期刊,地球信息科学学报 2024年卷1期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

地球信息科学学报

主　　编：徐冠华

出版周期：双月刊

国际刊号：1560-8999

电子邮箱：dqxxkx@igsnrr.ac.cn

电　　话：010-64888891

邮政编码：100101

地　　址：北京大屯路甲11号

地球信息科学学报/Journal Journal of Geo-Information ScienceCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊以地球系统信息流为主要研究对象。是探索地球信息机理、地球信息认知方法和地球信息时空图谱新学科生长点的应用基础科学。推动地球信息科学的发展与创新、全球变化与区域可持续发展的深化研究，加强国际学术交流。

正式出版

收录年代

基于可视化维度理论的泛地图知识推荐方法

韩德志郭仁忠陈业滨赵志刚...

110-120页

查看更多>>摘要：信息通讯时代,科学技术的进步极大地降低了地图制图的门槛,大量非专业制图人员涌现到地图制图领域,地图的表现形式呈现出显著的泛化趋势.然而,由于专业知识的缺失,普通大众在专题地图选择时容易产生"制图困惑",难以确定恰当的专题地图类型.针对上述问题,本文尝试提出一种基于可视化维度理论的泛地图知识推荐方法.首先,面向专题制图需求,建立以空间数据、数据特征、泛地图可视化维度、泛地图可视化形式、应用领域为核心要素的泛地图可视化知识本体,通过知识抽取、知识存储操作,构建泛地图可视化知识图谱.其次,对知识图谱进行知识嵌入,实现地图可视化要素的知识化表达.最后,基于泛地图知识要素建立相似度计算模型,计算用户输入数据与知识图谱内空间数据特征、可视化维度、应用领域等的相似度,得出综合相似度结果,实现泛地图可视化形式的精准推荐.结果表明:面对泛化的专题信息表达,本研究提出的泛地图知识推荐方法能够为用图者的制图选择提供较为准确可视化参考,一定程度上满足普通大众的寻图需求.

关键词：

泛地图专题制图可视化维度地图可视化知识图谱知识表达知识推荐相似度计算

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万方数据

地图视觉变量语法结构的神经机理分析

乔莉鸽吴明光闾国年

121-134页

查看更多>>摘要：视觉变量语法结构是指导视觉变量与表征的数据特征相匹配的规则.当前,构建地图符号的视觉变量语法研究主要基于制图者的经验和直觉,旨在有效地传输地图表达的信息,视觉机理解释不足,还存在视觉变量语法结构分类的类型不一致、个数不统一、结论存在争议等问题,影响视觉变量与数据特征的匹配,给地图信息的理解带来困难.如今,随着视觉神经科学的发展,人类视觉系统的信息处理流程逐渐明确,为从神经学视角解读视觉变量语法结构提供了理论基础.本文首先以典型绘画和地图为例,总结人类眼-脑视觉信息处理特征及流程;然后分析Bertin和MacEachren的视觉变量语法结构的神经机理;最后从视觉通路和视觉区域功能特征的角度给出视觉变量语法结构分类的类型、个数和结论.研究成果可为视觉变量语法结构提供新的认知视角,为指导视觉变量的使用提供认知基础,突破地图视觉变量语法结构研究依赖经验总结的局限性,还能为现代地图学中新的视觉变量语法结构的神经机理分析提供有益的参考.

关键词：

视觉变量语法结构地图学视觉感受数据特征视觉信息处理视觉通路神经机理

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万方数据

面向地图综合的VGI道路网重要度层次分解选取方法研究

熊顺杜清运马超刘平芝...

135-143页

查看更多>>摘要：自发地理信息数据具有现势性好、覆盖范围广、信息丰富、获取方便等特点,可作为全球范围内地理信息数据生产与更新的良好数据资料.但是由于数据的无尺度特性,导致自发地理信息道路数据细节过于繁杂,难以直接应用于生产.现有道路网自动选取算法在计算道路重要度时,对所有待选取道路的重要性进行排序,并依据重要性从大到小依次选取.这种方法忽略了选取过程中,道路网结构变化对道路重要性的影响.为此,本文提出了一种基于重要度层次分解的道路网自动选取算法,该方法针对自发地理信息道路网细节繁杂的特点,根据地图数据制图综合时逐级缩编的思路,采用基于层次分解的选取策略进行道路网选取:首先计算所有节点的重要度,然后剔除重要度最小的一些道路节点,并重新计算新的所有节点的重要度,重复上述步骤,直至所有道路节点排序完毕,从而可获得所有道路的重要性排序并完成道路网选取.利用开放街道地图道路网数据进行实验,实验结果表明本文算法选取结果优于网络中心性方法.

