GIS技术在清洁小流域治理中的应用

GIS技术有便捷的数据管理、强大的空间分析和直观的三维可视化能力,在清洁小流域治理中应用GIS技术,可有效地实现海量数据管理、复杂空间分析与决策支持,为实现美丽乡村提供强大技术支撑。以河南省淅川县草庙沟小流域为例,详细介绍了利用GIS技术进行清洁小流域治理的技术路线。利用GIS技术,可在高分辨率影像上获取准确的各级汇水区、植被覆盖信息和地类信息,再结合实测水质数据和土壤、污染、降雨等调查数据,以清洁小流域示范工程技术指南为技术标准,可便捷直观地划分小流域的各治理分区、进行三维施工设计、经费测算和效益分析。因此,GIS技术的利用可有效提升清洁小流域的管理能力。     

过度开采对地下水水化学特征的影响研究

为探究过度开采对地下水水化学特征的影响,通过对比分析研究区1997年和2010年的地下水水位与水质资料,研究了过度开采条件下地下水水位与水化学特征的动态规律及两者之间的联系。研究结果表明:1997年和2010年研究区地下水水位与水化学特征的空间变化规律具有很高的一致性,表现为地下水水位降幅较大的区域对应的镁离子、硫酸盐含量增幅也相对较大,地下水水化学特征受地下水水位变化的影响较大。空间叠加分析结果表明:镁离子、硫酸盐与地下水水位变化较大的区域空间重合率分别为72.2%,53.1%。过度开采通过改变地下水补径排条件及饱和带、非饱和带的水环境变化对地下水水化学特征产生影响,因此对于地下水不可盲目、过度开采。     

流域规划时空数据管理关键技术研究

针对流域规划工作中存在专业模型计算数据格式众多、时空数据分离、包含时间和空间信息的多方案对比不直观等问题,对流域规划中数据管理关键技术进行了研究。利用水资源分区和行政区划组合出了"流域-子流域-计算分区"不同层次的空间尺度,运用历史年月统计数据、长时间日观测系列数据,预测计算出了从规划基准年到近、远期规划水平年间不同时间粒度的成果,按照"数据集-对象图层-要素"的组织形式存储于关系型数据库中,用以构建厄瓜多尔流域规划时空数据库,实现了多格式数据集成化管理、不同尺度时空数据的整合以及多方案成果的直观表达,增加了流域规划工作中数据多样化分析的应用方式,提升了数据分析及其应用的自动化程度,通过对时空数据变化的直观模拟,提升了对比分析的工作效率。     

降雨量空间分布对山洪临界雨量的影响

山洪临界雨量是山洪灾害预报预警的重要基础,受降雨、土壤含水量以及下垫面的影响,其中降雨量空间分布是重要的影响因素之一。以湖北省崇阳县高堤河流域为例,采用HEC-HMS分布式水文模型计算设计洪水,试算法计算临界雨量,提出了降雨量空间分布系数,分析了降雨量空间分布系数与临界雨量的关系,探讨了降雨空间分布对临界雨量的影响。结果表明:当降雨从上游到下游逐渐减少时,达到相同成灾流量对应的临界雨量最大,暴雨中心在下游时临界雨量最小,说明降雨量空间分布对临界雨量影响显著。由分析可知,在山洪灾害预警实践中应根据实际的降雨空间分布对预警指标适当修正,对山洪进行动态雨量预警。     

Processing of Topological BIM Queries using Boundary Representation Based Methods

