GIS应用中几个常见问题的处理

GIS应用中几个常见问题的处理

一、GIS应用中几个常见问题的处理(论文文献综述)

张帅[1](2020)在《分布式移动网络环境下大规模空间社交媒体数据快速增强现实可视化研究》文中提出增强现实技术被广泛誉为下一代人机交互通用平台技术,近年来受到了国内外学界与产业界的重点关注,迎来了爆发式增长。智能手机i OS与Android平台纷纷推出各自底层增强现实API,ARKit与ARCore,使得全球万亿智能手机都成了增强现实设备。2016年AR游戏Pokemon Go刚上线就火爆全球,一个月内获得了13000万次下载,迅速得到全球70多个国家民众的热捧。增强现实技术能够呈现炫酷引人入胜的3D模型动画,但当前领域内对简单社交多媒体数据,如文字、图片、音频、视频等,的增强现实可视化体验关注不够,而社交媒体数据却是普通用户最容易生产的数字内容,必然伴随着增强现实技术应用的普及而大规模产生。因此,研究社交媒体数据在增强现实环境中可视化问题,对增强现实技术的进一步平民化普及具有重要意义。在如今的大数据时代,当社交媒体数据规模日渐庞大时,在分布式移动网络环境下,研究大规模社交媒体数据快速增强现实可视化问题有着极其重要的应用价值,可视化效率问题严重影响着增强现实前端的用户体验,而优良的数据组织机制、高性能的数据处理架构是增强现实前端快速可视化的首要问题,因此本文的研究重点在于利用大数据技术去支撑增强现实前端快速可视化。另一方面,与传统社交媒体应用不同,社交媒体数据增强现实可视化问题是在现实生活中真三维环境中呈现的,具有鲜明的地理空间属性,属于空间社交媒体数据,因此,大规模空间社交媒体数据增强现实可视化能否快速响应一个关键因素是能否有效利用地理空间信息。本文在前人的研究基础上,对大规模空间社交媒体数据快速增强现实可视化问题的研究,主要从以下几个方面展开:(1)针对大规模空间社交媒体数据的增强现实可视化数据特征,研究适合网络大规模数据传输的空间社交媒体数据规范,提出了Geo ARMedia数据模型规范。Geo ARMedia数据规范参考了现行gl TF与Geo JSON数据标准,定义了常见空间社交媒体的数据模型规范,明确了常见多媒体数据类型(文本、图片、音频、视频等)的存储表达规范。(2)面向分布式集群环境下的大规模空间社交媒体数据存取技术需求,构建了利于数据库跨尺度平滑读写稳态Z曲线算法,研究了大规模空间社交媒体数据基于稳态Z曲线的常见空间查询算法,提出了基于稳态Z曲线的大规模空间社交媒体数据的分布式数据划分策略,优化数据分布式存储结构,提高了空间社交媒体数据的分布式存取效率。(3)研究基于智能手机设备的移动增强现实前端可视化空间的构建,定义了空间社交媒体数据在移动增强现实前端的可视域以及三层空间交互架构,提出了空间社交媒体数据增强现实可视化的球面模型,同时研发了借助地理信息能够大幅提高增强现实识别图命中效率的大规模社交图片检索的时空耦合算法,有效提升了空间社交媒体数据在移动前端增强现实可视化效率。(4)为了在分布式移动网络环境下快速响应大规模空间社交媒体数据加载请求,保障前端增强现实可视化的效率与稳定性,本文提出了空间社交媒体数据增强可视化多级缓存机制,利用空间社交媒体数据的空间邻近性,提出了增强现实可视化前端缓存预调度机制,以及基于地理位置的热点数据云端探测与分布式缓存调度机制,有效保障了增强现实快速可视化的速度与高并发响应要求。(5)大规模空间社交媒体数据增强现实可视化伴随着海量的计算任务,本文研究了大数据技术以及高性能计算技术,研发了面向大规模空间社交媒体数据的并行处理计算框架,提出了一种大规模空间社交媒体数据并行处理的代数方法,能够简洁有效的描述并行处理任务,组织调度多个并行计算算子协同工作共同完成相关任务,支撑了大规模空间社交媒体数据快速处理。(6)结合当前流行分布式数据库、大数据技术、可拓展网络服务架构、移动前端3D引擎技术,依托前文的研究成果,本文设计并开发了大规模空间社交媒体数据快速增强现实可视化原型系统——视网么,详细讨论了常见空间社交媒体数据的增强现实交互与视觉设计,实现了前后端增强现实服务,同时研发了移动端社交媒体数据增强现实编辑器,大范围降低了社交媒体数据增强现实内容生产门槛,最后本文以南京大学仙林校区周边为例展开应用实验,测试表明视网么在应对TB级数据规模千万级并发访问的空间社交媒体数据前端增强现实可视化任务可以在1秒内完成前端响应,达到了理想的研究实验效果。

沈鹏飞[2](2020)在《物联数据多维展示研究及其在智慧生态教育中的应用》文中指出进入大数据时代,越来越多的人关注到数据的价值。随着物联网技术的发展,物联网技术的应用场景越来越多,物联设备的数量呈井喷式增长,物联数据的规模也越来越大。物联数据是一种承载了空间地理信息的典型时序性多维度数据,具有结构复杂、规模庞大、有效价值高的特点,如何对于物联数据进行高效率全方面的展示,发现物联数据内在规律,展示物联数据潜在关系,对物联数据中包含信息进行有效挖掘是亟待解决的重要问题。本文针对物联数据与地理空间信息紧密结合的特点,实现了基于Web GIS的物联数据地理信息和物联数据融合展示,并且在此基础上根据智慧生态教育应用中的需求提出了一种物联数据的全方位空间展示方法。本文还在多维数据可视化技术的基础上根据智慧生态教育应用中的环境感知数据展示需求,实现了一种物联环境感知数据的五维展示方法,能够同时展示物联数据五个维度的信息。本文的主要工作内容如下:(1)针对物联数据的空间性特点,实现了一种基于百度瓦片地图的Web GIS展示系统,并实现了后端的瓦片地图服务器,能够有效精准展示物联数据空间地理位置信息,提出了一种瓦片地图的高热度相邻缓存策略,能够有效提高地图资源加载速度。使用空间插值法完成了物联感知数据的空间分布图以及感知数据分布的热度图,对不同地理位置同一时间的感知数据空间分布情况做了有效展示。为了满足智慧生态教育应用的需求,在Web GIS系统的基础上提出了一种物联数据的全方位空间展示方法,实现了空间地理信息、实时物联数据、植物成长视频直播和植物生长过程记录的全方位多形态的展示。(2)针对物联数据中多维度数据展示困难的问题,和智慧生态教育应用对于环境数据多维度展示的强烈需求,提出并且实现了一种物联数据的五维度展示方法,能够完成包含时序信息在内的物联数据五个维度数据同时展示,并且加入了用户交互方式,用户能够通过选择维度标签的方式,选择想要展示的物联数据维度信息,同时能够进行缩放、旋转等交互操作。该方法使用了新的双端颜色映射方案生成了平滑的色彩映射表展示数据变化,能有效克服传统彩虹图映射中变化不线性的缺点。该五维数据展示方法能够有效满足用户使用需求,有效地帮助用户进行多个维度物联数据的观察,发现多维度数据间的关联关系。(3)介绍了智慧生态教育的发展,物联数据在智慧生态教育中的作用和物联数据多维展示方法在智慧生态教育中的应用。该方法能够有效地展示物联数据信息,提升智慧生态教育学习效率,助力学生全面发展。

