青岛市崂山区城市规划管理信息系统研究与开发

针对城市建设快速发展给城市规划和管理带来了许多新问题、对城市规划和管理提出了越来越高的要求,提出采用计算机网络技术、地理信息系统(GIS)技术、数据库技术、卫星遥感(RS)技术等建立先进的信息管理系统,辅助城市规划建设项目的审批业务,实现网络化、可视化的交互管理,以及信息的方便查询、统计、分析等功能。系统采用Oracle 9i+SDE的技术组合基于Geodatabase的概念组织和管理数据,通过各种方式将空间数据、属性数据存储在数据库中,使基础空间数据库成为规划管理信息系统的基础设施,成为各行业的信息系统的空间定位基础,从而实现准确、高效以及高度共享空间数据库的目标。     

作物基因编辑效果可视化鉴定软件

CRISPR编辑系统结合高通量测序,可实现高效评估基因编辑效率和准确度,并在遗传学、生物学、医学等多个领域得到广泛应用。然而,高通量测序数据缺乏一个一键流程化界面工具来实现突变效率和准确度的评估。为此,开发了一个基于Python的可视化工具——作物基因编辑效果可视化鉴定软件。该软件可对高通量基因编辑数据进行批量计算,可一键实现数据的预处理(拆分和合并)、突变类型和效率的检测和可视化图表输出。该软件提供了界面化程序,用户只需鼠标点击即可实现数据的导入和结果的输出。分析结果以多种格式输出,图像支持缩放和颜色更改,方便后期结果整理和撰写论文。此外,该软件安装使用简单,并支持多操作系统(Windows、Linux和MacOS)使用。目前该软件的使用手册和程序包已上传到开放软件平台,方便下载和使用。     

海量医学图像数据三维可视化表面重建方法

目的为了提高海量医学图像的识别能力,需要进行海量医学图像数据三维可视化表面重建。提出基于谱分析的海量医学图像数据三维可视化表面重建方法。方法构建海量医学图像数据的采集模型,提取海量医学图像数据三维图谱特征量,采用边缘轮廓检测的方法进行海量医学图像数据三维可视化特征分解,建立海量医学图像数据的模糊相关性特征分布结构模型。根据海量医学图像的色彩特征分布进行医学图像的图谱特征分析,建立海量医学图像数据的三维结构重组模型,根据对海量医学图像的三维结构分布式重组进行动态滤波检测,提取海量医学图像的谱特征量,根据谱特征分布进行海量医学图像的多维重建,结合三维可视化特征分析的方法,实现对海量医学图像数据的可视化表面重建和优化识别。结果采用该方法进行海量医学图像数据三维可视化表面重建的特征分辨能力较好,对图像数据的细节结构特征识别能力较强。结论研究方法提高了对海量医学图像的检测识别能力。     

基于VTK土壤养分三维可视化研究与实现

土壤养分空间分布的三维可视化对描述土壤中元素的空间分布规律、变量施肥及评价具有重要意义。三维可视化与传统的二维空间变异专题图相比,表示三维数据更自然、更清晰、更直观。利用Python语言引入三维可视化类库VTK,采用三维Kriging插值方法,实现了土壤养分空间分布的三维交互。以榆树市试验田土壤养分三维可视化为例,在肥力评价的基础上,验证了变量施肥的实验结果,比二维空间变异图更加直观,更有说服力。     

基于VisPy的油藏蒸汽腔形态变化三维动画控制

作为国外一种成熟高效的稠油开发技术,蒸汽辅助重力泄油(SAGD)在国内的应用也日渐成熟。因此,开发SAGD软件以辅助实际开发有着重要的现实经济价值。而在设计与实现该软件的过程中,需要利用三维可视化技术来准确反映油藏蒸汽腔的形态变化。结合实际SAGD开发软件需求,以PyQT5为GUI开发工具,基于当前较为新颖的高性能三维动画库VisPy,讨论了蒸汽腔三维展示部分中动画控制功能模块的功能需求、技术选型、详细功能设计和实现过程,给出了测试实例和结果。该工作对其他类似系统中设计与实现三维动画控制方案有着较强的实际指导意义,同时对新兴起的Python 3D可视化库VisPy的使用有一定的借鉴作用。     

