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第六届全国地理信息科学博士生学术论坛

第六届全国地理信息科学博士生学术论坛

  • 召开年：2014
  • 召开地：南京
  • 出版时间： 2014-11-21

主办单位：中国地理学会地图学与地理信息系统专业委员会;中国地理信息产业协会

会议文集：第六届全国地理信息科学博士生学术论坛论文集

会议论文

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共135条结果
  • 摘要：水分是植物生长发育的重要条件和基础,蒸腾作用是干旱区植物水分消耗的主要途径,长期以来树木及林分的耗水问题一直受到专家的特别关注.森林植被蒸散主要是由林下土壤表面蒸发、林冠截留水分蒸发和植被蒸腾组成.在树干上升的液流中,有99.8%以上消耗在蒸腾上.蒸腾耗水量是树木的生理水分与环境水分的重要参数,是生态系统水分循环和能量平衡中的重要因素之一,有着重要的地位和作用,是科研工作者们研究的一个热点问题.rn 以黑河中游地区农田防护林带为研究对象，应用热扩散式液流计和自动气象站同步观测树干液流和环境因子，分析黑河中游灌区防护林蒸腾耗水规律及其与环境因子的关系;基于航空遥感数据以及气象数据，利用改进的Penman-Monteith方法计算黑河中游灌区植被蒸腾以及蒸散发;将遥感反演的结果与TDP观测得到的防护林蒸腾量以及通量塔观测的蒸散发进行对比分析，以此来分析防护林耗水量的时间变化规律，以及各植被类型耗水量之间的关系。根据黑河流域植被蒸腾和蒸散发的遥感估算，对黑河流域蒸散发的空间分布特征进行了分析。该遥感估算结果与实测值基本吻合，说明所采用的方法估算蒸散发是可行的，同时也为流域内同类研究提供参考依据。
  • 摘要：自发地理信息(Volunteered Geographic Information,VGI)具有覆盖范围广、免费共享、准实时等特点,正迅速成为专业地理信息的重要补充,并得到广泛研究和应用.但由于VGI是由大众志愿者自发标报,其中存在大量恶意、虚假、低质量数据,与传统专业人员获取数据相比,其可信度具有诸多不确定性.目前VGI质量评价的主要方法有:1)与权威专业数据对比分析质量情况,该类方法需要权威数据的支持,而VGI中存在很多权威数据中没有的信息,而且权威数据不一定容易获得,因此该方法存在局限性;2)第二类方法不需要权威数据支持,根据VGI目标的编辑历史数据或用户评价,计算VGI的可信度,该方法不需要权威数据的支持.rn 本文提出了基于用户信誉的VGI可信度计算方法，为VGI质量评价和筛选提供了一个新的视角。另外本模型具有减少主观评价环节、评价方法客观、评价覆盖面比现有可信度模型更广等优点。但本文在信誉评价时仅考虑了线目标的版本相似度，未顾属性相似度;在VG工可信度计算时候，未顾及目标本身的质量问题，如来源、精度、一致性等，这均需要进一步的研究。
  • 摘要：国土资源部自开展农用地分等工作以来已取得重大成果和社会的高度关注.该项工作的成果已成为耕地占补平衡、高标准农田建设、农村土地流转等重要工作的重点参考指标.根据国土资厅函[2012]60号文件,农用地分等工作以比例尺不小于1:１万的最新土地变更调查数据作为基础,采用《农用地质量分等规程》的技术方法,每６～１０年为周期,对所有现状耕地的质量等别进行全面调查评价,建立县级、省级、国家级耕地质量等别数据库.由于土地变更调查数据为保密数据,所以导致农用地分等成果在各项工作的使用上存在诸多不便,并且需要根据变更数据进行制图综合才能获取省级成果底图.rn 为解决以上问题，本研究提出将各级分等成果转换成多级网格数据表达的脱密化处理方式。现今主要的划分方法为经纬坐标格网和直角坐标格网，由于农用地分等成果均采用平面直角坐标系，为减少投影转换引入的误差，选用直角坐标格网来表达农用地分等成果。
  • 摘要：城市增长是全球变化研究的热点问题之一,科学预测其增长过程对人类响应全球变化具有重要作用.然而,土地城市化是一个复杂的时空动态过程,经典数学方程式模式已无能为力.随着GIS的发展,以元胞自动机(Cellular Automata,CA)为核心技术的离散动力学框架使得其预测成为可能,耦合了地学规则的CA 被广泛应用于城市增长模拟,并取得了许多有意义的研究成果.rn 城市扩张是一个综合自然与人文过程，其不仅具有自身的演化规律，而且也受空间规划的干预。本文构建了“顶层土地需求分析一中层空间管制分区一底层元胞状态演化”三层空间协同的CA模拟框架，旨在通过智能体的政策激励方式，动态的将空间政策信息耦合到CA模拟过程中，提高CA模型对中长期城市增长的模拟性能。然而，城市增长模拟不是一个GIS环境下的数字游戏，其科学模拟必须要充分考虑城镇增长过程的若干地理机制，故CA建模的道路实际才刚开始，而远未结束。
  • 摘要：车辆在公路上行驶的过程中,通过其轨迹与实际道路的位置匹配可以提高组合导航系统的定位精度.其中,位置匹配是组合导航过程中的关键技术手段,而轨迹的特征提取是位置匹配的必要前提和保证.轨迹的特征是指车辆行驶过程中航向角变化趋势一致的一组位置序列,即实际行车中通过的一个曲率较大的弯曲路段,例如道路转弯、交叉路口等突出的部分.
