测绘地理信息

Journal of Geomatics

 

   

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  • 应用3DGIS实现三维地籍:实践与挑战

    应申;郭仁忠;李霖

    人口的聚集和城市的建设使城市内形成许多复杂的三维空间,如跨街建筑、地上下一体化设施等。面对集约化土地利用和城市空间管理的需求,三维地籍应运而生。3DGIS提供3D目标建模技术,可以有效地进行3D目标几何表达与管理,并将其与空间对象的属性、语义或社会交易关联,为三维地籍的系统实现奠定技术基础。从三维地籍管理的需求和特征出发,探讨应用3DGIS实现三维地籍的产权体表达、建模、可视化等几个方面的实践和挑战。

    2018年02期 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 3813K]
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技术研究

  • 利用嫦娥一号卫星影像评估探测器轨道精度

    刘山洪;鄢建国;

    在航天工程中,精密轨道数据对科学研究有着重要的意义。创新性提出利用嫦娥一号影像数据来评价精密定轨中嫦娥一号轨道的精度。首先,利用地面观测数据,基于月球探测器精密定轨与重力场解算系统联合GEODYN Ⅱ计算出相应轨道数据;然后,经过影像匹配,利用前方交会原理计算月面点坐标;最后,通过分析同名月面点坐标差异来初步评价定轨精度。

    2018年02期 v.43;No.194 7-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 297K]
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  • 若尔盖县生态系统脆弱性遥感监测评价

    李国明;郭兵;甘泉;李胜;

    生态系统脆弱性是表征人地关系系统响应环境变化的重要属性,基于遥感与地理信息技术,利用多因素主导分析法对若尔盖县2010年、2014年的生态系统脆弱性进行了监测分析。研究结果表明,若尔盖县生态系统脆弱性主要受沙漠化与土壤侵蚀影响;2010-2014年,其生态系统脆弱性减小,脆弱区域占比较小,且主要分布于若尔盖县北部与东南部区域;生态系统脆弱性随海拔升高先降后升,随坡度增大而增加,未利用地的生态系统最为脆弱。

    2018年02期 v.43;No.194 11-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 290K]
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  • 近40年青藏高原地区地表温度的年际及季节性变化特征分析

    柏露;姚宜斌;雷祥旭;张良;

    利用1979-2015年的欧洲中期天气预报中心高分辨再分析资料ERA-Interim,采用纬圈长度加权的方法对青藏高原和全球的温度变化特征进行了对比研究。结果表明,青藏高原地区平均地表温度低于周边,空间分布不均,呈由东南向西北逐渐降低的特点;1979-2015年青藏高原地区和全球范围在各个季节的平均温度均呈现出上升趋势,同时青藏高原的升温速率比全球平均值略高;与全球温度变化相比,青藏高原地区的温度变化幅度较大,反映出高原地区的温度变化对于全球变暖更为敏感,进一步证实了该区域是全球温度变化的放大器。

    2018年02期 v.43;No.194 15-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K]
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  • 多目标克隆选择算法用于生物质电厂选址建模

    张东杰;王昆;龙玉清;赵翔;

    生物质电厂选址的合理性对节约资源、限制污染及提高经济效益等有重要影响。以运输路程最小和收集秸秆量最多为优化目标,以社会和环境等因素限制为约束条件,建立了多目标生物质电厂选址模型,通过Pareto克隆选择算法进行求解,确定发电厂的备选位置。以湖北省为研究区域,实验得到较多且分布均匀的Pareto最优解集,可根据不同的决策情景选择合适的选址方案,为决策者提供科学合理的依据。

    2018年02期 v.43;No.194 19-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 429K]
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  • 侧扫声呐探测水池中气泡群反射强度实验及结果分析

    孙新轩;佟杰;李磊;

    针对舰船尾流气泡的测量问题,设计了侧扫声呐测量水体气泡反射强度的实验方案,提出了回波数据的提取和处理方法。根据气泡产生前后侧扫声呐声图灰度的变化,提取目标区域回波数据,计算气泡在各Ping中的平均反射强度。实验结果验证了方法的可行性,所得平均反射强度能有效量化气泡从产生到消失这一物理过程。