机载激光雷达森林资源调查系统的设计与试验

机载激光雷达对森林空间结构和地形具备较强的探测能力,已成为森林资源调查的重要技术手段,但目前针对该技术应用于森林资源调查方面的系统建设研究相对较少。为了实现林业的可持续发展,满足当今森林资源精准监测及管理的需求,从应用角度出发,以机载激光雷达数据为基础,结合机载激光雷达技术、地理信息系统技术与林业资源调查管理技术,搭建了适用于林业的专业森林资源调查系统。该系统以C++为编程语言,结合QT图形界面库、VTK三维引擎库及GDAL影像处理库开发而成,利用机载激光雷达点云数据实现高效的森林区域数字高程模型生成、单木及林分相关参数提取等功能,实现森林资源数据库的更新,缩短了传统森林资源调查的时间周期,最终实现森林资源调查的自动化及系统化应用。以甘肃省张掖市大野口关滩森林站超级样地为试验区,基于样地调查数据对系统提取结果进行了精度验证,结果表明,系统提取的区域高程最大偏差为1.102m,平均偏差为0.737 m,单木树高、冠幅的平均相对误差分别为13.66%、14.18%,株树密度、林分平均高的平均相对误差分别为5.83%、9.86%。     

医学图像三维分割技术

人体组织器官的三维图像分割是医学图像分析和医疗诊断的重要前提,是医学图像三维可视化的重要研究内容。随着医学成像技术和三维可视化技术的飞速发展,计算机辅助诊断成为现实。计算机技术的发展使得医生和研究者可以通过虚拟交互更好地理解人体的解剖结构,对病人做出正确地诊断。在对人体组织器官和感兴趣区域的分割中,三维分割发挥着十分重要的作用。为此,作者对不同的三维分割算法作一总体介绍。     

基于XCT序列图像的植物根系三维矢量模型构建方法

为实现植物根系三维构型参数的原位、无损、准确、快速和自动化测量,提出一种基于X射线计算机断层摄影术(X-ray computed tomography,简称XCT)序列图像的植物根系三维矢量模型构建方法。首先,根据根系的形态特征设计了根结点、根分枝、根系统3个基本结构;其次,对植物根系三维体数据(XCT序列图像)重切以提取根截面,并根据根截面质心和面积构建初始根结点,继而对根结点分组以构建初始根分枝,再通过重构根结点、重获根结点面积和根分枝关系判定构建完整的根系统(矢量模型);再次,基于矢量模型设计根数、根长度、根体积、根表面积以及根夹角的计算方法;最后,在Windows平台上利用图形用户界面开发工具Qt、可视化工具包VTK和医学图像分割与配准工具包ITK实现上述结构和算法,并将上述参数的计算结果与手工测量值进行对比,验证所提出方法的可行性与准确性。     

农业数据可视化发展趋势探讨

随着农业生产等领域的数据持续增长,农业数据可视化已成为一种重要的技术和工具,吸引越来越多的研究者和技术公司的关注。基于此,综述了农业数据可视化的基本概念、现有的常见工具、技术和应用场景,以及发展趋势;介绍了农业数据可视化的基本概念和分类方法,并对不同类型的可视化技术进行了简要描述;针对农业领域的几个主要应用场景进行了案例介绍和分析,探讨了农业数据可视化的发展趋势。     

基于OpenCV的图像处理系统设计与实现

以冬小麦白粉病为例,在Microsoft Visual C++编译环境下,采用OpenCV计算机视觉库混合编程,设计并实现了一个方便用户处理图像的系统.该系统快速诊断作物病害,为用户提供辅助决策,以降低病害对作物生产的影响.     

中俄东线智能管道数据可视化探索与实践

为了推动油气管道数据可视化及大数据分析技术发展,对中俄东线智能管道数据可视化建设成果进行了总结。从数据可视化角度,论述了中俄东线天然气管道的数据种类、数据现状及各信息系统的数据架构及数据量;从数据传输、数据ETL(Extract-Transform-Load)等方面,探索了数据可视化实现的做法和实践。通过中俄东线智能管道可视化交互系统的探索和实践,实现了建设期和运营期多源动静态数据的集成展示,提出需数据中心建设和应用层解决方案作为技术支撑的建议,对推进管道数据可视化、大数据分析有一定指导意义。     

医疗卫生信息化综合大数据平台关键技术探究

大数据是当前企业界、政府部门研究的热点,学术界也对其在科学研究中的应用开展了大量研究。尤其是,随着经济的发展和科技的进步,海量的医疗信息数据为医疗信息化带来了新的挑战。以上海市为例,基于区域卫生信息平台建设过程中存在的主要问题,探究在大数据模式下,完成结构化、半结构化和非结构化数据的医学信息数据爬虫、可扩展的海量存储、基于健康搜索引擎的高性能检索应用服务,满足高效率、高并发的健康信息检索服务新模式,完善现有信息体系,实现跨部门、跨专业的信息协同。     

动态分段在水环境时空数据模拟中的应用

水环境信息数据具有空间性和时间性,其时空数据的存储和可视化表达对于描述客观事物的变化和辅助决策有着重要的方法论意义,动态分段技术是一种线性参考模型,能对河流等线状要素的空间特征和属性信息作精确描述。基于GIS平台,集成动态分段技术和水环境模型,构建了水环境时空数据结构,实现了水环境时空数据的可视化表达和时序分析,提高了对水环境辅助决策的水平。     

