地学信息图谱

摘要： 基于安徽省1980年、2000年和2018年土地利用栅格数据,采用地学信息图谱、GIS空间分析等技术,构建2个时序的土地利用变化、土地利用涨落势以及变化模式等图谱,探索安徽省1980—2018年土地利用的时空变化以及发展过程。结果表明:1980—2018年安徽省主要土地利用类型是耕地和建设用地,耕地持续减少,建设用地持续增加;变化图谱以耕地转化为建设用地为主且贯穿整个研究时段;涨势图谱中新增建设用地面积最大,落势图谱中主要表现为耕地面积持续减少,但各市间存在一定差异;变化模式图谱中,全期稳定型占据主要地位,其次是后期变化类型和前期变化类型,占比最少的是全期变化型。

摘要： 基于洞庭湖区1996年~2016年遥感影像和DEM数据,运用土地利用变化图谱、地形位指数、分布指数等方法研究了土地利用图谱的地形梯度效应。结果表明:(1)土地利用类型以耕地、林地和水域为主,建设用地面积增长最快,水域面积持续萎缩;(2)土地变化模式图谱中稳定型图谱为主要类型,土地利用变化呈现"耕地稳定与耕草交替"特征;(3)以低和中低地形梯度为主,稳定型图谱和过渡型图谱在高地形位有分布优势,前期变化型图谱、后期变化型图谱和持续变化型图谱在各个地形位尺度上分布相对均匀。

摘要： 分析城市用地的城市化演变趋势,能够为优化城市国土空间结构、加强空间治理和规划提供科学依据。基于分辨率为30 m的2000—2020年三期南京市土地利用覆被数据,利用涨落势图谱、转移矩阵等方法,选用土地利用动态度、土地利用扩展综合指数等指标,分析南京市土地利用的数量和空间格局变化。2000—2020年南京市耕地面积持续减少,主要转为人造地表。耕地转为人造地表的区域在全市范围内分布广,人造地表从中心城区向城郊呈现“由多到少”的扩张形态。南京市土地利用的变化反映了城市的大规模扩张进程的发展。未来南京市土地利用城市化发展需要更加注重生态文明建设,以控制城镇的扩张,实现城市的可持续协调发展。

摘要： 为了开展草地资源不同类型空间分布特征研究,更好地落实生态保护措施,促进草地资源可持续利用,以云南省会泽县为研究区域,选取2009年、2016年两期遥感影像,以及全国第二次土地调查数据库、2016年土地利用变更调查数据库作为基础数据源,借助于ArcGIS软件,从草地资源类型动态变化度、地学信息图谱的角度探讨草地资源不同类型空间分布特征。结果表明:全县4种草地资源类型中,山地草甸类占比较大,2009—2016年期间山地草甸类草地资源面积增加最多,为13636.34 hm^(2);从草地资源各类型动态变化度来看,全县暖性灌草丛类动态变化度最大,为6.20%;从各乡镇来看,热性灌草丛类动态变化度较大的乡镇为田坝乡(17.71%)和大井镇(16.06%);暖性灌草丛类动态变化度较大的乡镇为田坝乡(21.21%)和大井镇(11.46%);山地草甸类动态变化度较大的乡镇为田坝乡(23.51%)和纸厂乡(15.08%);高寒草甸类仅分布在大海乡和待补镇,二者动态变化度均不大。从草地资源各类型增势图谱和减势图谱来看,4种草地资源类型在2009—2016年期间既有增加,也有减少。草地资源各类型增加和流向的地类中,占比较重的为林地和其他土地中的裸地,2009—2016年期间草地资源热性灌草丛类、暖性灌草丛类、山地草甸类、高寒草甸类分别净增加4831.23 hm^(2)、2677.19 hm^(2)、13636.34 hm^(2)、-10.25 hm^(2),全县草地资源净增加21134.51 hm^(2),说明当地“退耕还草、退林还草”等生态保护措施具有一定的成效。

