国空间数据基础设施的发展提出了具有可行性的实施建议。     

形态本体及其在地理空间数据发现中的应用研究

地理空间数据语义异构是实现数据关联、数据智能推荐和精确发现的主要瓶颈。地理空间数据本体被认为是解决地理空间数据语义异构的有效方法。形态特征是地理空间数据(除时空、要素内容外)的重要特征,是地理空间数据本体的重要研究内容。本文首先在系统分析地理空间数据形态特征的基础上,提出地理空间数据形态特征的概念体系。然后,建立地理空间数据形态本体模型,提出形态信息的本体表示方法,并构建地理空间数据形态本体。最后,基于形态本体的本体库,利用Jena本体推理技术,开发地理空间数据语义检索原型系统,并将形态本体应用于国家地球系统科学数据共享平台的元数据检索中。实验结果表明,地理空间数据形态本体可以有效地解决数据形态特征的语义异构,提高数据发现的查全率和查准率。本文的研究方法和成果对解决其他领域数据的语义异构,有重要的参考意义。     

地理空间数据来源本体及其在数据关联中的应用

数据来源是数据可靠性评价的重要参考因素,是地理空间数据本体的重要研究内容。本文针对来源这一重要的地理空间数据研究对象,系统地分析了地理空间数据来源的涵义,建立了地理空间数据来源本体模型,在此基础上,提出了地理空间数据来源本体的概念体系和来源本体概念间关系及其属性的形式化表达方法,并构建出地理空间数据来源本体。最后,以“科技基础性工作专项”项目数据资料为例,基于来源本体库,利用RDF从来源角度实现数据的语义关联,通过web前端框架D3.js技术实现数据与其来源信息的可视化。结果表明,基于来源本体的数据关联可以有效解决数据来源信息描述不规范的问题以及能够支持地学数据语义检索、智能推荐等应用,为促进地学数据共享和数据关联应用提供了一种新方法和新思路。     

滑坡灾害的多源数据分析与评估方法

为有效地防治和减少滑坡地质灾害给人民生命财产造成的损失,本文根据防灾减灾决策的需求,分析了自然灾害损失评估的研究现状,进行了多源地理空间数据的滑坡灾害损失快速评估方法实验。文中采用多源地理空间信息获取及处理方法,对滑坡灾害进行了综合分析,并以三峡库区巫山县烟花厂滑坡灾害体实例进行验证,提出滑坡灾害损失评估模型方法。并利用模型计算与传统调查统计方法的结果,对其方法的可行性和适用性作了验证。     

基于地理本体的海湾空间数据组织方法——以辽东湾为例

数字海湾的建设,面临着空间数据组织问题。本文在对基于分层和基于地理特征的空间数据组织方式及元数据技术深入分析的基础上,针对海湾多要素、多层次、多资源和多领域的复杂系统,采用地理本体的思想进行海湾的认知表达,并由此提出了基于地理本体的海湾空间数据组织方法。通过对海湾地理本体的建模,建立了更能客观反映海湾地理实体各个层次体系的概念模型,再根据海湾概念和已有的多源空间数据集之间的映射关系,重构地理本体支持下的海湾空间数据库,从而实现海湾多源空间数据的海、滩、陆一体化集成与管理。最后,以辽东湾为例,对该海湾所涉及到的多源空间数据进行了有效的组织。结果表明,利用地理本体的思想对空间数据进行组织管理,可以消除不同领域对信息理解的鸿沟,有利于数据的共享和互操作。     

地理空间分析与制图的数据整合策略和方法

地理信息系统(GIS)的地学分析与计算机地图制图(CAC)是地理空间数据应用不可分割的两个方面。但GIS与CAC在地理空间数据的需求上存在冲突,导致两者间数据无法充分共享,直接造成数据的重复采集和浪费。本文从数据、软件系统和地图符号库的综合实施方案出发,初步探讨了地理空间数据整合的策略与方法。研究结果表明,基于辅助线的传统整合方法极大地增加了地理数据建库与更新的难度,而将人工智能技术、专家系统与主制图型或者主分析型数据方案结合起来,才有助于实现GIS与CAC在数据及系统功能上的真正融合。     

新型三维测绘地理信息产品集成建库研究技术

随着测绘技术手段的升级,各类新型三维测绘地理信息产品不断涌现。在推进智慧城市建设的当下,各行业对空间数据资源的应用趋于交叉和协同,对数据服务保障能力提出了更高的要求。本文分析了大规模三维数字城市模型数据内容的复杂性、海量性、精细程度不同等特点,研究提出了新型三维测绘地理信息产品集成建库的技术体系,包括空间格网划分、地理实体编码、数据库设计和数据更新发布机制等,并探讨了三维城市数据库在规划设计、方案审查和建筑运营管理等方面的应用支撑案例。     

