地理數據的基本特征范文

導語：如何才能寫好一篇地理數據的基本特征，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：計算機制圖 符號系統 特征、設計原則

0 引言

地圖是將地理環境諸要素根據一定的數學法則，經過制圖綜合并運用符號系統，以一定的比例尺縮繪于平面上，以傳達各種自然和社會現象的數量、質量、空間分布和聯系以及發展變化規律的圖形體系。地圖有三個明顯特征：

（1）特定的數學法則――可量測性。這一特性主要包括基于地球做為球體的不可展開性建立的投影理論和手段和基于地圖的位置服務功能而提出的坐標系統要求和比例尺要求。

（2）特殊的符號系統――直觀性。地圖運用符號表達地理空間諸要素，簡潔、概括、重點突出、數量化，不僅能表現常規可見的物體，而且能表現無形要素。

（3）實施制圖綜合――一覽性。地圖是作者對地理環境進行思維加工，抽取事物內在的本質特征與聯系的科學作品，不僅能表達現在，而且能表達過去和將來。

隨著計算機技術的日益發展，從上世紀八十年代以后，我國也步入了計算機技術與制圖技術的融合時代，經過二、三十年的發展，目前已完全摒棄了傳統制圖工藝，制圖軟件的發展也突飛猛進，百花齊放。本文擬在計算機制圖理論和實踐的基礎上，討論地圖符號系統有別于傳統的一些特征和設計原則。

1 符號系統的特征

地圖上各種形狀、大小、顏色的圖形和文字的總稱。地圖符號是地圖表達內容的唯一語言并可以為讀者領會，使用符號是地圖的基本特征之一。地圖符號系統有下列基本特征：

1.1 綜合抽象性

地圖符號不是地理要素的真實表達，而是經過綜合，抽取了地理要素的本質特征。地理要素的符號化本身就是實施制圖綜合的體現。

1.2 系統性

地圖符號內部自恰，以系列化的形狀、大小、色彩、紋理共同構成符號體系。

1.3 約定性

一方面，地圖符號一經設計完成就對地圖內容的表達形成了約束，使用時不得隨意改變或替換；另一方面，地圖符號在設計和使用時一般都會遵循習慣和約定俗成的規則。

1.4 傳遞性

符號是地圖表現內容的唯一手段，地圖通過符號傳遞地理要素的內容、特征和規律性等信息。

1.5 時空性

地圖符號不僅能表現地理要素空間分布的諸特征，而且能表現它們隨時間變化的規律。

2 符號系統的內容

完整的地圖符號系統包括以下四方面內容：

2.1 圖解語言

這是符號系統運用最早、運用最多的一種語言，圖形的形狀、大小、結構、方向、色彩等均可以構成此符號區別于彼符號的視覺變量。圖解語言是地圖一覽性的具體要求。

2.2 寫實語言

寫實語言包括色彩和立體兩個方面，當色彩的設計使用遵循人們對自然色彩的印象感受時，色彩就成了寫實語言，這種色彩不是自然色的真實還原，卻迎合了人們對色彩的領悟和預期，令人一望而知；

做為寫實語言的立體，并非現代人的發明，事實上，古代地圖最先使用的符號就是立體和準立體的，如房子、軍營、河流、山脈等。在現代計算技術的支撐下，從模擬的DEM立體，到準三維乃到真三維的DTM，無不體現著地圖符號系統的現代化。

2.3 自然語言

地圖的自然語言即注記，文字是人們賴以交流、思維的工具，地圖上使用自然語言來標示名稱、性質、數量等必要內容，輔助讀者識別和量測。

2.4 數學語言

地圖投影、比例尺、地圖定向，這些數學語言是地圖賴以形成和應用的基礎，也是地圖的基本特征之一。

3 符號系統的功能

地圖符號系統的功能主要體現在以下三方面：

（1）地圖符號是對地理空間和地理要素進行科學抽象和概括的手段；

（2）地圖符號是地理空間和地理要素的記載載體和傳達方式；

（3）地圖符號為再現地理空間和地理要素提供了最充分的表現能力。

4 地圖符號設計的原則

4.1 影響符號設計的因素

（1）地圖內容 內容決定形式。當要素種類較多時，應更多地考慮符號之間的質量差別，當多種要素要求均衡反映時，還要考慮各類符號之間的協調性。

（2）制圖區域及制圖資料特征 要研究對象的實地分布特征、質量，數量的分級分類標準、資料的質量、對象的外形特征等。

（3）使用要求 即編圖目的、用途及使用方式，例如，用于掛圖的符號，其色彩體系要濃重一些，用于桌面圖的符號，用色要輕淡一些。

（4）制作與成本 制作方法的可實現性及制印能力的可再現性，同時兼顧成本。

（5）視覺要求 人眼能分辨物體細微結構的最大能力（視力）、受臨近圖形干擾而產的錯覺（視錯覺）。

4.2 地圖符號設計的原則

（1）可定位性：符號要有可以觀察到的定位點或定位線，實質是符號的精確性，以滿足地圖的可量測性。就計算機制圖而言，地圖有兩方面的要求，一為圖形的定位精度，二為圖形的符號化或可視化，當圖形數據需在兩不同制圖系統中轉換時，符號的可定位性愈顯重要。

（2）概括性：抓住事物的主要特征，符號要有高度的概括性和象征性，并以簡潔明了的外觀加以顯示。

（3）易感受性：地圖符號應易于識別和記憶，進而提高傳達信息的效率。

（4）系統性：符號設計要有內在的邏輯一致性，使地理現象之間的關系實現最佳表達。

（5）藝術性：地圖是科學實踐的產物，但也有其通俗性，因此符號設計要兼顧藝術性，要有一定美感，符號的色彩、符號內部的各組成部分之間的美學分布和搭配、符號之間的系統性都是藝術性的表現。

5 結語

在現代化地圖生產有兩方面用途，為各類地理信息系統的進行分析查詢提供空間數據，為地圖的復制提供精美作者原圖，不論哪種用途，地圖符號設計都是地圖工作者制圖實踐中永遠的工作之一，掌握地圖符號和符號系統的基本特征和設計原則，有助于我們更好地制圖、用圖。

參考文獻：

【1】張偉 計算機地圖制圖中矢量、柵格數據符號化研究 咸陽師范學院學報 2009（04）

【2】薛明，肖學年 關于地圖符號庫及其標準化問題的探討 測繪標準化 1998（2）

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一、房地產信息管理系統的開發與設計方案

1.房地產信息管理系統的設計與開發目標在城市電子地圖的基礎上，從房地產信息的基本特征入手，探索可行的數據存儲結構，可以將房地產普查信息存儲到數據庫中，實現對房地產信息的集中統一化管理，在房地產企業中，房地產信息管理系統是企業實現主動化辦公的重要組成部分。這一系統的建立用于對房地產資料進行查詢和檢索，并提供直接查詢、條件查詢、統計分析以及制作各種專題圖等功能，系統可以將查詢結果以圖、文、表并茂的形式進行詳細展示，使信息更為直觀和清晰。

2.房地產信息管理系統的軟件開發平臺房地產信息可以分為兩類，一類是表示房子的位置、周邊環境等房地產本身的信息，在這些信息中還包含房地產的空間分布數據，另一類是表示房地產的功能、建設日期等屬性信息。房地產信息具有顯著的空間分布特征，在地理信息系統平臺上構建房地產信息管理系統可以更好的對房地產信息進行準確的描繪，同時可以建立房地產信息之間的空間分布關系，實現空間分析的功能。地理信息系統，簡稱GIS，是在計算機硬件、軟件的支持下，運用系統工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據，以提供對規劃、管理、決策和研究所需信息的技術系統，其中，動態更新和空間分析是地理信息系統最為顯著的功能。地理信息會隨著時間發生變化，利用地理信息系統的動態更新功能，可以對特殊信息進行提取，并實現對信息的及時更新，利用地理信息系統的空間分析功能，可以建立起各種信息之間的空間相關關系。在開發工具方面，MapInfo以其操作簡單，漢化程度高等優點在中國得以廣泛使用，構建房地產信息管理系統時使用MapInfo作為地理信息系統平臺，采用VB編程可以降低開發成本，并便于用于操作。