  • 摘要：近几年国家公共机关部门对土地利用、交通、环境等问题越来越重视,也有越来越多的土地利用的微观仿真模型应用于检查和减少城市复杂性的加速增长和政策分析.一般的土地利用模型预测效果不是很好,并且对政策不是很敏感,也未与交通、环境等问题相结合.UrbanSim是一套基于城市交通需求模拟分析和城市土地开发综合分析的新型城市发展仿真系统.本文主要通过利用UrbanSim仿真软件为济南市开发了土地利用模型.rn 本文通过对仿真结果和人口普查数据之间的回归分析发现，该地区人口增长模拟和实际人口普查数据是密切相关的。rn 仿真结果表明，商业广场的增加、总就业率、人口密度、可达性、商业的百分比、土地开发、高收入家庭都与土地价格上涨有关。在交通分析区外围，相对较低的土地价格吸引了房地产开发。到达CBD的时间与可达性是就业区位模型的重要指标。rn 本研究的目的是讲土地利用微观仿真模型应用到中国城市地区，并理解微观仿真模型的工作原理以及怎样对不同土地利用模式进行标定。本文通过栅格网地块单元数据的动态离散化采集，整合模拟土地利用、城市规划、公共政策等多个因素的综合印象，这一点与土地利用中要求规划区可持续发展一致。利用UrbanSim进行土地利用的模拟完整分析了单个个体之间的相互影响，也清晰地表达了决策行为的要求。
  • 摘要：地物空间格局是地表信息是地理、环境、生态等研究中的重点之一.遥感具有获取大范围地表信息的能力,使其在获得地物空间格局中的应用越来越广泛.由于遥感图像的空间分辨率与地物尺度不能保持完全一致,使得混合像元普遍存在,降低探测精度.rn 本文利用蒙特卡洛方法通过模拟数据探究了点扩散函数和空间格局相互作用对混合像元分解精度造成的统计规律，实验消除了其他因素的影响，使得影响的效果更加清晰。结果表明可用均值代替真实值，用标准差表示其精度。利用本文结论可以在像元级别上对混合像元分解结果进行评价。分解结果的概率密度最大值随着地物纯度的降低而减小。对任一像元值进行光谱分解结果的概率密度分布是一种非均匀分布，最大值出现在真实结果附近，分布随着象元内各地物的真实比例接近而趋于对称。
  • 摘要：利用卫星遥感技术可以快速、经济、准确的获取湖泊的面积,分布等多种信息.研究人员提出众多自动提取水体的方法,比如单波段阈值法、分类、水体指数,以及综合方法.这些方法对于特定湖泊或水域有很高精度,然而,由于地表情况复杂多样,而遥感数据容 易受到季节、大气状况、地形、水质(泥沙、叶绿素)等因素影响,很难利用单一模型将众多因素全部考虑,使得这些自动方法很难在大尺度具有普适性.rn 针对青藏高原湿地，盐湖，冰湖等多种边缘模糊的湖泊，提出一种有效确定其边缘的准则。并设计了完整的湖泊提取框架。本文方法具有快速，准确的优点，在整个青藏高原地区具有普适性。不足之处在于:湖泊连带的部分河流不能完全去除;部分边缘仍然受到阴影和冰雪影响，不能完全去除;初始湖泊数据中，对于湖泊边缘的定义会影响最终结果。针对这些问题在继续研究中。
  • 摘要：海底观测系统作为人类观测地球的第三个科学平台,能够从海面到海底对海洋进行立体监测,从间断的考察模式转向原位连续的实验观测模式,根本上改变了人类认识海洋的途径.2011年开始,在小衢山海底观测试验站的基础上,进行了海上平台的安全改造和海底特种接驳盒的通用化改造.通过平台上和海底的联合观测,建成了小衢山海洋综合观测站,为各种海洋仪器的测试提供了良好的模拟环境.但同时需要一套数据接收系统,用于接收各类海洋仪器的数据,实现实时解译、存储和可视化展示等.之前的小衢山海底试验站可视化系统仅仅是围绕SBE-16CTD、ADCP 和OBS三个仪器进行设计,系统可扩展性较弱,无法满足当前综合观测站的需要.因此设计小衢山海洋综合观测站的数据接收系统,以实现来自不同仪器的数据接收、解译和存储已十分紧急.rn 小衢山海洋综合观测站基于C/S架构进行设计，应用Socket技术建立观测设备与数据中心之间的通信链接。本文在.NET平台下，采用C#语言开发了东海海底浅海观测网数据接收与处理系统能够用于多源、异构数据的实时接收、解译、存储及展示。目前，系统的主要功能包括数据接收与转发、数据解译与存储和数据展示三部分。各功能模块间通过松祸合方式进行组合，以数据接收为框架，将解译、存储和展示功能集成其中，相互影响小。系统2013年8月正式投入使用以来，已连续工作超过426天。
