基于内存数据库的矢量数据存储与空间索引研究

基于传统磁盘数据库的管理系统已能较好地管理土地利用矢量数据,但较大的内外存数据交换开销对系统实时性有一定影响.没有I/O开销的内存数据库将是解决该现状的良好方法.基于内存数据库Redis设计土地利用矢量数据库存储组织,提出点、线、面不同的空间要素空间特征数据的存储结构.采用缓存敏感优化并基于磁盘数据库中的空间索引R+树,提出了一种适合Redis的空间索引.对比实验发现,在数据查询和统计分析速度等方面较基于Oracle 10g的管理系统有较大提升.     

基于GIS的海岸带土地开发利用强度评价——以杭州湾南岸为例

根据海岸带土地资源特征,利用GIS空间分析,结合多期土地利用数据与资源环境承载力、社会发展潜力数据进行海岸带土地利用适宜度及开发强度评价与分析,并以杭州湾南岸为例,对其2000~2005年与2005~2010年土地资源开发利用强度进行评价分析.结果表明:(1)研究区土地开发强度普遍较弱,但2005~2010年开发强度与2000~2005年的开发强度相比有所下降;(2)研究区土地开发利用平均强度具有较明显的空间分布特点,沿海至内陆呈U形趋势,且慈溪岸段较余姚、镇海岸段强;(3)开发强度较大区域土地利用变化类型主要为农用地转城乡建设用地、滩涂转城乡建设用地、浅海水域转滩涂等.     

城市高架桥下空间利用研究——以杭州市主城区为例

城市高架桥下空间作为特殊的城市空间形态,对城市景观、生态和土地利用有着较强的影响作用．在对桥下空间类型与特征分析的基础上,以杭州市主城区为案例,对其目前利用的实态进行考察与评价,梳理影响桥下空间利用效果的客观影响因素,并提出今后桥下空间利用的适用原则和对策措施．     

FI代数上基于模糊滤子的一致拓扑空间

拓扑结构是逻辑代数领域的重要研究内容之一,为了揭示FI代数上的拓扑结构,基于模糊滤子诱导的同余关系在FI代数上构造一致拓扑空间并讨论其拓扑性质,证明了：（i）一致拓扑空间是非连通、局部紧的完全正则空间;（ii）一致拓扑空间是T₀空间当且仅当是T₁当且仅当是T₂空间;（iii）FI代数中蕴涵算子关于一致拓扑是连续的,从而构成拓扑FI代数.同时,获得了一致拓扑空间是紧空间的充分必要条件.最后,讨论了商空间的性质.该研究对从拓扑层面进一步揭示FI代数内部特征具有一定的促进作用.     

基于空间计量模型的商铺租金影响因素空间异质性分析——以杭州市为例

社会经济发展推动城市商业的繁荣与商铺的增值,但商铺租金的影响机制尚不明确。选取了杭州市1～6级商服用地范围内2 026个具有代表性的底层商铺,运用克里金插值法探索了杭州市商铺租金的空间分异格局,并采用基于空间计量模型的特征价格法,探究了5个分市场下商铺租金影响因素的空间异质性。结果显示,三级医院、大型购物中心、学校、交通设施等商业服务、公共服务设施对商铺租金的影响程度、影响范围具有显著差异;相同的特征变量在城市不同区域,如复合功能区域、商务功能主导区域、居住功能主导区域,以及城市中心区域、城市外围区域,对商铺租金的影响呈现空间异质性。     

城市扩张的空间模式研究——以杭州市为例

以杭州市中心城区的多时相TM/ETM+遥感影像为数据源,采用建设用地扩张强度、空间自相关方法等,分析了杭州市1991~2010年间城市扩张的时空特征,并探讨其扩张的空间模式及其演化.结果表明：（1）杭州市城区快速扩展,各街道 乡镇扩张程度存在明显差异;（2）杭州城市扩张的“热点”方位变化大致为：城北-城西-多方位-城东,其变迁规律与杭州城市扩张模式的总体变化规律一致;（3）杭州市城市扩张的空间模式主要有边缘式、填充式、自发式和线性轴状,且随城市演化过程总体遵循以下轨迹：首先,主城表现为边缘式为主、填充式为辅的扩张;其次,外围自发式的扩张形成了副城;接下来主副城都表现为从填充为主、边缘为辅的扩张转变为边缘为主、填充为辅的扩张;而线性轴状扩张是沿交通线发展并贯穿整个城市空间的演化过程.     