黄毅[3](2020)在《地理场景数据模型构建与本体表达》文中指出传统GIS基于还原论思想认知地理环境,对地理要素进行分层描述与分类表达,发展出以地图模型为核心的逐要素表达的GIS数据模型和数据组织方式。这类数据模型侧重于表达单个地理要素的几何、位置与属性特征,对地理要素关系的刻画更多局限于时空拓扑关系,难以表达地理场景的层级结构及场景中不同要素间的其它复杂关系。随着时空数据模型的普及,越来越多的研究开始关注地理要素的变化过程。地理要素变化过程的探究,有助于理解地理场景的演化机制,对场景动态模拟起着至关重要的作用。然而,以往对于过程的描述往往强调要素自身的变化,忽略地理环境的整体性本质,无法描述不同要素演化过程间的相互作用关系。为此,对地理环境进行再认知,构建更接近于真实世界客观规律的GIS数据模型,成为了当前研究的重点。本文从地理认知和地理学视角出发,对地理场景及其组成要素的内涵进行解析。在此基础上,提出用以描述地理场景特征的表达框架,该特征框架丰富了地理要素间关系特征的表达。为了突出地理场景的动态演化特征,本文构建了以过程表达为核心,关注要素间联系的地理场景数据模型。该数据模型有效提升了GIS数据模型对于地理关系数据以及要素演化过程的查询能力,具备一定的推理能力,能够用于探究地理场景及其要素的变化机制,为后续支持复杂地理分析、计算和模拟打下基础。本论文具体研究内容总结如下:(1)本文对认知学相关理论进行较为全面的梳理,针对当前仅以还原论思想认知地理环境存在的不足,提出了以整体论为主导的地理场景综合认知方法。本文首先结合一般系统论,分析地理场景的层次结构与内涵,将地理场景视作多尺度嵌套、动静耦合、多要素相互作用的整体。借鉴土地利用区划、景观分类学和土地利用分类,制定地理场景的分类原则和构建方法。基于地理场景六要素,重新梳理场景的组成要素,并剖析场景与不同类型要素间的关系。(2)针对地理场景及其组成要素的基本特征,提出从时间、空间、语义、属性、演化过程和关联关系等几个方面进行解析、抽象和统一描述。对于传统GIS表达较为成熟的时间、空间、语义和属性等特征,对其内容及具体表达方式进行定义。对于以往忽略的要素间关系特征,提出空间关系、时间关系、语义关系和属性关系等四大类,其中后两类关系中包含了作用关系、因果关系和层级关系等多种地理场景数据模型特有的关系信息。对于过程特征的表达,借鉴生物学DNA分子双螺旋链状结构特征,提出适用于地理场景的,以“过程-状态”为核心的多螺旋链状结构概念模型,该模型能够将不同的地理特征统一到每一个过程对象中。(3)传统逻辑模型难以表达要素间的复杂关系,相比之下,本体具有强大的关系表达和语义推理能力,与地理场景的结构特征较为吻合。基于此,本文采用本体的形式,对已构建的地理场景概念模型进行逻辑建模。其具体实现方法为通过OWL描述语言,对地理场景、场景组成要素及其中包含的各类关系进行规范化表达。为了避免人工构建地理场景本体数据的低效性,本文设计了相应的本体自动扩充方法。对于构建好的地理场景本体,需要选取合适的数据库进行存储。针对传统地理本体数据存储方式的不足,提出以图数据库的方式存储本体数据,实现地理场景数据模型的物理建模。为了完成这一目标,本文首先分析当前图数据库的特征,然后选取Neo4j数据库进行场景数据的存储。在分析完该数据库的基本组成元素后,提出相应的数据存储方法,最终将地理场景本体数据存入数据库中。(4)为验证地理场景数据模型的实用性,本文构建了包含诸多要素的多层级人文场景实例。通过丰富的数据查询结果,验证了地理场景数据模型在层次结构表达、作用关系刻画及演化过程描述等方面的可行性。该数据模型的提出能够更好地表达地理环境,具有更好的运行效率,为后续实现深度知识挖掘提供可能性,也为探究复杂地理现象的分析、计算和模拟打下基础。本文的主要创新点如下:(1)针对原有GIS空间认知以地图为中心,缺乏地理环境总体认识的缺陷,引入格式塔认知理论和一般系统论,以整体论和还原论相结合的方法进行地理场景的再认知。(2)基于地理场景的结构特征和演化过程,以要素为纽带构建地理场景数据模型。其中要素的演化过程受DNA分子结构启发,在传统过程模型基础上,提出顾及多要素过程的多螺旋链状结构概念模型。该模型能够实现对场景复杂结构和多要素变化过程的表达。(3)针对地理场景本体数据生成与存储问题,提出相应的本体自动扩充方法和基于Neo4j数据库的存储规则,使得地理场景数据模型能够表达场景结构、要素关系及多要素演化过程。

何朝阳[4](2020)在《滑坡实时监测预警系统关键技术及其应用研究》文中研究表明监测预警是地质灾害防灾减灾的重要手段,监测是预警的基础,预警是监测的目的。近年来,国内外学者对滑坡监测预警的方法技术体系进行了深入研究,取得了大量的研究成果。但总体上,地理与地质结合不够紧密,监测预警模型很难充分考虑滑坡变形过程和成灾机理,难以取得较高的预警精度,研发的监测预警系统也难以满足数以万计隐患点实时监测预警的实战需求。已有的研究成果还难以有效地解决地质灾害“什么时间可能发生”、“力争实现提前3个小时预警”的任务。如何提高滑坡监测预警能力,我们面临诸多挑战:如何提高滑坡监测预警精度?如何将理论研究成果应用到实际的监测预警中,构建一套可业务化大规模应用的滑坡实时监测预警系统?基于此,本论文系统总结作者近10年来在监测预警方面的实践成果,采用云计算与物联网等先进技术,构建滑坡监测预警云平台,整合与管理滑坡地质灾害演化全过程的各类资料,研发并行高效的多源异构监测数据汇聚平台,集成多源异构实时监测数据,形成天-空-地多元立体监测数据中心;综合分析2.1万余台(套)监测设备、超过1.26亿条监测数据的实测曲线,总结划分监测曲线类型,构建监测设备可靠度评价体系,研究滑坡过程预警模型及其实现的关键技术,在此基础上,构建一套混合架构(B/S架构、C/S架构、移动App)的滑坡实时监测预警系统,实现了地质与地理、空间与属性相结合的滑坡演化全过程一体化管理,利用计算机手段对滑坡实施全过程动态跟踪的“过程预警”,有效地提高了滑坡预警精度。本文取得主要成果如下:(1)构建滑坡“过程预警”模型及其自动求解算法:结合变形速率、速率增量、改进切线角三个参数,构建基于滑坡变形演化过程的“过程预警”模型,从滑坡变形监测数据入手,划分监测曲线类型,研究滑坡变形演化阶段的自动识别理论及计算机技术,实现对滑坡全过程动态跟踪预警;(2)构建监测设备可靠度建立评价体系和多设备联动预警机制:通过动态对监测设备可靠度进行评价,结合联动预警机制,评价预警结论可信度,以提升监测预警的成功率,利用计算机技术自动识别滑坡的变形演化过程,实现自动、实时的“过程预警”,为预警模型的业务化、自动化运行提供理论与技术支撑;(3)提出监测数据自动处理方法:研究实测监测数据的预处理方法,为计算机自动处理监测数据提供相关的算法。通过设置监测数据过滤器和采用拉依达准则实现对异常数据的初步过滤与粗差处理,再结合数据特征,分别采用移动平均法与最小二乘法对数据进行拟合,识别数据表现出来的变形趋势。基于监测数据曲线特征自动选择相应的数据处理方法,为后续预警模型计算提供更为准确的数据,提高预警精度;(4)构建实时高效的监测数据集成与共享统一管理平台:结合物联网、消息队列、负载均衡等技术,研究监测数据编码体系,提出一套基于MQTT协议的实时监测数据传输与集成方案,实现多源异构监测数据终端集成和监测数据采集、传输及汇集融合一体化管理,为监测预警提供实时数据保障;(5)构建基于策略的滑坡实时过程预警技术:从模型的计算、预警的发布与解除等方面,将滑坡预警的理论模型与实际应用相结合,研发预警等级求解器,构建基于策略的预警模型通用计算框架,并从预警信息发布技术及发布策略方面进行总结,实现对滑坡的实时过程预警;(6)构建滑坡变形演化全过程一体化数据管理平台:基于“天-空-地”滑坡多元立体观测技术,采用WebGL技术跨平台的三维数字地球,提供直观、真实的三维实景漫游平台,实现海量基础数据、实时监测数据、视频的集成管理与共享,也为实时监测预警系统提供一个功能强大、数据丰富的三维展示平台,构建基于滑坡演化全过程的一体化数据管理体系和滑坡综合信息模型,为滑坡的专家预警决策提供数据支撑;(7)研发混合架构体系的滑坡实时监测预警系统:综合集成上述研究成果,研究混合架构体系(B/S、C/S、移动端),基于微服务研发滑坡实时监测预警系统,各个架构系统密切配合,针对不同的功能需求,充分发挥各架构的优势,构建数据综合展示统一平台,为过程预警模型提供技术解决方案,实现滑坡监测预警的业务化运行,为滑坡的防治、应急、抢险等提供基础数据支撑与预警信息服务。

