南京师范大学××重点实验室-虚拟地理环境教育部重点实验室

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2024年5月30日发(作者：)

虚拟地理环境教育部重点实验室2011年度工作总结

2011年，虚拟地理环境教育部重点实验室处于正常的运行状态，一切按照所制定的各

种规章和管理制度进行运转。回顾2011年的建设成绩，主要有如下几个方面：

一． 条件建设

本年度，实验室空间得到了较大改善，新增实验室面积500m。实验室在拥有多种先进、

高性能的空间信息采集、处理和输出以及遥感数据采集设备的基础上，招标采购了空间测站

仪、太阳光模拟器、3D激光扫描仪、虚拟交互系统（包括头盔等硬件设备及相应软件）、

skyline软件、三维植物建模软件，使本实验室在地学空间数据采集、分析的设备方面达到

了国内先进水平；在数据资料方面，建设了长江三角洲地区水文数据，进一步充实了庐山虚

拟实验基地的空间数据库（包括DEM、DLG、现势卫星影像、重点区域360°全景影像等）；

图书及数字文献资源进一步丰富。

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二． 科学研究及研究进展

2011年，实验室承担国家“863”、“973”、“支撑计划”以及国家自然科学基金（重

点、面上及青年基金）等国家级科研项目（或课题）27项，其中国家自然科学基金23项（含

重点项目3项）、国家863项目3项，国家科技支撑计划课题1项；本年度新增国家863

项目课题1项、国家重大科技专项课题1项，国家社科基金重大项目1项、国家自然科学基

金重点项目1项、面上项目9项、青年基金2项；承担面向江苏省地方建设和管理的开发与

社会服务项目37项。当年实际到帐经费达2257万元。获国家科技进步二等奖1项、国家地

理信息科技一等奖1项、二等奖1项。申报国家发明专利21项（公开专利12 项），获得

国家发明专利授权20 项；发表核心刊物以上研究论文149篇，其中SCI、EI、ISTP三大检

索论文共61篇，核心刊物以上119篇。

针对研究方向，开展科学和技术的攻关，在理论和方法上取得了很大的进展，具体情况

如下：

（1）虚拟地理环境系统研究方向

针对目前虚拟地理环境侧重表达、忽略地理分析的现状, 从现代地理学研究与发展前沿

需求出发, 探讨了可支撑地理分析与模拟的虚拟地理环境的框架、结构与功能。围绕虚拟地

理环境的构建理论和实现技术，分析了面向地理分析的虚拟地理环境的建设目标，构建了虚

拟地理环境整体框架；将虚拟地理环境分为数据环境、建模环境、表达环境与协同环境四个

子环境，深入解析了各子环境的功能、关键技术与研究思路，为虚拟地理环境进一步发展及

虚拟地理环境平台研制与开发提供参考。提出了一种基于交比的单幅图像几何量测方法，总

结提炼了单幅图像几何量测的基本原理，论述了各类量测方法的数学背景，并对各类算法的

原理、约束条件、求解方法进行了详细讨论，阐明了算法的优缺点。根据边缘NSCT 系数

特点，提出一种有效的DSM 影像建筑物边缘检测算法。提出一种适用于三维空间对象间的

快速相交检测算法（Space Sweep）。

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提出了面向不同软件、硬件的三维渲染方法，包括面向ESRI三维GIS模块的植入式真

三维立体渲染方法、面向PCI三维分析模块的植入式真三维立体渲染方法、面向ENVI/IDL

有植入式真三维立体渲染方法、计算机显卡的植入式真三维立体驱动方法、面向VirtualEarth

的真三维立体显示方法、面向Google Earth与 Sketch UP的真三维立体显示方法、面向

GeoGlobe的真三维立体显示方法、面向CTech软件的植入式真三维立体显示方法、面向

Microstation的植入式真三维立体显示方法、面向ERDAS Virtual GIS的植入式真三维立体

渲染方法、面向Creator软件的植入式真三维立体显示方法。实现了影视ＧＩＳ系统软件、

可定制路径实景导游系统软件。

在地理数据模型、传输、处理方面，提出了一种在分布式网络下地理模型共享方法。

提出基于网络爬虫的地名数据库维护方法。总结和分析了与矢量数据渐进传输密切相关的二

维矢量数据、三维表面模型两种数据的多分辨率表达和渐进传输的研究现状，指出了相关研

究的发展方向，为海量空间数据适用于分布式网络传输提供参考依据。提出针对遥感数据分

享过程的版权问题，提出了基于映射机制的抵抗几何攻击的强抗差性盲水印算法、抗几何攻

击的高分辨率遥感影像半盲水印算法。开发了地理空间数据元数据管理系统、基于

CLIFFORD代数的栅格时空数据分析系统软件、基于CLIFFORD代数的多维矢量GIS系统

软件。

在地图相关研究方面，提出基于约束D－TIN的等高线簇与河网协同综合方法；利用

约束D_TIN进行建筑物多边形凹部结构识别与渐进式化简方法；从制图综合基本问题出发，

阐述了移动环境地图自动综合的概念，考虑用户的移动性，从制图综合发生机制、地图认知、

地图信息传输等方面分析了移动环境地图自动综合的特征，设计了移动环境制图自动综合的

系统架构。分析了警务GIS 对地图表达的特殊要求，从地图色彩设计、符号设计、注记设

置和分级显示等方面进行了面向警务GIS系统的地图表达方法的优化设计。实现一种儿童

手机地图原型系统。在地图符号共享方面，提出了一种基于路径的点状符号数据结构，给出

了TrueType符号、图元符号、信息块符号到基于路径的点状符号同化方法；分析了GIS的

3种典型符号模型不利于构建地图符号与符号间难以共享的原因，引入了PB符号模型，提

出了符号数据共享与符号渲染功能共享相结合的符号共享机制，设计了3类GIS点状符号

与PB符号间的映射方法，实现GIS点状符号共享，提出基于PostScript成像模型的线状地

图符号数据结构。

在地理信息应用方面，针对城市交通拥挤题，提出了一个简单的出发时间转移模型，

并将其和交通分析与仿真系统( TRANSIMS) 的建模过程进行集成，进而提出了一种顺序出

发时间与路径选择模型。针对噪声污染问题，研究在点源噪声影响下住宅小区部分建筑的噪

声空间分布状况，基于三维空间模拟的方式，揭示了点源噪声扩散的空间分布特征。在物流

方面，将工作流技术和GIS技术引入到物流运输过程当中。提出基于多层DEM与QTPV的

地层建模方法，并结合考古地层数据源类型，阐述了具体的地层建模过程。开发了三维地理

信息系统平台软件、南京城乡建设用地适宜性评定系统软件。

（2）地理环境重建研究方向

基于黔西南雾露洞石笋(Wu 32)12个

230

TH年龄和371个氧同位素分析，获得了末次冰

期29～20.8kaBP分辨率约20年的亚洲夏季风演变序列。通过对位于苏北盆地中部的兴化

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