基于SEM模型的轨道交通对住宅价格的空间效应——以杭州市为例

轨道交通是城市公共交通体系的重要组成部分,其规划建设对住宅价格具有很强的正外部性。基于特征价格理论,引入了空间经济计量学分析方法和模型,以杭州市轨道交通一至三期规划内的10条地铁线路和杭州市范围内2 393个住宅样本为研究对象,实证研究了轨道交通对周边住宅价格的空间效应,构建了相应的指标体系,并用SEM模型进行定量分析。研究结果表明：(1)构建的指标体系经空间误差模型拟合后对杭州市住宅价格具有较好的解释能力;(2)处于不同建设阶段的地铁线路和站点对住宅价格的空间效应差异明显;(3)地铁站点在不同区间范围内对住宅价格的空间效应不同;(4)杭州市已通车轨道交通站点在1 000~1 500 m内对住宅价格的影响较为显著。     

基于事件和版本管理的逆基态修正模型

在TGIS研究中,低冗余时空数据存储和高效率时空操作是一对难以调和的矛盾.基态修正模型及其扩展的研究重点也在于如何调和这对矛盾体.提出了一种基态修正模型的变体,该模型可基于事件和版本管理实现逆向基态修正,并始终以当前现势数据作为基态,以事件记录每次变更的变化量,以版本标识地理对象的时空状态,可完整地记录地理对象的时空演变过程.在历史操作中,利用版本标识与事件管理时空对象生命周期,通过逆向增量获取历史态.通过在土地利用现状数据变更系统中的应用,证明利用事件与增量该模型能简便地实现地理对象的历史回溯与变更回退,利用版本标识可以快速获取历史态.     

城市土地可持续利用评价研究——以乌鲁木齐市为例

从城市土地的特性及其可持续性利用的目标出发,在探讨城市可持续利用评价指标体系设计原则的基础上,以乌鲁木齐市为例,从资源环境合理性、城市经济可行性、社会可持续性、城市土地利用合理性四个方面出发,共选取22个指标,建立了乌鲁木齐市城市土地持续利用评价指标体系,并对乌鲁木齐市2004年城市土地可持续利用状况进行了综合分析.结果表明,目前乌鲁木齐市土地利用仍处于基本可持续利用阶段.     

基于空间数据库的大地构造相图生成方法研究——以巴尔喀什-准噶尔地区为例

本文基于空间数据库,以巴尔喀什-准噶尔地区的地质图数据为研究对象,结合大地构造背景构建巴尔喀什-准噶尔地质图数据库模型,通过地质图生成大地构造相图来研讨一种新的大地构造相图制作方法.实践证明,该方法不但弥补了传统计算机数字制图的缺陷,而且增强了大地构造相图的有效性和实用性.     

一种引入实体的地理语义相似度混合计算模型

针对现有地理语义相似度计算模型欠考虑实体层次影响因素问题,提出了一种引入实体的地理语义相似度混合计算模型.该模型在已有研究基础上,综合分析了语义相似度概念间的关系、本体结构、属性和实体的几何特征等影响因素,并用各影响因素的综合相似度结果度量地理概念间的语义相似度.最后,通过计算土地利用类型概念语义相似度验证了模型的有效性.     

一种基态修正模型下的时空拓扑关系表达

传统的基态修正模型仅能显式存储宗地变更的父子关系和变化类型,不能在2个不同时间快照间进行关联检索.在已有时空数据管理方法的基础上引入地理事件,通过事件序列组织差文件来解决前后版本数据库之间时态拓扑关系和空间拓扑关系关联的难题,根据时空地理对象的空间拓扑关系和时态拓扑关系模型,提出了81种时空拓扑关系并进行综合呈现.通过地籍数据库增量更新过程进行验证,结果表明,提出的模型能够较完整地存储与表达该模型下的时空拓扑关系,可以通过改进的STSQL语言进行时空查询,在时空数据的管理上具有一定的应用价值.     

基于Webmap的杭州市土地价格变动研究

随着城市化的快速发展,城乡结合部土地利用问题日益突出.以杭州市为样本,基于土地城市化转变过程中地价形态的动态扩展模型,采用Webmap空间技术,研究了土地城市化转变过程中价格的空间复杂性及城市形态的应激反应,探讨杭州市土地城市化转变过程中价格机制的响应.结果表明,作为土地城市化的重要外生效应,地价与土地城市化转变之间存在相关性.研究结论对于促进农用地向非农用地的有序转化、规范和引导土地流转和转换、合理调整非农用地的内部结构,以及调控城市扩展和城镇数量等有一定的理论和现实意义.     

基于特征点群相似度计算模型的图像表示方法

针对空间金字塔匹配模型缺乏对图像中视觉物体旋转、平移和缩放的考虑问题,提出了一种基于特征点群相似度计算模型的图像表示方法.基于词汇树模型的粗匹配结果,通过特征点群拓扑、方向、距离等计算其相似度,并以此作为评价指标对匹配结果进行过滤;根据由特征点群计算所得的标准差椭圆的圆心、旋转角度对金字塔匹配的图像划分子区域并进行调整,从而得到图像抗旋转、平移和缩放的表示.分别在自建校园建筑物数据集和自建物体图像数据集上对方法进行了验证和比较,结果表明,该方法提高了分类识别的准确率和检索的查全率,特别是对于包含明显旋转、平移和缩放变化的图像数据效果更好.     

