专刊推介(2017) | 全空间信息系统建模理论与方法研究
在2021年第1期,学报刊发了由中国科学院地理科学与资源研究所马廷研究员和武汉大学李锐教授担任特邀主编的专栏“全空间信息建模分析方法与应用研究”。而在2017年,学报就曾经邀请马廷研究员以“全空间信息系统建模理论与方法研究”为主题组织过专辑。这两个专题都是来自国家重点研发计划“全空间信息系统与智能设施管理”(2016YFB0502300,2016-2021年)项目的研究成果。
学报将2017年的15篇专刊文章整理推送给大家,内容主要涵盖了涉及全空间信息的基础理论、建模方法和应用等层面的探索性研究。之后,学报会继续推出刊发在2021年第1期的7篇此主题的专栏文章。前后推出,是为了方便大家更全面地了解这一研究领域,以及学者在这一领域所取得的成果。
正如特邀主编们所期待的,希望更多学者关注这一领域,推动地理时空大数据背景下的空间信息的建模理论、分析方法和应用研究的发展。
《地球信息科学学报》
特邀主编简介
中国科学院地理科学与资源研究所研究员、博士生导师。主要从事空间分析与建模、地理大数据挖掘和环境遥感领域的研究,主持自然科学基金、科技支撑计划、重点研发计划和科学院前沿科学重点研究等多个项目和课题研究,在Nature Communications、Science Advances、RSE、IJGIS等杂志发表论文50余篇。
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华一新*,周成虎
引用格式:
华一新,周成虎.面向全空间信息系统的多粒度时空对象数据模型描述框架[J].地球信息科学学报,2017,19(9):1142-1149. [ Hua Y X, Zhou C H. 2017. Description frame of data model of multi-granularity spatio-temporal object for Pan-spatial Information System.Journal of Geo-information Science, 19(9):1142-1149.] DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.01142
摘要:全空间信息系统是一种面向从微观到宏观的动态复杂世界的空间信息系统,其理论基础是多粒度时空对象数据模型。为了确定多粒度时空对象数据模型的具体内容,需要确定描述多粒度时空对象特征的基本框架;为了开展多粒度时空对象的实际建模,需要明确多粒度时空对象数据模型的建模过程。为此,本文首先从数据模型、数据管理、可视化、空间分析和实际应用5个方面,分析了全空间信息系统与传统GIS的联系与区别,从空间范畴、动态变化、复杂关系、认知与行为、可视化技术、时空大数据分析6个方面,分析了传统GIS空间数据模型存在的不足;在此基础上,提出了多粒度时空对象的多粒度、多类型、多形态、多参照系、多元关联、多维动态、多能自主7个特点,确定了由时空参照、空间位置、空间形态、组成结构、关联关系、认知能力、行为能力和属性特征8项内容构成的多粒度时空对象数据模型描述框架;最后在分析了传统GIS空间数据模型建模过程的基础上,提出了多粒度时空对象数据模型的建模过程和思路。
关键词: 全空间信息系统,多粒度时空对象,多粒度时空对象数据模型,空间数据模型,地理信息系统,空间信息系统
传统GIS的空间数据模型构建过程
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江南*, 方成, 陈敏颉
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江南,方成,陈敏颉. 全空间信息系统认知与表达初探[J].地球信息科学学报,2017,19(9):1150-1157. [ Jiang N, Fang C, Chen M J.2017. Initial exploration of pan- spatial cognition and representation. Journal of Geo- information Science, 19(9):1150- 1157. ] DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.01150
黄桷湾立交的表达
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张政*, 华一新,张晓楠,郭邵萌, 文娜
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张政,华一新,张晓楠,等.多粒度时空对象关联关系基本问题初探[J].地球信息科学学报,2017,19(9):1158-1163. [ Zhang Z, Hua Y X, Zhang X N, et al. 2017. The basic issues of associative relationship of spatial-temporal objects of multi-granularity. Journal of Geo-jinformation Science, 19(9):1158-1163. ] DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.01158
基于多粒度时空对象关联关系的行为传导机制
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王健健, 王艳楠, 周良辰,林冰仙*
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王健健,王艳楠,周良辰,等.多粒度时空对象关联关系的分类体系与表达模型[J].地球信息科学学报,2017,19(9):1164-1170. [ Wang JJ, Wang Y N, Zhou L C, et al. 2017. The classification system and expression model of the relationship of spatiotemporal object of multigranularity.Journal of Geo-information Science, 19(9):1164-1170. ] DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.01164
摘要:地理对象之间的关联关系是地理对象之间的相互作用形式。任何地理对象都不是独立存在的,与其他的地理对象有一定的关联关系,并且这些关联关系是复杂多样的。地理场景就是在地理对象之间普遍存在的、复杂多样的关联作用下形成的一个统一的整体。传统GIS数据模型对地理对象之间关联关系的描述多侧重于空间关系,其他的关联关系往往需要经过比较复杂的计算和推理后求得,难以完整地表达地理对象之间复杂的相互作用关系,不完全符合人类对地理现象的认知情况。然而,在全空间系统中,可以根据常见的地理分析需求对多粒度时空对象间关联、作用关系进行分类表达,便于客观实体全方位的抽象与表达。对象间的关联关系可主要分为空间关系、时间关系、属性关系、因果关系、认知关系5大类。本文用地理实体作为案例,分析了关联关系的表达模型。