地理大数据支持下的城市功能区识别研究

准确识别城市功能区有助于精细化城市管理、合理化资源配置。传统的城市功能区识别方法在很大程度上依赖实地调研及统计年鉴数据,不可避免地存在较大的主观性,且受限于数据获取的繁琐性,导致识别过程耗时耗力且效率低下。地理大数据的广泛应用为城市研究提供了一种新的方法和途径,已被用于辅助城市规划建设与管理相关工作。为推广和普及地理大数据在城市功能区识别中的应用,以特大城市为研究对象,基于OSM(OpenStreetMap)路网与互联网位置信息等地理大数据,准确识别了研究区内多种类型的主要功能区,并将识别结果与城市实景予以比较和验证。实验结果表明,基于地理大数据结合区域活跃度指标的空间与时间尺度分析,可以较为准确地识别出符合特大城市规划现状的主要功能区,证明了地理大数据支持下的城市功能区识别的有效性,有助于为城市规划和建设管理等相关工作的高效开展提供参考。     

海口市空间信息服务平台设计与实现

随着城市建设的发展,政府各部门、企业、公众对于基础地理信息的需求越来越多,各个城市纷纷建设基础地理信息服务平台.本文简要介绍了海口市空间信息服务平台的设计思想和系统功能,分析了平台建设的关键技术、安全体系设计和网络化服务模式,并对平台运用进行了初步探索.     

重庆城市基础地理信息系统建设及应用

重庆城市基础地理信息系统建设的内容主要包括：数据体系、运行平台、服务体系、安全体系和标准体系。基础地理信息系统的应用可以概括为3个层面,即政府、企业和社会化应用,主要表现在城市规划管理、救灾应急指挥、生态与环保、城市资源管理以及国民经济空间辅助决策支持等方面,指出了重庆城市基础地理信息系统的建设和应用发展方向—建设重庆市空间信息共享平台的初步构想。     

地理信息共享行为模型及其实证研究

地理信息共享不仅是地球系统科学发展的必然要求,而且对推动科学数据共享具有重要意义。自地理信息共享的概念提出以来,对地理信息共享的研究主要集中在地理信息共享技术上,但地理信息共享的实践证明,并非所有地理信息共享的障碍都能通过技术方法来解决,因此需要从非技术视角对地理信息共享进行研究。本文从新的视角,即行为的视角对地理信息共享进行了研究。本文介绍了地理信息共享行为模型,在对我国同地理信息共享有关的主要部门的问卷调查的基础上,通过实证研究,定量地分析了影响我国地理信息共享的非技术因素。结合Omran在埃及和荷兰的实证研究结果,分析了文化差异对地理信息共享行为的影响。在定性和定量分析的基础上,检验和修正了地理信息共享行为模型,并以此为基础,为我国的地理信息共享环境建设提出了相关的建议。实证研究的结果也表明,地理信息共享行为模型在不同的文化背景下的适用性。     

从地理信息系统角度探究盲人户外导航的几个关键问题

利用现代信息技术来弥补盲人在出行时空间感知的缺失,是提高盲人户外行动能力、城市生活品质的重要手段。相关理论与技术的研究已经逐步展开,出现了多种利用RFID、红外、蓝牙、WiFi、超声波、图像识别等信息感知技术开发的助行及路障侦测辅助工具,但如何进一步获取丰富的地理信息（包括地理语义信息）,并以此选择便于行走、风险较低的路径,仍然是盲人户外导航的难题。为了设计能够服务于盲人户外行走的地理信息系统,国外相关研究开始意识到适合于盲人空间感知需求的地理信息组织及其利用策略是盲人户外导航的重要基础之一;而国内的相关研究相对较少。因此,本文从地理信息系统（GIS）的视角,对盲人户外导航所涉及的地理信息需求分析、盲人用户外地理数据建模及引导算法3个关键点及其相关研究进行分析与论述,指出当前存在问题及发展趋势,并促进地理信息技术服务于户外导盲领域的发展。     

