地理过程的案例表达与组织——以南海区海洋涡旋为例

案例模型是基于案例推理方法(CBR)的推理基础,而时空数据模型是地理信息系统时空表达的概念基础。基于案例的推理方法应用于地理领域,案例表达则不能仅采取传统的表示方法,需要结合地理问题的特点;但时态地理信息系统(T-GIS)的时空数据模型又不能直接采用,需要考虑地理案例表达和推理的需求。通过对地理案例应用的分析和时空过程特点的总结,提出分级描述框架的地理案例时空过程概念表达模型,并构建其物理表达模型。本文以中国南海海洋涡旋为例进行了验证,表明此模型可应用于具有完整生命周期且变化是连续渐进地理现象的研究。     

基于案例推理的历史登陆战役地理环境分析

基于案例推理是智能决策辅助系统中的一种重要技术。本文结合历史登陆战役地理环境,对登陆战役所涉及的各种地理要素进行了分析,把登陆地域所涉及的领域背景知识表示成概念层次树形式,使数据的分布模式具有更强的可视性。将案例推理技术引用于历史登陆战役地理环境查询分析系统,研究案例库的结构设计、案例的组织和表示、地理环境处置规则的表示等。叙述了案例库的建立方法、属性权重算法和相似性度量算法,以及系统的结构和实现方法。     

基于案例推理的统计地图表示方法智能选取中的应用

地图符号的选择在空间信息可视化中至关重要。本文基于案例推理的研究范式和专题制图过程,提出了一种智能化专题制图的CBR框架,它依赖的知识主要是系统所存储的专题地图设计过程中解决问题的具体记录。本文从案例库内容设计、案例表达和数据库模式、案例相似性计算和案例检索等方面重点研究了CBR在统计地图表示方法智能选取中的应用,并以《中国人口地图集》为蓝本,以myCBR为工具,展现了CBR在专题地图设计知识获取、表达和推理中的应用潜力。     

基于规则的位置地图情境推理构建与实例分析

情境在移动位置服务领域起到融合多源时空数据、模拟地图使用情形及获取用户空间需求的作用。根据作者早期建立的位置地图情境模型,本文基于活动理论构建了位置地图情境三层推理规则,重点描述其基本原理与方法;通过形式化表达将情境推理的结果与位置地图表达联系起来,形成三层推理规则的解析与运行流程;以用户去机场登机为例,假设2种不同情形,验证5种情境事例。实验结果表明,本文的情境推理方法简洁、可操作性强,为进一步研究智能化地图服务提供参考和借鉴。     

基于超赋值理论的模糊位置描述形式化与推理机制

基于位置描述进行空间定位是大数据时代位置服务向智能化转型的关键。针对不同语境中位置描述模糊性差异显著而难以定位的问题，本文提出一种面向模糊位置描述的形式化方法与推理机制。首先，通过梳理人类空间认知规律，明确自然语言中位置描述时关注的要素类型，研究模糊位置描述的形式化表示。然后，基于超赋值理论，从空间对象、距离关系和方向关系3个方面构建模糊位置描述的推理机制。顾及位置描述的上下文语义，利用观察值阈值开展空间推理实现定位。最后，设计收集位置描述的问答系统对方法进行验证。结果表明，本文方法能够依据实际应用场景及时调整位置描述的形式化表示粒度，空间推理结果贴合直观认知。     

顾及时间的位置地图情境推理服务机制

时间信息是影响位置地图情境推理的最基本、也是最重要元素之一。针对位置地图情境不同推理过程存在的时间消耗问题,首先,为最大化情境推理效率,建立顾及时间的位置地图情境推理服务基本原理;其次,分析与位置地图情境推理相关的3种时间类型,详细剖析其时间特征;最后,基于以上基础设计位置地图情境推理的时间分配方案。     

空间拓扑关系若干问题研究现状的评析

空间拓扑关系是G IS研究中的基础性问题。其对空间数据的存储与表达、空间查询分析与实际应用等都具有重要的意义。从空间拓扑关系认知与语义、空间拓扑关系形式化表达、空间拓扑关系推理、时空拓扑关系表达几个方面介绍拓扑关系的研究现状,特别对空间拓扑关系形式化表达,一直是国内外G IS研究的一个热点,存在交叉、区域连接演算、二维字符串等模型;讨论了拓扑关系最新的研究方向,针对当前模型无法表达复杂的点、线、面间拓扑关系的突出问题;探讨了复杂空间拓扑关系描述研究的思路,根据实际中地理目标的不确定性和模糊性特点,介绍了不确定对象的拓扑关系表达的一些研究动向。     