3.房地產信息管理系統的開發技術近些年，組件式開發是一大技術熱點，這種開發技術可以顯著提高軟件的開發和生產效率，組件式GIS就是將已有的巨型GIS分解為若干可互操作的自我管理、互相獨立的組件，包括數據管理組件、空間查詢組件、數據獲取組件、主題制圖組件和顯示組件等，軟件開發者只需要用這些組件進行應用軟件的組裝，便可以實現相應的功能。采用基于組件的方式來開發地理信息系統，具有靈活方便，嵌入性好，功能強大的特點，可以有效減少網絡傳輸的負擔，實現了獲取和管理多數據源數據等功能，還可以很好的減少系統的體積，降低開發難度，使開發更為靈活和便捷，此外，由于GIS組件良好的嵌入性，軟件開發更為簡單，也可以顯著降低開發成本，目前，組件式GIS已經成為GIS發展的重要方向之一。

4.房地產信息管理系統的開發策略在GIS平臺上開發房地產信息管理系統要注意以下四點：一是從人性化角度出發，提供友好的用戶界面，并不斷降低用戶的操作難度。二是加強地理信息與計算機圖像以及多媒體技術的結合，使信息顯示更為準確和豐富。三是在實現數據管理能力的同時，實現對空間數據的管理功能。四是使數據格式標準化。

二、房地產信息管理系統的組成以及功能結構

基于地理信息系統平臺構建的房地產信息管理系統主要包括以下幾個部分：信息查詢模塊、系統維護模塊、統計分析模塊、地圖操作模塊、專題圖模塊、視頻信息模塊、全景圖模塊等。信息查詢模塊的主要功能是在電子地圖上分級顯示房地產信息，并實現對房地產信息的查詢以及圖形和屬性數據的交互查詢等功能；系統維護模塊的主要功能是對基礎數據庫進行維護，并對房地產信息進行查詢和修改等；統計分析模塊和專題圖模塊的主要功能是對基礎數據進行統計和匯總，然后運用文字、表格、圖像等對統計信息進行直觀的反映，并制作各類統計報表與專題圖；視頻信息模塊的主要功能是針對典型的地段，進行全景圖顯示，同時播放相關的視頻信息；全景圖模塊可以實現鷹眼功能，同時為地圖的各項操作提供便利。

三、房地產信息管理系統實現的關鍵技術

1.空間信息與屬性數據庫在地理信息系統中，所操作的只能是實體的數據，它們都有描述其質量、數量、時間特征的屬性數據，也有其非屬性的數據———空間數據，即以點、線、面方式編碼并以（X,Y）坐標串儲存管理的離散型空間數據，或者以一些列柵格單元表達的連續型空間數據。地理實體數據的最根本特點是每一個數據都按統一的地理坐標進行編碼，實現對其定位、定性、定量和拓撲關系的描述，每一個坐標編碼都代表著房地產的位置信息，而屬性數據則是描述空間數據特征的數據，因此在系統設計中，為了提高信息處理的靈活性，可以將兩種數據分開存儲，空間數據以文件的形式儲存在特定的目錄下，它的每一個地物都對應著一個唯一的標識碼，屬性數據存儲在屬性表中。屬性數據庫是一種關系型數據庫，用來存儲和管理屬性數據，為了實現空間數據和屬性數據庫之間的關聯，可以采用數據捆綁的方式。

2.多媒體信息為了更好的展現一些主要地段的房地產信息，設計者在房地產信息管理系統中，將空間信息和多媒體技術與信息管理系統進行了融合，設計了全景圖模塊和視頻信息播放模塊。為了實現這一功能，設計者先讓系統獲取對象的屬性，然后在系統中搜索圖像以及視頻資料，并隨之調用視頻播放程序或者全景圖瀏覽程序。

3.全景圖房地產信息管理系統為了更好的展示房地產信息，對某些關鍵地段提供了全景圖顯示的功能，這些全景圖的制作是先利用數碼相機獲得該地段的獨立影像，再結合計算機圖像技術生成全景圖像，因此用戶可以在電子地圖上點擊觀看全景圖，此外還可以進一步引入全景俯視導航圖，避免用戶觀看時迷失方向。

四、結語

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地理信息系統與其他信息系統的主要區別在于它不僅可以對現實世界中每個對象的信息進行存儲、分析以及表達，還可以對空間定位特征進行處理，從屬性與空間兩方面查詢、分析現實世界中的各個對象，最后通過直觀的形象將其表達出來。1）以地理坐標為基礎，按照經緯網或者坐標網等形式建立地理信息系統。地圖中的屬性數據一定是與地理坐標相關聯的。2）地理信息系統主要通過地理坐標的形式構成空間實體中的一維以及二維信息，再根據各種專題性的屬性信息作為構成第三維信息的基礎。空間位置與專題信息之間的聯系主要通過屬性碼進行，空間實體內部信息之間的綜合研究因此得到了可能性，同時為多層次分析信息的實現提供的了方便。3）參與處理的數據具有數字化與規范化的特征。為了能夠與計算機的輸入和輸入需要相適應，需要對其中的各要素進行綜合的對比與分析，其中不僅包括對統計數據、圖表的分析，還包括對一些描述性信息的分析，在處理這些數據時都要按照異性的規范對其進行數字化與規范化，最后形成可以被計算機接受的數字形式。4）地理信息系統空間具有時序特征，因為空間數據一定是在某一特定時間段或者特定時間采集或者產生的。

二、GIS的組件化

地理信息系統目前正逐漸建立起完整的理論體系和技術系統，GIS的應用也在朝著多層次應用格局的方向轉變，逐漸作為信息產業中的重要成分而存在。但是，全球信息網絡技術的發展很顯然會對GIS產生了重大的影響，各種新興技術因而產生，GIS的發展開始進入一個新的發展階段。為了能夠與這種技術潮流相適應，GIS也在產生著革命性的變化。

（一）ComGIS的定義隨著GIS技術的不斷發展，軟件模式上主要經歷了功能模塊以及包式軟件等過程，最后發展到了ComGIS和WebGIS的過程。雖然從功能上來說GIS已經顯得非常成熟，但是這些系統開發的時間比較長，而且屬于獨立的封閉性系統，GIS軟件現階段已經變得非常強大，用戶在使用過程中的掌握不是很容易，加上費用非常昂貴，這些因素的存在使GIS的應用與普及受到了一定的阻礙。組件式軟件中ComGIS主要是面向對象技術而進行開發以及應用的。想要了解ComGIS，首先應該對它所依賴的技術基礎進行了解，它的技術基礎就是組件式對象模型和ActiveX控件。組件式對象模型并不是一種面向對象的語言，而是作為一種二進制標準而存在，它建立的軟件模塊應該與另外的軟件模塊之間進行鏈接，在這種鏈接得到建立以后就可以通過接口機制實現通信。ActiveX是基于COM（組件式對象模型）在網絡環境中進行操作使用的一種創建語言的技術。ActiveX控件作為ActiveX技術中的重要內容，是一種可以進行編程和重用的對象，通過屬性、方法等接口實現與應用程序之間的交互。

（二）ComGIS的主要特點ComGIS的發展是與當今的軟件技術發展潮流相適應的，它的應用在很大程度上方便了系統集成與應用，與傳統GIS相比，ComGIS主要具有下面幾種特點：1）高效無縫的系統集成。系統的建立一般會建立在對基本空間處理功能以及GIS數據等各種應用模型進行的集成上，系統集成方案對系統的效率性與適用性具有據定性的作用，集成方案會因為應用領域的不同以及應用開發者的不同而存在差異。從總體上來說，傳統GIS基礎軟件GIS與應用模型之間是相互分離的，不管采用哪種傳統集成模式，傳統GIS軟件在集成方面都存在一定的缺陷，而ComGIS針對這些缺陷將存在的問題進行了很好的解決，設計出一種理想方案。ComGIS并不會依賴任何一種開發語言，通過嵌入開發環境的方式使GIS功能得到真正實現。2）大眾化的GIS。在使用組件式技術的時候可以像使用其他ActiveX控件一樣對ComGIS控件一樣，使GIS的大眾化進程得到了推動。

三、結語

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關鍵詞：GIS；城市測繪；應用

Abstract: This paper analyzes the demand of the city surveying and mapping to GIS, and introduces the GIS application in the city surveying and mapping.

