城镇地籍数据时空演变研究方法

建立城镇地籍数时空模型,运用时空分析方法,综合分析地籍数据的时间、空间和属性等各基本特征之间的相互关系,挖掘城镇地籍数据中的隐藏信息,探索研究城镇地籍数据空演变规律的方法。     

时空数据模型及其可视化技术初探

目前较好的空间数据模型是三维数据模型,但它存在很大的不足,不能描述第四维:时间和变化,表现不出动态的特性.因此,我们需要在空间模型中引入时间的概念,构造时空一体化数据模型.本文对时空数据模型进行了简要的探讨,同时也探讨了时空数据模型的可视化问题.     

基于事件的时空数据模型应用研究

本文首先分析和比较了几种有代表性时空数据模型的特点和存在的局限性,对基于事件的时空数据模型进行了改进,并提出了利用亲缘继承关系进行历史回溯查询,根据具体的实际应用,在现有成熟的ARCGIS平台上进行扩展,验证了该模型的有效性.实践表明:利用该模型可以有效的进行各种时间、空间和属性的互查;时间因素和空间对象的空间特征和属性信息分开存储管理,便于时空分析,适于进行地理事件与空间对象状态因果关系的推理;减小了数据的存储空间,以及数据的冗余度.     

城市地下管线三维模型的实现

本文阐述了地下管线的数据模型和数据结构,介绍了地下管线三维几何实体模型的构建方法,提出了由管线数据库快速建模的新思路,基于Autodesk Map利用Visual LISP和VBA编程,实现了地下管线三维实体模型的自动生成,取得了较好的效果.     

基于GIS的校园基础设施管理系统建设

校园基础设施管理是校园管理的重要方面,对建筑等各类用地和地上、地下各种管线获取及时、准确的信息并进行系统、有效的管理,是校园管理面临的重大管理和技术问题。文中介绍了以ArcView8为平台的校园基础设施管理系统的建立以及网络发布,包括系统的软硬件配置,运用数字测图进行建筑物及管线的图形数据采集、属性数据采集,数据编辑、查询、输出、三维分析等系统功能的实现。     

基于Google Earth Engine平台的太湖围网养殖时空变化

基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,简称GEE)平台,以我国太湖水域为例,利用30年时间序列的Landsat系列卫星数据,结合光谱信息、多种遥感指数和纹理信息,利用分类与回归树的方法对1985—2019年之间的太湖围网养殖区域进行分类提取,并且探讨太湖围网养殖空间分布模式及时间序列上的面积变化情况.结果表明,分类与回归树方法可以用于提取围网养殖区域,同时提取精度较高,细节信息也较为丰富;在空间上,太湖围网养殖活动主要存在于东太湖水域,西太湖区域面积较小.在时间序列上,太湖围网养殖产业自1985年开始以来,围网养殖区面积逐年提高,至2007年达到峰值,然后逐年缩小,在近年保持稳定状态.养殖区最大面积达到136.57 km2,经过近年来的一系列的治理工作之后,太湖水产养殖区面积减少至15 km2以下.利用谷歌地球引擎遥感大数据平台提取围网养殖区对于太湖水资源保护具有极大的优势,主要表现在GE E平台降低了数据准备的时间,同时保证大数据量的高性能计算,在以后的水资源保护研究中有着极大的优势.     

国内三维重建技术的研究进展

三维重建是一直计算机视觉领域最热门的研究方向之一,它是研究如何通过物体的二维信息获取物体在空间中的三维信息.本项目采用自动关键点匹配、双目重建、表面三角化和三维点拼接技术,经过图像对拐点提取,图像对关键点匹配,图像关键点的重建,三角化以及数据融合生成物体完整的三维结构.在完成重建后,可以从任意视点观察物体,具有立体视觉效果.     

基于时态GIS的林权变更信息管理研究

分析了林权变更中时间信息、属性和空间变化信息,构建基于事件语义的时空数据模型,此模型用时间表、属性表和时空图分别描述林权变更过程中的时间信息、属性和空间变化信息,使用动作表描述林权变更过程中的空间变化类型.此模型使用SQL语言能够方便地进行时空信息查询,并能对某一状态林地的历史进行回溯.     