    2018年02期 v.43;No.194 24-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 219K]
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  • 基于平面透视投影的倾斜航空影像匹配方法

    吴子敬;邓非;

    提出了基于平面透视投影的倾斜影像匹配算法。首先,算法利用倾斜影像的粗略外方位元素和内方位元素,将倾斜影像通过透视投影到测区内的平均高程面上,获得近似的正射影像;然后,利用SIFT(scale invariant feature transform)算法对近似正射影像进行匹配,并对匹配结果进行基于基础矩阵和单应矩阵双重约束的粗差剔除;最后,将获得的匹配点通过逆透视变换至原始影像上,获得原始影像的匹配结果。选取玉树倾斜影像进行匹配实验,并同SIFT算法和ASIFT(affine-scale invariant feature transform)算法进行对比。实验结果表明,该算法的匹配性能明显优于其他两种算法。

    2018年02期 v.43;No.194 28-31+47页 [查看摘要][在线阅读][下载 297K]
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  • 自然场景车载视频道路交通限速标志的检测与识别方法

    杜影丽;贾永红;韩静敏;

    根据交通限速标志的颜色和形状特征,提出一种基于车载视频的交通限速标志的检测与识别方法。首先,将原始影像转换到色调、饱和度和明度空间,利用限速标志红色圆环颜色特征设置红色分割阈值,去除大片非感兴趣区域;然后,根据限速标志的圆形特征来检测限速标志,对检测到的限速标志进行字符分割,提取分割字符分块形成的特征向量,通过特征匹配识别出限速标志。结果表明,设计的方法比模板匹配法识别正确率高,可有效对自然场景中的限速标志进行检测与识别。

    2018年02期 v.43;No.194 32-34+37页 [查看摘要][在线阅读][下载 188K]
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  • 三维激光扫描技术在古建筑园林建模与系统开发中的应用

    李艳;宿勇军;

    融合应用三维激光扫描测量、低空无人机航摄、数据库、虚拟现实及建筑信息模型等技术,解决了古建筑园林数字化过程中数据获取、地形测绘、精细三维建模、互动展示、数据管理与分析应用等关键技术,制定了一套包含古建筑激光扫描测绘、三维建模完整的解决方案,为古建筑园林数字保护、模拟修缮方案等提供技术支持。

    2018年02期 v.43;No.194 35-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 197K]
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  • 多维数据复合下QUEST决策树遥感影像分类——以九江市为例

    蔡兴飞;林爱文;赵珍珍;

    遥感影像分类是信息提取的关键技术,融合多种类型的数据可以提高影像的解译能力。以九江市Landsat 5TM影像为实验对象,采用多维数据复合下快速、无偏、高效统计树(quick unbiased efficient statistical tree,QUEST)算法的决策树分类方法,综合影像的光谱特征、地理信息数据和影像分类结果,根据样本数据自动挖掘分类规则,实现影像解译,并将分类结果和普通的QUEST决策树分类进行定量比较分析。结果表明:(1)采用多维数据复合下QUEST决策树分类的总精度和Kappa系数分别为89.83%和0.872,较普通的QUEST决策树分类方法有较大提高;(2)在地物类型丰富的区域,多维数据复合下QUEST决策树分类方法适应性更好;(3)选用SVM(support vector machine)分类结果作为辅助数据,滩地和水库坑塘的用户精度提高最为明显,分别提高了29.96%和17.08%。

    2018年02期 v.43;No.194 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 285K]
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  • 基于空间句法的不同道路密度区内土地利用特征研究——以武汉市为例

    宋丹阳;夏畅;王海军;

    研究不同道路密度区内的土地利用特征,在进行不同道路密度区划分时,引入了空间句法指数作为道路属性的权重值进行道路的加权密度计算,通过分析与GDP(gross domestic product)的空间相关性,验证了该方法的可行性。研究结果表明:(1)使用空间句法指数加权的道路密度相对无加权的道路密度具有更高的准确度,其中局部深度值加权的道路密度与GDP存在最高的空间相关性,其空间相关性达0.604 2。(2)土地利用程度与道路密度之间存在一定的相关关系,道路密度越大的区域,其土地利用程度越高。(3)武汉市道路低密度区的景观格局特征接近全市整体的景观格局特征,优势用地类型为耕地和水域;道路高密度区的景观格局与道路低密度区的景观格局差异较大,其优势用地类型为建设用地;道路中密度区作为道路高密度区和道路低密度区之间的过渡区域,其景观格局特征融合两者特征的同时,倾向于道路高密度区的景观格局特征。