关联数据研究的主题结构和研究进展解析

[目的/意义]通过调研关联数据的研究文献,分析关联数据的研究的主题结构与研究进展。[方法/过程]综合采用文献综述方法、文献计量方法与可视化工具对Web of Science中的关联数据研究进行分析。其中,利用Citespace可视化软件分析了关联数据研究主体,利用VOSviewer将构建的关键词矩阵可视化。以关联数据的生命周期阶段为线索,结合关键词共现图谱,探寻了关联数据研究的主题结构与研究进展。[结果/结论]分析结果显示欧洲为关联数据研究的主阵地,Tim Berners-Lee等人在关联数据领域具备深厚的影响力。目前关联数据的研究覆盖了发布、优化、评价、应用等生命周期各个方面,但也存在一些薄弱环节,如在研究推动关联数据发布的进一步规范、实现实体自动丰富与链接、构建全面的质量评价体系与工具等方面存在挑战。     

基于保距与保拓扑的流形学习算法

流形学习是一种新的数据降维方法,能揭示数据的内在变化规律,其目标是发现嵌入在高维数据空间中的低维流形结构,并给出一个有效的低维表示。介绍了流形学习的基本思想,介绍了基于保距和保拓扑的一些流形学习算法,分析了这些算法的优缺点,并提出了有待进一步研究的问题。     

一种基于ArcView的实现林分可视化的方法

对浙江省天目山国家级自然保护区内的针阔混交林采用相邻网格调查方法,用全站仪、围尺和生长锥等器材获得每木的空间数据和属性数据。首先,利用地理信息系统软件ArcView,对空间数据进行坐标变换;然后,建立样地数字高程模型（DEM）。实践得知,经过ArcView中的反距离加权法插值,并利用不规则三角网（TIN）模型得到的地形更逼近于地形表面;再利用Photoshop处理实地拍摄的树木照片,提取树木符号,导入ArcView中实现树木可视化;最终,将地形和树木叠加实现林分可视化。图8表2参10     

冬小麦返青后叶片高度模型构建及三维可视化

作物生长模拟模型对作物生长管理调控、产量预测和经济效益分析等有重要指导作用,形态结构模型为作物理想株型筛选、高产、高效、抗倒伏等提供了有力技术支撑。针对小麦形态结构复杂,生长可视化不易实现的问题,以冬小麦品种济麦22、衡观35和衡4399为材料,在天津市武清区开展了不同小麦品种和施氮水平的田间试验,采集小麦叶片高度形态数据,分析各品种冬小麦返青后叶片高度和有效积温的定量关系,用Logistic方程构建冬小麦返青后不同叶位叶片高度模拟模型。经数据检验,叶片高度模型绝对误差在0.01~2.82 cm之间,根均方差(RMSE)在0.32~1.52 cm之间,表明所建模拟模型精度较高,该模型对不同品种冬小麦生长具有较好的预测性。借助该模拟模型和已有研究成果,构造了不同品种、不同施氮水平下的冬小麦植株形态,实现了小麦生长模拟模型和形态结构模型的有机结合,逼真模拟冬小麦返青后动态生长过程,实现了不同品种冬小麦不同施氮水平下的生长可视化。     

茶多酚抗氧化作用的研究

根据世界卫生组织报道,癌症、糖尿病、肥胖症、心血管系统疾病等是目前全球发病率较高,严重危害人类健康的疾病,已成为医学和生物制药领域攻克的目标和研究热点。而开发利用天然药物及天然抗氧化剂已成为21世纪生物医学、食品科学及现代农业的一个重要研究内容。茶多酚是目前尚不能人工合成的纯天然、多功能、高效能的抗氧化剂和自由基净化剂,具有抗氧化、抗癌、抗突变、降血脂、降血压等多种药用价值及保健功能。近年来茶多酚的保健功能研究一直是国内外研究的热点之一。以国内外研究结果为依据,阐述了茶多酚抗氧化作用机理、特性及国内外的发展情况,为充分发挥茶多酚在生产实践中的作用提供参考。     

浅论图书馆信息检索可视化技术

信息可视化是将抽象数据用可视的形式表示出来,以利于分析数据、发现规律和决策制定。信息检索可视化不仅用图形、图像来显示多维的非空间数据,使用户加深对数据含义及数据间关系的理解,而且用形象直观的图形、图像来指引检索过程,加快检索速度。在介绍信息检索可视化相关技术基础上,围绕信息检索和检索结果可视化在图书馆应用进行了探讨。