Key words: GIS ;city surveying and mapping; application

中圖分類號:P407 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

當前地理信息系統(GIS) 已經廣泛應用于城市規劃、工程設計、天氣預報、投資項目評估、社會統計、防災減災等方面。GIS 既是一門較為成熟的技術科學，也是一門新興的產業，在測繪、地質礦產、環境監測、農林水利、氣象海洋、城市規劃土地管理、區域開發與國防建設等各個領域發揮著重要的作用。采用 GIS、數據庫、掃描矢量化及全數字攝影測量等技術，不僅為專業信息系統提供及時、準確、標準化、數字化的基礎空間信息，從而建立各類專業信息系統，還能實現管理的標準化、科學化、信息化，使其成為多學科集成并應用于各領域的基礎平臺和地學空間信息顯示的基本手段與工具。

目前，隨著改革開放和經濟建設的快速發展，社會對測繪業的需求結構有了更高層次的要求，不僅對傳統的測繪產品有所需求，而且還需要具有多樣化的測繪信息產品和高新技術服務。所以，在 80 年代初期，測繪業進行了對傳統測繪手段和生產工藝的技術改造，開展了數字化測圖、機助地圖制圖、GIS(GIS) 、人衛激光測距(SLR) 、全球衛星定位系統(GPS) 、遙感(RS) 等方面的基礎研究和應用研究。其中最為突出的是 GPS、GIS 和 RS 技術的結合，發揮各自的優勢，相互滲透，形成一個自然的發展趨勢。GPS與 RS 能為 GIS 提供區域信息及空間定位信息，而GIS 可以從 GPS 和 RS 提供的批量數據中提取有用的信息進行相應的空間分析，并將其有用數據進行綜合集成，最終成為科學的決策依據。

1 GIS在城市測繪中的需求分析

1.1 GIS

簡單地講,GIS是處理地理信息的系統,是關于采集、存儲、管理、處理、分析和表達地理空間數據的計算機系統,是分析和處理海量地理數據的通用技術。將GIS應用于城市測繪中,將會使城市測繪數據十分的詳盡和準確,同時也大大提高了城市測繪工作的科學性。

1.2 必要性分析

測繪工作是一項十分艱巨,且用途極為重要的任務。傳統上,城市規劃的設計是基于測繪人員提供的測繪圖件和資料的,因為城市測繪的主要目的是用來進行城市規劃的,但是因為測繪與規劃設計存在脫節的情況,使得測繪人員完全不能認識測繪的目標,以至于對規劃設計起不到很好的配合作用,因而不利于整體設計工作質量和工作效率的提高。基于數字地圖基礎上的GIS的出現和發展,能夠很好地解決這個問題,因為GIS主要是按照數字地圖的形式來進行輸入和輸出的,使得測繪工作變得易于查詢和分析,也變得直觀且易于看懂和理解。

2 GIS在城市測繪中的應用

本文采用ArcInfo來探討GIS在城市測繪中的具體應用。

2.1 數據處理

地理數據一般具有三個基本特征:屬性特征(非定位數據)、空間特征(地位數據)和時間特征(時間尺度)。在城市測繪中,涉及到的主要設施有城市建筑物、城市道路、管線等,其信息包括了這些設施的空間數據和屬性數據,屬性數據又可以分為客觀和主觀兩類,客觀屬性數據如城市道路的名稱、交叉口的形狀等,主觀屬性數據如城市道路與交叉口的交通量等。

ArcInfo提供疊合層 (Coverage)將多種數據組織在一起,疊合層中包含多種類型的 要 素 (Feature),比 如 弧 段 (Arcs)、節 點(Nodes)、標記點(LabelPoints)、配準點(Tics)、多邊形(Polygon)等。

ArcInfo中用如下方法實現地物特征的空間信息與專題屬性信息的聯系:每個地理對象都存儲一個標志碼,對象的標志碼在對象的空間特征(描述它的坐標信息)產生時一同產生,它唯一地代表這個地理對象,這個標志存儲在一張記錄有對象幾何特征(線的長度、多邊形地面積等)的屬性表中,這個屬性表稱為特征屬性表(FeatureAttribute Table,FAT)。地理特征的專題屬性信息可以直接存儲于FAT表中,也可以存儲在其他數據表中,后者通過對象標志碼與FAT產生聯系。從空間信息檢索專題屬性信息,或從專題屬性信息檢索空間信息的實現就依賴于GIS所建立起來的這種聯系。

2.2 數據管理

A r c I n f o 中 圖 形 是 以 點 ( P o i n t ) 、線(Polyline)、多邊形(Polygon)來表達實物信息的,在城市測繪中,主要涉及到用點來表示的實物信息有城市道路路段上的橋、城市道路交叉口等;主要涉及到用線來表示的實物信息有城市道路中線、城市道路邊線、通訊線的走向等;主要涉及到用面來表示問候的實物信息有道路周邊的建筑物(比如企事業單位、學校、醫院、公園等)。可以把上述所有關于點、線、多邊形相關的實物合理地分層組織如下:首先建立一個地理數據庫,在地理數據庫中建立城市測繪要素集,其中包括的特征類有城市道路中線、城市道路交叉口、橋、城市道路周邊建筑物等;同樣在相同的地理數據庫中建立一個管線要素集,其中包括的特征類有路邊線、電力設備、電力線、通訊線等。

2.3 數據顯示

ArcInfo中的 ArcMap提供了一個易于使用的用戶界面,使得對ArcMap的操作變得簡單方便。ArcInfo支持廣泛的數據源,在ArcMap中用來顯示的地圖格式主要有Shapefile和 Coverage。一般來說 ,地圖特征的圖形表達有以下幾種方式:單一的符號、單一值地圖、用類似于人口的字段屬性來表達數量(顏色分級、符號分級和密集度分級)、相關多種屬性的表達。用單一的符號展示數據于地圖可以從圖形上得知特征分布的密集程度,從而可以清晰地表達出分布情況。在城市測繪中,可以用點表示城市不同區的居民居住情況,這樣就可以用點的密集程度來直觀表達居民居住的分布密集程度;同樣,道路可以用線的特征來表示在區域內道路網密集程度。對于上述每個區的居民密集程度的表示,也可以先統計每個區的居民人數,然后按照一定的標準劃分,用不同的顏色來表示每個區的居民居住情況,并且還可以用符號本身的大小來表示居民分布情況。同樣地,城市道路交通也可以通過交通量的統計之后,依據交通量的范圍分類對城市道路進行等級顏色分類。

3 結語

隨著計算機軟硬件技術、測繪技術的飛速發展,以空間數據及其屬性數據為特征的GIS技術的應用日益成熟,大大提高了信息管理的效率與質量。當前,城市建設突飛猛進,同時也對城市工程的規劃、設計、建設、管理等方面提出了更高的標準與要求,由于GIS具有反映地理空間關系、統計各種空間和屬性信息能力的特性,為城市規劃、建設、測繪提供了非常好的先進技術手段。本文從數據的角度探討了GIS在城市測繪中的具體應用,通過GIS的使用,可以使得城市測繪工作更加準確,更加科學。同時,對于測繪學來講,GIS、全球定位系統、遙感系統的結合使用,將使測繪由原來單純提供信息的服務性變為決策管理的重要組成部分,將有力地推動管理的嚴格性、決策的科學性、規劃的合理性和設計的高效性。

參考文獻:

[1] 萬邦旭.城市規劃與測繪中的GIS [J].建設工程理論與實踐 ,2005:348～350.