  • 摘要：本文利用苏打盐渍土壤的PH、EC与OLI影像波段反射率进行相关分析并建立回归模型,探索了利用多光谱影像估算的该类型土壤盐碱程度的可行性。本研究中土壤样本采集自乌裕尔河,双阳河流域(位于松嫩平原中部),采集时根据不同的土壤类型和盐碱程度设置采样点。其中183个土壤样品于实验室制成风干土样,采用SVC-HR1024i光谱仪获取其光谱数据,并通过化学分析,测得土壤PH、EC值和八大离子含量。另外获取了48个样本的实地测量光谱数据用于模型验证。rn 相关系数分析的结果表明,PH值与OLI影像的1、2、3波段原始反射率的相关系数很高,即对应的影像敏感波段为1、2、3波段;为减少噪声影响将原始反射率进行自然对数的转换,结果与敏感波段的相关系数有所提高,说明它们之间存在非线性关系;而EC值与OLI影像波段原始反射率的相关系数不高,自然对数变换也没有提高相关性。rn PH值与CO32-之间的相关系数达到了0.8797,回归分析(建模样本122个)的结果揭示了PH值与敏感波段间的关系,最佳模型的表达式为:PH=2.4820+14.9930lnB2-11.2360lnB3(R2=0.7913),转化为非线性的指数模型表达式:PH=11.9652B214.9930B3-11.2360.模型验证分为实验数据验证(验证样本61个)和实测数据验证(验证样本37个)两个层次,MAE％值分别为8.8851％和20.7851％。说明该模型可应用于OLI影像估算苏打盐渍土壤的PH值和苏打含量。
  • 摘要：本文以1990年、1995年、2000年、2005年4期覆盖哈大齐工业走廊的TM遥感影像为数据源,对其进行人机交互解译得出哈大齐工业走廊的土地覆被类型图。以贯穿哈尔滨、大庆、齐齐哈尔市区的铁路线为中心轴,分别以30000米、60000米、90000米、12000米为半径建立四个缓冲区。选择类别尺度上的景观指数分别对四个缓冲区的景观格局进行分析,选取适宜的阈值确定出哈大齐工业走廊对周边生态环境的影响范围。在此基础上,运用属性叠加和重新分类的方法,对研究区土地利用动态变化的稳定性进行评价,并对土地利用类型的转移方向做出简要分析。rn 研究结果表明:过去的15年内,研究区耕地和人类活动关系密切的城镇及居民用地最稳定,其次是盐碱地,沼泽地、林地、草地稳定性较差。而研究区的土地利用结构正向稳定化、单一化及脆弱化的方向发展,迫切需要采取有效措施保护易变的土地利用类型,维护区域生态系统的稳定性。可为政府和规划部门提供可靠的决策性依据。因此下一步研究应依据哈大齐工业走廊的特点采取各项措施对部分土地给予治理与保护。
  • 摘要：面向对象的图像分析(Object-based image analysis, OBIA)方法基本原理是对图像分割，把相同特征像元分为一个同质对象，根据目标地类相关特征属性建立模糊判别规则，对同质性对象进行图像分类和信息提取。利用对象的光谱、形状、大小、纹理及上下文关系等特征完成分类。本文基于eCongnition软件，通过建立解译标志，依据对象特征制定规则集，然后进行自动分类获取初步解译结果，再经过人机交互式检验修改得到精确解译成果。湿地动态监测则需要对多时相遥感数据进行湿地识别，分别获取不同时相的湿地信息，对比分析后即可得出湿地动态变化特征。rn 根据上面提出的面向对象方法，对研究区内的湿地进行提取，得到研究区内不同时期的湿地分布情况。结果显示1989-2000年间，草本沼泽退化严重，尤其以研究区的西南和西北最为明显，而在研究区的西南部草本沼泽转化为水田的现象明显，而在研究区的东北部，草本沼泽略有增加;2000-2001年间，研究区的西北部草本沼泽已经很少，而研究区的西北和西南的水田增加显著;全研究时段草本沼泽严重减少，而且基本上转化为水田，变化显著区基本分布在研究区的西北部和西南部，而变化不怎么显著的区域分布在干流两岸，以及研究区的东部。
  • 摘要：在"智慧城市"的建设中,道路信息的获取占据重要地位,同时也是基础地理信息的组成部分,准确丰富的道路信息对于城市规划及交通管理等具有十分重要的作用,同时,清晰的路面标志物也可大大方便人们的生活 .对于道路信息和建筑物屋顶的提取,机载激光扫描数据的处理技术已经比较成熟,但是对于路面标志线信息的提取,由于精度、纹理提取困难等问题,不能解决道路路面标志物提取的问题.以车辆为载体,配备激光扫描仪、IMU、GPS、里程计、面阵相机、电动转台及供电和控制系统的车载移动激光扫描建模测量系统成为了智慧城市建设基础数据采集的重要手段,在极大程度上弥补了机载测量的不足.因此,研究车载激光点云数据的道路标志线信息提取方法对于智慧城市的推广和发展具有重要的理论价值和实际意义,也为以后的三维城市建模导航打下一定的基础.rn 本文以车载激光扫描点云数据为研究对象，提出一种适用于街道道路标志线的自动提取方法流程，并对其中的关键算法作了详细的论述。首先提出了利用灰度差值法、强度差值法和动态网格密度法配合使用提取道路标志线信息，较之现有的道路标志线提取方法更能高效地提取准确完整的道路标志线信息。试验结果表明，该方法提取结果的准确率和完整率均达到了90%以上，达到了算法的预期目标，为下一步的建模工作打下了良好的基础，在一定程度上，推动了国家“数字城市”建设的脚步。