张海平[5](2020)在《地名文化信息图谱构建方法研究 ——以中国村落地名为例》文中提出中国村落地名分布广泛,数量巨大,很多村落地名具有悠久的历史。它伴随着中国聚落的产生而产生,语言和文字的发展而发展,在历史的长河中传承与新生,变更与消亡,并在自然环境和社会环境的双重影响下,孕育了丰富多彩的民间文化,形成了独特的地名文化肌理,是见证历史发展变迁的重要载体和窗口,也是超越时空、弥足珍贵的非物质文化遗产。地理学视角下村落地名文化的研究,重点关注村落地名中蕴含的各类文化现象的空间分布、与其它地理要素之间的耦合关系以及时空演变过程等内容,这对于传统文化挖掘、保护、传承和发展具有重要作用。前人对村落地名文化的研究较多,并取得了丰富的研究成果。但是,一方面,受限于定量分析方法的不足,定性研究较多,定量研究较少,量化分析常见于基本的描述性统计,极大地限制了村落地名文化知识的挖掘;另一方面,受限于数据源的获取和处理,局部地区、特定文化语义的村落地名文化研究较多,但全国范围内不同尺度、多文化语义特征的相关研究较少。可以说,目前还没有一套用于地理学视角下综合分析村落地名文化的方法体系,尚未对全国数百万村落地名的文化语义分析提供可借鉴的定量分析方法。并且,随着城镇化进程的持续推进,村落地名的消亡速度非常之快,迫切需要对这些即将消失的地名进行深入的文化语义分析。面对以上问题和研究需求,亟待提出面向大尺度、多视角的村落地名文化分析方法,本文为解决这些问题进行了探索性的研究,可望在村落地名文化的定量研究方面取得理论的突破和方法的创新。本文首先梳理了中国村落地名的特征及其文化语义特征,阐释了村落地名在整个地名文化体系中的重要地位。在此基础上明确了地理学视角下村落地名文化研究的核心任务;然后结合村落地名文化研究的科学问题和现实需要,以及GIS在其定量分析中的优势,提出了地名文化信息图谱的概念框架;在此概念框架的指导下,系统介绍了强调地名文化空间分布格局和分布结构的空间分布特征图谱、重视地名文化现象与其它空间要素相关性的空间耦合关系图谱,以及关注地名文化现象时空演变过程的时空演变特征图谱,并提出了这些信息图谱的应用模式。最后以中国村落地名为例,展开实证分析。论文主要取得了以下研究成果:1.提出了地名文化信息图谱的概念框架系统阐释了面向中国村落地名文化研究的地名文化信息图谱的概念框架,包括地名文化信息图谱的概念、地名文化的分类、地名文化信息图谱的分类。2.构建了地名文化空间结构特征图谱的生成方法村落地名文化现象的空间分布格局及空间结构特征属于需要解决的基本问题。本研究从不同层面提出了七种信息图谱分析方法,分别是用于分析文化区结构特征的空间分布结构图谱、层级关系结构图谱;用于探索不同地名文化现象之间空间关系的全局和局部同区位模式图谱;以及分析不同区域之间地名文化结构相似性的兴趣区域模式图谱、兴趣流模式图谱和兴趣流簇模式图谱。3.构建了地名文化时空耦合关系图谱的生成方法分析村落地名文化现象的空间分布与其它地理要素之间的相关性是进一步探索其形成机制的前提。本文面向此问题,分别构建了单因素空间耦合关系图谱和多因素空间耦合关系图谱。4.构建了地名文化时空演变特征图谱的生成方法村落地名文化的形成与发展具有明显的时空特征,结合文化地理学的研究需求和对文化现象的时空问题关注点,提出了空间扩散模式图谱、空间扩散路径图谱,用于定量化分析地名文化现象的空间扩散问题;提出了时空演变模式图谱和时间序列剖面图谱,用于应对地名文化现象的历史演变过程分析。5.提出了地名文化信息图谱的应用模式地名文化信息图谱在地名文化现象的量化分析和地理可视化呈现方面都具有独特的优势。提出了地名文化信息图谱的应用模式,主要体现在地名文化地理问题研究、文化空间治理和地名文化传承三个方面的应用。本文基于文化地理学的文化区、文化扩散和文化景观生态学等研究范式,借助GIS地学信息图谱的部分理论与方法,提出了面向中国村落地名文化定量化研究的分析方法框架,为村落地名文化研究乃至地名文化研究提供了可用的方法支撑。

张莹莹[6](2019)在《装配式建筑全生命周期中结构构件追踪定位技术研究》文中进行了进一步梳理建筑工业化是我国建筑业实现传统产业升级的重要战略方向,预制装配式生产建造技术是实现建筑工业化的主要措施,信息化可以使项目各阶段、各专业主体之间在更高层面上充分共享资源,极大高预制装配式建造的精确性与效率。预制构件是装配式建筑的基本要素,准确地追踪和定位预制构件能够更好地管理装配式建筑的整个流程。构件追踪定位是一个动态的过程,与各阶段的工作内容息息相关。因此,深入了解装配式建筑的全流程,分析和总结各阶段工作需要的构件空间信息,是建立合理追踪定位技术框架的重要前。显然,仅用单一技术难以满足全生命周期构件追踪定位的要求,因此需要充分了解相关技术的优缺点与适用性,以便根据装配式建筑的特点制定出合理的技术方案。另外,预制构件追踪定位及空间信息管理技术的研究涉及到建筑学、土木工程、测绘工程、计算机、自动化等多个专业。但是,目前相关的研究主要集中在建筑学以外的学科,鲜有从建筑学专业角度出发,综合地研究适用于装配式建筑全生命周期的构件追踪定位技术。而建筑学专业在装配式建筑的全流程中起着“总指挥”的作用,需要汇总、评估、共享各阶段与各专业的信息,形成完整的信息链。因此,建筑学专业对构件追踪定位技术研究的缺失不仅会导致构件空间信息的片段化,而且难以深度参与到项目的各阶段、协调各专业的工作。基于上述需求和目前研究存在的问题,本文首先梳理了典型装配式建筑的结构类型和结构构件类型,以及从设计、生产运输、施工装配、运营维护直至拆除回收的全生命周期过程,总结出各阶段所需的构件空间信息以及追踪定位的内容,并根据精度需求将构件追踪定位分为物流和建造两个层级。其中物流层级的定位精度要求较低,主要用于构件的生产运输和运维管理;建造层级的定位精度要求较高,主要用于构件的生产和施工装配。其次,详细分析了BIM、GIS等数据库,GNSS、智能化全站仪、三维激光扫技术、摄影测量技术等数字测量技术,以及RFID、二维码、室内定位等识别定位技术的功能和在装配式建筑中的适用性。通过对现有技术的选择和优化,建立了一套基于装配式建筑信息服务与监管平台、结合多项数据采集技术的装配式建筑全生命周期构件追踪定位技术链,并分别从物流和建造两个层级对此技术链的应用流程进行了探索。着重介绍了装配式建筑数据库中预制构件分类系统和编码体系,分析二者在预制构件追踪定位技术中的作用。最后,以轻型可移动房屋系统的设计、生产和建造过程为例,说明以装配式建筑信息服务与监管平台为核心,结合数据采集技术实现预制构件追踪定位和信息管理的方法。本文以装配式建筑的结构构件作为基本研究对象,采用数据库和数据采集技术建立了适用于装配式建筑全生命周期构件追踪定位技术链,对于整合项目各阶段构件空间信息、形成完整信息链、协调各专业工作、优化资源配置有一定的借鉴意义,而这些方面是实现预制构件精细化管理、高装配式建筑生产施工效率的关键。本文共计约160000字,图片143幅,表格63张

张哲[7](2019)在《无人机航迹规划问题的非凸优化算法研究》文中研究表明近年来,无人机在民用、商用和军用领域都有着广泛的应用。由于无人机的特性,其更适用于重复性强,危险性高,对人可能有危害的工作。正是由于这样的特性,越来越多的学者对无人机的研究更加感兴趣。无人机在许多方面有着极高的应用潜力,如航拍、测绘、救援、探测、反潜等。航迹规划,是指在保证飞行器安全的基础上以最小成本规划出一条从起始点到目标点的路径。航迹规划问题在无人机的应用中是不可或缺的,有着至关重要的作用。随着最优控制理论和人工智能算法的发展,无人机的航迹规划问题的研究飞速发展,呈现了许多有效的研究成果,然而相关研究还面临着一些挑战和不足。针对无人机航迹规划问题建立系统的数学模型的研究较少,而经典的模型较为简单在某些场景下不再适用,需要进一步改进。研究者将也将各类热门的启发式算法应用到航迹规划问题中来,表现性能较为良好,但大部分启发式算法的最优性和收敛性无法判定,从而限制其在一些领域中的应用。另一方面,数值算法虽然在某些情况下可以保证问题的最优性,但由于无人机航迹规划模型的复杂性较高,导致问题的计算效率较低所以无法满足实时性要求。因此,如何系统完善地改进经典的无人机航迹规划问题模型,进一步细化目标和特定约束;如何在保证最优性和收敛性的前提下,快速有效地求解无人机航迹规划问题是一个具有重大理论意义及实际应用价值的研究课题。本文针对无人机航迹规划问题,基于最优控制理论对其建模分析,建立系统的研究模型,应用非凸优化方法、混合整数优化理论提出一系列采用凸优化求解无人机航迹规划非凸问题的算法,并且对提出算法的最优性和收敛性进行理论分析和讨论,提升问题求解的稳定性和效率性。本文的主要内容和创新点包括:(1)无人机航迹规划问题的系统建模。基于经典的无人机航迹规划问题模型,对避障约束、撞击避免约束、喷气避障约束等进行了修正和改进,引入了采样间约束,给出了更加合理的目标函数。建立统一完善的无人机航迹规划问题模型,并给出了相应模型的转化,为后续计算求解和理论分析打下了基础。(2)带有非凸控制约束问题的升维凸优化方法。针对带有特定非凸控制约束的无人机航迹规划问题,将其建模为一个混合整数非线性规划问题,且其对应的连续问题为一个非凸优化问题。将升维凸优化的思想引入到广义Benders分解的求解框架中,通过凸优化和混合整数规划对这一非凸问题进行求解,大大提高了求解效率,并对算法的最优性进行了理论分析。(3)带有非凸状态约束问题的序列凸优化方法。针对带有一般性非凸状态和控制约束的无人机航迹规划问题,通过模型转化,将其建模为一个标准的非凸优化问题。利用序列凸优化思想,针对非凸部分进行近似,通过一系列凸优化问题逼近原始非凸优化问题的解,大大提高了计算效率。此外,严格证明了算法的最优性,并且分析了算法的全局收敛性。(4)非凸最优控制问题的惩罚边界序列凸优化方法。针对求解非凸优化问题的序列凸优化方法,对其进行了改进。增加精确惩罚策略,使得算法可以处理初始输入为不可行起始点的情况。在每次凸优化近似时,计算新的投影迭代点,增加与原始可行域的相似性,从而减少迭代次数,提高计算效率。另外,严格证明了改进的方法的全局收敛性,并且分析了新方法的最优性。(5)带有逻辑约束的非凸问题的惩罚序列凸优化方法。针对无人机航迹规划问题中需要引入二元变量描述逻辑关系的情况,将其建模为一个混合整数非线性规划问题。利用惩罚策略,将二元整数变量转化为连续变量,通过序列连续凸优化问题近似原始离散非凸优化问题的解,大大提高了计算效率。同时,证明了提出算法的全局收敛性,并分析了算法输出的最优性。