    2018年02期 v.43;No.194 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 115K]
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  • 边境城市的建设用地集约利用评价——以凭祥市为例

    谢语秋;唐旭;胡石元;耿红;

    受地理区位、对外经贸与文化交流等影响,边境城市的发展特征及土地集约利用状况具有其特殊性。以广西壮族自治区所辖的中越边境城市凭祥市为例,利用2014年城市中心城区的城镇土地利用数据,按照聚集特征划分了居住、商业、工业、行政办公和其他等5类功能区64个,建立了每类功能区的建设用地集约利用评价指标体系,采用多因素综合评判模型进行了综合评价。结果表明,凭祥市中心城区的建设用地以中度利用和低度利用为主,集约利用的功能区为14个,仅占总面积的6.38%,主要是城市历史发展过程中无序的土地利用造成的。根据边境城市的社会、经济发展特点和需求,认为凭祥市的土地利用强度改造潜力较小,城市化发展方向应该是在保持土地较低利用强度的基础上优化空间组团布局。

    2018年02期 v.43;No.194 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 229K]
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  • 应用GB-SAR监测链子崖危岩体的试验研究

    徐进军;石风淼;覃劭峰;廖骅;

    地基合成孔径雷达(ground-based synthetic aperture radar,GB-SAR)干涉测量技术具有精度高、非接触测量、采样周期短、获取信息量丰富等诸多优势。以治理后的链子崖危岩体为研究对象,采用GB-SAR进行监测,数据处理结果表明,对变形体进行长时间观测并使用精确的环境影响改正模型是提高监测精度的重要手段。

    2018年02期 v.43;No.194 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 425K]
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  • GPS与InSAR形变结果融合分析

    和柯;邹进贵;

    近年来,随着通信技术和计算机技术领域的快速发展,InSAR技术因其全天候、全天时和可穿透云雾的优势在地表形变监测和数字高程模型获取等方面取得了一定成果,全球定位系统(global positioning system,GPS)可获得高精度的单点定位精度,两者的数据融合既可以改正InSAR数据本身难以消除的误差,又可以实现GPS技术高时间分辨率和高平面位置精度与InSAR技术高空间分辨率和高高程形变精度的有效统一。从理论上推导了GPS与InSAR融合网平差的基本原理,利用西安地区ENVISAT影像观测数据解算的覆盖地区的InSAR监测结果以及部分有GPS监测结果的InSAR点进行了实验。由于InSAR观测到的是相干点之间高程方向的相对形变量,GPS观测结果是点的三维绝对形变,基于两者的监测结果,使用不同数量的GPS控制点进行约束平差,从而获得相干点的高程方向绝对形变结果,并对其进行对比、分析与讨论。

    2018年02期 v.43;No.194 57-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K]
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  • 川滇地区垂向GPS时间序列共模误差提取与分析

    邵楠;

    在区域全球定位系统(global positioning system,GPS)时间序列分析中,共模误差(common mode error,CME)的剔除能有效提高GPS时间序列信噪比,提高站点坐标序列精度。使用主成分分析的方法对川滇地区42个GPS连续参考站垂向时间序列进行CME提取,并利用川滇地区主要的非构造形变大气负荷与土壤水负荷进一步分析了CME与地表质量负荷改正的关系。频谱分析结果显示,剔除非构造形变后的CME序列年周期性明显减小,表明地表质量负荷形变是垂向GPS时间序列中CME季节性变化的主要成因。

    2018年02期 v.43;No.194 61-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 244K]
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  • 地铁轨道控制网网形设计及模拟计算分析

    梅文胜;王忠仁;于安斌;祁洪宇;徐国胜;