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關鍵詞：數據挖掘；數據庫；遺傳算法；神經網絡

中圖分類號：TP392文獻標識碼：A文章編號文章編號：1672-7800（2013）012-0129-02

基金項目：佛山科學技術學院重點項目（2010）

作者簡介：劉曉莉（1961-），女，佛山科學技術學院副教授，研究方向為應用數學。

1遺傳算法基本特征

遺傳算法是模擬達爾文的遺傳選擇和自然淘汰的生物進化過程的計算模型，是一種具有廣泛適用性的通用優化搜索方法。遺傳算法主要借用了生物遺傳學的觀點，通過自然選擇、遺傳和變異等作用機制來產生下一代種群，如此逐代進化，直至得到滿足要求的后代即問題的解，是一種公認的全局搜索能力較強的算法。

遺傳算法有良好智能性，易于并行，減少了陷于局部最優解的風險。遺傳算法的處理對象不是參數本身，而是對參數集進行了編碼的個體，可以直接對集合、隊列、矩陣、圖表等結構進行操作。同時，在標準的遺傳算法中，基本上不用搜索空間的知識或其它輔助信息，而僅用適應度函數值來評估個體，并在此基礎上進行遺傳操作； 遺傳算法不是采用確定性規則，而是采用概率的變遷規則來指導它的搜尋方向。正是這些特征和優點，使得遺傳算法在數據挖掘技術中占有很重要的地位，既可以用來挖掘分類模式、聚類模式、依賴模式、層次模式，也可用于評估其它算法的適合度。

2神經網絡基本特征

神經網絡是人腦或自然神經網絡若干基本特征的抽象和模擬，是以大量的、同時也是很簡單的處理單元（神經元）廣泛地互相連接形成的復雜非線性系統。人工神經網絡本質上是一個分布式矩陣結構，它根據樣本的輸入輸出對加權法進行自我調整，從而近似模擬出輸入、輸出內在隱含的映射關系。建模時，不必考慮各個因素之間的相互作用及各個因素對輸出結果的影響機制，這恰好彌補了人們對各個因素及對輸出結果的機制不清楚的缺陷，從而解決眾多用以往方法很難解決的問題。

神經網絡具有大規模的并行處理和分布式的信息存儲，有良好的自適應、自組織性，學習能力很強，有較強的聯想功能和容錯功能，在解決機理比較復雜、無法用數學模型來刻畫的問題，甚至對其機理一無所知的問題等，神經網絡方法特別適用，是一種用于預測、評價、分類、模式識別、過程控制等各種數據處理場合的計算方法，其應用已經滲透到多個領域，在計算機視覺、模式識別、智能控制、非線性優化、信號處理、經濟和機器人等方面取得了可喜的進展。

3遺傳算法與神經網絡混合算法在數據挖掘中的應用

作為一種有效的優化方法，遺傳算法可以應用于規則挖掘，可以單獨用于數據倉庫中關聯規則的挖掘，還可以和神經網絡技術相結合，建立基于神經網絡與遺傳算法的數據挖掘體系，用于數據挖掘中的分類問題。

學習能力是神經網絡中最引人矚目的特征，學習算法的研究一直占據重要地位。可以將遺傳算法應用于神經網絡的學習過程中，這樣可以避免傳統的神經網絡算法容易陷入局部極小的問題。有研究者提出了一種基于遺傳算法的神經網絡二次訓練方法，可以提高神經網絡的模糊處理能力，有效解決神經網絡陷入局部極小的缺點，加快收斂速率，提高學習效率。也有研究者探究了基于基因重組的遺傳算法優化神經網絡的方法，通過訓練權值來實現分類，可以提高神經網絡數據分類的準確性。因此，采用遺傳算法與神經網絡模型相結合方法，可以解決多維非線性系統及模型未知系統的預測、評價與優化等問題，其成功案例有很多，下面是其中的幾例。

一些研究者針對當前專家系統知識獲取瓶頸的難題，提出了基于神經網絡與遺傳算法的汽輪機組數據挖掘方法。該方法首先將汽輪機組歷史故障數據進行模糊化及離散化處理后，建立神經網絡模型，然后再利用遺傳算法對神經網絡進行優化，實現了基于神經網絡與遺傳算法相結合的汽輪機組數據挖掘和故障診斷仿真系統，其診斷正確率達到了84%。

綜合運用人工智能、計算智能（人工神經網、遺傳算法） 、模式識別、數理統計等先進技術作為數據挖掘工具，可以建立可靠、高效的數據挖掘軟件平臺，已在很多工業控制和優化中得到應用和實驗驗證，并取得了滿意的應用效果。例如，某鋁廠根據以往不同原料成分和原料的不同配比與產品質量關系記錄的數據庫，應用數據挖掘軟件平臺，可以挖掘出適應不同原料成分的最佳配比規律，從而提高產品質量的穩定性。又如，以往在化工產品優化配方、催化劑配方優化或材料工藝優化等研究中，基本上都是采用試驗改進的方式，需經過多次試驗才能達到預期目的，但也有可能失敗。為降低消耗， 少做試驗就能達到預期目的，可采用神經網絡對產品配方實驗數據建模，在此基礎上，再應用遺傳算法對配方模型進行優化，得到優化配方。

正是遺傳算法與神經網絡等算法的支撐以及計算機技術的發展，目前，數據挖掘廣泛地應用于天文、地理、生物信息學、金融、保險、商業、電信、網絡、交通等眾多領域。例如，應用在地理數據庫上，主要挖掘地質、地貌特征，為尋找礦產或進行城市規劃等提供參考依據；在電信Web服務器方面，可以挖掘Web日志，根據用戶興趣動態鏈接Web頁面，統計頁面鏈接及權威主頁等，對檢索頁面進行聚類，方便用戶找到需要的信息；在生物醫學信息和DNA數據分析方面，進行遺傳、疾病等數據特征的挖掘，為疾病診斷、治療和預防研究提供科學依據；對金融數據進行挖掘，可以分析客戶信用度；在CRM（客戶關系模型）上使用數據挖掘，獲得客戶群體分類信息、交叉銷售安排及開發新客戶和保留老客戶的策略；在電信業中使用挖掘技術，以預防網絡欺詐等；應用在商業問題的研究包括：進行客戶群體劃分、背景分析、交叉銷售等市場行為分析，以及客戶流失性、信用度分析與欺詐發現；在電子商務方面，從服務器以及瀏覽器端的日志記錄中發現隱藏在數據中的模式信息，了解系統的訪問模式以及用戶的行為模式，作出預測性分析等等。

4結語

神經網絡和遺傳算法作為數據挖掘技術，也有一些不足和缺陷。遺傳算法除了要進一步改進基本理論和方法外，還要采用和神經網絡、模擬退火、最近臨規則等其它方法相結合的策略，提高遺傳算法的局部搜索能力，從而進一步改善其收斂速度和解的品質，提高數據挖掘技術。特別是對于單調函數或單峰函數，遺傳算法在初始時很快向最優值逼近，但是在最優值附近收斂較慢；而對于多峰函數的優化問題，它往往會出現“早熟”，即收斂于局部極值。因此，研究如何改進遺傳算法，采用合適的算法加快尋優速度和改善尋優質量，無論在理論上還是在實踐上都有重要意義。神經網絡的神經計算基礎理論框架以及生理層面的研究仍需深入與加強，如何提高神經網絡的可理解性問題，以及研究遺傳算法、神經網絡技術與其它人工智能技術更好地結合，從而獲得比單一方法更好的效果等問題，值得進一步探索。

雖然數據挖掘技術已得到了廣泛應用，但現有的數據挖掘方法并不能完全適應所面臨的具有多樣性的海量數據分析的現實，急需解決的問題是：如何研究并行處理和抽樣的方法，來處理大規模的數據以獲得較高的計算效率；如何利用統計、模糊數學來確定隱含變量及依賴關系，開發容噪的挖掘方法，以解決異質數據集的數據挖掘問題；如何更好地進行文本數據挖掘、Web數據挖掘、分類系統、可視化系統、空間數據系統和分布式數據挖掘等新技術的應用。因此，未來數據挖掘的研究表現在數據挖掘功能、工具、方法（算法） 的拓展與理論創新，其應用的范圍和深度會進一步加強。

參考文獻參考文獻：

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關鍵詞：多媒體同步；分布式多媒體同步；同步技術

中圖分類號：TP37 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）15-3625-03

多樣化、交互性和集成性是多媒體信息的基本特征，分布式多媒體計算機系統使多媒體能力不再局限于單機范圍，而是與分布在不同地理位置的網絡計算機協同工作，集計算機的交互性和多媒體信息的集成性于一身給計算機的信息處理能力帶來了質的飛躍。

分布式多媒體計算機應用除了傳統上遍及教育、醫學、金融、游戲、出版、玩具、辦公、旅游等各個領域，目前基于它人機交互的最大特點提出了更高的要求。那就是要使計算機成為真正的能聽、會說、會看且具有意識和思維的真正的智能體。這也是未來人機交互研究的最終目標。

1 多媒體同步技術

1.1 多媒體同步的定義

“同步（synchronization）”是一個與時間有緊密關聯的詞匯。按照不同作用，在數據通信領域中將同步分為以下四類：載波同步、位同步（碼元同步）、群同步（幀同步）和網同步。對于網絡環境下的多媒體系統而言有它更廣泛意義，實質上表述的是以下三類關系的所有場合：媒體之間的內容關系、媒體之間的空間關系和媒體之間的時間關系。