无人机遥感技术在农业中的发展与应用

无人机作为新型遥感平台,相比于传统的卫星和航空遥感,在灵活性和分辨率方面有其独特优势,而且数据信息也有相当或更高的准确度.无人机技术在遥感中的应用满足了现代农业中的监管和应用需求,完善了遥感技术的时空维度,为更多层面的信息获取和决策反应提供了支持.未来,无人机遥感技术在研发和建造成本、运行稳定性、数据信息的获取和分析处理能力等方面都亟待完善,以实现在农业科学中更广泛的应用.     

农村土地调查时空数据模型构建及应用

随着我国土地调查工作的开展,获得了大量的土地调查历史数据,尤其是农村土地数据,具有典型的时态特征,使其存储和管理对现有的时态数据模型提出了挑战。土地变化的模拟、查询和显示的根本在于时空数据模型的建立。本研究在对农村土地调查数据的时间、空间语义分析的基础上,借助于面向对象思想,对时空数据建模进行了研究,提出适合于农村土地调查数据的面向对象时空属性概念模型,为土地时空信息的有效组织、管理和查询提供了新的思路和方法,达到了降低数据冗余,提高检索效率的目的。     

基于ArcGISEngine的三维长输管道信息系统构建

根据油气长输管道数字化管理的需要,以拓普康高精度RTK测量系统测得的管道沿线数据为基础,采用VisualStudio2008作为系统开发工具,使用面向对象的程序设计语言C#作为开发语言,结合ArcGISEngine二次开发组件,以FileGeoDatabase及sQLServer2005数据库分布存储系统数据,设计并实现了三维长输管道信息系统。将该系统应用于东北地区某长输管道,结果表明：其可实现二三维联动显示场景、地图图层管理、管道信息查询、管道数据维护、地图输出等功能,从而为长输管道的运行管理提供决策支持。     

基于完整性数据库的管道应急信息化技术

将信息化技术应用于长输管道的应急抢险工作,是一个全新的课题,既可以提高应急反应效率,又可以有效节省人力、物力,指出抢险的重点方向。阐述了管道地质灾害气象预警、管道泄漏模拟分析、管道应急三维分析、管道应急专题图、PIS管道应急数据支持系统等信息化技术方法和原理,给出了实际应用案例,包括兰成渝管道地质灾害气象预警、秦皇岛装船线原油泄漏入海模拟、温泉水库溃坝对涩宁兰管道危险性影响三维分析、唐家山堰塞湖溃坝对兰成渝管道影响三维分析,表明了信息化技术在管道应急抢险中的重要作用。最后,对管道应急信息化技术的未来发展趋势进行了探讨。     

在役油气管道数字孪生体的构建及应用

中缅油气管道是中国首条经过数字化恢复构建数字孪生体的在役山地管道。通过基准点测量、管道中线探测、航空摄影测量、三维激光扫描、三维地形构建、倾斜摄影、数字三维建模等技术进行数据收集、校验及对齐,对管道建设期的设计、采办、施工及部分运行期的数据进行恢复,对站场及管道的设备、建筑等构建数字三维模型,形成管道线路数据资产库和站场数据资产库,构建中缅油气管道的数字孪生体。通过多系统融合,深入发掘数据价值,实现管道可视化运行、设备拆解培训、指导维检修作业及应急抢险作业等,为实现管网智慧化运营奠定了数据基础。(图1,表1,参25)     

Development of a virtual reality GIS using stereo vision

This paper presents an integrated virtual reality geographic information system (VRGIS) based on computational stereo. In this system, three-dimensional (3D) and 360° panoramic scenes are reconstructed from multiple stereo image pairs acquired with a mobile stereo machine vision system. The spatial coordinates of panoramic scenes are registered to electronic maps to obtain a real scale VRGIS that is capable of efficient retrieval of spatial information and allows for navigation in virtual reality. A software program was implemented for image processing, coordinate transformation, 3D surface model building, data fusion, digital mapping, and database management for the VRGIS. In setting up 3D models for the virtual reality environment, we focused on comparisons of pattern matching algorithms for creating disparity images from stereo pairs, and adopted the graph cut method and the non-parametric local transform method in our system. Following the computation of disparity images, they are transformed into cylindrical coordinates and stitched into a 3D and 360° panoramic scene. In order to allow for virtual reality navigation, the panoramic scene is further cast into 3D triangular surface model for fast texture mapping using memoryless simplification algorithm. The effects of reducing the number of edges in a 3D surface model on computation time and discrepancy from 3D surface model with no edge reduction were also analyzed. Experimental results show that the discrepancy was about 13% when 80% edge reduction was applied to create the approximate 3D surface model. This indicates a significant computational and memory reduction while the computer graphic display of the scene model was still visually satisfactory. Finally, multiple 3D scenes were integrated into a site on the electronic map permitting the user to navigate through location to location in a virtual reality environment. The developed system may serve as a versatile platform in establishing field information for many applications such as precision agriculture, vehicle automation, geographic visualization, archaeology site modelling, etc.     