关键词：

自发地理信息道路网选取重要度K-shell算法层次分解复杂网络

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万方数据

网络空间隐喻Gosper地图表达与分析

刘龙辉施群山周杨胡校飞...

144-157页

查看更多>>摘要：网络空间地图是认识抽象、复杂网络空间的重要工具,也是地图学领域研究的新方向和热点问题.针对传统网络空间制图不能分析网络节点多级拓扑关系和存在要素重叠的问题,本文综合应用隐喻思想和Gosper地图技术研究网络空间要素的隐喻表达与分析,提出了网络空间隐喻Gosper地图和地形图构建方法.首先,结合网络空间节点的拓扑层级关系和地理学第一定律构建网络节点与Gosper曲线叶节点的映射关系;然后,基于Gosper叶节点构建具有面域嵌套关系的Gosper地图;最后,结合隐喻思想和地图视觉要素与网络空间要素的相似性关系构建多尺度网络空间隐喻Gosper地图和地形图.本文基于两套网络空间资产数据验证了本文方法的适用性,并从节点分布、拓扑结构和节点脆弱性3个方面分析和挖掘网络空间资产特性用以说明网络空间隐喻Gosper地图的表达能力与认知效果.基于层次分析法的定量实验表明,本文方法的综合加权指标(0.4998)远高于节点链接(0.2668)和地理空间图层叠加(0.2331)可视化方法.本文提出的网络空间隐喻地图能够有效解决传统网络空间可视化中节点重复冗余、复杂抽象且无法支撑可视化分析的问题,能够为感知和管理网络资产、挖掘网络空间数据,可视化分析网络空间提供理论和手段支撑.

关键词：

网络空间测绘网络空间资产层网络空间制图可视化与可视分析Gosper地图多尺度表达隐喻思想网络空间地形

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万方数据

融合特征交叉与用户历史行为序列的微地图推荐

杨军王琛锡闫浩文

158-169页

查看更多>>摘要：针对现有微地图(WeMaps)推荐算法未充分挖掘用户与微地图特征,推荐结果准确率较低的问题,提出融合特征交叉与用户历史行为序列的微地图推荐算法.首先,在用户与地图特征交叉过程中通过引入跳跃连接和多头自注意力机制,让不同特征组合能够自动获得权重,并通过在多个子空间下进行特征交叉获得了更丰富的特征组合信息.其次,在用户历史行为序列中引入了交叉注意力机制,捕捉与候选地图相关的兴趣点.最后,融合特征交叉和用户行为序列模块的输出,获得了综合多个维度的推荐结果.在公开数据集Criteo和自制微地图(WeMaps)数据集上的对数损失值分别为0.4461、0.3797,受试者操作特征曲线下面积值(Area Under the ROC Curve,AUC)分别为0.8052、0.7883.相较于本文对比实验中的二阶特征交叉模型,损失值分别降低了1.7％、14.2％,AUC值提高了0.8％、0.4％.相较于本文对比实验中的高阶特征交叉模型,损失值平均降低了1.3％、2.6％,AUC值平均提高了0.6％,0.2％.较低的损失值和较高的AUC值说明模型进行预测时具有较高的准确性和较好的分类能力.实验结果表明,本文算法不但能为用户提供更为准确的推荐结果,也能使推荐结果具备良好的可解释性.

关键词：

微地图推荐算法特征交叉跳跃连接多头自注意力交叉注意力用户历史行为序列可解释性

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万方数据

空间认知能力评价及其与场景草图面要素方位特征间关系的研究

唐柳天盛业华唐铭

170-183页

查看更多>>摘要：场景草图是人们对周围环境认知结果的概括性表达,研究人们空间认知能力和场景草图不同特征之间的关系是实现场景草图与地图匹配的重要基础之一.然而,现有研究中仍然缺少空间认知与面要素间方向关系相互影响的研究.本文使用基于锥形模型的四方向模型和八方向模型以及基于投影的MBR模型描述场景草图中面要素间的方位关系,将空间认知能力划分为心理旋转能力(MRT)、方位能力和复杂图形记忆能力(CFT),设计认知能力实验,分析在社区级尺度下多类型场景中人们空间认知能力差异和场景草图面要素方位关系之间的相关性.研究表明:在居民区、商业区等等面要素类型丰富且分布复杂的区域:①心理旋转能力和场景草图面要素方位关系呈正相关;②方位能力和面要素方位关系呈显著正相关;③复杂图形记忆能力和面要素方位关系则没有明显关联,而在面要素类型单一分布规整的区域,3种空间认知能力和面要素方位关系则关联不明显.本文研究结果可以为场景草图在数据库中匹配寻址提供支持,也表明草图中地物间的方位关系是一个合适的匹配因子.