內容關系的實質就是一種約束關系，復雜多樣的媒體對象代表同一內容的不同表現形式，它們之間所具有的約束關系即內容關系。大多數情況下在多媒體系統中，是利用那些用來表現不同媒體對象的公用數據結構或對象接口來實現內容關系的。例如，在處理數據圖表時在數據圖形與生成圖形的一個填好的表格數據之間的依賴性。那么同樣的數據以表格和數據圖形兩種不同的方式表示。體現多媒體系統一個最大的特性集成性的多媒體文檔，清楚的表述內容關系有利于對相同數據的不同表現進行自動更新。

空間關系也就是布局關系，某一個特定的時間點（temporal point）是在一個時間多媒體表現中的。任意媒體對象在一個輸出設備上的表現就是空間關系。

時間關系是多媒體系統中的關鍵問題。媒體之間的時間依賴性也就是時間關系。多媒體系統中處理的數據大都是時間相關媒體對象，所以必須處理好時間關系。在多媒體對象被表現的時候，要求其制作時的時間關系對應于表現期間的時間關系。總之我們更多處理是多媒體數據對象集成派生出來的時間關系，該文中我們給出以下對多媒體同步的定義。

我們直觀地定義為：多媒體同步就是一種控制機制，也是一種控制策略，在滿足用戶交互的同時使多個媒體對象按照一定的時間序列進行連續、實時、平滑、并行地傳輸和表現。

1.2 多媒體同步的分類

根據同步對象的相互關系，將多媒體同步分為以下三類：媒體內同步、媒體間同步和人機交互同步。

1.2.1媒體內同步

傳輸的多媒體對象具有等時isochronism特性，多媒體系統需要一個對媒體設備的流控制flowcontrol機制，即媒體內同步。由一系有時間上關聯關系的媒體單元構成的多媒體對象，必須保持在時間上的連續性來實現媒體表現，例如，時間線上數字視頻的各個幀畫面。

在分布式系統中網絡設計人員需要考慮到共享資源的實時需求。因為在分布式環境下，多個數據流并行運行，一定要涉及到數據對象的實時需求。這就需要保證媒體內同步，解決的方案就是操作系統實時地調度相應的進程，設計一個資源管理和保護方案，確保數據流的實時需求。

1.2.2媒體間同步

為了維護并行表現的多個媒體流間的時間序列關系，就需要媒體間同步，并且要限制媒體流之間的扭曲skew。相互的時間約束發生在不同媒體之間的傳輸和表現上，例如多道立體聲同步和唇同步等。要是媒體流在一個非實時環境non RTE，NRTE中表現，它的進程是作系統的調度策略控制；若是在一個實時環境real- time environment，RTE中，媒體流的表現執行將被有完整定義的時間規范所約束。

1.2.3人機交互同步

人機交互同步，又被稱為時態交互temporal interaction。表示不同媒體對象和交互對象之間的同步。交互性是多媒體系統的一個主要特征，其主要特點是同步發生時間的隨機性。在用戶和多媒體系統之間的交互實質就是交互對象，即用戶和計算機系統之間的通信，例如當用戶利用輸入設備控制多媒體系統的跳轉、停止、變速和暫停等，系統應該及時響應用戶的操作。

在分布式多媒體系統中，上文中提出的三種類型的同步是密切相關聯的，但是它們的同步粒度是不同的。媒體內同步是媒體間同步的前提和基礎，也是同步粒度最小的。媒體內同步和媒體間同步都由分布式多媒體系統實現。而在上述兩種同步的基礎之上的是人機交互同步，因為是用戶和分布式多媒體系統間交互的同步，所以它的同步粒度是最大的。

2 分布式多媒體同步

2.1 分布式多媒體系統

通訊技術和網絡技術的迅猛發展為實現分布式多媒體應用系統提供了條件，在不同地理位置通過網絡相連的一個和一個以上的多媒體工作站上進行分布式合作，實現分布式多媒體系統的多樣應用。同時多媒體網絡技術也就成為今天人們研究的重點和熱點。以實現多媒體數據通訊和共享多媒體數據為目的，利用通信設備將多個在不同地理位置的多媒體計算機連接起來計算機網絡系統，我們稱之為分布式多媒體系統。

網絡環境下支持的多媒體對象就是分布式多媒體，它有下列兩個基本特征：

1）通過網絡互連的節點一定是多媒體計算機，它能夠實時的處理文本、圖像、聲音和視頻動畫等多種媒體，并且對多媒體數據進行綜合和集成。作為通信網絡的節點必須能夠實現多媒體數據的通訊和共享。

2）高速網絡是確保分布式多媒體系統實現的物質基礎。要確保大容量的文本、圖像、聲音和視頻動畫等多種媒體數據能夠實時高速的傳輸，對網絡就提出了相應的要求。必須具備高傳輸速率和較大帶寬的現代化網絡。

分布式多媒體通信不僅要滿足實時地傳輸數據量龐大的多媒體數據流，并且在傳輸過程中要保證媒體的播放質量，不能造成嚴重失真。這就需要在多媒體數據之間和多媒體內部實現嚴格的同步。

2.2 分布式多媒體同步

分布式多媒體信息系統DMIS就是全新的應用服務之一。DMIS中的媒體源相互獨立，同時它提供文本、圖像、音頻、視頻等多媒體數據的綜合和引用。所以DMIS中不但要在媒體源相互獨立的幾種流間保持相互的同步，同時為了解決與時間相關的數據元素在傳輸和恢復中存在隨機的延遲與丟包，實時多媒體應用中必須用同步來確保以合適的時間關系播放媒體。這就使DMIS的同步問題更為棘手。除了要解決綜合同步，對數據源是存儲介質的媒體流人為的在各種媒體的數據單元中加入時間關系；并且要面對實況數據流Live data stream，需要同步外，因為它有緊密的時間關系。例如，在某個網絡多媒體工作站上，可以刻意安排解說語音和演示圖片同步播放。總之，在復雜的、異構的多媒體網絡體系中提供一種可靠的、通用的同步服務，這個方面仍面臨很多技術難題以待解決。

多媒體同步方案的選擇與設計應該在考量其它同步要求的同時，從多媒體同步體系結構的高度進行選擇。分布式多媒體系統中的不同層次中都涉及到同步功能，包括多媒體通信同步、多媒體表現同步和交互多媒體同步等。這就應用而生共同來支持分布式多媒體應用的同步要求的多媒體同步體系結構。作為系統的底層服務，分布式多媒體系統最基本的要求就是實現多媒體通信同步，它是其它同步功能的基礎，同時又受其它同步的影響，它們之間互相制約，互相影響。

3 分布式多媒體系統的結構和影響多媒體同步的主要因素

既要在媒體內部保持同步，同時也要在媒體間保持同步是實時多媒體必須要解決的問題。保持媒體內部的同步，其實就是保持在單一連接下單一媒體的時間關系；保持媒體間的同步，即保持多點連接下的時間關系或單一連接下的多個媒體交錯的時間關系。

3.1 分布式多媒體系統的結構

多媒體應用在以下四個結構中需要同步：

1）一對一unicast：一個用戶傳輸與時間相關的媒體單元，另一個用戶接收這些媒體單元序列并且在輸出設備上播放。一對一結構的實例：可視電話。

2）一對多multicast：一個用戶發送與時間相關的媒體單元給多個用戶。一對多結構的實例：電視會議。

3）多對一：多個用戶發送與時間相關的媒體單元，而接收方用戶只有一個。多對一結構的實例：用戶可以從兩個不同的庫中得到聲音和影像。

4）多對多group：在一個組中的每一個用戶都可以是發送者、接收者或兩者都是。

也可以認為，一對一、一對多、多對一結構都是多對多結構的特例。

3.2 分布式多媒體同步的影響因素

在網絡環境與分布式環境下，主要有以下因素影響多媒體的同步：

3.2.1傳輸信道所產生的延遲、抖動和扭曲

網絡通信信道的延遲、抖動和扭曲是不可避免的。利用多個傳輸信道傳輸多媒體數據時，由于不同的媒體信息要求的業務品質、網絡帶寬和信息量大小都有差異，尤其是不同的傳輸信道可能經過不同的中間節點，各個中間節點的負荷與擁塞程度又有差異，必然會產生不同的延遲。

3.2.2 源點和目的點時鐘偏移

通信網絡傳輸多媒體數據流時，數據發送端和接收端的時鐘頻率必定不同，這樣發送端傳輸的媒體流和接收端消耗的媒體流會隨著時間而失衡。如果不采取同步技術解決，最終會導致接收終端緩沖的溢出或枯竭。