  • 摘要：生态系统服务是指生态系统与生态过程所形成和维持的人类赖以生存的自然条件与效用.近年来,随着全球气候变化、土地退化和生物多样性下降等生态环境问题的加剧,对于人类活动胁迫下生态系统服务价值的响应与反馈逐渐成为生态系统价值研究的一个重点.河岸带作为水陆生态系统的交错地带,具有生态脆弱性、生物多样性、变化周期性和人类活动频繁性的特点,在强烈的人类活动下,河岸带已经成为区域自然环境变化和人与自然相互作用最为敏感、影响最为深刻的地理单元.因此,在当前我国河岸带生态系统退化严重的背景下,研究河岸带在土地利用变化胁迫下生态系统服务价值的响应状况,对河岸带乃至整个流域生态环境的保护具有重要的理论和实践意义.rn 本文应用RS和GIS技术，构建了适用于河岸带的二级土地利用类型的生态系统服务价值系数，并从两个尺度定量估算1986-2011年第二松花江河岸带生态服务价值量;构建生态效应评价模型从两个方面定量评价了土地利用变化所产生的生态效应。rn 以河岸带单位面积农产品产量和NDVI为转换系数，经过全国一流域县市一河岸带3级尺度转化，构建了适用于河岸带二级土地利用类型生态服务价值系数，结合1986-2011年5期的LUCC数据集估算了河岸带生态系统服务价值量。同时，在时间序列的2个尺度(单个土地利用类型的价值量和总的价值量)定量分析生态价值量的变化并在空间上呈现了河岸带生态服务价值量的空间结构。rn 通过构建的生态效应指数模型，从两个角度定量估算了土地利用结构变化所产生的生态效应:生态效应指数定量分析了土地利用变化所产生的生态服务价值量变化的贡献率，生态效应度则定量评价了土地利用结构变化所产生的绝对生态服务价值量。
  • 摘要：公众出行过程中的路径选择存在一定的倾向性,这种倾向性可能受到路网固有拓扑结构的限制和影响.揭示道路拓扑结构与出行路径选择之间的关系有助于诱导出行者合理规避拥堵或潜在拥堵的路段和区域,是提高道路利用率,缓解交通拥堵的良好途径.
  • 摘要：在真实世界中物体之间是不能相互随意穿透的,为了让虚拟场景中的仿真更加真实和自然,因此需要碰撞检测技术来避免虚拟场景中的对象之间的相互穿越.虽然多物体之间的碰撞检测在计算机仿真和动画领域的研究已经非常多,但是在虚拟地理信息系统中的研究却很少.rn 本文提出了一个高效的多物体之间碰撞检测算法，基于SuperMap GIS基础平台实现。这个算法包括四个步骤:四叉树剔除对象对、轴对齐包围盆近似碰撞检测、计算与重叠的轴对齐包围盒相交的三角形、三角形对相交测试。这个算法既可以用于刚体也可以用于变形物体。这个算法能够检出所有物体之间的碰撞，以便为碰撞响应做好准备。由于有了碰撞检测和响应，虚拟地理信息系统中的仿真和动画就会变得更加真实和可信。该算法能够检测出刚体或者变形物体之间的碰撞。它对物体的运动轨迹没有什么限制，能够直接适用于任何三角化的模型。它还提供四个精度层次的碰撞检测来适应各种情况的需要。
  • 摘要：聚类分析是数据挖掘中经常采用的一种方法,其被用于划分属性、性质相似或相近的空间实体.它被广泛应用于生物、生态、经济、医学及影像处理等众多领域,取得了较好的应用效果.而用于聚类分析的算法主要分为两大类,即基于划分的聚类算法与基于层次的聚类算法;其中又以基于划分的K-means聚类算法最为经典.rn 通过试验数据的验证，表明了本文提出的基于属性值变化程度定权的聚类算法在准确度上高于其他三种已有的聚类算法，达到了提高聚类准确性的目的。聚类准确度的提高在一定程度上是源于充分考虑了各个属性对聚类算法影像程度的不同而实现的。但是对于数据量更大，属性维度更多的聚类对象，该方法的有效性还需进一步验证和优化。此外，还应该对考虑带有地理坐标属性的聚类对象的研究，并且加入可视化图像的输出来更好展示聚类效果的优劣。
  • 摘要：垂直尺度上的污染浓度分布状况越来越受到关注,因此三维大气污染模拟具有非常重要的应用价值.本文结合三维GIS,采用多面模型MultiPatch(由三角条带;三角扇;环组成)与高斯烟羽数学模型集成的方式,构建了基于三维的高斯大气污染扩散系统，从多方位、多角度展示了烟团污染的迁移过程和空间分布形态，较好的反映了大气污染物的移动，扩散与动态变化过程。
  • 摘要：自20世纪80年代初Fomma和Godom提出了生态学的"斑块-廊道-基底"模式,大大推动了景观格局分析研究,景观格局成为景观生态学研究中的一个热点.Naveh、Forlnan和Gordon等人为景观格局研究奠定了理论基础.利用1998年、2001年和2007年的Landsat遥感影像为基础资料对渝西地区的景观格局分布及其演变规律进行分析，并针对渝西地区景观生态的现状，提出合理的改进措施和建议。主要研究内容有:对研究区的遥感影像进行下载、拼接、并按照行政边界进行剪裁，得到研究区的遥感影像。采用基于像元的监督分类法对所获得的三期遥感影像进行分类。在ArcGIS软件的辅助下，采用景观分析软件Fragstats，结合景观生态学原理，选取合适的景观评价指标，对研究区进行景观格局评价。rn 遥感动态监测的变化信息提取。利用TM影像进行计算机的自动分类后工目视解译修改的方法，提取研究区域1988年、2001年和2007年三个时期的各土地利用类型面积。RS与GIS技术相结合，根据研究区的特点，划分出不同的土地利用类型实现对渝西地区1988-2007的土地利用变化时空分析。本文选取多样性指数(H)、优势度(D)、均匀度(E)、斑块密度(PD)、连接度(COHESION)、分维数(FD),蔓延度(CONTAG)等指标对渝西地区的土地利用变化进行景观格局分析。同时在对研究区土地景观格局动态变化进行分析和预测的基础上，参考国内外大量相关研究成果和研究区总体规划等相关方面的资料，对研究区景观生态规划进行探讨。