张桓源[8](2019)在《基于BIM的室内空间结构模型提取与重建》文中研究说明随着城市化的发展,数字城市、智慧城市建设等对建筑物室内空间模型数据的需求朝着精细化、快速化建模方向发展。一方面,室内三维空间结构的测量/采集、建模存在着数据获取困难,建模自动化程度低等问题,另一方面,在建筑信息化领域,建筑信息模型(BIM)已经成为业界广泛认可的建模工具,它提供了语义与几何信息丰富的室内空间数据载体。如何将其在GIS这个智慧城市最适合的平台上加以整合利用,成为当前的研究热点和迫切的应用需求。目前由于室内环境的复杂多样,且获取语义和几何一致的室内数据也非易事,因而对室内对象表达并精细化建模工作尚未取得令人满意的效果。许多学者以BIM作为数据源,提取建筑的语义和几何信息,并将之转换到GIS模型中,从而为GIS室内空间的研究提供支持。然而,多数学者以CityGML作为室内模型的载体来表达室内环境,由于CityGML自身的缺陷,例如对于室内连通性表达存在不足,对室内烟火扩散、气体扩散路径等三维方面的应用难以满足。针对上述问题,本文通过对BIM模型中的解析,提取出LOD4层次的建筑信息,并将这些信息转换到CityGML模型中,在此基础上,结合IndoorGML模型,构建室内的拓扑信息,并对室内空间进行三维剖分以满足复杂的三维GIS应用。本文的研究内容和工作成果主要包括以下几点:(1)BIM模型语义和几何信息的提取和转换BIM模型主要用于对建筑全寿命周期的设计、施工和管理,它包含了详细而丰富的建筑几何、语义信息,然而缺乏GIS的分析能力,因此需要对这些信息进行提取并转换到GIS平台上。本文对BIM模型中SweptSolid,CSG(Constructive Solid Geometry)和 Brep(Boundary Representation)三种几何表示信息进行提取,并将他们参数化的表达形式统一转换为CityGML中的Brep表达方式,并根据LOD4层次的语义规范,对BIM模型中的语义信息进行筛选和过滤,从而构建出完整的GIS建筑模型。(2)室内拓扑信息的构建本文在转换后的模型基础上,结合IndoorGML模型构建出室内二维连通网络,从而为室内的导航、路径分析等应用提供数据支持。本文在构建连通网时,过滤掉室内不可导航的对象,例如家具,只保留房间、走廊、楼梯和门。通过它们彼此之间的空间位置关系,确定它们之间的连通性。(3)室内空间的划分在实际构建室内的连通环境时,需要将研究对象的空间转换为二维节点,通常取体空间的中心点作为节点。本文对于室内不规则的建筑对象,例如走廊、楼梯,通过提取对象的中心线,并重新判断它和相关联的对象之间的关系,从而构建室内拓扑网络。为了能够满足室内更复杂的3DGIS应用需求,例如室内气体扩散等,本文利用八叉树对室内空间进行体剖分,各个体块之间通过八叉树索引相互关联,从而为复杂的GIS应用提供理论依据。本文采用BIM官网模型数据进行验证,研究结果表明,对BIM模型几何提取和转换可以满足CityGML LOD4层次的要求,并且可以提供完备的语义信息;构建的室内连通网络符合实际的导航需求,并可转换为IndoorGML模型;利用八叉树对室内空间的剖分能够覆盖整个室内空间,从而为后续更深入的应用研究提供支持。

张文[9](2018)在《建成环境光伏应用研究》文中进行了进一步梳理能源短缺和环境污染是人类生存长期面临的两大严峻考验。利用太阳能电池进行光伏发电,逐步代替传统化石能源供应是解决这两项难题最直接有效的方法之一。建成环境是为满足人类活动需求而建设的人为环境,对其的光伏应用可以将能源生产与能源消费紧密结合,进一步发挥已开发土地潜能,节约集中式电站所占用土地,大幅度减少远程输电线损。同时,建成环境光伏应用还可以减少用电高峰期电力需求,并可将所发多余电力并入电网,进而提升区域经济水平,减少化石能源使用以及碳排放。因此,建成环境光伏应用的研究具有重要意义。本文通过文献资料收集,结合近20年更新发展的光伏应用技术,对国际能源署于1997年提出的建成环境光伏应用的概念,从建成环境光伏应用范围以及需要考虑的经济、社会、美学等相关影响方面进行完善,并界定了建成环境光伏应用范围和应用方式。进而,从光伏组件选型以及建成环境光伏应用方式两个层面对于建成环境光伏应用设计提出建议,还提出在建成环境光伏应用中需要充分考虑经济环境、美学环境以及社会环境影响。在国际能源署研究基础上,进一步完善了建成环境光伏应用设计形式标准建议,并提出建成环境光伏应用设计流程,并增加方案评估阶段,以推动建成环境光伏应用项目落成,降低公众对于光伏应用的消极态度。本文还对于现有建成环境光伏应用潜力测评方法进行了文献梳理,发现对于复杂环境下的非建筑类建成环境光伏应用技术潜力测评方法相对较少,所以本文也提出基于正射影像图与GIS相结合的区域停车场光伏应用潜力测评方法以及基于图像的三维点云重建与GIS相结合的建成环境光伏应用潜力测评方法。然后,结合文献研究,对现有建成环境光伏应用潜力测评方法进行分类归纳,并进行横向比较,总结出不同方法的适用范围。此外,本文对两种光伏潜力测评方法进行实例操作。采用正射影像图与GIS相结合的潜力测评方法对天津某大学内停车场光伏应用潜力进行了测评,采用基于图像的三维点云重建与GIS相结合的潜力测评方法对于新加坡某停车场以及一处建筑屋顶光伏应用潜力进行测评,验证了两种方法在实际操作中的可行性。然而,大面积建成环境光伏应用势必影响区域热环境。为了了解不同光伏组件对于局部热环境影响,本文以建筑屋顶为例进行局部区域温度场实验。首先对安装于建筑屋顶的不同光伏组件局部区域热环境温度场进行了比较,确认高效率且背面为高反射性材料的光伏组件在有安装间隙的情况下对减缓混凝土屋面局部区域热环境影响最为明显;然后,实验还对屋顶绿植,屋顶光伏应用以及无遮挡混凝土屋面的局部区域热环境温度场进行了实验比较测试,测试得出屋顶绿植对于减缓混凝土屋面区域热环境影响最为明显,其次为屋顶光伏应用;第三,实验对于不同材料光伏组件的上表面与下表面温度进行了对比,得出光伏组件正反表面温度差异主要与光伏组件背板材料相关,背面材料为高反射性材料时,日间上下表面温差约为1℃,夜间则基本相同;最后,实验还对光伏组件背面空气传热距离进行了统计,得出新加坡屋顶光伏组件下方传热距离约为6.2cm。本测试以屋顶为例进行了温度场相关实验,对于建成环境其他组成要素的热环境研究,该测试方法的原则和思路同样适用。综上所述,本文对于建成环境光伏应用从概念演进、设计方法与流程、潜力评估方法以及建成环境中屋顶光伏应用局部区域热环境影响等四个方面进行了论述,为未来建成环境生产性改造提供理论与技术支持。