    根据地铁隧道曲线段的不同曲线半径,设计了地铁轨道控制网的控制点纵向间距。以不同的观测精度,模拟生成含随机观测误差的地铁轨道控制网的观测值,采用边角网间接平差模型和方差分量估计方法进行平差计算,分析对比网的纵向间距、观测仪器的标称精度、平差后的最弱点点位中误差以及相邻点相对中误差之间的关系,确定地铁轨道控制网的合理布设网形及其精度指标。研究成果对地铁轨道控制网的布设及测量有实际参考价值。

    2018年02期 v.43;No.194 64-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 151K]
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  • 噪声模型的建立对速度及其不确定度的影响分析

    杨登科;

    针对现有全球定位系统时间序列研究中不同时间序列跨度内噪声模型的建立对速度及其不确定度的影响方面研究较少,选取ITRF2008框架下中国区域的10个国际GNSS服务组织基准站的坐标时间序列,将每个序列按照时间跨度分为5a、10a、15a和20a四个时段,采用不同的噪声模型组合对它们进行噪声分析,并对结果进行对比。结果表明,在各时间序列跨度内,噪声模型的建立对精化速度场非常重要;随着时间序列长度的增加,速度不确定度比值呈上升趋势。

    2018年02期 v.43;No.194 69-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 167K]
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  • 小波与时间序列组合模型分析和预测建筑物沉降变形

    袁红磊;花向红;龚国栋;丁凌航;

    介绍了小波分析与时间序列组合模型的优点,给出了利用该组合方法对建筑物变形监测数据进行分析和预测的思路,并对长江紫都C块1#楼的沉降监测数据进行了分析和预测。结果表明,该方法能有效分析和预测建筑物的沉降变形情况,建筑物各沉降点的累积沉降量均在允许的范围内,随时间的推移,沉降累积量趋于平稳,该建筑物基本稳定。

    2018年02期 v.43;No.194 73-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 144K]
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  • 地铁沉降数据的时间序列分析与研究

    张紫红;刘康;贠永峰;

    基于平稳时间序列的分析理论,对西安地铁五路口站的地质沉降数据进行平稳化处理,确定预测模型和误差残差值。研究结果表明,原始观测值与拟合值的残差在合理范围内,时间序列模型可以对短时间内的沉降量做出预测,具有良好的短期趋势预测效果。

    2018年02期 v.43;No.194 76-78+82页 [查看摘要][在线阅读][下载 184K]
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  • 一种同时优化背景值和初始条件的GM(1,1)建模方法

    邹进贵;聂海滨;邱国庆;

    针对传统灰色GM(1,1)模型中由背景值构造和初值选取不准确引起的固有模型误差问题,基于GM(1,1)建模机理和累加生成序列非齐次指数规律的特性,结合积分几何意义和函数逼近的思想,提出了一种同时优化背景值和初始条件的GM(1,1)建模方法。该方法通过构建区间动态序列模型,利用复化Simpson求积公式重构背景值,以一次累加数列各分量的加权平均值作为模型的初始条件,并根据误差平方和最小原则确定初始条件的时间参数。通过对深基坑围护结构变形监测数据进行分析,表明所提优化模型具有较高的建模精度。

    2018年02期 v.43;No.194 79-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 114K]
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  • CorelDRAW环境下国界符号的尺寸改正与快速符号化

    乔俊军;胡冯伟;

    由于国界符号结构的特殊性,CorelDRAW自身难以实现其快速符号化,且国界符号的设计尺寸与实际尺寸往往不一致。为此,在研究CorelDRAW环境下利用矩形箭头代替国界短线实现国界画法的基础上,通过多次转换实验,获得了国界符号的设计尺寸到实际尺寸的改正比值,同时借助VB.NET开发平台,利用CorelDRAW 15.0Type Library开发资源进行了二次开发,使国界符号的设计尺寸与实际尺寸达到了一致,实现了国界符号的准确绘制和快速符号化。

    2018年02期 v.43;No.194 83-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 106K]
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  • 电子航道图图示符号库系统研究与开发

    杨传波;徐乐;周冠男;谌忠园;李亚平;