  • 摘要：城市化水平是衡量一个国家和地区经济发展水平的一个重要指标,而城市建成区的扩张是城市化最直接的体现.我国城市化水平低、人均城市用地面积少,目前处于工业化和城市化的加速发展阶段,城市用地扩展是经济发展的必然要求,而城市扩展要占用稀缺的耕地资源,如何有效地获取城市边界信息,动态监测城市扩张过程,分析城市扩张的驱动力机制,提高对城市土地利用扩展的模拟、预测及调控能力,并制定具有前瞻性的、科学而连贯的城市扩展调控政策,对科学合理地指导城市规划、控制城市用地规模,保护有限的耕地资源和生态环境具有十分重要的意义.rn 运城市坐落于山西省西南部，是中国麦棉、花生、优质果品基地，被称“山西的乌克兰”。近年来，随着人口的增长、经济发展、以及投资环境的不断改善，建城区扩展迅速加剧，侵占周边优质的耕地资源。本文使用ERDAS9.2、和ARCGISIO。软件对下M影像进行处理，并结合假彩色合成图像的目视解译，提取了2002,2006,2007,2009, 2010年不同时像的运城市建成区轮廓和面积，分析了城市建成区的时空变化特征。2002-201。年运城市建成区面积在数量上呈逐年上升扩展趋势.从2002-2007年8年间，建成区面积增长了81.39km2，平均每年扩展达10.17km2，高速外延是运城市建成区扩展的主要特征。
  • 摘要：本文介绍了GB-SAR(IBIS-M型地基雷达)的形变监测原理以及在华北某露天煤矿矿山边坡形变监测中的应用现状,并针对在该应用中的GB-SAR监测数据同实际地形匹配、重点监测区域精确定位问题,该露天矿GB-SAR形变监测数据形变特征分析研究,利用气象和水文地质历史数据等对形变的智能预测算法研究等几个问题进行了优化研究和分析。rn 针对露天矿监测区域较大，开采区域短周期移动(不适合星载SAR，高精度微小形变实时监测，提出IBIS-M型地基雷达的引入。针对GB-SAR同矿区独立坐标系统不同，影响监测区域的精确定位和人工查看的效率，提出添加边坡现场DEM和通过已测得点的坐标系统转换。针对GB-SAR监测数据以及附带的气象站和水文地质传感器采集的各种形变影响因素数据的的进一步信息挖掘，提出人工智能算法(BPNN,SVM,KELM)以及优化方法(GA,PSO,ABC,QPSO等)的引入和优化。
  • 摘要：随着区域经济社会迅速发展,城乡建设呈现出过度开发和盲目无序建设的状态,甚至不惜以破坏生态环境为代价来换取经济的增长,给新型城镇化和新型工业化的发展带来了较多不利影响.县域作为社会经济发展的基本单元,更是发展新型城镇化、新型工业化以及建设社会主义新农村的重要空间单元.建设用地作为社会经济活动的主要载体,开展县域尺度的建设用地空间分布格局及解释的研究,有利于控制引导县域内空间资源的开发利用,协调空间供给与需求,实现县域经济结构与空间结构的同步优化;同时,也是贯彻落实党的十八大提出的"一改二优三节约"土地政策,促进新型城镇化发展的基础.rn 南通市通州区中心城区周围建设用地面积与缓冲区半径之间的关系基本符合Y=0.76X2+4.44X+33.39, R2=0.63，南通市中心城区吸引下建立的缓冲区内建设用地的面积与缓冲区半径之间的关系符合Y=99X2-19.08X+94.84,R2=0.97，主干道路缓冲区内建设用地面积与缓冲区半径之间的关系符合Y=6.55X2-67.79X+182.13, R2=0.99。上述关系式能够客观定量地反映出通州区建设用地总体空间格局的分布规律。rn 在距离中心城区8-12km范围内建设用地总面积最大，占到所有缓冲区建设用地总面积的24.26%因此南通市通州区建设用地局部空间呈高密度聚集分布状态。农村居民点用地、城镇用地和交通水利用地在12km和32km处缓冲区呈明显的跳跃式发展。大部分采矿用地分布在距离中心城区20km处缓冲区内，其他建设用地在整个研究区内的面积较小，空间分布与距离中心城区的远近相关性很小，呈弥散分布格局。rn 南通市中心城区对通州区建设用地的发展具有一定的吸引作用，距离南通市中心城区越近，建设用地的总面积越大，其中0-16km缓冲区范围内建设用地总面积的比例占全区建设用地总面积的72.46%随着缓冲带距离增大，其中所分布的建设用地规模递减，基本符合“距离递减规律”。