摘要： 资源型城市前期发展导致了生境丧失或退化,实现高质量转型需要深入理解城市转型与生态环境质量之间的关系,土地利用转型特征及其对生境质量的影响规律研究为此提供依据与支撑。以资源型城市——乌海市为研究区,通过地学信息图谱和InVEST模型探究2005—2018年乌海市土地利用转型特征、生境质量时空变化及土地利用转型对生境质量的影响。结果表明:(1)2005—2018年乌海市土地利用变化趋势发生改变,土地利用转型明显,土地利用变化图谱单元数量逐渐增加78.14%,分布范围逐渐广泛。主要表现为草地与建设用地、采矿用地之间的相互转化,第一阶段(2005—2015年)草地大面积减少,建设用地和采矿用地大面积增加,第二阶段(2015—2018年)趋势相反。(2)乌海市生境质量变化呈现先强退化后弱提升趋势。2005—2015年乌海市18.75%的区域生境质量退化,提升面积较小;2015—2018年生境质量提升面积略大于退化面积。(3)2005—2015年草地向采矿用地、建设用地转化是区域生境质量降低的主要原因,2015—2018年区域生境质量提升的主导因素是采矿用地和建设用地向草地转化。研究结果揭示了资源型城市土地利用转型过程中生境质量的响应规律,可为资源型城市土地利用转型决策提供参考。

摘要： 以云南省滇中城市群为研究区域,以2000、2010和2020年的土地利用/覆盖变化(LUCC)数据为基础,结合相关性分析选择潜在的LUCC驱动因子,构建FLUS模型,模拟研究区内2035年的LUCC,在此基础上分析2000—2035年不同时间段内LUCC时空演变特征和空间格局效应。结果表明:(1)研究区内土地利用类型由耕地、林地和草地主导,整体格局较为稳定,2000—2020年建设用地主要来源于对耕地的大量侵占,2010—2020年变化速率明显比2000—2010年快;(2)根据预测,2020—2035年建设用地主要来源于对林地的侵占,城市扩张有明显的方向性;(3)大部分县(市、区)土地综合利用程度呈上升趋势,部分地区由于退耕还林还草政策的实施,存在着土地利用综合程度下降的现象;利用程度变化热点地区主要集中于中部和东部的县(市、区),呈现出多中心发展的趋势;(4)各地区的景观格局指数变化各有不同,总体来看,景观破碎程度增加、多样性降低。该研究在西部大开发战略和城市化进程加快的背景下,探讨了滇中山地城市群的土地利用特征,模拟了未来的土地利用模式,定量分析了空间格局及其变化效应,对于制定国土空间规划、实现“多规合一”、明确国土空间开发保护目标具有重要意义。

摘要： 以方正县为例,选取2005年、2010年、2015年和2020年Landsat TM和OLI遥感影像数据为主要数据源,借助GIS和RS技术,定量提取区域土地利用变化数据,分析土地利用变化特征,再基于主成分分析法从人口和社会经济因素探究其驱动机制,结果表明:2005—2020年间,方正县土地利用类型以林地和耕地为主,四期面积之和分别占研究区总面积的89.50%、89.94、89.92%和87.28%;从整体来看,耕地和水域呈减小趋势,林地变化面积较小,草地、未利用地和建设用地呈增长趋势,土地利用类型的转移集中在林地、耕地和草地之间。

摘要： 基于塔里木河下游2000—2020年土地利用空间数据,运用地学信息图谱方法,构建两个时序的土地利用转型图谱、涨落势图谱和转型模式图谱,分析塔里木河下游自生态输水后的土地利用转型时空特征。结果表明,①2000—2020年塔里木河下游土地利用结构以林地、草地和未利用地为主,其中耕地和水域大幅增加,草地和未利用地减少。②土地利用转型图谱以林地、草地和未利用地之间的相互转型及水域增加为主。两个时序单元中,发生变化的主要图谱单元类型差异不明显。③土地利用涨势图谱中新增草地面积最大;土地利用落势图谱中萎缩草地面积最大。④土地利用转型模式图谱除全期稳定型外,以前期变化型和后期变化型为主,反复变化型和全期变化型较少。