    随着科技的发展,电子航道图系统越来越广泛地应用于船舶助航导航,港航管理部门也以电子航道图为基础开发各种信息化应用系统,其中,电子航道图显示系统是人机交互的媒介,统一显示有利于电子航道图的应用。研究开发出长江电子航道图图示符号库系统,该系统可以根据用户绘制的图示符号图形,按照国际海道测量组织图示符号表达语言规范,自动生成图示符号表示库,并以数据库的方式进行存储与管理。

    2018年02期 v.43;No.194 87-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 116K]
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  • 宗地界址点自动化提取算法研究

    李磊;李正品;李曦凌;

    从图解法获取的宗地边界节点中提取界址点,已有的矢量图形简化算法存在算法复杂度大、界址点提取结果难以预测、关键点缺失等问题,对此提出道格拉斯-普克-角度结合算法。首先,在道格拉斯-普克算法中调整容差,对宗地形状进行可控的简化;然后,在角度判断方法中设定角度阈值,获得宗地形状最佳简化效果,提取出合理界址点。实验结果表明,简化前后的宗地面积变化满足5%的相对误差要求,可在工程中获得很好的应用。

    2018年02期 v.43;No.194 90-92+96页 [查看摘要][在线阅读][下载 185K]
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  • 限定面积的图斑随机分割算法设计和实现

    谢小魁;王日明;冯国禄;

    根据限定面积对多边形进行随机分割是空间数据库处理中的常见问题,可以模拟随机发生的自然现象和过程,广泛应用于数据缩编、数据更新、城市扩展模型和景观生态模型中。提出了根据已知面积对多边形进行随机分割的算法,首先,利用随机数发生器生成分割线段的起始点;然后,利用数据结构中的队列根据分割面积来计算分割线段的终止点;最后,利用C#.NET编程实现该算法并举例演示。多边形随机分割算法为直接在地理信息系统中模拟随机现象提供了参考。

    2018年02期 v.43;No.194 93-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 139K]
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  • 顾及空间跨越关系的复杂道路交叉口图形简化表达

    王颖;艾廷华;

    结构复杂的道路交叉口的地图综合既要正确表达三维空间复杂的跨越关系、分支路段通达拓扑结构、交通流量各分支差异性,又要获得图形简化的表达效果,该要素化简操作具有一定难度。对种类繁多的道路交叉口进行分析归纳,基于道路网建立典型道路交叉口模板库,并针对道路网综合过程中交叉口处的图形简化和冲突处理提出了相关模板的图形化简方法,构建了道路交叉口简化表达的图形规则。利用开源开放街道数据进行实验,结果表明,该方法有较好的可视化效果。

    2018年02期 v.43;No.194 97-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 207K]
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  • 道路志愿者地理信息数据融合处理方法

    盛帅;盛业华;张艺航;

    随着因特网的快速发展和移动终端的普及,志愿者地理信息(volunteered geographic information,VGI)也在快速增长。在许多国家,在因特网上分享VGI数据早已成为一种时尚。对同一个地理要素可能存在大量不同精度、不同格式的VGI数据。为了便于VGI数据的管理和利用,迫切需要对VGI数据进行融合处理。由于现有的许多人工干预融合处理方法自动化程度不高,因此提出了一种针对多人利用GPS沿道路行走时记录的轨迹数据自动构建道路网络的方法。结合ArcGIS Engine开发的原型系统3sdnMap对其进行验证和对比分析,结果表明,该方法能够较好地删除错误数据,同等条件下能够提高数据的精度和可靠性。

    2018年02期 v.43;No.194 101-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 131K]
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  • 深圳市出租车服务能力时空分析

    董智青;方志祥;杨喜平;李清泉;

    以深圳市浮动车数据、行政区划和土地利用数据为基础,针对出租车载客状态的变化行为,提出出租车覆盖量、寻客效率指标,分析出租车服务能力的时空分异规律,同时对出租车服务能力与土地利用类型进行了相关性分析,结论如下:城市出租车服务能力具有明显的时变特征和空间分布差异;各行政区的出租车服务能力随时间变化浮动较大,在中午和晚上下班高峰期,服务能力相对较弱;出租车服务能力有明显的空间分布差异,受到土地利用分布的影响较大;出租车服务能力与商服用地有较强的正相关性,与工矿仓储用地有较强的负相关性。