中亚天然气C线管道SPS仿真模拟

中亚天然气C线管道属于典型的输送压力高、流量大、管道跨度大、压气站数目多、输送工艺复杂的输气管道。为研究中亚天然气C线管道正常工况和事故工况下水热力参数的变化规律以及各种事故下管道的自救时间,采用SPS软件建立了中亚天然气C线管道仿真模型。模拟了正常工况下管道全线压力和温度参数,模拟结果与实际运行数据最大相对误差分别为1.90%和12.24%,验证了模型的可靠性;在此基础上分析了环境温度和管道粗糙度变化对全线输气效率的影响规律,确定了各种事故工况下管道最长的自救时间,可为中亚天然气长输管道运行管理提供参考。     

基于扫描技术的木质雕饰家具与工艺品三维数字化研究

通过Handheld 3D、Handyscan300、Filips16排CT 3种扫描形式进行雕饰家具的三维数字化,比较不同雕饰工艺试件的三维重建适用性。探求不同雕饰特点的木质家具三维数字化有效扫描方法。采用3款不同扫描设备进行4组试验,分析不同雕饰工艺木质家具的三维数字化模型状况,探讨不同扫描仪对不同雕饰工艺家具的三维重建影响,探讨其适用性。试验证明Handheld 3D和Handyscan300均可获取高精度浮雕家具的三维数字模型,但是Handheld 3D在获取透雕家具试件数据模型时纵向坐标信息几乎全部丢失,Handyscan300可较好地获取透雕家具试件数据信息,部分纵向坐标信息丢失,经逆行工程修补后可获取较好的三维数字模型。CT扫描获得的图像经三维重建后得到的数字模型精度最高。对不同雕饰工艺的木质家具需根据其工艺特点采用不同型号的激光扫描仪或CT扫描仪进行三维重建,可获得高精度的三维数字模型。通过CT三维断层扫描获取的图像经三维重建后可获取与试件外观高度一致的三维数字模型,并可导成多种文件格式进行后续虚拟展示、数字信息存档、3D打印、机器雕刻等处理。     

油气管道惯性测绘内检测及其应用

管道完整性管理是确保管道安全、经济运行的重要手段,管道位置参数是管道完整性管理的重要基础数据。油气管道惯性测绘内检测技术,以三维正交的陀螺仪与加速度计组成的惯性测量单元（IMU）为主要测量设备,以地面GPS参考点与里程计数据进行位置与速度修正,能够精确测绘管道中心线坐标,实现管道管理的数字化与可视化。利用获得的高精度中心线坐标参数,能够有效识别、评估由环境因素诱发的管道弯曲应变。将缺陷参数与管道中心线坐标相结合,可实现缺陷的精确定位,生成管道缺陷维修工程图。     

全球油气管道完整性技术与管理的最新进展——中国管道完整性管理的发展对策

油气管道的安全是我国石油质量、安全、健康、环境方针的重要内容，如何保证管道的安全，使新管道无事故运行、老管道在生命周期内继续安全运行，这是管道管理者面临的重要课题。概述了世界各国（欧洲、北美、东南亚、澳洲）管道完整性管理的进展以及国内外完整性技术发展的现状，重点介绍了管道完整性检测技术、评估技术、风险评价技术、修复技术、管道地理信息系统GIS和完整性管理标准体系的国内外进展。认为我国管道完整性管理引进和实施需要结合我国管道的国情，推荐对策是将管道的完整性管理实施划分为含缺陷（内部缺陷和外部缺陷）管道本体、管道地质灾害与周边环境、外防腐层及防腐有效性和站场及设施四个部分实施，建立和完善自身的完整性管理体系、完整性技术体系，以及建立管道数据管理平台。