斯堪的纳维亚半岛及周边地区城镇发展适宜性评价

城镇发展适宜性研究有助于了解城镇发展的优势条件,为确定城镇建设规划的扩展方向提供依据。在北极与亚北极开展研究对中国开展在城镇化、重大基础设施、廊道建设方面的国际合作有重大意义。本文使用多源数据,在采样的基础上利用逐步法的思想进行变量筛选,共筛选出5个显著指标,用logistic方法拟合出最终的模型进行城镇发展适宜性评价,最终得到研究区城镇发展适宜性分级图。研究结果表明：筛选后的显著指标对研究区城镇分布的影响作用大小排序为,温度（正向）、交通网密度（正向）、海拔高度（反向）、人口密度（正向）、距港口距离（反向）;温度、交通网密度、海拔高度、人口密度、距最近港口距离增加1个单位,城镇发展的几率分别比原来增加了38.4%、16.7%、9%、0.4%、0.1%;研究区的Ⅰ（不适宜）、Ⅱ（中度适宜）、Ⅲ（高度适宜）的城镇发展适宜性均值分别为0.03、0.16、0.68（分别约占研究区总面积的76.82%、21.82%、1.37%）;城镇发展适宜性总体呈现出随纬度升高而降低、随经度升高而增加的趋势,适宜城镇发展的气候地理条件是温带大陆性湿润气候带和温带海洋性气候带以及平原与低地地区;研究区的城镇发展适宜性俄罗斯西北部为0.08、瑞典为0.07、芬兰为0.06、挪威为0.03。俄罗斯西北部城镇发展适宜性整体上呈现出北低南高,南部呈现两边高中间低的空间布局;瑞典呈现出西北低东南高,沿海大于内陆的空间布局;芬兰呈现出北（高原）低南（沿海）高,中部次高的空间布局;挪威呈现出南部沿海高,西部沿海次高,其他区域低的空间布局。     

Comprehensive evaluation on urban sustainable development of Harbin City in Northeast China

It is an effective way in realizing urban coordinated and sustainable development to establish a series of indicators and to evaluate urban environmental and socioeconomic development. According to the characteristics of Harbin City in Northeast China, an indicator system including five subsystems and 37 indicators was established for comprehensive evaluation on urban sustainable development. The development indexes of all urban subsystems and complex system were calculated quantitatively using the comprehensively integrated methods composed of Principle Component Analysis, Analytic Hierarchy Process and weighed index method, and then the comprehensive level of urban sustainable development and the degree of urban interior coordination were analyzed. The results indicated that 1) the overall urban development presented an uptrend, however, the interior development was not well balanced from 1996 to 2006; 2) the development in each subsystem presented a strong fluctuation; and 3) the development in resources subsystem showed a downtrend. Based on those results, the suggestions of urban sustainable development were put forward at the end.     

自发地理信息可信度及其评价

由于自发地理信息数据主要来源于志愿者上传,不可避免地存在数据质量缺乏保障等问题,故限制了其广泛应用。针对自发地理信息数据质量未知、参考数据难以获取等问题,本文引入了数据可信度的概念,从区域内用户信誉度之和与数据变化趋势2个方面对自发地理信息的可信度进行评价,将定性分析结果进行量化表达。首先,利用李纳斯定理计算区域内用户的信誉度之和获取数据质量的相关信息,以志愿者上传数据中保留的点所占比重作为志愿者的信誉度,构建了基于点统计的志愿者信誉度模型。接着,从数据量变化的趋势中获取数据的质量信息,通过计算研究区域内数据量的变化程度进行数据变化趋势度量。最后,以北京等地区OpenStreetMap数据作为实验对象,验证了方法的有效性。实验结果表明,利用该方法所得出的实验结果与基于参考数据的质量评价结果总体上保持一致。     

基于空间突变特征的城市边缘区提取方法

城市边缘区位于城市与乡村之间的过渡交接地带,既是城市扩张的前沿,也是城乡建设和用地置换中最具活力的地区。准确识别城市边缘区的空间范围一直是城市空间结构研究的核心问题,有助于从城乡对比的角度来衡量城市化程度。本文以城市边缘区的空间突变特征为切入点,基于格网尺度评价构建基于多源数据的城市边缘区特征识别指标,然后采用小波变换检测进行特征值突变点群的识别,并利用基于Delaunay的自动边长阈值的边界提取算法识别突变点群内外边界,从而实现了一种基于空间突变特征的城市边缘区提取方法。最后,以江阴市作为研究区进行了实证分析,并将本文方法提取结果与通过信息熵模型和土地利用程度综合指数模型提取城市边缘区的经典方法提取结果进行对比,经典方法所提取的城市边缘区结果更为混乱分散,而本文结果更为完整客观。将本文方法提取结果与使用土地利用数据与行政区划统计年鉴数据构建城市边缘区识别指标进行突变检测的不同指标方法提取结果进行对比,二者重叠度达88.03%,体现了本文方法的正确性,而从局部细节分析来看,本文结果更符合实际情况。为了更好地验证本文方法的有效性,利用景观格局指数对本文方法和不同指标方法提取的城市建成区、城市边缘区和乡村腹地的范围进行检验：从斑块类型层级指数分析, 2种方法划定的区域都具有典型的空间特征;而从景观层级指数分析,本文识别出的边缘区所计算的斑块密度、最大斑块指数、景观分离度、景观破碎化指数和香农多样性指数均高于对比方法,而蔓延度和香农均匀度均低于对比方法,说明本文识别的城市边缘区范围内景观破碎化程度和异质性更高,景观分布不均匀,社会经济条件更复杂,从而证明了本方法的有效性,尤其适合于非闭合环状的城市边缘区的提取。