    2018年02期 v.43;No.194 105-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 240K]
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  • 基于签到数据的城市热点功能区识别研究

    宁鹏飞;万幼;沈怡然;任福;

    城市功能是城市整体活动特点和类型的体现,识别城市内部功能区的空间分布结构,有利于城市结构优化,城市资源优化配置和城市发展规划等。以深圳市为例,对抓取的新浪微博位置签到数据进行了有效的数据筛选清洗,结合《城市用地分类与规划建设用地标准》和居民出行目的,对兴趣点(points of interest,POI)数据重分类,并针对分类完成的POI数据进行点要素空间多密度聚类,结合用户签到频率、POI数量比例以及土地利用混合程度构建了POI数据模型,以综合POI空间信息和语义信息,实现了城市空间自组织形态的功能区域主体功能识别。识别结果与深圳市城市布局结构规划图以及高德地图对比发现,该方法的聚类结果大体吻合深圳市空间布局的基本骨架,同时也能基本识别各大功能分区的主体功能和具有明显特征的功能区。

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  • 基于微博热门话题的扩散特征研究

    张超越;张晨晓;乐鹏;

    微博是我国网民最常用的社交软件之一,其特点是信息发布快,互动交往性强,随着数据挖掘技术的兴起以及大数据时代下对信息挖掘的迫切需求,近年来针对微博的信息挖掘研究在不断增加。使用新浪微博数据,以2014年7月5日杭州公交车燃烧事件作为研究对象,利用词频分析、重尾理论、叠置分析等方法分析其在文本、时间和空间上的扩散规律,对微博热门话题的扩散特征进行了研究。结果表明,微博信息扩散的主要城市集中在经济发展水平较高的地方,如长三角、珠三角城市群;基于文本、时间和空间3个维度的微博扩散特征研究可以有效地为应急公共事件的分析处理提供参考性意见。

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  • 大比例尺地形图数学精度检测系统开发与设计

    王友昆;瞿华蓥;

    大比例地形图广泛应用于规划和建设中,其成果质量直接影响后续工作的开展,数学精度是大比例尺地形图质量检查中的重要质量元素之一。目前,测绘质检手段一般滞后于测绘生产手段,而且数学精度检测工作繁琐,检测效率低下。基于AutoCAD ObjectARX.NET二次开发了大比例尺地形图数学精度检测系统,系统利用Access数据库统一存储检测项目数据,实现了自动检测和手动检测,以及精度统计及输出的关键算法模块,提高了检测效率。

    2018年02期 v.43;No.194 119-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 125K]
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  • 全国地表水水质监测及预测系统设计与实现

    王煜淼;王明军;任福;

    随着工业化和城市化进程的飞速发展,地表水水质污染问题越来越引起公众的关注。因此,研究全国地表水水质实时监测及有效预测非常重要。采用B/S架构,基于Leaflet框架,综合利用WebGIS技术、网络爬虫技术、多线程异步技术以及Web service,设计并实现全国地表水水质监测及预测系统。该系统实现了水质数据自动获取、存储、分析和可视化,为公众提供地表水水质实时监测和有效预测的服务,同时也为政府决策者提供更全面、深层次的辅助决策服务。

    2018年02期 v.43;No.194 123-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 199K]
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  • 噪声模型建立对速度及其不确定度的影响分析

    杨登科

    针对现有GPS时间序列研究中不同时间序列跨度内噪声模型的建立对速度及其不确定度的影响方面研究较少,选取ITRF2008框架下中国区域的10个IGS基准站的坐标时间序列,将每个序列按照时间跨度分为5 a、10 a、15 a和20 a四个时段,采用不同的噪声模型组合对它们进行噪声分析并对结果进行对比。结果表明,在各时间序列跨度内噪声模型的建立对精化速度场非常重要;随着时间序列长度的增加,速度不确定度比值呈上升趋势。

    2018年02期 69-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 949K]
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