摘要： 开展土地利用时空变化研究,对把握土地资源调配方向,以及分析生态环境的影响程度具有重要意义。以山东省蒙阴县为研究区,基于动态度模型和地学信息图谱理论,探讨2009-2013年和2013-2018年2个时序单元土地利用时空变化特征和图谱变化原因。结果表明:1)10年间研究区土地利用结构以耕地和园地为主,占土地总面积大于56%,其次为林地;土地利用变化速率差异明显,10年间土地利用数量减少速率表现为草地>林地>耕地,增加速率为建设用地>交通用地>水域>园地。2)2个时序单元中,主要图谱单元类型、数量和面积均存在显著差异。2009-2013年图谱特征主要为林地和耕地互换、耕地转变为建设用地,占变化面积的71.01%;空间上林地→耕地、耕地→建设用地最为显著,林地衰减,建设用地扩张。2013-2018年图谱特征主要为建设用地对耕地的占用与补充、耕地转化为林地以及建设用地对草地的占用,累计转化比率59.80%。空间上耕地→建设用地、耕地→林地最显著,耕地萎缩明显,建设用地进一步扩张。3)研究区耕地利用变化模式以前期变化型和后期变化型为主,占其变化模式的95.98%;林地变化模式主要为前期变化型,占74.01%。

摘要： 科学有效掌握国土空间时空演变特征及其驱动机制是优化与构建国土空间保护开发格局的基本前提.该研究以黄河三角洲为例,围绕"过程-格局-驱动"的逻辑主线,基于2000、2010和2020年遥感数据构建国土空间分类体系,利用弦图可视化模型和地学信息图谱刻画国土空间演变过程,借助重心偏移模型和空间自相关分析法明晰国土空间演变的时空格局特征,通过地理探测器解析国土空间演变的驱动机制.结果表明:1)2000—2020年黄河三角洲国土空间规模与结构变化日益显著,不同类型之间发生着农业空间内部互换、生态空间与农业空间互换以及城镇空间向生态空间的转移过程.2)2000—2020年黄河三角洲不同类型国土空间重心偏移呈同向连续和异向迂回现象,沿海地区的HH集聚和LL集聚特征显著,并在不同时期表现为农业空间和城镇空间占用生态空间转向城镇空间反哺生态空间和农业空间的特点.3)2000—2020年黄河三角洲前后两个时期国土空间演变的驱动力存在差异,由早期的交通区位和经济发展水平为主控因子逐渐转向后期以政策制度环境为主导的驱动机制.积极开展黄河三角洲资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价,构建合理有序的国土空间保护开发秩序是实现该地区可持续发展的重要支撑.

摘要： 地学信息图谱作为一个新的科学命题,其定义、内涵和实质已经被不少学者做过界定和阐述,同时其理论基础和标准化模式也在一些学术论著中得到较为广泛的讨论.因此,目前"何为地学信息图谱?"、"地学信息图谱究竟是怎样的表现形式?"等问题已经不是大家关注的焦点;人们思索更多的,是关于该命题的普遍性和通用性问题,即地学信息图谱的理论、方法和技术对地球科学、测绘科学、信息科学等学科会发生怎样重要的影响或作用?地学信息图谱对于地学所起的作用是否与基因图谱对于生命科学所起的作用相同?两者的意义是否能够相比拟?我们能否从一些新的视角来审视和研究地学信息图谱?地学信息图谱的研究和开发是否有通用的、可操作性的方法、技术和平台?这些也正是我们在研究过程中始终思考的问题.值得庆幸的是,我们已对上述问题有了一些较为理性的思考,得出了一些对地学信息图谱的研究有参考价值和启示意义的结论;同时也在方法和技术上做了一些探索性研究和开发.本文就是上述研究成果的总结.

摘要： 本文主要介绍了地学信息图谱基础平台的设计思想和相关的技术.地学信息图谱基础平台是在对地学信息图谱的理论深入研究和探讨后,根据制作地学信息图谱样例的需求,利用系统设计理论和计算机软件工程技术,对基础平台的系统功能进行了设计,并采用先进的软件编程技术和思想而完成的.另对图谱表格中嵌入OLE对象、图谱表格的编辑以及图谱表格与GIS数据的连接等关键技术作了讨论.

