顾及城乡差异的大区域人口密度估算——以山东省为例

现有大区域人口密度估算结果大多是在千米级尺度上,仅能宏观地反映城乡人口分布的范围,无法准确地刻画城乡人口空间分布的细节特征。本文将首套30m全球地表覆盖数据(GlobeLand30)引入城乡人口密度估算中,基于实现城乡划分的GlobeLand30人造地表数据,在城镇区域运用夜间灯光强度与人口的相关性将城镇人口细划到30m尺度上来估算城镇人口密度;在乡村区域引入样方估算的方法修正乡村居民地面积以估算乡村人口密度。以山东省为试验区的研究表明,本文方法无论在城乡居民地刻画还是人口空间分布的表达上均优于参考数据,所使用的GlobeLand30的全球性也保证了该方法推广的可行性。

30m全球地表覆盖遥感制图生产体系与实践

在以"多源影像最优化处理、参考资料服务化整合、覆盖类型精细化提取、产品质量多元检核"为主线的总体研究基础上,依托生产技术规范体系、全过程质量控制手段和支持环境,通过30 m地表覆盖产品和技术设计、多源影像资料收集整合处理、分区按类型地表覆盖数据提取组织实施及数据产品集成与优化,构建了工程化的30 m全球地表覆盖遥感制图生产体系,实现了预期的产品指标,完成了2000和2010两个基准年的30 m地表覆盖数据产品研制。通过精度评价,该套数据产品分类精度达到80%以上。该生产体系的构建为开展较高分辨率全球地表覆盖数据产品研制、细化、更新奠定了基础,为开展大规模遥感影像信息提取、表达和应用起到了示范作用。

石漠化土地退化时空数据库系统开发与应用

面向对象的时空模型打破了关系模型范式的限制,直接支持对象的嵌套和变长记录。把面向对象的优点引入对象关系型数据库将更好地支持复杂数据的查询、更新、存储。这一特性很好地适应了遥感石漠化信息的多源性、海量数据以及变化相对稳定等特点。石漠化土地退化时空数据库系统就是对象关系时空模型在建立复杂地物数据库系统的一次具体应用尝试。该系统参照SQL Server 2000体系结构,在Microsoft VB 6.0环境下,以ArcSDE数据引擎为接口,采用SDE Administrator Command方法进行了数据的无缝集成入库。然后利用ArcGIS Engine 9.2组件对象模型库进行客户端GIS应用的系统开发。最终实现了:(1)石漠化土地退化图形查询、空间分析和显示;(2)石漠化土地退化的信息查询、统计分析、制表;(3)石漠化数据库实时更新;(4)石漠化的趋势预测。

“地理信息系统原理”课程思政的探索与实践

“地理信息系统原理”课程是地理科学类、测绘类和地质学类等专业的核心课程,受众面广,进行课程思政建设事半功倍。结合“行知精神”与“地理信息系统原理”的课程特色,进行了课程思政的探索与实践工作。对课程内容的思政元素进行了系统梳理,培养学生的国情意识、法治意识、保密意识,激励学生的创新精神;在课程实验中挖掘思政元素,以时代楷模为榜样,做到两个“维护”,教学相长,共同践行奉献求真的行知精神,秉承工匠精神,精益求精,帮青年学生扣好人生第一粒扣子;在多样化的教学方式及评价考核中全方位融入思政元素,因材施教,努力培养祖国的建设者、社会主义事业的接班人。

长三角城镇化对PM_(2.5)污染影响因素分析

基于2004—2018年长三角41个城市的PM_(2.5)及社会经济数据,首先采用熵值法构建经济、人口、土地、生态城镇化评价体系,并运用趋势分析法探究PM_(2.5)演变趋势,其次通过地理探测器对PM_(2.5)影响因素进行研究。结果表明:(1)2004—2018年,江苏城镇化水平较高的城市多聚集于苏南,浙江城镇化水平较高的城市多集中于浙北,安徽城镇化水平普遍较低;南京、杭州等核心城市带动周边发展。(2)2004—2008年A类(明显增加)分布上海、皖北、江苏大多数城市,B类(略有增加或先减后增)多数在浙江;2009—2013年A类完全消除,B类仅淮北,C类(稳定)、D类(略有减少或先增后减)以皖北、浙南为主;2014—2018年均为E类(明显减少)。(3)经济规模对PM_(2.5)污染影响最大,经济结构次之,交互模式以双因子增强为主。土地扩增、绿化覆盖率等对PM_(2.5)污染有显著影响。