关键词:多粒度时空对象, 关联关系, 表达模型
多粒度时空对象关联关系分类体系
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李冬双, 刘袁, 石格格, 俞肇元*
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李冬双,刘袁,石格格,等.基于时变网络的多粒度时空对象关系演化过程表达与建模[J].地球信息科学学报,2017,19(9):1171-1177. [ Li D S, Liu Y, Shi G G, et al. 2017. The expression and modeling of relationship evolution of spatio-temporal objects of multi-granularity based on time-dependent network. Journal of Geo-information Science, 19(9):1171-1177. ] DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.01171
关键词: 时变网络, 多粒度时空对象关系, 演化过程
多粒度时空对象组成部分
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萧声隽, 宗真, 项丽燕, 胡勇*
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萧声隽,宗真,项丽燕,等.多粒度时空对象空间关系的统一表达与计算[J].地球信息科学学报,2017,19(9):1178-1184. [ Xiao S J, Zong Z, Xiang L Y, et al. 2017. The unified expression and calculation of spatial relationships of spatio-temporal object of multi-granularity. Journal of Geo-information Science, 19(9):1178-1184. ] DOI: 10.3724/SP.J.1047.2017.01178
简单对象间和复杂对象间的空间关系推导过程
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刘朝辉, 李锐*, 王璟琦
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刘朝辉,李锐,王璟琦.顾及语义尺度的时空对象属性特征表达[J].地球信息科学学报,2017,19(9):1185-1194. [ Liu Z H, Li R, Wang J Q. 2017. A dynamic representation method considering semantic scales of attributes of spatio-temporal object, 19(9):1185-1194. ] DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.01185
属性信息的动态描述中原始集族和更新集族的对应关系
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丁小辉, 张树清*,陈祥葱, 李华朋, 刘照
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丁小辉,张树清,陈祥葱,等.时空对象行为分类与形式化表达[J].地球信息科学学报,2017,19(9):1195-1200. [ Ding X H, Zhang S Q, Chen X C, et al. 2017. A study on the classification and formalization of the behavior of spatiotemporal object. Journal of Geo-information Science, 19(9):1195-1200. ] DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.01195
对象行为与行为结果的关系
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陈祥葱, 张树清*, 丁小辉, 魏延生, 李华朋
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陈祥葱,张树清,丁小辉,等.时空参考框架普适化表达[J].地球信息科学学报,2017,19(9):1201-1207. [ Chen X C, Zhang S Q, Ding X H, et al. 2017. An exploratory study on ubiquitous representation of spatial-temporal reference framework. Journal of Geo-information Science, 19(9):1201-1207. ] DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.01201
平面直角坐标系
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于天星, 李锐*, 吴华意
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于天星,李锐,吴华意.面向对象的地理实体时空位置多粒度表达[J].地球信息科学学报,2017,19(9):1208-1216. [ Yu T X, Li R, Wu H Y. 2017. An object-oriented representation method for multi-granularity spatiotemporal position of geographical entities. Journal of Geoinformation Science, 19(9):1208-1216. ] DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.01208
地理实体位置的变化示例
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邱强*, 秦承志, 朱效民, 赵晓芳, 方金云