摘要： 基于地学信息图谱方法论，选取全世界23个城市（包括阿姆斯特丹、新德里、曼哈顿、斯德哥尔摩、芝加哥、巴黎、伦敦、波士顿、伯克利、华盛顿、柏林、罗马、堪培拉、北京、苏州、天津、荆门、荆州、上海、青岛、大连），对城市空间结构进行解析，总结出了通过图谱发现城市的大部分城市都是在居住空间为基底下，不同层次城市中心相互联系而形成的空间网络，城市核心区为突出点，呈现出多亚中心特点等方面的结论。

摘要： 运用地学信息图谱理论和方法,在RS和GIS的支持下,以海河流域40a(1970-2008年)土地利用5期空间数据(1970年,1980年,1990年,2000年,2008年)为基础,合成了一系列土地利用图谱,包括4个时序单元的土地利用变化图谱,40a变化过程图谱,并通过图谱重构,提取了海河流域40a土地利用变化的"涨势"系列图谱、40a"涨势"变化过程图谱和40a土地利用时空演变模式图谱.通过图谱分析,逐一分析了不同时序单元、不同空间尺度土地利用格局的变化规律,通过分析海河流域40a土地利用模式图谱发现，40a海河流域的土地利用主要以“耕地-草地-林地”和“耕地-建设用地”之间的转化较为明显，其他的土地利用转化类型也占据了相当的地位。各种土地利用类型都有始终稳定不变的区域，尤以耕地最为明显，主要分布在流域东部的农业耕地区。除了稳定区域外，耕地向建设用地的转化以及“耕地-草地-林地”三者之间的转化平衡成为流域土地利用变化的主要模式。

摘要： 根据福建省城市化和生态环境的特征,分别从人口城市化、经济城市化、社会城市化、空间城市化和生态环境水平、生态环境压力、生态环境保护共7个方面进行福建省生态环境与城市化耦合指标体系的构建.利用层次分析法确定指标权重,建立耦合度和耦合协调度模型,对福建省生态环境与城市化耦合关系进行定量分析,以地学信息图谱的方法进行图谱分析.研究结果表明:(1)福建省的市辖区的耦合度优良而下属的县区情况比较差,区域间的不平衡发展明显;(2)福建省的城市化和生态环境交互耦合的时序基本处于颉颃时期,但耦合度明显存在地域差异;(3)福建省生态环境与城市化耦合关系比较好,协调度比较高,以中强度中协调的地区居多,低强度低协调的地区比较少,生态环境和城市化的整体协同效应比较好.

摘要： 城市热环境是城市空间环境在热力场中的综合表现，是当前城市气候与环境研究中最为重要的内容之一。本文以闽东南沿海城市热环境为研究对象，综合考虑影响热环境的自然和人文因素，尝试创建城市热环境的评价体系和本底值评分标准，建立了城市热环境的定量分析和综合评价模型，并利用该模型对闽东南沿海城市2001年和2007年热环境质量进行了像元尺度的评价和空间格局分析，同时引入地学信息图谱的理论和分析方法，构建城市城市热环境综合信息图谱，用于揭示闽东南沿海地区城市热环境的动态演化规律，形成对区域尺度上城市热环境深层次的认识。本工作是热环境综合评价以及地学信息图谱在热环境领域的应用尝试，对区域城市可持续发展和建设生态城市有一定的指导意义。

摘要： 本文在地学信息图谱理论和GIS的支持下,以多时相遥感为LUCC数据源,针对煤矿区的特点,提出了建立四种LUCC信息图谱的方法.选择唐山市古冶区为研究对象,以3个时相(1987年、1992年和2001年)遥感图像为数据源,利用ENVI4.0对图像进行预处理和人机交互解译,通过ArcView3.2进行空间分析,生成了四种类型的LUCC信息图谱,计算了LUCC转移矩阵和概率转移矩阵.以1987-2001年时段为例,对空间格局和演变过程的信息图谱进行了详细分析.通过实例研究表明:基于多时相遥感数据,利用地学信息图谱研究煤矿区LUCC是一种先进可行的技术途径.