3.3.3 其它因素

還有很多影響同步的其它因素。例如在組通信環境中，不可能為系統提供統一的系統時鐘，這樣每個終端不能保持精確的同步關系，就會產生有差異的初始采集時間與有差異的的初始演示時間。這些同樣都是影響多媒體同步的重要因素。

當前分布式多媒體同步的研究重點是采用某種同步機制以盡量減少一對一、一對多、多對一和多對多這四種因素的影響。通過延遲阻塞和時間偏移解決一對一方式下的同步，在一對多和多對一方式下除了延遲阻塞和時差外還可以利用不同的初始采集時間。在多對多方式下四種情況都有。

4 小結

多媒體技術和高速網絡技術的結合，產生了分布式多媒體技術，使得多媒體信息的共享變得更加普遍。隨著當今網絡技術與存儲技術的發展，分布式多媒體系統將為人們提供更加廣闊的應用前景，如多媒體視頻會議、分布式多媒體視頻點播（distributed video-on-demand）、遠程教育（distance-education）等。多媒體通信需要提供對連續媒體流（continuous stream）的支持功能。具有很強的實時性、交互性和等時性（isochroniam）。為了滿足實時交互操作的需要。多媒體系統必須能夠克服在數據演示過程中的由存儲、通信和計算所引起的系統延遲（delay）、抖動（jitter），所有這些都需要多媒體同步技術加以解決。

參考文獻：

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關鍵詞：虛擬現實；立體視覺；積件系統；輔助教學

中圖分類號：TP391.41

傳統的多媒體課件大多采用平面展示方式，難以表現抽象的三維形體和行為。虛擬現實技術（Virtual Reality-VR）是一種用于建立真實世界場景模型的技術，用以描述三維物體及其行為，可以構建虛擬境界，其基本目標是建立因特網上的交互式三維多媒體，基本特征包括分布式、三維、交互性、多媒體集成、逼真性等[1-2]。相比傳統的多媒體課件，VR課件在這些方面顯示出其獨有的強大優勢，可建構出神奇、真實的學習場境，顯著提高學生的學習興趣[4]。

1 國內外研究現狀

在代表國際VR發展的水平的美國，VR技術早已廣泛應用，課堂教學主要有以下方面的應用：立體物體和立體空間的展示，虛擬空間和虛擬場景的營造與構建；科學實驗中應用于虛擬儀器、虛擬實驗室等。我國各種輔助教學軟件，都是采用傳統的普通多媒體輔助教學軟件，一般為平面方式展示。

2 系統設計

2.1 系統目標。基于VR和立體視覺技術的輔助教學軟件研究，突破傳統圖片加文字課件制作模式，主要研究三維課件制作技術，積件式開發技術，海量多源數據數據管理技術，異型模型、運動仿真模型建模技術等。適于數學、物理、化學、工程制圖等課程的教學。

2.2 系統組成。教學軟件系統由積件庫和積件組合平臺構成，積件庫包括各種獨立學科的知識內容，類型包括定義、定理、公式、習題、多媒體、聲音等。積件組合平臺由各功能模塊組成，可以根據不同需求進入相應模塊。

3 系統功能

3.1知識輸入及數據管理模塊。（1）異型模型可視化：包括數學中的空間模型，物理中的實驗器模型、電子模型和場示意性模型，化學中的常見分子模型、原子模型、電子模型，地理中的星球模型、地形模型等的可視化；（2）地物地貌多源數據管理方法：高分辨率影像數據、數字高程模型數據、交通、河流、居民地數據和地名數據等海量數據的可視化疊加顯示、動態管理、動態調度；（3）文本信息輸入，包括公式定理等；（4）多媒體信息輸入。

3.2 學生互動模塊。學生可以在三維瀏覽窗口中對模型進行縮放、旋轉等操作，也可以改變與所顯示模型相關的參數觀察各參數所起的作用，還可以查詢相關公式、定理以及例題。可以選擇試題測試以鞏固學習成果，加深記憶。

3.3 授課內容編排模塊。首先，輸入本講的名稱或主題；然后，根據已定計劃設計文字、圖片以及三維場景出現的先后順序以及講解時間；接著根據老師自己的教學習慣編輯相關思考題和習題，插入講解過程；最后保存課件。

3.4 教學授課與真三維交互學習模塊。借助3DPT真三維投影平臺，教師可以方便的以三維可視化方式的制作課件，當在客戶端加載后，路線漫游，錄音播放、媒體鏈接、音樂播放、圖片調入等功能以真三維方式顯示，并可以在三維瀏覽窗口中進行模型縮放、旋轉的等交互操作，交互過程中可以觸發教師預設的場景事件并產生動畫、特效或場景變更等效果；通過調整模型參數，可以觀察各參數所起的作用，還可以查詢相關公式、定理以及例題。整個交互過程，提供了使用鍵盤、鼠標和游戲控制桿等多種方式。

3.5 輸出模塊。將課件和講課錄音結合起來輸出為一個視頻文件，供學生復習。將老師編寫的課件輸出為文本或HTML文檔的格式，包含所有的圖片和視頻信息，作為教案文檔備案或者提供給學生。可以定制輸出成績單和成績曲線圖。

4 應用的關鍵技術及技術指標

基于GPU技術和場景的多遍渲染技術，實現了立體集合中多面體的真三維互動表達以及復雜三維曲線的制作與交互式表現。所有的效果實現都可以通過紅青立體或者偏振光立體的方式實現真三維立體的渲染效果。該系統的開發運用了以下關鍵技術：

4.1 層次細節技術。層次細節（Level of Detail-LOD）技術是在不影響畫面視覺效果的條件下，通過逐次簡化景物的表面細節來減少場景的幾何復雜性，從而提高繪制算法的效率。該技術通常對每一原始多面體模型建立幾個不同逼近精度的幾何模型。與原模型相比，每個模型均保留了一定層次的細節。在繪制時，根據不同的表現選擇適當的層次模型來表示物體。

4.2 虛擬現實技術。虛擬現實技術是一種高度逼真的模擬人在自然環境中視、聽、觸等行為的人機交互技術。它有兩個基本特征，即“沉浸”和“交互”。VR的“沉浸”要求計算機所創建的三維虛擬環境能使“參與者”得到全身心置于該環境的體驗。VR的“交互”主要是指參與者通過使用專用設備來實現用人類自然技能，對虛擬環境中的實體進行考察與操作，使得研究者能在時間與空間上自由穿行。

4.3 立體視覺技術。應用立體視覺原理，將左右眼的圖像分別輸出。偏振光圖像可以用于大型三維現實，通過紅青圖像在普通顯示器上既可以實現真三維效果。

5 結束語

本系統的應用將有助于彌補傳統授課方式難于形象表達宏觀、微觀、抽象、立體等復雜問題的不足，在單位時間內能夠向學生傳遞多維的關聯信息，引起多種感官的立體綜合反應，從而達到節約授課時間，減小學生疲勞度的目的，使學生在逼真、新奇、浸入的學習環境中激發出自主性、創造性的思維活動，變被動接收式教學為啟發探索式學習。對激發學生的學習興趣和提高學習能力具有深遠的意義。

參考文獻：

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作者簡介：李軍杰（1971-），男，河南長葛人，博士，參與國家863重點項目“高精度輕小型航空遙感集成系統”，研究方向：低空高精度遙感與三維重建。

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【關鍵詞】 青天葵 毛葉芋蘭 形態 遺傳多樣性

Abstract：ObjectiveTo study different breed and its substitute of Nervilia Fordii genetic persity on morphology. MethodsLeaf type， nerve， size of leaves， weight of leaves and other 10 modality ingredient were analyzed and classified by SPSS. ResultsAccording to the study on 13 kinds of Nervilia Fordii different breeds were different in leaf type， nerve， size of leaves， weight of leaves and other 10 modality ingredient; From the result of classification， it could be pided into two kinds by Euclidean distance 15 in general， Nervilia fordii as a genus and Nervilia plicata as another genus，it was the same with the botanic taxonomy . In the genus of Nervilia fordii， it could be pided into 3 kinds， the breed with small leaves， the breed with middle size leaves， and the breed with big leaves. The persity of breed with big leaves has more likely relationship with the clime.ConclusionNervilia Fordii has genetic persity on morphology.