  • 摘要：2011年公布的《中国农村扶贫开发纲要(2011—2020年)》(以下简称"新纲要")提出将扶贫标准提高至2300元,把基本消除绝对贫困现象作为我国扶贫开发工作首要任务,把武陵山区、秦巴山区等14个连片特困地区作为主战场.rn 本研究的最终目的是结合地理因素和社会经济因素得到格网化的农村贫困人口分布表面。贫困人口是基本属性是人口，因此本文首先得到人口的空间分布，在此基础上，以贫困发生率为因变量，在选取影响因素的基础上，考虑变量的空间自相关性和空间异质性，对贫困人口进行空间化。得到在村级人口空间化研究中，设计IDW、多元回归模型和BP神经网络方法，以误差百分比10%作为临界值，IDW的可靠度为40%，多元回归的可靠度为70%，BP神经网络算法的可靠度为83.3%。在行政村区域影响因素上，通过检验的影响因素为村集体经济收入、上年是否遭受自然灾害、距离最近乡距离的公里数、平均高程、人均耕地面积;在人口影响因素上，通过检验的影响因素为劳动力文盲/半文盲比例、劳动力外出打工比例、农业机械普及率、人口密度、高中及高中以上学生比例、长期患病率、农民人均纯收入。黔江区80%的贫困村分布在地形起伏度大于2的山区，越靠近黔江城区，贫困发生率越低，且贫困发生率在局部空间上呈现集聚现象。在5%显著性水平下，黔江区贫困发生率空间分布格局存在高高、高低、低高和低低四种集聚类型，低低型集聚构成了黔江区贫困发生率集聚分布格局的主体。
  • 摘要：与其它类型遥感相比,LIDAR全波形数据可以记录发射激光脉冲与地物作用形成的后向散射信号的全回波信息,这些信息能够揭示地物的几何和物理属性,是地物分类的重要依据.本文提出一种基于SVM和LIDAR全波形数据的分类方法。该方法首先从激光点的全波形数据中分出波宽、回波次数和振幅三个独立的属性，将这三个属性以及点的高程属性分别与点的位置属性相结合，生成一幅含有4个图层的图像，然后使用SVM分类方法进行分类。通过对比试验，可以确定本文提出的方法具有较高的精度。
  • 摘要：洞庭湖为中国五大淡水湖之一,中国第二大淡水湖,是长江中游重要吞吐湖泊,处于湖南境内,位于湖南省东北部,湖区面积2820平方公里,天然湖面4040平方公里,另有内湖1200平方公里.洞庭湖南纳湘、资、沅、澧四水汇入,北由东面的岳阳城陵矶注入长江,号称"八百里洞庭""鱼米之乡",曾经是中国第一大淡水湖.rn 首先，对影像进行预处理。对所选取的两景影像进行拼接，并对拼接后的影像进行了羽化处理，控制了合并后两景影像之间的色差。然后选定研究区域，用范围线裁剪拼接后的影像，得到研究区域。对遥感影像的分类采用监督分类方法。洞庭湖的湿地类型主要分为6类:泥沙滩地、芦苇滩地、水域、防护林滩如、草滩如、裸地以及其他地类。对于洞庭湖水位和水面面积的关系，可以采用线性回归的方法来探索。在线性回归中，预测函数来建模，并且未知的模型参数也是通过数据来估计。最常用的线性回归建模是给定件均值是x的仿射函数。数据使用线性X值的y的条件。rn 从湿地分布的范围来看，1986-2011年的遥感影像解译结果呈现相对的一致性，即1986-2011年间洞庭湖湿地呈现相对稳定的空间分布规律。泥沙滩地主要分布在湖体水面边缘，草滩湿地主要分布在河道两侧和湖体周边的低位洲滩，通常位于芦苇滩地下部，芦苇滩地占据洲滩主体部分。防护林滩地除了沿大堤呈条带状分布的防护林外，其集中分布在漉湖周边、资江三角洲、湘江三角洲、南洞庭湖西部。从湿地变化的角度来看，1963-2011年，草滩地面积增加了，芦苇滩地面积减少了，林滩地面积增加了。由于洞庭湖湿地芦苇经营历史较长，芦苇滩地面积较稳定。草滩地面积波动较大，草滩地转化为其他类型的湿地以及其他湿地类型转化为草滩地的都有。洞庭湖洲滩最显著的变化就是林滩地面积的快速增加，在东洞庭湖和南洞庭湖林滩地面积也快速增加。
  • 摘要：PM2.5指悬浮在空气中空气动力学直径小于等于2.5μm的粒子,也称细颗粒物;由于其易粘带有害物质和易吸入性而极易诱发呼吸道和心血管疾病.流行病学等需要获知PM2.5浓度空间分布以评价其污染暴露的健康影响.但城市内部有限的地面监测数据无法满足要求,更无法获得城市郊区及农村大量未监测区域的污染水平.地理信息系统(GIS)技术为PM2.5浓度高空间分辨率模拟丰富了手段.京津冀地区是中国PM2.5污染最严重地区之一.rn 本研究将AOD作为LUR模型预测变量之一，建立AOD增强的区域LUR模型模拟京津冀地区2013年PM2.5浓度空间分布。AOD增强的区域LUR模型模拟效果优于不含AOD的区域LUR模型。浓度分布显示:研究区南部PM2.5污染明显比北部严重。研究区东南部是人口密集区和经济活跃区，污染物排放总量大，PM2.5污染严重;而研究区西北部多是山地，工业生产和交通运输活动较少，再加上地区特殊地形和良好的植被覆盖，地区PM2.5污染轻微。rn 被广泛应用于城市内部大气污染物浓度模拟的LUR模型也可用于区域尺度模拟;气溶胶光学厚度产品可以增强区域LUR模型模拟精度;研究区南部PM2.5污染比北部严重，南北污染水平差异分界线与研究区地形地势分界线基本重合。