摘要： 本文基于地学信息图谱的理论,采用地学信息系统和遥感技术,首先编制出福建省生态环境综合评价等级图,然后在定义区域生态环境质量指数基础上,编制出基于多种空间要素为背景的生态环境质量指数空间格局图,以这些构成福建省生态环境空间格局图谱,最后分析了福建省生态环境空间分布格局的变化规律和综合成因,拓展了生态环境研究的思路和方法.

摘要： 在区域生态系统的相关研究项目中,收集各种来源的数据是经常性工作,各种来源的数据往往格式多种多样,精度参差不齐,载体五花八门,严重制约了相关课题之间的数据交流与共享,妨碍了同一区域不同阶段研究成果的衔接运用.而对某个区域生态系统地学规律的探索又不是一朝一夕的事情,每一阶段的数据积累均会对区域生态结构、演化机理等科学问题的揭示产生相应贡献,所以不同时期的数据继承与整合是一项重要的基础性工作,涉及地学信息图谱、地学数据采集与处理等前沿领域.诚如黄秉维先生所说:"要提高地理学的水平和作用,至少要提高吃现成饭的本领."本文拟结合相关研究课题支撑数据库的建设实际,重点讨论整合已经生产出来的各种数据的技术方案。

摘要： 本文将地学信息图谱反映空间格局和时间演化的图形思维方式和景观生态学的生态学结构、格局与过程研究的定量思维方式进行集成,初步形成景观信息图谱技术方法研究体系,以期"抛砖引玉",能够在景观时空复合特征的研究方法上为同行提供一条可供借鉴的思路,为构建景观生态学/地学"格局与过程"的规范化研究体系进行探索.

摘要： 本发明是一种基于数据图谱、信息图谱和知识图谱的图像信息目标识别增强方法，属于分布式计算和软件工程学技术交叉领域。该方法的目的是使机器自动智能的进行图像识别，找到图像中无法直接观察到的信息。本发明建立了数据图谱、信息图谱、知识图谱架构，首先将识别图像中可以观察到的图像与数据图谱结合，实现图像分类，然后将图像中显示的交互关系与信息图谱结合，找到并列关系，最后在知识图谱中的路径上经过知识推理找到隐藏信息，实现信息识别。

摘要： 本发明提供的地学数据信息管理装置和地学数据信息管理系统，涉及数据交互处理技术领域。该地学数据信息管理装置包括信息收发单元、信息获取单元、信息分析单元，通过对系统数据的空间数据和属性数据进行综合分析，打破数据鸿沟，建立多元异构数据库，共享数据，把以往的数据信息集中、充分展示，避免筛选信息遗漏，充分利用以往成果，降低成本，分析对比。

摘要： 本发明是一种基于数据图谱，信息图谱和知识图谱的信息安全保护方法。属于分布式计算和软件工程交叉领域。本发明将安全资源分类为数据安全，信息安全和知识安全。基于数据图谱，信息图谱和知识图谱分析用户安全需求的可行性，一致性，冗余性和完整性，优化用户安全需求描述，将对应的数据流，信息流，知识流和控制流映射到知识图谱上。随后本发明在数据图谱，信息图谱和知识图谱组成的三层架构中根据先后顺序把信息安全资源转换为其他类型安全资源后存入安全空间来对显式和隐式的信息安全资源进行保护。

摘要： 本发明是一种基于数据图谱、信息图谱和知识图谱的图像信息目标识别增强方法，属于分布式计算和软件工程学技术交叉领域。该方法的目的是使机器自动智能的进行图像识别，找到图像中无法直接观察到的信息。本发明建立了数据图谱、信息图谱、知识图谱架构，首先将识别图像中可以观察到的图像与数据图谱结合，实现图像分类，然后将图像中显示的交互关系与信息图谱结合，找到并列关系，最后在知识图谱中的路径上经过知识推理找到隐藏信息，实现信息识别。

摘要： 本发明是一种基于数据图谱，信息图谱，知识图谱的类型化资源需求建模和信息资源隐私保护方法。属于分布式计算和软件工程交叉领域。主要用于对用户的需求进行可行性分析，完整性分析，一致性分析和冗余性分析，并在每一步的分析中提取出对应的数据流，信息流，知识流以及控制流映射到数据图谱，信息图谱和知识图谱上。再根据用户需求将信息资源根据其在搜索空间中的存在分类为隐式和显式的情形，针对隐式和显式的信息隐私资源，按影响力大小的先后顺序将信息隐私资源转换为其他类型隐私资源并将相关的所有类型化隐私资源存入安全空间进行保护。