Building Information Models (BIM) are comprehensive digital representations of buildings, which provide a large set of information originating from the different disciplines involved in the design, construction and operation processes. Moreover, accessing the data needed for a specific downstream application scenario is a challenging task in large-scale BIM projects. Several researchers recently proposed using formal query languages for specifying the desired information in a concise, well-defined manner. One of the main limitations of the languages introduced so far, however, is the inadequate treatment of geometric information. This is a significant drawback, as buildings are inherently spatial objects and qualitative spatial relationships accordingly play an important role in the analysis and verification of building models. In addition, the filters needed in specific data exchange scenarios for selecting the information required can be built by spatial objects and their relations. The lack of spatial functionality in BIM query languages is filled by the Query Language for Building Information Models (QL4BIM) which provides metric, directional and topological operators for defining filter expressions with qualitative spatial semantics. This paper focuses on the topological operators provided by the language. In particular, it presents a new implementation method based on the boundary representation of the operands which outperforms the previously presented octree-based approaches. The paper discusses the developed algorithms in detail and presents extensive performance tests.     

New results on PWARX model identification based on clustering approach

This paper deals with the problem of piecewise auto regressive systems with exogenous input(PWARX) model identification based on clustering solution. This problem involves both the estimation of the parameters of the affine sub-models and the hyper planes defining the partitions of the state-input regression. The existing identification methods present three main drawbacks which limit its effectiveness. First, most of them may converge to local minima in the case of poor initializations because they are based on the optimization using nonlinear criteria. Second, they use simple and ineffective techniques to remove outliers. Third, most of them assume that the number of sub-models is known a priori. To overcome these drawbacks, we suggest the use of the density-based spatial clustering of applications with noise(DBSCAN) algorithm. The results presented in this paper illustrate the performance of our methods in comparison with the existing approach. An application of the developed approach to an olive oil esterification reactor is also proposed in order to validate the simulation results.     

基于Voronoi图的连续反向最近邻查询

为解决动态环境中移动点的连续反向最近邻查询问题,将连续反向最近邻查询分为单色和双色2种情况进行研究。利用移动点Voronoi图,分别给出单色连续反向最近邻查询算法、双色连续反向最近邻查询算法以及相关定理,对算法正确性和可终止性进行证明,分析算法时间复杂性。按照移动点Voronoi图的拓扑结构是否改变分为2种情况,分析每种情况下候选所在区域的变化,在变化区域内进行Voronoi图的重构,得到对应的解决方法。在多数情况下,该算法只需生成局部移动点的Voronoi图即可找到结果,减小了连续反向最近邻查询的代价。     

主动授权规则实施支持空间特性的RBAC*

为满足安全策略或者角色定义的变化,系统或模型应该提供一种灵活的机制实施支持空间特性的RBAC。引入了OITE（on-if-then-else）主动授权规则实施支持空间特性的RBAC,定义了支持空间特性的RBAC中各基本元素与OITE之间的映射关系。使用OITE作为实施机制,可以在不同粒度上实施带有空间特性角色约束,并且可以将支持空间特性的RBAC应用在多个领域中。最后简要讨论了授权规则如何从支持空间特性的RBAC安全策略中自动产生。     

基于本体的网络空间决策支持系统研究*

为了不同的空间决策,往往需要建立相应的空间决策支持系统,在这些空间决策支持系统中,大量的空间数据和模型是可以被重复使用的,因此提出了一种基于本体的空间决策支持系统。该系统能够高效、自动地利用互联网中存在的各类异构空间信息与分析资源来支持空间决策;此外,本系统还提出了一种灵活的体系架构来解决空间决策中存在的语义问题。     

基于空间邻域加权的模糊C-均值聚类及其应用研究*

针对模糊C-均值聚类法用于图像聚类时仅利用了像素的灰度信息,而忽视空间位置信息,导致在噪声区域和边界处有误分类现象,提出一种新的基于空间邻域加权的模糊C-均值图像聚类法。首先,定义了一个空间邻域信息函数,该函数能够有力抑制噪声点,同时能够很好保留边界的特性;其次,设计了具有空间约束的样本邻域信息加权隶属度矩阵;最后,将该方法应用于人工合成图像和模拟MR脑图像的聚类。实验结果表明,该方法能够获得较好的聚类效果,同时具有较强的抑制噪声的能力。