  • 摘要：过去数十年来有越来越多的研究者对于土壤碳研究(SOC)抱有非常大的兴趣,研究体现了土壤碳对于环境、植物和经济政治等的重要影响.近些年来土壤近场遥感技术在土壤碳评估领域展现出巨大的潜力.rn 近红外可见光光谱技术(VNIRS)由于其在获取数据的过程中相对经济、高效已被作为数字土壤制图数据的重要来源.然而,当前的研究中土壤建模过程中的不确定性一般没有严格的解释.贝叶斯最大熵(BME)是一个现代地统计学方法,它能够一个严格框架下融入软数据.本研究采用来自偏最小二乘法回归(PLSR)模型的软数据和BME 方法估计SOC空间分布,并比较BME 和传统地统计学方法估计结果的差异.此外,为了对比不同利用软数据方式对结果的影响,采用ordinary kriging(OK)方法直接融合软数据,并比较其BME 估计结果的差异.rn 研究结果显示BME因为可以严格的利用软数据，初步的结果显示其空间预测精度较高。VNIRS数据用作软数据是切实可行，能够提高预测的精度。但是，值得注意的是BME预测受到很多因素的影响，例如光谱数据的预处理方式，PLSR模型的质量和协方差模型拟合参数的设置等。这些参数的优化都可能提高BME预测的精度。
  • 摘要：改革开放以来,我国粮食安全一直是人民和政府关注的重点问题.提高粮食产量关系到我国庞大的人口吃饭问题.由于我国地广人多,自然资源条件存在很大的差异,另外粮食作物(主要包括稻谷、小麦、玉米、大豆)生产环境各不相同,对资源环境的适宜性,从而分类研究各个作物的生产布局特点,有助于调整各个地区粮食作物内部生产结构,优化资源要素配置特别是土地资源,从而保证粮食总产量的稳定上升,充分发挥各个地区的资源优势.rn 本文主要揭示改革开放以来四种主要作物的重心转移变迁规律，从而为粮食作物布局优化提供理论支撑。粮食总产重心向西北移动。稻谷产量重心变化规律为西北移动，玉米和大豆产量重心变化规律为在西南和东北两个方向上来回小麦的产量重心变化规律为除了几个特殊年份波动较大之外，其他年份基本没有波动。本文研究的四种作物产量重心的变动剧烈程度由强到弱，依次为小麦、玉米、稻谷、大豆。
  • 摘要：行道树是城市生态系统和城市景观的重要组成部分,具有重要的生态和社会服务功能.城市行道树三维形态特征复杂,且具有易受人为因素干扰、现势性较强等特点,探索一种自动、快速的行道树信息提取方法对城市市容规划管理部门具有重要的意义.rn 本文提出了一种基于体元和邻域搜索标记算法实现了从车载激光扫描点云数据中对单株行道树的自动识别及其生物物理参数的自动估算。该方法包含六个处理步骤:体元化，体元值设置，邻域搜索及标记，候选单株树提取，形态参数估算以及其它杆状物去除。相比于现有其他研究中采用大小和高度都规则的体元进行点云体元化处理方法，本文采用的体元化(体元高度可调)方法不仅提高了方法的适用性，也提高了单株行道树识别和形态参数估算的精度。将传统的二维图像处理的邻域搜索方法引入到三维体元网中。自上而下半径约束搜索标记过程和紧跟随后的自下而上邻域竞争搜索标记处理流程完成了对构成候选单株行道树体元的标记。通过上述的六个处理步骤，本方法可以从体元网中筛选出构成单株行道树的体元并进而从点云数据中提取出组成单株行道树的激光点。随后，树高、冠幅、胸径以及枝下高等形态参数将会被估算出，并能达到较好的精度。
  • 摘要：石羊河流域属西北干旱区和东部沿海差别很大,地处腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠的交界地带,生态环境脆弱,城镇化的同时必须注重流域区域空间管治,划分开发与保护的适宜性空间是城镇扩展用地选择的必要条件.近年来的研究在城镇扩展影响因素中大多只考虑了交通路网,而没有考虑地形坡度因素,由于西部地区地形复杂、自然环境恶劣,二者对城镇扩展的影响不亚于交通因素,所以本文以区位条件为重点,结合经济因素和生态约束来分析石羊河流域城镇空间扩展用地.rn 本文在ArcGIS的支持下，从社会经济、区位交通、生态环境出发，开展了城镇空间扩展用地评价。以GRID作为评价单元，结合地区生态环境保护，采用改进的矢量数据空间分析和栅格数据空间分析方法研究城镇扩展模拟影响因素，找出石羊河流域地区城镇扩展空间分布可能性较高的区域，以期为区域城市空间结构和布局的调整、城镇规划编制等提供科学依据。rn 利用改进的适宜性评价方法，结合石羊河流域耕地保护和生态约束，找出城镇扩展可能性和各乡镇适宜性的空间分布，发现可能性高的区域和适宜性好的乡镇主要分布在中部绿洲生态功能区，沿G30连霍高速公路和312国道分布，在凉州区市域和永昌县县城周边可能值最大。结果表明凉州和金川为流域发展“两核”，312国道天柱至永昌发展带、211省道凉州至民勤发展带、212省道永昌至金川发展带为“三带”，引导城镇合理扩展，为政府制定流域发展规划提供了参考。