基于事件相机的无人机目标跟踪算法

无人机目标跟踪可应用于消防、军事等重要领域,已成为计算机视觉领域热门研究课题之一。现有的无人机目标跟踪算法大多基于传统RGB相机结合深度学习算法, 但此类算法一方面无法避免无人机机体抖动造成的运动模糊, 另一方面因传统RGB相机在低光照或过曝光场景下成像质量较差,难以跟踪目标,为此提出采用无人机搭载DAVIS事件相机的方法进行目标跟踪。设计了基于事件与灰度图的双模态融合跟踪网络,用Vicon运动捕捉系统制作了无人机视角下的目标跟踪Event-APS 28数据集,实现了在复杂光照场景下对目标物的有效跟踪。     

基于空间自回归神经网络模型的空间插值研究

基于空间距离计算的空间自相关权重系数是经典空间插值方法的核心,然而由于空间距离与自相关权重之间复杂的非线性关系,反距离权重（IDW）法和克里金（Kriging）法等传统空间插值方法,在求解权重精准解时存在一定的局限性。由此,利用神经网络超强的非线性拟合能力,通过融合神经网络与空间自回归方法,建立了空间自回归神经网络（SARNN）模型,实现了空间自相关权重的精准计算并将其应用于空间插值研究。为验证SARNN模型的有效性和可行性,采用两类模拟数据及海洋环境数据进行交叉验证,并与IDW法和Kriging法进行精度对比。实验结果表明,SARNN法显著提升了R²、RMSE、MAE、MAPE等统计指标,插值结果明显优于IDW法和Kriging法;同时,SARNN法在空间插值中对突变数据和极值数据的预测较为准确,改善了传统插值方法空间平滑过渡差,易出现“牛眼”、锯齿现象等问题,显著提高了空间插值结果的准确性与合理性。SARNN法提供了一种空间插值的新思路,具有较为广泛的应用价值。     

基于空间自回归神经网络模型的空间插值研究

基于空间距离计算的空间自相关权重系数是经典空间插值方法的核心,然而由于空间距离与自相关权重之间复杂的非线性关系,反距离权重（IDW）法和克里金（Kriging）法等传统空间插值方法,在求解权重精准解时存在一定的局限性。由此,利用神经网络超强的非线性拟合能力,通过融合神经网络与空间自回归方法,建立了空间自回归神经网络（SARNN）模型,实现了空间自相关权重的精准计算并将其应用于空间插值研究。为验证SARNN模型的有效性和可行性,采用两类模拟数据及海洋环境数据进行交叉验证,并与IDW法和Kriging法进行精度对比。实验结果表明,SARNN法显著提升了R²、RMSE、MAE、MAPE等统计指标,插值结果明显优于IDW法和Kriging法;同时,SARNN法在空间插值中对突变数据和极值数据的预测较为准确,改善了传统插值方法空间平滑过渡差,易出现“牛眼”、锯齿现象等问题,显著提高了空间插值结果的准确性与合理性。SARNN法提供了一种空间插值的新思路,具有较为广泛的应用价值。     

基于拓扑与尺寸优化的风力机叶片轻量化设计

为有效减轻风力机叶片质量, 进一步实现降本增效, 对叶片内部结构进行拓扑优化与尺寸优化设计. 首先以叶片内部单元密度为设计变量, 将叶片柔顺度最小作为目标, 并以结构体积为约束条件, 考虑3种极限荷载工况, 利用ANSYS软件对叶片内部实体结构进行拓扑优化; 然后根据拓扑优化结果结合实际叶片内部材料铺层情况建立叶片壳体模型, 以关键结构参数为设计变量, 以叶片质量最轻为目标, 叶片强度、刚度、振动性能及稳定性等为约束, 采用MATLAB和ANSYS软件对叶片内部结构进行尺寸优化. 拓扑优化结果表明, 对叶片传统结构形式进行适当改进, 可有效改善叶片结构性能; 尺寸优化结果表明, 基于拓扑优化结果的改进结构优化方案与初始方案相比质量减轻了12.4%, 与传统结构优化方案相比质量减轻了2.6%, 较好地实现了叶片轻量化.     

基于余弦相似计算原理的Webshell检测方法

常规Webshell检测方法一般基于代码特征库和基于通信特征. 代码混淆和虚假通信等反检测技术的出现, 提升了Webshell隐蔽度, 常规方法难于发现. 为了检测此类隐蔽度较高的Webshell, 采用了抽取程序代码多维Webshell特征, 用余弦相似计算原理度量代码文件间的相似度, 平均相似度极低的文件即为可疑Webshell文件. 实验表明, 正常代码文件间的平均相似度在10-1~10-2量级, 而Webshell文件和正常代码文件的平均相似度在10-4量级, 此方法可以有效地检测出Webshell.