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邱强,秦承志,朱效民,等.全空间下并行矢量空间分析研究综述与展望[J].地球信息科学学报,2017,19(9):1217-1227. [ Qiu Q, Qin C Z, Zhu X M, et al. 2017. Overview and prospect on spatial analysis of parallel vectors in pan-spatial concept. Journal of Geo-information Science, 19(9):1217-1227. ] DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.01217
摘要:新一代并行空间分析将面临空间大数据分析和实时空间分析服务的挑战。矢量空间计算作为GIS系统中的重要组成部分,在并行化算法设计中存在负载不均,并行扩展性差,IO性能低等技术瓶颈。本文首先从应用需求和技术发展的演变历史回顾了矢量空间分析算法发展过程;然后,从研究现状的角度详细阐述了并行矢量空间分析计算的研究成果,总结了并行空间分析算法的算法特征和技术瓶颈,对不同并行编程模型进行了对比,并提出了并行空间分析算法的研发流程;最后,从发展前景的角度预测了全空间信息系统中基于多粒度时空对象的空间数据模型和计算方法的发展趋势,提出了以内存计算等技术实现存算一体化的新型空间数据模型和分析方法的技术趋势。
关键词: 地理信息系统, 矢量空间分析, 并行计算, 全空间信息系统, 多粒度时空对象, 存算一体化
矢量空间分析并行算法研发流程
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程星华, 胡迪*, 俞肇元, 龙毅, 周如财
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程星华,胡迪,俞肇元,等.政区多粒度时空对象建模及其Geodatabase 实现[J].地球信息科学学报,2017,19(9):1228-1237. [ Cheng X H, Hu D, YU Z Y, et al. 2017. Modeling spatio-temporal object of multi-granularity for district and its implementation by geodatabase.Journal of Geo-information Science, 19(9):1228-1237. ] DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.01228
政区多粒度时空对象概念数据模型
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周艳, 李妍羲*, 黄悦莹, 耿二辉
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周艳,李妍羲,黄悦莹,等.基于社交媒体数据的城市人群分类与活动特征分析[J].地球信息科学学报,2017,19(9):1238-1244. [ Zhou Yan, Li Y X, Huang Y Y, et al. 2017. Analysis of classification methods and activity characteristics of urban population based on social media data. Journal of Geo-information Science, 19(9):1238-1244. ] DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.01238
关键词: 位置签到数据, 时间序列, 时空间行为, 城市人口分类
不同类型人群签到轨迹网络的社区发现结果
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王俪颖, 遆鹏*, 喻崇湖, 赵东旭, 侯晓彤
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王俪颖,遆鹏,喻崇湖,等.顾及形变控制的小屏幕变比例尺交通路线图生成方法[J].地球信息科学学报,2017,19(9):1245-1252.[ Wang L Y, Ti P, Yu C H, et al. 2017. Generation of variable-scale route maps with consideration of distortion reduction for small display sizes. Journal of Geo-information Science, 19(9):1245-1252. ] DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.01245
峨眉山旅游路线图变比例尺缩小格网图
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张宏, 王礼茂, 宋涛*, 刘大庆, 文娜
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张宏,王礼茂,宋涛,等.面向全空间的管道天然气贸易关联关系挖掘[J].地球信息科学学报,2017,19(9):1253-1260. [ Zhang H, Wang L M, Song T, et al. 2017. Research on the association relationship mining of the pan spatial-oriented pipeline natural gas trade. Journal of Geo-information Science, 19(9):1253-1260. ] DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.01253
2013年全球主要国家间管道天然气贸易关系
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全文可在期刊官网和中国知网下载
《地球信息科学学报》是由中国科学院主管,由中国科学院地理科学与资源研究所、中国地理学会联合主办,由资源与环境信息系统国家重点实验室(中国科学院地理科学与资源研究所)、虚拟地理环境教育部重点实验室(南京师范大学)、三维信息获取与应用教育部重点实验室(首都师范大学)联合协办的地球信息科学领域综合性学术期刊,月刊。学报创刊于1996年,创始人为陈述彭院士。学报现任主编徐冠华院士,执行主编陆锋研究员。
《地球信息科学学报》是中国科学引文数据库(CSCD)核心期刊、中国科技核心期刊、全国中文核心期刊。2020年《中国科技期刊引证报告(核心版)》和《中国学术期刊影响因子年报》均显示,学报影响因子位列测绘科学技术期刊第2名。在2020年版中国科学院科学出版基金中文科技期刊排行榜中,学报排名第25位。
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校对:黄光玉,蒋树芳
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