关键词：

空间认知能力场景草图方向模型面要素方位关系社区级尺度多类型场景

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万方数据

一种基于多因子贝叶斯决策的泛在地图图像视觉平衡度计算框架

徐晔秋杨剑贾奋励杨磊...

184-196页

查看更多>>摘要：视觉平衡是影响地图信息传输效果的重要因素之一.由于泛在制图的非专业性,泛在地图图像的视觉平衡效果往往取决于制图者自身美学素养的高低,不具有可控性.因此,迫切需要发展泛在地图图像的视觉平衡度计算方法.现有的地图视觉平衡度计算方法存在因子不全、判别结果主观依赖性强等问题.针对这些问题,本文提出了一种结合地图图像计算特征与专家评价知识的泛在地图图像视觉平衡度计算框架.通过丰富地图视觉密度影响因子,并引入概率模型学习专家对泛在地图图像的评价知识,实现对泛在地图图像视觉平衡度复杂分布的有效判别.本文以专家问卷的方式搜集了30名地图制图专家对1730幅泛在地图图像的视觉平衡评价数据,构建了一个泛在地图图像视觉平衡度评价数据集.将计算得到的地图视觉平衡指标作为贝叶斯决策器的地图特征属性输入,将地图视觉平衡的专家评价数据作为贝叶斯决策器的分类结果,利用最小错误率贝叶斯决策方法对泛在地图图像的视觉平衡度进行判别,有效解决了人为主观判别地图视觉平衡度存在的不确定性问题.经实验验证,该框架在本文构建的泛在地图图像视觉平衡度评价数据集上能取得82.85％的评价准确率.

关键词：

视觉平衡泛在地图图像地图设计知识获取图面配置多因子分析贝叶斯决策问卷调查

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万方数据

复杂场景下小农经营区地块级苹果园模块化制图方法框架

寇雯齐沈占锋王浩宇李硕...

197-211页

查看更多>>摘要：实现复杂场景下地块级苹果园的精准制图,是中国苹果产业精细化管理面临的迫切需求.然而,传统的地块级分类制图框架在处理小农经营区内的大量细碎地块时,可靠性大幅度降低.本文提出一种适用于复杂场景下小农经营区的地块级苹果园模块化制图方法框架.①基于模拟人类对目标场景视觉感知的分层策略,从深秋季的单幅超高空间分辨率(Very High Reso-lution,VHR)影像中提取冗余的候选地块;②利用非对称瓶颈网络(Depth-wise Asymmetric Bottleneck Network,DABNet)模型与长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)模型,分别从VHR影像与时间序列影像中提取苹果园的空间特征像素与时序特征像素.然后,构建元特征描述特征像素在候选地块中的分布情况,与地块的内在特征共同组成苹果园地块的分类特征;③使用随机森林(Random Forest,RF)将候选地块分类为苹果园地块和非苹果园地块.以山东省栖霞市西城镇为研究区,从43238个候选地块中提取出30292个苹果园地块,分类总体精度达到92.7％.利用RF算法自带的平均精度减少指标(Mean De-crease in Accuracy,MDA)对17种分类子特征进行特征重要性分析,证明本文提出的元特征比传统人工设计特征具有更强的信息抽象与特征表达能力.该框架成功实现场景复杂的小农经营区地块级苹果园制图,可推进精准果园农业的发展.

关键词：

苹果园复杂场景地块级分类深度学习元特征时间序列数据超高空间分辨率影像

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万方数据

基于空间相似性的微地图道路网质量评价方法

李馨涵王中辉

212-224页

查看更多>>摘要：微地图是一种面向大众的新型地图,是传统地图在自媒体时代下的发展和补充.针对微地图数据来源广泛,质量参差不齐的问题,本文提出了一种基于空间相似性的微地图道路网质量评价方法.首先,将上下文信息与形状、方向、距离、拓扑关系以及一维线特征5个空间特性结合,计算微地图数据与参考数据的空间相似性;然后,对样本数据组合,并利用熵值法计算客观权重,取平均值作为各评价指标的权重系数;最后,采用可拓云评价法完成对微地图数据定量计算与定性分析结合的综合评价.本文使用9组不同质量的微地图道路网数据进行实验,结果表明,本文方法符合微地图精度低、内容少的特点,质量评价结果与实际更为符合.相较于模糊综合评价法,本文将精度低,但内容与参考数据一致的微地图数据评价等级提升为优;相较于现有的线要素空间相似性评价法,本文将精度低,但根据用户需求制图,且有重要地标参与计算的微地图数据评价等级提升为良.本文方法对微地图数据有较强的适用性,为微地图道路网质量评价提供了可行方法.

关键词：

微地图道路网质量空间相似性可拓云评价法上下文信息综合评价熵值法数据组合

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