嵌入式GIS中多尺度道路网路径规划方法的研究

针对大区域路径规划问题,论述了道路层次划分模型和多尺度道路网数据库的建立,提出了构建多级道路网拓扑结构的方法,利用层次空间推理和改进的启发式A*算法进行最优路径的选取。     

面向土壤适宜性评价的本体知识库系统设计与应用

土壤适宜性评价过程是涉及多学科多领域,需要借助于多方面经验知识的问题。近年来,在智能信息处理、知识管理工程领域出现的本体是知识表示、共享和重用的崭新方法。本文将本体知识库系统构建应用到土壤适宜性评价领域中,首先,采用基于本体的知识表示方式,着眼于土壤资源对用地适宜性的影响,分析相关的领域知识,构建土壤适宜性评价领域本体知识库。在完整分析系统设计思路及系统结构基础上,结合本体知识库与规则推理技术实现系统的知识推理,完成系统构建。最后,文章给出一个本系统的土壤环境质量评价及适宜性分析的推理实例,并分析推理结果,以此验证系统可行性和实用性。     

地理知识图谱下的建筑群空间分布模式推理

以图结构表达的知识图谱不仅在语义网络的描述与推理中发挥着重要作用，对于空间实体的结构化抽象与空间推理也具有重要意义。空间实体的联系信息在知识图谱中以图的边记录，通过路径探测、子图对齐、模式发现等基于边的知识图谱计算推理，在空间场景认知可发挥重要作用。地理知识图谱是一种对地理概念、实体及其相互关系进行形式化描述的知识系统，既有通用知识的内涵与特点，也有地理知识特定的时空特征，能够将语义模型和时空模型联系起来，描述语义关系、空间关系和时间关系，在地理知识的表达、理解、获取与推理方面有巨大的应用潜力。现有地理知识图谱的研究工作多集中于语义方面，语义关系的抽取与表达比较丰富，可以支持进一步的地理知识语义搜索等功能；然而地理知识图谱在时空模型上的知识表达比较缺乏，现有的空间关系局限在要素之间，很少涉及空间认知中进一步的分布态势、空间格局等，地理知识图谱在空间语义知识方面有待增强。本文基于知识图谱构建原理，以建筑群地理知识图谱构建为例，实现格网型建筑物模式的识别。先将建筑物抽象成实体，表达为图的节点，基于几何邻近分析提取建筑物之间的空间邻域关系，以此构建建筑群地理知识图谱；在此基础上结合建筑物模式...     

“数字地球”与地理信息科学

本文简要概括了数字地球的涵义及特征,分析了地理信息系统与地理信息科学的关系,概括了地理信息科学的主要内容,提出了建立地理信息科学的关键问题,指出发展地理信息科学首先要解决的是空间数据库和对地理现象的描述。     

中国自然景观综合信息图谱研究

地学图谱是用可视化形式 ,有规律的图形来表现空间信息 ,地学信息图谱是计算机化的地学图谱 ,是地图可视化的一种新形式。中国自然景观综合信息图谱是地学信息图谱研究的一个重要内容。本文首先介绍了自然景观信息图谱的基本概念 ;然后探讨中国自然景观综合信息图谱设计与提炼的技术路线 ,以及中国自然景观综合信息图谱与自然景观单要素信息图谱的提炼方法 ,并给出具体实例 ;最后简要介绍了中国自然景观综合信息图谱信息系统的研制。通过对中国自然景观综合信息图谱的设计与提炼 ,探讨了地学信息图谱的研究思路和技术路线 ,为地学信息图谱的进一步研究 ,提供了可借鉴的方法。     

A New Method to Predict Erythrocyte Sedimentation Rate with Natural Geographical Factors and Location by Case-based Reasoning: A Case Study of China