孙跃龙[10](2017)在《地理信息系统在地震勘探生产中的应用》文中研究指明随着勘探技术的进步和全球油气田开发的蓬勃发展,目前,国内外的石油公司都在加大勘探力度,在一些老的勘探区块进行高密度、多道数的高精度勘探,同时也在扩大勘探区域,积极勘探未开发的地区,这使得地震勘探数据量越来越大。在这种形势下,需要寻求一种高效管理地震勘探数据的方法,并且可以利用这些数据为地震勘探生产服务。地理信息系统整合了数据库技术,可以管理应用这些数据为地震勘探生产提供支持。本文从多学科结合应用的角度,阐述了地理信息系统在地震勘探生产中应用的理论依据和关键应用流程,通过研究,目前已有如下主要成果:地震勘探数据管理方法研究,论证了建立勘探数据库和管理共享勘探数据的方法;地震勘探区块的部署、勘探测线的施工设计以及观测系统的设计研究;GIS在地震勘探生产组织中的应用研究,制作各种专题图件对野外生产提供指导;利用GIS软件的空间分析模块,形成空间数据三维分析模型,对勘探数据进行三维立体分析。文章通过二维勘探和三维勘探项目的实践应用研究,论证了地理信息系统在地震勘探生产领域应用的可行性,能够结合勘探数据库强大的数据支持在地震勘探生产中发挥重大作用,有效提高生产效率,提高生产质量。

二、GIS应用中几个常见问题的处理(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、GIS应用中几个常见问题的处理(论文提纲范文)

(1)分布式移动网络环境下大规模空间社交媒体数据快速增强现实可视化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 增强现实技术
        1.1.2 大数据特征
    1.2 研究现状综述
        1.2.1 户外增强现实技术
        1.2.2 增强现实地图研究
        1.2.3 相关研究进展分析
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容与关键问题
        1.3.2 研究思路与技术路线
        1.3.3 论文组织结构
第2章 空间社交媒体数据存储规范
    2.1 大规模空间社交媒体数据存储方案
        2.1.1 关系型空间数据存储方案
        2.1.2 分布式NoSQL数据存储
    2.2 空间社交媒体数据NoSQL表达
        2.2.1 空间数据的JSON表达
        2.2.2 社交媒体数据的空间描述
    2.3 典型空间社交媒体数据存储规范
        2.3.1 文本数据类型存储规范
        2.3.2 图像数据类型存储规范
        2.3.3 音频数据类型存储规范
        2.3.4 视频数据类型存储规范
        2.3.5 三维模型数据类型存储规范
第3章 基于稳态Z曲线的空间社交媒体数据分布式存储
    3.1 稳态Z曲线的编码构建
        3.1.1 分布式数据库分片键值选择
        3.1.2 空间数据划分的稳态Z曲线构建
    3.2 基于稳态Z曲线的常见空间查询
        3.2.1 K最近邻查询
        3.2.2 点线面空间查询
    3.3 基于稳态Z曲线的负载均衡划分方法
        3.3.1 负载均衡数据划分方法
        3.3.2 实验结果对比分析
第4章 移动增强现实前端可视化空间构建
    4.1 空间社交媒体可视化空间
        4.1.1 移动增强现实坐标系统
        4.1.2 移动增强现实前端可视化空间构建
        4.1.3 移动增强现实三层可视化空间
    4.2 基于卡尔曼滤波的球面三维注册
        4.2.1 空间社交媒体数据的球面投影
        4.2.2 基于卡尔曼滤波算法相机姿态修正
    4.3 大规模社交图片检索时空耦合算法
        4.3.1 基于图像自然特征的增强现实可视化空间
        4.3.2 社交图片搜索的时空耦合算法原理描述
        4.3.3 图像检索算法测试案例
第5章 空间社交媒体数据增强现实多级缓存机制
    5.1 增强现实多级缓存架构
        5.1.1 分布式高速读写与高并发访问问题
        5.1.2 增强现实多级缓存架构体系
    5.2 基于空间邻近性的增强现实缓存管理
        5.2.1 常见缓存管理策略问题分析
        5.2.2 基于空间邻近性的缓存预调度策略
        5.2.3 增强现实缓存策略试验与分析
    5.3 增强现实云端热点探测与缓存调度
        5.3.1 局部热点数据探测与缓存调度
        5.3.2 云端缓存命中率测试与分析
第6章 大规模空间社交媒体数据并行处理框架
    6.1 大数据时代的计算特征
        6.1.1 大数据技术
        6.1.2 云计算技术
        6.1.3 高性能计算
    6.2 大规模空间社交媒体数据并行计算方法
        6.2.1 并行计算算法代数假设
        6.2.2 并行计算算法代数定义
        6.2.3 并行计算算法代数运算谓词
    6.3 大规模空间社交媒体数据并行计算架构
        6.3.1 空间社交媒体数据并行计算框架
        6.3.2 计算任务主从并行调度模式
        6.3.3 空间社交媒体数据并行处理实例
第7章 原型系统设计与实现
    7.1 移动增强现实原型系统
        7.1.1 原型系统概述
        7.1.2 前后端架构设计
    7.2 原型系统空间界面交互设计
        7.2.1 增强现实人机交互设计
        7.2.2 空间社交媒体数据界面设计
    7.3 原型系统增强现实可视化测试
        7.3.1 增强现实可视化效果演示
        7.3.2 原型系统性能测试
第8章 结论与展望
    8.1 研究结论
    8.2 研究创新点
    8.3 前景展望
参考文献
已发表的研究成果
致谢

(2)物联数据多维展示研究及其在智慧生态教育中的应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地理信息系统的研究现状
        1.2.2 多维数据可视化的研究现状
    1.3 论文主要研究内容
    1.4 论文章节安排
第二章 相关技术和研究基础
    2.1 数据可视化研究
        2.1.1 数据可视化概念
        2.1.2 数据可视化常用手段
    2.2 WebGIS技术
    2.3 空间插值算法
    2.4 Redis数据库
    2.5 OpenLayers框架
    2.6 Echart可视化框架
    2.7 本章小结
第三章 物联数据的全方位空间可视化
    3.1 WebGIS展示功能设计
    3.2 高热度邻域缓存策略设计
        3.2.1 瓦片地图服务器设计
        3.2.2 高热度邻域缓存策略
        3.2.3 Redis缓存策略配置
    3.3 物联感知数据空间分布展示
        3.3.1 物联感知数据空间分布图
        3.3.2 物联感知数据热度图
    3.4 智慧生态教育中的物联数据全方位展示方法
    3.5 本章小结
第四章 多维数据可视化研究
    4.1 多维数据可视化技术
    4.2 平面坐标可视化和散点图
        4.2.1 平行坐标可视化概述
        4.2.2 平行坐标系方法优缺点
        4.2.3 散点图的概述
        4.2.4 散点图可视化方法优缺点
    4.3 物联数据五维展示方法
        4.3.1 抽样处理
        4.3.2 像素映射方案
        4.3.3 维度标签
        4.3.4 交互方式
        4.3.5 智慧生态教育中的物联数据多维度展示
    4.4 本章小结
第五章 物联数据多维展示应用
    5.1 智慧生态教育介绍
    5.2 物联数据多维展示在智慧生态教育中的作用
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
    1 作者简历
    2 攻读博士/硕士学位期间发表的学术论文
    3 参与的科研项目及获奖情况
    4 发明专利
学位论文数据集

(3)地理场景数据模型构建与本体表达(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地理认知与抽象研究现状
        1.2.2 地理数据模型研究现状
        1.2.3 研究现状分析
    1.3 研究目标与内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
    1.4 研究方法与技术路线
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技术路线
    1.5 论文结构
第2章 地理场景的认知及其结构解析
    2.1 地理场景认知的相关理论与方法
        2.1.1 还原论
        2.1.2 整体论
    2.2 一般系统论与地理场景的联系
    2.3 地理场景的结构与特征
    2.4 地理场景的分类
        2.4.1 地理场景的分类视角
        2.4.2 地理场景的分类原则
        2.4.3 地理场景分类示例
    2.5 地理场景的时空框架
    2.6 地理场景的组成要素
        2.6.1 要素的定义和特征
        2.6.2 场景及其组成要素关系梳理
    2.7 本章小结
第3章 地理场景表达框架构建及概念建模
    3.1 地理场景表达框架概述
    3.2 状态特征的内容及其表征
        3.2.1 时间特征
        3.2.2 空间特征
        3.2.3 属性特征
        3.2.4 语义特征
    3.3 关系特征的内容及其表征
        3.3.1 空间关系表达
        3.3.2 时间关系表达
        3.3.3 属性关系表达
        3.3.4 语义关系表达
    3.4 地理过程及其信息表征
    3.5 地理场景概念模型构建
        3.5.1 场景结构概念建模
        3.5.2 演化过程概念建模
    3.6 本章小结
第4章 地理场景逻辑模型的本体表达
    4.1 本体概述
        4.1.1 本体的概念
        4.1.2 本体描述语言
        4.1.3 基于OWL的地理场景逻辑建模适宜性分析
    4.2 地理场景本体形式化表达
    4.3 地理场景本体自动扩充方法
    4.4 本体表达的地理场景组织与存储
        4.4.1 图数据库与Neo4j
        4.4.2 场景结构及其要素存储规则
        4.4.3 演化过程特征存储规则
    4.5 本章小结
第5章 地理场景实例构建与分析应用
    5.1 南京市文旅场景示例
    5.2 数据准备
        5.2.1 原始数据采集
        5.2.2 数据扩充与完善
    5.3 场景本体构建
        5.3.1 本体自动扩充
        5.3.2 本体数据推理
    5.4 本体数据查询与分析
        5.4.1 Cypher查询语言
        5.4.2 场景结构查询
        5.4.3 状态特征查询
        5.4.4 关系特征查询
        5.4.5 过程特征查询
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 主要研究结论
    6.2 研究特色与创新
    6.3 问题与展望
参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢

(4)滑坡实时监测预警系统关键技术及其应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 滑坡监测预警模型研究
        1.2.2 滑坡位移监测数据处理方法研究
        1.2.3 数据质量评价方法研究
        1.2.4 滑坡监测预警系统研究
        1.2.5 混合架构在监测预警领域中的应用研究
    1.3 主要存在的问题
    1.4 主要研究内容
        1.4.1 滑坡监测预警方法研究
        1.4.2 滑坡监测预警系统关键技术研究
        1.4.3 基于WebGL技术的三维数字地球的研究
        1.4.4 混合架构体系的滑坡监测预警系统研究
    1.5 研究路线
    1.6 本论文特色及创新点
    1.7 完成的主要工作
第2章 基于变形演化过程的滑坡预警技术
    2.1 概述
    2.2 滑坡变形演化过程的一般特征
    2.3 基于变形过程的滑坡预警模型
    2.4 滑坡变形演化阶段自动识别
        2.4.1 改进切线角自动求解方法
        2.4.1.1 改进切线角模型
        2.4.1.2 离散小波变换提取曲线特征
        2.4.2 常见监测曲线类型与识别
        2.4.2.1 平稳型(T11)
        2.4.2.2 稳定型(T21)
        2.4.2.3 震荡型(T22)
        2.4.2.4 递增型(T31)
        2.4.2.5 指数型(T32)
        2.4.2.6 突变型(T33)
    2.5 多设备联动预警机制
        2.5.1 监测设备分组
        2.5.2 监测设备可靠度动态评价体系TRIP
        2.5.3 预警结论可信度
        2.5.4 联动预警案例分析
    2.6 本章小结
第3章 滑坡监测数据自动处理方法
    3.1 异常数据自动处理
        3.1.1 监测数据过滤器
        3.1.2 异常数据处理方法
        3.1.2.1 粗差数据的处理
        3.1.2.2 雨量监测数据常见问题
    3.2 监测数据的拟合处理
        3.2.1 移动平均法
        3.2.2 最小二乘法
    3.3 数据处理方法适用范围研究
        3.3.1 数据消噪处理
        3.3.2 仪器误差处理
        3.3.3 滑坡失稳阶段的数据处理
    3.4 监测数据等时间间隔处理
        3.4.1 状态量数据
        3.4.2 累积量数据
    3.5 本章小结
第4章 滑坡监测数据实时集成与共享技术
    4.1 高可靠数据集成与共享技术
        4.1.1 高级消息队列协议(AMQP)
        4.1.2 消息队列遥测传输(MQTT)
        4.1.3 高并发下的高可靠数据分发与共享
    4.2 基于MQTT协议的多源异构监测数据实时集成技术
        4.2.1 两种数据集成技术
        4.2.1.1 基于ETL模式的批处理集成
        4.2.1.2 基于MQTT协议的流处理集成
        4.2.2 基于MQTT协议的数据集成体系
        4.2.2.1 数据流模型
        4.2.2.2 负载均衡中的会话保持
    4.3 海量数据存取优化方案
        4.3.1 分词技术
        4.3.2 倒排索引
        4.3.3 海量数据存取优化方案
    4.4 本章小结
第5章 基于策略的滑坡实时过程预警技术
    5.1 基于策略的预警模型计算框架
        5.1.1 预警计算流程
        5.1.2 预警模型管理
        5.1.3 通用模型计算框架研究
        5.1.4 预警等级求解器的设计与实现
        5.1.4.1 求解器计算流程
        5.1.4.2 多线程预警技术
        5.1.5 过程预警成果展示
    5.2 预警的发布与解除
        5.2.1 预警信息自动发布技术
        5.2.2 预警信息发送规则
        5.2.3 预警信息解除
    5.3 本章小结
第6章 滑坡综合数据一体化管理技术
    6.1 滑坡空间数据集成体系研究
        6.1.1 多源异构空间数据预处理
        6.1.2 空间数据库的选择
        6.1.3 空间数据服务平台
        6.1.4 空间数据集成体系
    6.2 基于WebGL技术的三维数字地球
        6.2.1 WebGL技术
        6.2.2 三维平台的选择
        6.2.3 三维模型高精度集成技术
        6.2.4 三维数字地球应用效果
    6.3 基于国标的视频设备集成体系
        6.3.1 数据传输协议
        6.3.2 视频监控统一管理平台
        6.3.2.1 平台架构设计
        6.3.2.2 视频设备编码规则
        6.3.2.3 统一视频平台的开发与应用
    6.4 天-空-地一体化数据管理体系
        6.4.1 空间数据
        6.4.2 属性数据
        6.4.3 非结构化数据
        6.4.4 一体化数据管理平台
    6.5 本章小结
第7章 基于混合架构体系的滑坡实时监测预警系统
    7.1 概述
    7.2 需求分析
    7.3 系统功能架构设计
    7.4 数据结构体系
    7.5 云服务基础平台设计
        7.5.1 SOA与 JWT
        7.5.2 系统架构
    7.6 混合架构体系
        7.6.1 B/S架构网页端
        7.6.1.1 系统演示主界面
        7.6.1.2 天-空-地一体化数据管理
        7.6.1.3 监测数据分析
        7.6.1.4 滑坡过程预警分析
        7.6.2 C/S架构客户端
        7.6.2.1 演示模式
        7.6.2.2 空间数据管理
        7.6.2.3 监测预警信息管理
        7.6.2.4 后台服务监控
        7.6.3 移动端App
        7.6.3.1 概述
        7.6.3.2 功能架构设计
        7.6.3.3 移动端开发相关技术
        7.6.3.4 主要功能
    7.7 本章小结
第8章 系统应用案例
    8.1 预警案例
    8.2 预警流程时间因素分析
    8.3 黑方台滑坡监测预警
        8.3.1 概述
        8.3.2 党川7号滑坡预警过程
    8.4 兴义龙井村9组岩质滑坡监测预警
        8.4.1 概述
        8.4.2 监测点布置
        8.4.3 系统应用
    8.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果
附录
    A.1 全文公式索引
    A.2 全文图索引
    A.3 全文表索引