Key words：Nervilia fordii; Nervilia plicata; Modality; Genetic persity

青天葵為蘭科芋蘭屬植物毛唇芋蘭Nervilia fordii (Hance) Schltr.的葉或帶球莖的葉，具有清熱解毒、散結消疬等功效［1］。主產于廣東、廣西、海南。青天葵藥材商品傳統規格分為小葉、中葉、大葉3種， 小葉葉片長寬約3 cm ， 中葉葉片長寬約4～5 cm ， 大葉葉片長寬約6 cm［1］。同屬植物毛葉芋蘭Nervilia plicata (Andr.) Schltr.及其它品種的葉在民間也當作青天葵使用，市場品種混亂，有必要對其進行遺傳多樣性研究。此外青天葵遺傳多樣性的研究有助于了解其品種的進化歷史和分類地位，為青天葵資源的保護和利用提供理論依據。有關青天葵遺傳多樣性的文獻尚未見報道。形態學的性狀分析方法在植物種質資源中一直發揮著重要的作用，目前被廣泛用于種質遺傳多樣性的研究和核心種質庫的構建。本實驗以形態學的分析方法對青天葵的遺傳多樣性進行研究。

1 材料與方法

1.1 樣品的收集 在廣東、廣西、海南等地收集青天葵干品藥材，共收集到13個樣品。見表1。表1 收集的青天葵樣品

1.2 樣品的測定方法 取藥材干品葉片，適量水浸泡后，鋪展于桌上。對葉形進行觀察。隨機取完整的15片葉分別測量葉長、葉寬、葉柄長，計算主葉脈（突出葉面和葉背的葉脈）條數，取平均值。另取一定量的干藥材稱重，再取葉片測量葉片重，計算其所含葉片數，相除得單株全重和單株葉重。

1.3 樣品分析方法 取葉片形態的10個主要變量，這些變量中有數值變量和非數值變量，對非數值型變量采用0，1代表不同的含義，對數值型變量進行0～1標準化。采用SPSS 13.0的聚類分析對其進行分類研究。本研究采用系統聚類（Hierarchical Cluster），方法選用最短距離法(Nearest Neighbor)，距離選用歐氏距離平方（Squared Euclidean distance）。

2 結果

2.1 葉的基本形態毛唇芋蘭Nervilia fordii (Hance) Schltr.葉的基本特征如下：膜質，無托葉，葉片呈心形，葉片綠色，先端急尖，基部心形，邊緣淺波狀，葉脈為弧形脈，從基部長出突出的葉脈為主葉脈，分別交替突出于葉面和葉背，其間有從主葉脈分出的細的弧形脈，弧形脈間有橫向脈形成網狀。

毛葉芋蘭Nervilia plicata(Andr.) Schltr.葉的基本特征如下：膜質，無托葉，葉片呈心形，葉片紫色居多，先端急尖，基部為心形，全緣，葉脈為弧形脈，從基部長出突出的葉脈為主葉脈，分別交替突出于葉面和葉背，其間有從主葉脈分出的細的弧形脈，弧形脈間有橫向脈形成網狀，葉面有毛，葉背只在主葉脈處長有毛。此次收集的毛葉芋蘭還有兩個特殊樣品，葉面均無突出主葉脈，葉脈類型分別為弧形脈和掌狀脈。

2.2 青天葵葉形態學觀察對青天葵樣品葉上柔毛、葉面主脈、葉脈及葉緣類型進行詳細觀察。結果見表2。對青天葵樣品葉大小及葉重進行測量。結果見表3。表2 葉形的基本屬性表3 葉的大小及葉重

2.3 數據統計分析 把表2～3的數據輸入SPSS 13.0中，用系統分類法對13個品種分類。見圖1。

從分類的樹圖來看，以歐式距離15可分為兩大類，一類為毛葉芋蘭，有4個樣品號碼分別為：11，13，10，12；一類為毛唇芋蘭，有9個樣品號碼為1，2，3，4，5，6，8，9，7，與種屬的分類相同。毛唇芋蘭9個樣品在樹圖上分為3類，與按葉的大小分為小葉，中葉，大葉3個品種相一致，大葉樣品分為3類，廣西的兩個樣品8，9為一類，海南的兩個樣品5，6為一類，廣西的另一個樣品7號單獨為一類。毛葉芋蘭中11，13號兩個樣品距離較近，另兩個毛葉樣品由于在葉脈上有所不同而與其距離較遠。

3 討論

從測量數據來看，認為可把3種青天葵的分類標準更細化為：小葉青天葵的葉長大約為3 cm，寬約為4 cm，葉柄為4～6 cm之間；中葉青天葵葉長約為4 cm，葉寬約為5～6 cm，葉柄為6～10 cm之間；大葉青天葵的葉長大于6 cm，葉寬大于7 cm，葉柄長大于10 cm。這里大葉青天葵品種只給出最小的值，因為大葉青天葵取值范圍較大，我們所測的大葉樣品葉片中最大的葉長可達10 cm，葉寬可達15 cm，葉柄可達20 cm。葉長小于2 cm且葉呈五角形的葉可能是文獻［2］所提到的小葉芋蘭品種，并非小葉青天葵。

此次收集的5個大葉品種在形態上的差別與地理上的差別的有一定的關聯，表明同一地理種源的不同樣品在遺傳上較相似，而不同地理種源的品種可能距離較遠。由于另一個廣西樣品與其它樣品都不同，也不排除同一地理種源上出現變異的情況發生，導致多樣性的產生。此次收集的毛葉芋蘭4個品種中兩個品種相類似，另兩個品種葉面均無突出的葉脈，有弧形脈與掌形脈之分，兩種毛葉芋蘭均無文獻報道，是屬于毛葉芋蘭的變異品種還是另一種植物還需進一步的考證。實驗結果表明青天葵在形態學上存在遺傳多樣性，這種多樣性是受環境因素的影響還是在遺傳水平上的影響還需分子水平等的進一步研究。

參考文獻

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關鍵詞：供地決策；生存分析

中圖分類號：F293.3 文獻標識碼：A

收錄日期：2016年1月4日

一、引言

地方政府掌握大量具備開發條件的土地，擁有土地入市的決定權。值得思考的是中國政府的出讓行為受何種因素影響。對這一問題的研究有助于房地產市場參與主體更好地理解政府供地行為模式，對于政府而言也可以作為制定土地供應計劃的依據。本文采用552個地塊出讓數據對這一問題展開研究。

二、實證模型

生存分析是研究生存時間和結局與眾多影響因素之間關系及程度大小的方法。作為一個動態模型，樣本數量隨著時間發展而逐漸減少。其中，生存時間被定義為給定事件出現的時間。對于土地市場來說，地塊的生存時間是指地塊從具備供應條件到被出讓的時間。辨認影響因素的一個簡單方法是逐個檢查每個變量與生存時間的關系。首先要把觀測數據按照各種細目分類，通過Log-Rank檢驗法檢驗子組間生存率差異是否具有顯著性，子組的平均生存時間可以用中位數來反映。

三、數據說明

地塊數據出自搜房網土地招拍掛信息庫，共552幅2009～2013年間在特定區域出讓的地塊。用地類型為居住用地或商住型綜合用地。進入到生存分析的變量主要包括地塊的生存時間變量和影響地塊生存時間的變量，其中影響生存時間的變量包括地塊基本特征變量和市場變量。

（一）生存時間變量。地塊的生存時間（天）表示為地塊成交日減去土地具備供應條件的起始日，其中土地上市交易的時間信息可以輕易獲取，而土地進入觀察期的起點難以確定，數據獲取不具備客觀可得性。根據城市經濟學理論，城市的擴張是由內而外的，所以可以認為相同環線的地塊可供開發即具備供應能力的時間點是大致相同的。為了保證所選區域的地塊樣本數量足夠多，本文選取的552幅地塊全部位于距離上海市中心人民廣場10千米至35千米以內的環形區域，即大致位于上海中環和外環之間的地塊。鑒于2007年11月19日國土資源部、財政部、中國人民銀行三部委聯合出臺了《土地儲備管理辦法》，本文在此把土地儲備制度歷史上具有代表意義的日期作為所有地塊數據的起始觀察點。