摘要： 本发明是一种面向5W问答的基于数据图谱，信息图谱，知识图谱和智慧图谱的推荐引擎设计方法，主要用于通过图谱回答用户使用自然语言提出的问题，属于分布式计算和软件工程学技术交叉领域。该方法允许人们通过提出自然语言形式的问题来表达他们的信息需求。知识图谱能以图形化的方式向用户展示经过分类整理的结构化知识，从而使用户从人工过滤网页寻找答案的模式中解脱出来。我们提出在数据、信息、知识和智慧层面上澄清知识图谱的整体表达，分别使用数据图谱、信息图谱、知识图谱和智慧图谱来解决用户提出的由5W(谁(Who)/何时(When)/何地(Where)，什么(What)，如何(How)，为什么(Why))引导的问题。

摘要： 本发明是一种基于数据图谱、信息图谱、知识图谱和智慧图谱关联架构的分类问答系统设计方法，该方法的目的是通过查询和遍历图谱回答用户使用自然语言提出的文本问题，属于分布式计算和软件工程学技术交叉领域。本发明将用户提出的问题根据疑问词的不同进行分类，由“谁(who)、什么时候(when)、什么地点(where)”等疑问词引导的问题将在数据图谱上进行遍历查找答案，由“什么(what)”引导的问题在信息图谱上查找答案，由“如何(how)”引导的问题在知识图谱上查找答案，由“为什么(why)”引导的问题在智慧图谱上查找答案，另外，5W问题之间存在语义表达上的重叠和迁移，问题之间可进行相应的转换。

摘要： 本发明提供了一种多图注意力协同的地学知识图谱更新方法和装置。方法包括根据地学领域知识库中的地理实体及地理实体之间的关联关系构建“数据‑模型‑知识”三层知识图谱；将知识图谱的数据映射为知识图复形结构；构建多图注意力机制的知识图复形演化模型，将知识图复形结构数据作为训练数据集，迭代训练知识图复形演化模型，得到地学知识表示函数；计算待更新的未知地学知识的知识可信度和知识匹配度，若知识可信度和知识匹配度均不小于对应阈值，则将未知地学知识更新至知识图谱中。以此方式，可以实现对地学知识图谱进行具有预测型、迭代型、增量型、敏捷型生命周期特征的自主更新。

摘要： 本发明提出一种基于形式规则引导的地学知识图谱融合优化系统和方法，该系统包括包括：向知识图谱融合优化系统输入待完善的常规地学知识图谱数据单元、基于层级划分的形式引导规则单元、基于形式规则引导的知识图谱优化单元；该方法包括向知识图谱融合优化系统输入待完善的常规地学知识图谱数据；设置地学知识图谱的形式引导规则；形式规则引导的知识图谱优化：本发明减少计算所需空间和时间；更进一步的，本方法所设计的规则及算法逻辑，对于存在关系嵌套（互影响）的多组浅、中、深层知识进行多线路并行计算融合时，能够保证局部融合准确性，以及全局结构、知识完备及关键数据不受破坏。

摘要： 本发明公开了一种概率超图驱动的地学知识图谱推理优化系统和方法，属于地理大数据分析技术领域。该系统包括地学知识图谱输入模块、地学本体设定模块、超图模型构建模块、超图自编码器模块、地学知识图普推理优化模块；该方法包括：地学知识图谱结构拆解；知识数据超图模型构建；超图信息传递概率计算；地学知识图谱推理优化：本发明通过采用多对多的图节点超边规则，改变地学知识图谱图结构形状，由于采用多对多的图节点超边规则，显著表达地理知识间的共性和异性关系，使得隐性的地学过程现象和关联，由非结构化的计算或推理变得可结构化地计算或推理，解决了本领域长期以来不能解决多对多的地学知识图谱网络结构问题的疑难问题。