(5)地名文化信息图谱构建方法研究 ——以中国村落地名为例(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 选题背景与问题的提出
        1.1.2 研究意义
    1.2 研究综述
        1.2.1 地名文化的相关研究
        1.2.2 村落地名文化研究进展
        1.2.3 GIS在地名文化分析中的研究进展
        1.2.4 空间信息图谱研究进展
        1.2.5 问题分析与讨论
    1.3 研究目标与内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
    1.4 研究思路与技术路线
    1.5 论文组织结构
第2章 研究基础与数据资料
    2.1 中国村落地名的特征
    2.2 村落地名与地名文化
        2.2.1 村落地名文化的形成与发展
        2.2.2 村落地名文化的内涵
        2.2.3 村落地名文化在中国地名文化体系中的地位
    2.3 地理学视角下的村落地名文化研究
        2.3.1 村落地名文化与地理学之间的关系
        2.3.2 文化地理学中的村落地名文化研究
    2.4 地学信息图谱在村落地名文化研究中的优势
    2.5 村落地名文化的分类
        2.5.1 村落地名的语词结构与地名群
        2.5.2 村落地名文化的分类
    2.6 研究区域与数据
        2.6.1 中国村落及其区位概况
        2.6.2 中国村落地名数据特征
    2.7 本章小结
第3章 地名文化信息图谱的概念框架
    3.1 地名文化信息图谱的概念
        3.1.1 地名文化信息图谱的定义
        3.1.2 地名文化信息图谱的内涵
        3.1.3 地名文化信息图谱的外延
    3.2 地名文化信息图谱的功能
    3.3 地名文化信息图谱的分类
        3.3.1 村落地名文化的主要研究需求
        3.3.2 地名文化信息图谱的分类依据
        3.3.3 地名文化信息图谱的分类结果
    3.4 本章小结
第4章 地名文化空间结构特征图谱构建
    4.1 空间结构特征图谱的构建内容
        4.1.1 热点区格局
        4.1.2 同区位模式
        4.1.3 结构相似性
    4.2 地名文化热点区格局
        4.2.1 热点文化区空间分布结构图谱
        4.2.2 热点文化区空间层级结构图谱
    4.3 地名文化同区位模式
        4.3.1 全局同区位模式图谱
        4.3.2 局部同区位模式图谱
    4.4 地名文化结构相似性
        4.4.1 兴趣区域模式图谱
        4.4.2 兴趣流模式图谱
        4.4.3 兴趣流簇模式图谱
    4.5 本章小结
第5章 地名文化空间耦合关系图谱构建
    5.1 空间耦合关系图谱的构建内容
        5.1.1 单因素空间耦合关系
        5.1.2 多因素空间耦合关系
    5.2 地名文化的单因素空间耦合关系
        5.2.1 单因素空间耦合关系的分析模型
        5.2.2 单因素空间耦合关系图谱
    5.3 地名文化的多因素空间耦合关系
        5.3.1 多因素空间耦合关系的分析模型
        5.3.2 多因素空间耦合关系图谱
    5.4 本章小结
第6章 地名文化时空演变特征图谱构建
    6.1 时空演变规律图谱的构建内容
        6.1.1 空间扩散过程
        6.1.2 历史演变规律
    6.2 地名文化空间扩散过程分析
        6.2.1 地名文化空间扩散模式图谱
        6.2.2 地名文化空间扩散轨迹图谱
    6.3 地名文化时空演变规律挖掘
        6.3.1 地名文化时空演变模式图谱
        6.3.2 地名文化时间序列剖面图谱
    6.4 本章小结
第7章 地名文化信息图谱应用
    7.1 地名文化信息图谱的应用目标与应用模式
        7.1.1 地名文化信息图谱的应用范畴
        7.1.2 地名文化信息图谱的应用目标
        7.1.3 地名文化信息图谱的应用模式
    7.2 地名文化信息图谱的应用案例
        7.2.1 面向自然村落地名文化的兴趣区域模式图谱构建
        7.2.2 地名文化信息图谱在人文地理区划中的应用
    7.3 地名文化信息图谱的应用总结
    7.4 本章小结
第8章 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
附录A 地名文化信息图谱中英文对照表
参考文献
攻读博士学位期间科研成果
后记

(6)装配式建筑全生命周期中结构构件追踪定位技术研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 建筑工业化与信息化
        1.1.2 装配式建筑全生命周期管理
        1.1.3 构件追踪定位与空间信息管理
    1.2 研究对象
    1.3 研究现状
        1.3.1 构件空间信息
        1.3.2 构件追踪定位技术
        1.3.3 现有研究评述
    1.4 研究内容与意义
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究意义
    1.5 技术路线
第二章 装配式建筑全生命周期中结构构件的空间信息
    2.1 装配式建筑结构体系和结构构件类型
        2.1.1 装配式结构体系类型
        2.1.2 装配式建筑结构构件类型
    2.2 装配式建筑全生命周期工作流程
        2.2.1 设计阶段
        2.2.2 生产运输阶段
        2.2.3 施工安装阶段
        2.2.4 运营维护阶段
        2.2.5 拆除回收阶段
    2.3 构件空间信息
        2.3.1 构件空间信息的内容
        2.3.2 构件空间信息的传递特点
    2.4 本章小结
第三章 预制构件追踪定位技术
    3.1 数据库
        3.1.1 建筑信息模型
        3.1.2 地理信息系统
        3.1.3 BIM与 GIS的特性
        3.1.4 BIM-GIS与装配式建筑供应链的契合性分析
    3.2 数字测量技术
        3.2.1 GNSS定位系统
        3.2.2 全站仪测量系统
        3.2.3 三维激光扫描技术
        3.2.4 摄影测量技术
        3.2.5 施工测量技术的适用性分析
    3.3 自动识别和追踪定位技术
        3.3.1 自动识别技术
        3.3.2 追踪定位系统
        3.3.3 自动识别和追踪定位技术在建筑领域的应用
    3.4 本章小结
第四章 装配式建筑结构构件追踪定位技术流程
    4.1 装配式建筑构件追踪定位技术链
        4.1.1 装配式建筑构件追踪定位技术链的基本组成
        4.1.2 装配式建筑构件追踪定位技术链中的关键技术
        4.1.3 数据库交互设计
    4.2 建造层面的结构构件追踪定位流程
        4.2.1 基于BIM的构件定位
        4.2.2 设计阶段
        4.2.3 生产阶段
        4.2.4 装配阶段
    4.3 物流层面的结构构件追踪定位流程
        4.3.1 构件生产与运输
        4.3.2 构件施工装配
        4.3.3 运营维护与拆除回收
    4.4 本章小结
第五章 装配式建筑结构构件追踪定位技术示例
    5.1 装配式建筑结构构件定位技术的实现
        5.1.1 南京装配式建筑信息服务与监管平台
        5.1.2 预制构件追踪管理技术的实现
    5.2 轻型可移动房屋系统结构构件追踪定位
        5.2.1 轻型可移动房屋系统概况
        5.2.2 轻型可移动房屋系统设计
        5.2.3 构件生产与运输
        5.2.4 构件装配
第六章 总结与展望
    6.1 各章内容归纳
    6.2 创新点
    6.3 不足与展望
附录1
附录2
参考文献
读博期间主要学术成果
鸣谢

(7)无人机航迹规划问题的非凸优化算法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 航迹规划算法发展现状
        1.2.2 非凸优化方法在航天航空工程中的应用
    1.3 本文的研究内容
    1.4 本文的结构安排
第二章 非凸优化方法及无人机航迹规划模型
    2.1 非凸性和凸化技巧
        2.1.1 最优控制问题中的非凸性
        2.1.2 凸化技巧
        2.1.3 凸化的有效性
        2.1.4 精确凸松弛
        2.1.5 连续求解过程的收敛性
    2.2 常用转化
        2.2.1 绝对值目标函数
        2.2.2 或约束
        2.2.3 如果-那么约束
    2.3 传统无人机航迹规划模型
        2.3.1 系统方程
        2.3.2 目标函数
        2.3.3 避障约束
        2.3.4 撞击避免约束
        2.3.5 喷气避免约束
        2.3.6 喷气避障约束
        2.3.7 航迹规划模型
    2.4 定义与定理
    2.5 本章小结
第三章 带有非凸控制约束的航迹规划问题的升维凸优化方法
    3.1 引言
    3.2 模型描述
        3.2.1 单无人机航迹规划模型
        3.2.2 经典模型改进
        3.2.3 松弛模型
    3.3 升维凸优化广义Benders分解算法
        3.3.1 必要模型
        3.3.2 主要算法
    3.4 定理与证明
    3.5 应用仿真
    3.6 本章小结
第四章 带有非凸状态约束的航迹规划问题的序列凸优化方法
    4.1 引言
    4.2 模型描述
    4.3 序列凸优化
    4.4 主要定理与证明
    4.5 应用仿真
        4.5.1 场景 1
        4.5.2 场景 2
    4.6 本章小结
第五章 非凸最优控制问题的惩罚边界序列凸优化方法
    5.1 引言
    5.2 模型描述
        5.2.1 问题模型
        5.2.2 约束边界上的新近似点
        5.2.3 精确惩罚模型
    5.3 惩罚边界序列凸优化
        5.3.1 拉格朗日函数
        5.3.2 KKT条件
        5.3.3 主要算法
    5.4 主要定理与证明
    5.5 仿真与实验
        5.5.1 直接线性化方法
        5.5.2 无人机避障航迹规划
        5.5.3 多移动机器人路径规划
    5.6 本章小结
第六章 带有逻辑约束的非凸航迹规划问题的惩罚序列凸优化方法
    6.1 引言
    6.2 模型描述
        6.2.1 改进的撞击避免约束
        6.2.2 改进的喷气避免约束
    6.3 惩罚序列凸优化算法
        6.3.1 模型变换
        6.3.2 惩罚策略
        6.3.3 序列凸优化
        6.3.4 采样间约束
        6.3.5 主要算法
    6.4 主要定理与证明
    6.5 应用仿真
    6.6 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 本文总结
    7.2 未来展望
附录A 第二章仿真模型
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
攻读学位期间参与的项目