（二）影響地塊生存時間的變量。首先是地塊的基本特征變量：包含地塊面積、規劃容積率。以下是可能會影響地塊出讓時機的市場變量：貸款利率、地塊出讓季度、各區人口密度（人/平方公里）、各區土地收入財政占比、房價、市場不確定性、各區土地供應程度。其中，各區土地供應程度反映了地塊所在房地產子市場已有的供給情況。由于供給和需求是相輔相成的，需要對上海各區人口密度X和土地供應程度Y的年度數據進行相關性檢測，結果顯示其相關系數呈現出高度相關性，所以下文分析中僅采用人口密度代表地塊所在區域市場供需情況的變量。而市場不確定性指標的計算公式如式（1）所示，政府感知的房地產市場風險信號直接來自于房價的波動。由于本文的研究對象是居住用地，且地塊樣本集中在上海中外環間，所以使用上海中心城區新建商品住房同質價格定基指數來計算房價波動。本文仿照類似ARCH模型方法，建立預測房價的自回歸方程，將方程中4個季度移動殘差e的方差作為波動性指標。在此，經驗性認定政府參照過去一年中四個季度的房價波動是比較合理的假設，因為房價的短期波動不足以反映市場變化趨勢，長期數據的研究更能為政府決策提供合理的依據。

四、實證結果

統計分析使用Stata10.0軟件進行操作。單因素分析結果如表1所示。（表1）從表1可以看出，除了人口密度，其他影響因素組間差異檢驗均在5%的顯著性水平上顯著。其中，地塊面積的顯著性較弱，接近0.05，剩下因素組間差異高度顯著。人口密度組間差異不明顯可能受樣本選取的區域影響。

五、結論

本文利用2009～2013年上海市居住用地的出讓數據和同期房價指數，發現地塊面積和各區土地收入財政占比的數值越大，土地生存時間越短，出讓速度越快。規劃容積率、貸款利率、季度、前一季度房價和房價波動性越小，地塊出讓速度越快。

主要參考文獻：

篇10

關鍵詞：地理信息元數據 元數據的設計 管理模式

中圖分類號：P2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（a）-0064-02

隨著“數字地球”，“數字中國”的付諸實施，空間信息飛速擴長，如何有效管理、使用、共享這些異構、多源、海量數據的問題日益突出，地理信息元數據以其描述性、開放性、簡易性而逐漸得到認可[1]。元數據是關于數據與信息資源的數據，即關于數據與數據集的內容、質量、狀況和其它特性信息，是實現數據高效組織、管理、維護、快速檢索、訪問、存取的核心和關鍵技術之一[2]。地理信息元數據是關于地理相關數據和信息資源的描述信息。地理信息數據內容繁雜且數據量龐大，建立地理信息元數據是對其進行管理及共享的有效可行方法[3]。它通過對地理空間數據的內容、質量、數據格式、數據采集時間和其他特征進行描述與說明，幫助人們有效地定位、評價、獲取和使用地理相關數據[4]。

1 地理信息元數據確定的原則

建立元數據集合，是幫助人們理解和使用元數據所描述的數據對象，以實現空間數據的標準化為目的，以實現數據的共享為前提[5]。元數據的選擇和組織必須遵循一定的規則，以全面描述數據對象，并方便用戶使用。地理信息元數據的確定需要遵循以下的原則。

1.1 完整性

元數據設計中需要挑選出一些最重要的元數據，構成核心元數據集。核心元數據是有效描述數據特征的最小元數據數據集合，它應該完整地描述數據集最重要的信息。

1.2 準確性

各個元數據元素應該從某個側面準確地描述數據集合的某些特征。在確定核心元數據內容的時候，需要對相關領域的理論與技術有全面的了解，準確而簡潔地將描述數據集主要特征的數據元素整合起來。

1.3 結構性

地理信息元數據之間具有復雜的聯系，應根據實際其結構聯系進行合理組織，以便對元數據進行修改或擴展時不破壞其整體結構。

1.4 與其它標準的一致性

由于元數據也是其他標準的高度概括，在制定元數據時，應調研相關領域現有的國家標準與國家、行業準則，盡量采用已頒布的標準。

2 地理信息元數據的主要內容

目前，地理信息元數據還沒有一個統一的全球性標準。通常采用以下幾方面的內容。

（1）標識信息。它是唯一標識數據集的元數據信息。通過標識信息，用戶可以對已有的數據集有一個總體的了解，如數據集的名稱、時間、版本、空間范圍、表示方式、空間分辨率、信息類別、數據集的聯系信息、數據集法律和安全限制等。

（2）數據質量信息。它數據集質量的總體評價，包括數據集在數據完整性、邏輯一致性、位置精度，時間精度（時間表示的精確程度、現勢性、有效性）、屬性精度（數據集屬性分類的正確性、屬性值的精度和正確性）等方面的綜述以及說明數據質量的保證措施，以及數據源、數據處理過程、數據志等說明信息。

（3）空間參照系統信息。它是對數據集使用的空間參照系統的說明。

（4）內容信息，描述數據集的主要內容，包括實體和屬性信息。

（5）分發信息，描述有關數據分發者的信息及獲取數據的方法。

（6）核心元數據參考信息。包括核心元數據參考信息，用戶可以了解到核心元數據內容的現勢性等。

3 地理信息元數據的設計

元數據設計過程中，通常根據實際應用的需要，參照已有元數據標準確定元數據體系。近年來，西安市城市建設快速發展，地理信息元數據是空間數據交換的基礎，也是空間數據標準化與規范化的保證。西安市勘察測繪院為了提高生產管理質量，更好的滿足城市發展的需要，在地形圖的生產中也加強了在元數據方面的管理。下面以我院生產為例，簡要說明地理信息元數據的設計。

（1）元數據標準主體組成，如表1所示。

（2）元數據結構。以目前我院地形圖數據的生產管理為例，地形圖元數據結構，如圖1所示。

（3）元數據的錄入。以我院地形圖數據信息錄入為例，如圖2所示。

（4）元數據的更新和維護。元數據隨地圖數據的變化而變化，元數據的更新管理主要通過版本管理來實現，這樣數據管理者可對歷史數據及最新數據進行全面的管理。

（5）元數據的質量保證。元數據的數據質量是數據質量的一個部分，也是數據質量的基礎。在元數據庫建立、更新、維護的全過程中，必須保證元數據質量。擴展的標準要進行一致性測試，元數據操作工具應具備保證質量功能，有條件的應進行質量評價[6]。

4 地理信息元數據的組織與管理模式

4.1 元數據的邏輯組織可采用如下方式

（1）按照元素性質來組織。這是通常的元數據組織方式。由唯一標識一個數據集、說明其空間和時間范圍、狀況、法律限制和保密限定所需的信息的元素構成標識信息子集等。

（2）按照功能來組織。主要方法是將元數據分成描述性元數據、結構性元數據、功能性元數據三類，分類進行組織。

（3）按照重要程度來組織。按照元素使用的頻繁程度或者重要性差異，將元素分成核心元素和一般性元素，其中核心元素是所有類型的數據所共有的。如英國Dublin元數據核心元素模型和澳大利亞、新西蘭元數據核心元素模型都是如此[7]。在區分核心元素與一般元素的基礎上，又對核心元素按照不同的側面進行分類。

4.2 元數據的管理模式

空間數據飛速增長，我們通過建立若干分布的、相對獨立的元數據倉儲，它們分別對應于不同的部門或地區，然后通過元數據交換標準實現信息共享和分布異構系統的集成[8]。從業務需求來看，元數據管理系統用于存儲、管理和共享各種元數據，一個良好的系統應具備集成性、可擴展性、可制定性和開放性等基本特征[9]。鑒于MOF和XMI的特點和發展經驗，我們基于MOF和XMI設計了空間元數據的管理模式，如圖3所示。

5 結語

隨著計算機技術和GIS技術的發展，已經積累了大量的地理信息數據，要實現數據的管理和共享就必須依賴于空間數據和屬性數據以外的一種特殊數據。地理信息元數據能夠幫助生產單位有效的維護和管理數據，提供有關數據生產單位的各種有關信息，供用戶查詢，幫助用戶了解數據，提供有關信息，以便用戶處理和轉換有用數據，采用元數據也可以便于數據的共享。我們在生產管理中，應根據相應的規范，并且結合自身的生產需求做好元數據的錄入，管理工作。通過我院元數據在基礎地理信息系統中的建立與運行，說明元數據的功能是穩定的，應用起來也比較方便，能夠在城市基礎地理信息系統中發揮重要的作用。我們將進一步改進與完善工作細節，開發研究元數據擴展的必要性和擴展的基本方法，更好的提高工作效率，使地理信息元數據在地理信息領域的應用中擁有更為廣闊的前景[10]。

參考文獻

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