Reference values of erythrocyte sedimentation rate(ESR)are the key to interpret ESR blood test in clinic.The common local reference ESR values are more accuracy in blood test that are established with natural geographical factors by using the multiple linear regression(MLR)model and the artificial neural network(ANN).These knowledge-based methods have limitations since the knowledge domains of ESR and natural geographical factors are limited.This paper presents a new cases-depended model to establish reference ESR values with natural geographical factors and location using case-based reasoning(CBR)since knowledge domain of ESR and geographical factors is weak.Overall 224 local normal ESR values of China that calculated from 13623 samples were obtained,and the corresponding natural geographical factors and location that include altitude,sunshine hours,relative humidity,temperature,precipitation,annual temperature range and annual average wind speed were obtained from the National Geomatics Center of China.CBR was used to predict the unseen local reference ESR values with cases.The average absolute deviation(AAD),mean square error(MSE),prediction accuracy(PA),and Pearson correlation coefficient(r)between the observed and estimated data of proposed model is 33.07%,9.02,66.93% and 0.78,which are better than those of ANN and MLR model.The results show that the proposed model provides higher prediction accuracy than those of the artificial neural network and multiple linear regression models.The predicted values are very close to the observed values.Model results show significant agreement of cases data.Consequently,the model is used to predict the unseen local reference ESR with natural geographical factors and location.In spatial,the highest ESR reference areas are distributed in the southern-western district of China that includes Sichuan,Chongqing,Guangxi and Guizhou provinces,and the reference ESR values are greater than 23 mm/60 min.The higher ESR reference values are distributed in the middle part and northern-eastern of China which include Hubei,Henan,Shaanxi,Shanxi,Jilin and Heilongjiang provinces,and the reference ESR values are greater than 18 mm/60min.The lowest ESR reference values are distributed in the northern-western of China that includes Tibet and Xinjiang,and the reference ESR values are lower than 5 mm/60min.     

地学信息图谱方法研究的框架

本文对地学信息图谱方法从地理学的角度提出了概念性的框架 ,认为图谱研究不仅仅局限于表现 ,而且更重要的是一种分析方法。地学信息图谱是图形、方法和认知三者的综合与统一。讨论了对地学信息图谱概念的认识。然后从中国古代的风水理论和地图学 ,以及物理学和生物学方面分析了人类在使用图谱方法上的借鉴意义 ,最后从哲学、理论和技术的层面上分析和论述了地理学存在的问题 ,指出将分析与综合紧密结合在一起的整体综合思想 ,是地学信息图谱方法的哲学基础。地学信息图谱的内容将是联结地理学传统理论和地理信息系统之间的“纽带”。作为地学信息图谱研究的起步工作 ,地理学在区域地理单元及其等级体系 ;主要地理要素的遥感影像特征分析 ;地学信息图谱的表达方法三方面的进展将会使地学信息图谱的研究获得更清晰的思路。     

证据推理的遥感图像分类方法与应用

遥感图像分类一直是遥感研究领域的核心问题。然而,传统遥感分类方法在地物复杂地区不能取得满意效果。不但分类精度不够理想,分类灵活性也存在不足。本文尝试引入证据推理"软"分类方法,选择小兴安岭山区一景TM遥感图像,基于用户知识和经验,通过人机交互处理,以累计信任度(CBV)最大为划分像元归类的原则得到证据推理方法的分类图像。结果表明,整体分类精度从最大似然法的78.74%提高到82.28%,kappa系数从0.67提高到0.71。但该方法对于裸地分类精度不高,通过人为设定各类别CBV阈值的方法,获得了人为干预的证据推理方法分类图,其整体分类精度达到了87.80%,kappa系数也达到了0.81,所有类别的生产者和用户精度相比于最大似然法都有提高。研究表明,证据推理方法在遥感分类精度和分类灵活性方面都具有优越性。     

多源地学信息系统数据字典设计与实现

随着GIS应用的深入和广泛 ,空间数据元数据的重要性愈加明显和突出。在探讨空间数据元数据的概念、内容、功能和作用的基础上 ,针对多源地学信息系统元数据的组织和管理———数据字典的设计及其实现技术和方法进行了研究。研究结果表明 ,以数据库管理系统建立的空间数据元数据的数据字典不仅在多源地学信息系统设计、建设和应用阶段具有指导意义 ,而且对用户在使用空间数据的过程中提供查询和说明空间数据的质量和可靠性方面具有实际应用价值。     

海洋鱼类疾病诊断系统中的多参数的证据不确定性推理机制

在分析、归纳、总结不确定性推理相关问题的基础上,提出基于充分性参数、必要性参数和可信度因子(规则强度)等多参数的证据不确定性推理方法。该方法能够表示具有复杂不确定性加权关系的诊断规则,并且能够根据证据规则的约束条件通过数值计算获取规则的不确定性相关参数;通过在开发的海洋鱼类疾病诊断专家系统中的应用,很好地体现了疾病诊断中存在的不确定性,有效地减少了主观因素对诊断结论准确性的影响。