(8)基于BIM的室内空间结构模型提取与重建(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 研究现状综述
        1.2.1 BIM和GIS整合研究现状
        1.2.2 利用BIM构建室内拓扑研究现状
        1.2.3 室内空间分割的研究现状
        1.2.4 研究现状总结
    1.3 研究目标、研究内容和拟解决的关键问题
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 拟解决的关键问题
    1.4 研究方法和技术路线
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技术路线
    1.5 论文组织结构
第二章 BIM和建筑室内GIS数据模型概述
    2.1 Industry Foundation Classes
    2.2 CityGML
    2.3 IndoorGML
        2.3.1 Cell几何信息表示
        2.3.2 Cells拓扑关系表达
        2.3.3 Cell语义信息
        2.3.4 Multi-Layered空间模型
        2.3.5 Thick-Wall模型和Thin-Wall模型
    2.4 本章小结
第三章 BIM语义和几何信息的提取与转换
    3.1 BIM模型几何信息的转换
        3.1.1 ExtrudedAreaSolid转为Brep
        3.1.2 RevolvedAreaSolid转为Brep
        3.1.3 CSG转为Brep
    3.2 BIM模型语义信息的转换
        3.2.1 IFC和CityGML语义信息匹配
        3.2.2 建筑转换模型数据结构的设计
        3.2.3 墙面的提取
        3.2.4 窗户和门的提取
        3.2.5 室内设施及家具的提取
        3.2.6 GroundSurface、FloorSurface和CeilingSurface的提取
        3.2.7 RoofSurface的提取
    3.3 本章小结
第四章 室内拓扑构建及室内剖分
    4.1 构建室内连通网
        4.1.1 Node的生成
        4.1.2 Edge的生成
        4.1.3 构建IndoorGML模型
        4.1.4 IndoorGML与CityGML关联
    4.2 室内空间剖分
        4.2.1 二维网络节点拆分
        4.2.2 室内体剖分
        4.2.3 构建子空间连通关系
    4.3 本章小结
第五章 实验验证与分析
    5.1 实验准备
        5.1.1 实验数据准备
        5.1.2 实验环境
    5.2 实验验证
        5.2.1 BIM模型转换
        5.2.2 室内连通网络的构建
        5.2.3 室内空间剖分
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要研究工作与成果
    6.2 研究结论
    6.3 问题与展望
参考文献
致谢

(9)建成环境光伏应用研究(论文提纲范文)

中文摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 世界能源形势
        1.1.2 太阳能光伏技术
        1.1.3 光伏政策
    1.2 研究现状
        1.2.1 建成环境光伏应用发展研究
        1.2.2 建成环境光伏应用潜力测评方法研究
        1.2.3 光伏应用热环境影响研究
    1.3 研究内容
    1.4 研究方法
    1.5 技术路线
    1.6 本文创新点
第二章 建成环境光伏应用概念演进
    2.1 建成环境概念学理界定
        2.1.1 城市环境
        2.1.2 建成环境
    2.2 建成环境光伏应用方式研究现状
        2.2.1 建筑
        2.2.2 道路
        2.2.3 景观
        2.2.4 其他基础设施
    2.3 建成环境光伏应用概念
        2.3.1 概念界定
        2.3.2 建成环境光伏应用范围与影响
第三章 建成环境光伏应用设计方法研究
    3.1 建成环境光伏应用材料选择
        3.1.1 晶体硅太阳电池
        3.1.2 硅基薄膜太阳电池
        3.1.3 三-五族化合物半导体太阳电池
        3.1.4 化合物薄膜太阳电池
        3.1.5 有机和特种薄膜太阳电池
        3.1.6 聚光和特种太阳能电池
        3.1.7 高效率光伏发电技术
    3.2 建成环境光伏应用方式选择
        3.2.1 建筑光伏应用方式
        3.2.2 道路光伏应用方式
        3.2.3 景观光伏应用方式
        3.2.4 其他基础设施光伏应用方式
    3.3 建成环境光伏应用设计方法与流程
        3.3.1 建成环境光伏应用设计选择建议
        3.3.2 建成环境光伏应用组件设计选择
        3.3.3 建成环境光伏应用方式设计选择
        3.3.4 建成环境光伏应用方案评估
        3.3.5 建成环境光伏应用设计流程
第四章 建成环境光伏应用潜力测评方法研究
    4.1 建成环境光伏应用潜力测评软件选择与精度分析
        4.1.1 建成环境光伏应用潜力测评软件选择
        4.1.2 PVSYST软件精度测试
    4.2 一种基于正摄影像图与GIS的建成环境光伏应用潜力测评方法
        4.2.1 基于正射影像图与GIS空间光伏停车场潜力测评方法流程
        4.2.2 以天津某大学为例的光伏停车系统潜力研究
        4.2.3 基于正射影像图与GIS的建成环境区域停车场光伏应用潜力测评方法的优势
        4.2.4 小结
    4.3 一种基于图像三维点云重建与GIS的建成环境光伏应用潜力测评方法
        4.3.1 建成环境光伏应用约束条件
        4.3.2 基于图像三维点云重建与GIS相结合的建成环境光伏潜力测评方法流程
        4.3.3 方法案例研究与分析
        4.3.4 小结
    4.4 不同建成环境光伏应用潜力测评方法比较
第五章 建成环境屋顶光伏应用局部区域热环境影响实验测试
    5.1 实验目标以及实验对象
    5.2 搭建实验平台
        5.2.1 实验平台设计
        5.2.2 测试仪器选择
        5.2.3 测试探头布置
        5.2.4 测试仪器检验
        5.2.5 测试安排
    5.3 实验数据分析
        5.3.1 光伏组件开路与有回路工况下温度比较
        5.3.2 混凝土屋面、屋顶绿植以及屋顶光伏应用局部区域热环境温度场数据比较
        5.3.3 不同材料光伏组件正面与反面温度比较
        5.3.4 不同材料光伏组件屋顶光伏应用对于屋面温度影响比较
        5.3.5 光伏组件对空气传热分析
        5.3.6 测试结论
    5.4 小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 存在的不足与展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢

(10)地理信息系统在地震勘探生产中的应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 研究的目的及意义
        1.1.1 国内外勘探开发市场的现状
        1.1.2 地理信息系统在地震勘探中的应用现状
    1.2 国内外研究现状综述
    1.3 论文的主要研究内容
        1.3.1 地震勘探数据的管理方法研究
        1.3.2 勘探生产专题图件的应用研究
        1.3.3 测线施工设计和观测系统设计应用研究
        1.3.4 空间数据三维分析在地震勘探中的应用研究
        1.3.5 课题的技术路线
    1.4 论文的创新点及现实意义
        1.4.1 论文的创新点
        1.4.2 论文的现实意义
    1.5 本章小结
第二章 地震勘探数据管理方法研究
    2.1 勘探数据库的基础理论依据
        2.1.1 地球物理形状的数字化
        2.1.2 坐标系统及坐标转换
    2.2 地震勘探数据在数据库中的分类及数据特征
    2.3 地震勘探数据入库
        2.3.1 勘探数据要素集的建立
        2.3.2 勘探数据的入库
        2.3.3 勘探数据管理和共享
    2.4 本章小结
第三章 GIS在地震勘探中的应用研究
    3.1 GIS在勘探项目部署设计中的应用研究
        3.1.1 GIS在测线部署中的应用研究
        3.1.2 GIS在测线施工设计和观测系统设计方面的应用研究
    3.2 GIS在勘探野外生产组织中的应用研究
    3.3 GIS三维分析功能在勘探生产中的应用研究
    3.4 本章小结
第四章 GIS在地震勘探生产中的实践应用
    4.1 工区概况
    4.2 GIS在二维测线施工设计中的应用
        4.2.1 二维测线部署设计难点分析
        4.2.2 GIS应用效果
    4.3 GIS在勘探生产组织中的应用
    4.4 GIS在三维施工和观测系统设计中的应用
        4.4.1 设计方案分析
        4.4.2 GIS应用效果
    4.5 三维分析功能在三维勘探生产中的应用
    4.6 本章小结
结论及建议
参考文献
攻读在职工程硕士学位期间取得的学术成果
致谢

四、GIS应用中几个常见问题的处理(论文参考文献)

  • [1]分布式移动网络环境下大规模空间社交媒体数据快速增强现实可视化研究[D]. 张帅. 南京大学, 2020(10)
  • [2]物联数据多维展示研究及其在智慧生态教育中的应用[D]. 沈鹏飞. 浙江工业大学, 2020(02)
  • [3]地理场景数据模型构建与本体表达[D]. 黄毅. 南京师范大学, 2020(03)
  • [4]滑坡实时监测预警系统关键技术及其应用研究[D]. 何朝阳. 成都理工大学, 2020(04)
  • [5]地名文化信息图谱构建方法研究 ——以中国村落地名为例[D]. 张海平. 南京师范大学, 2020
  • [6]装配式建筑全生命周期中结构构件追踪定位技术研究[D]. 张莹莹. 东南大学, 2019(01)
  • [7]无人机航迹规划问题的非凸优化算法研究[D]. 张哲. 上海交通大学, 2019(06)
  • [8]基于BIM的室内空间结构模型提取与重建[D]. 张桓源. 南京师范大学, 2019(02)
  • [9]建成环境光伏应用研究[D]. 张文. 天津大学, 2018(06)
  • [10]地理信息系统在地震勘探生产中的应用[D]. 孙跃龙. 中国石油大学(华东), 2017(08)

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GIS应用中几个常见问题的处理
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