  • 摘要：随着GIS技术和遥感探测能力的发展,传感器获取的信息越来越丰富,遥感数据的获取周期也越来越短.伴随而来的是遥感数据的数据量越来越大,处理遥感数据的时间成本也随之增加.研究人员为了处理这类数据,可能需要花费大量的时间.以往为了提高数据的处理效率,一般是采用优化算法的方式.近年来,随着GPU设备的发展,其在单精度浮点计算能力和存储带宽上都得到了很好的提高.现如今的GPU不仅能够配合CPU执行图像渲染的工作,还具备了很强的平行计算能力.rn 本文使用了GPU通用计算技术，基于CUDA开发环境，设计开发了一套可用于并行计算地表太阳辐射值的程序。使用该程序估算了陆家嘴某地块在2013年1月1日全天所接收的地表太阳辐射值。通过与不使用并行计算框架所花费的时间相比较，证明了使用并行计算能够提高数据的处理效率，但处理效率的提高程度受GPU硬件设备条件的影响。随着数据量的增加，使用并行计算所获得的增速率增长快速;当数据量达到一定程度时，其增速率将保持平稳。
  • 摘要：土壤属性空间预测和制图是对环境生态资源进行评估的重要方法.近年来,众多学者基于回归克里格(Regression Kriging,RK)的思想使用辅助信息来提高土壤属性空间预测的精度.这些方法虽然取得了较好的效果但无法克服RK存在的缺点:1)当辅助信息值不能有效代表或仅能部分代表土壤属性的特征空间时,回归模型和空间预测的效果会较差;2)RK在未观测到辅助信息值的地方失效;3)范畴变量不能很好得被作为辅助变量。rn 通过方差分析和相关性分析，确定土壤类型和土壤质地这两种范畴变量和高程、坡度、地形起伏度、坡度变率以及河流动能指数这五种地形因子与全氮含量有显著正相关关系，利用这七种辅助变量进行RKPC的计算。实践证明，RKPC的精度要高于OK以及RK，说明该方法能有效地综合利用连续型和范畴型辅助变量以提高空间预测精度。
  • 摘要：由于WebGIS处理的对象为地理数据以及地理相关业务,地理相关业务具有复杂性和时效性.本研究在ArcGIS Viewer For Flex与ArcGIS Server开发的渭河水环境管理办公系统的基础上,将REST构架与工作流技术集成到该系统中,为解决数据共享与数据的交互操作方面存在的空间上和时间上的限制问题探索一种新的途径.rn ArcGIS REST API与工作流技术在渭河水环境管理办公平台中的应用提高了水环境管理各部门的数据共享与数据传输的效率，在有效的节约成本的基础上，能够有效的规避时空限制对各部门间数据交换工作的影响。实现便捷的数据传输，并提高工作效率。同样，该技术在其他地理事务，如灾害管理，市政管理，公共设施服务管理等，都有比较大的应用前景。rn 在今后的研究中还需要对以下方面进行完善，即原始数据必须通过ArcMap,ArcCatalog以及ArcGISServer管理工具进行发布，且在Server端不能实现对已发布要素的编辑。整个系统对于网络的依赖性过强，因此在实际的应用中，系统的网络安全需要进一步加强。对这些问题的解决有待于ESRI等软件供应商开放更多的接口以及提供更加便捷的软件开发工具包，供开发者使用。
  • 摘要：湿地生态系统边界是区分湿地生态系统与水生生态系统和陆地生态系统的界限.该边界是系统在其一定的自组织演化过程中,与周围环境相互作用的结果.提取湿地生态系统边界能为研究湿地边界范围周围环境的相互作用机制、保护和管理湿地提供重要基础数据支撑.在湿地生态系统内部,湿地水文特征促成湿地植被特征和湿地土壤特征的形成,在湿地的非淹没区,水文特征主要通过土壤水分含量体现.因此,提取该区域内的水分含量对研究湿地生物及确定湿地边界有重要意义.土壤水分含量在湿地系统的研究中有重要意义.rn 本文利用土壤水分提取湿地边界信息的方法，从提取结果看，在利用土壤水份反演结果提取湿地信息的实验中，提取结果和验证数据主体基本吻合，重合率达到71%，说明该方法适用于遥感湿地信息的提取，可以用来确定湿地的边界。利用温度植被干旱指数(TVDI)反演土壤水分，反演结果和实测值比较，均方根误差为0.1042，说明该方法不仅使用于全国等大尺度范围的遥感监测，同样也适用于野鸭湖保护区这样的小尺度范围。
  • 摘要：滑坡是一种在三峡库区频繁发生的地质灾害,严重威胁着人民群众生命财产安全和三峡大坝的正常运行,一种有效和精确的滑坡位移预测方法能够有效缓解滑坡灾害造成的影响.rn 本文通过分析滑坡位移与降雨和库水位等影响因素之间的综合响应，将小波变换算法、粒子群算法和支持向量机算法结合，构建出WT-RS-SVR优化模型，对树坪滑坡位移进行预测，其预测结果的平均绝对误差和平均相对误差分别为4.475cm和7.378%，均方差为7.232，相关系数的平方为0.768。结果表明该方法是一种行之有效的位移预测方法，对滑坡预测预报具有关键作用。通过与其他预测模型进行对比，发现该模型的预测能力最优。

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