区域经济学课程思政教学模式研究

如何将思政元素融入专业课教学过程,自然地开展课程思政,提升思政教学效果,实现全教育过程的立德树人,是当前教育的重点。本文在分析课程思政背景和“区域经济学”教学需求的基础上,结合已有的PBL和CBL教学模式,从目标、思政元素、嵌入模式、考核方式等方面构建区域经济学课程思政教学路径并将此模式进行实践,结果表明育人效果、教师素质和教学设计得到有效提升。总之,该课程思政教学模式的构建可以为其他课程的思政建设提供借鉴和参考。

问题项目法在地理信息系统原理课程中的探索与实践

对高校课程教学方法进行改革是提高学生课程知识掌握能力的重要举措。当前,针对人文地理与城乡规划专业学生在学习地理信息系统原理课程中存在理解较为困难、实验操作情况较差等不足,以问题教学法和项目教学法为切入点,结合两种方法的优点,提出问题项目组合教学法,实现“理论清晰—问题提出—实践解决”三步学习法。结果表明:问题项目组合教学法能够进一步激发人文地理与城乡规划专业学生对课程的参与程度,同时提高学生课程的实验动手能力,特别是对地理空间数据的坐标变换具有更深的理解。

基于CLUE-S和InVEST模型的苏州市生境质量评估及预测

评估城市化进程中土地利用变化下的生境质量演变,对于构建综合生态规划体系、应对全球可持续发展的重大挑战具有重要意义。基于苏州市2010年和2018年遥感影像解译的土地利用数据和社会经济等数据,选取高程、坡度、到公路的距离、人口密度等驱动因子,采用CLUE-S模型模拟多情景下2030年土地利用变化,并通过生态系统服务评估与权衡(InVEST)模型评估过去并预测未来的生境质量时空演变,探讨土地利用变化对生境质量的影响。结果表明:最优拟合尺度为400 m×400 m,Kappa系数达到0.8545,模型能够很好地模拟研究区未来的土地利用格局;苏州市2030年生态保护情景下的生境质量优于2018年,而2030年自然增长情景下的生境质量差于2010年和2018年;从空间分布看,苏州市中心城区、工业较集中和人口活动强度大的地区生境质量差,太湖周边等水系发达地区生境质量较好。因此,未来研究区在发展经济的同时,更要注重生态保护,实现高质量发展。

基于GD-SPCA的京津冀城市群地质灾害易发性评价

对区域地质灾害准确地进行定量易发性评价对于区域未来可持续发展具有重要的意义。针对现有研究存在指标选取时较少考虑不同因子的重要性程度、评价方法主观性较强等不足,该文结合地理探测器(Geodetector,简称GD)和空间主成分分析法(Spatial Principal Component Analysis,简称SPCA),提出一种新的地质灾害易发性评价方法及评价指数(Geological Hazard Susceptibility Index,GHSI)。以京津冀城市群为研究区,运用等距划分法、空间自相关分析法以及统计方法等对结果进行定量分析。结果表明:(1)高程与坡度是主要影响因子,其q值分别为0.3980和0.3340;而坡向对地质灾害影响程度极低,q值仅为0.0019;(2)京津冀城市群GHSI均值为0.4538,整体属于中度易发等级。从空间上看,高值区主要位于燕山及太行山区,而低值区主要位于冀东平原及坝上高原西部区域;(3)京津冀城市群GHSI值表现出显著的空间正相关性,其全局空间自相关指数值为0.8142。因此,GHSI值主要以高-高聚集和低-低聚集为主,且高-高聚集区主要分布于燕山-太行山区,低-低聚集区主要分布在冀东平原及坝上高原部分区域。

太湖流域植被NPP时空特征及其驱动因素研究

为了探究太湖流域植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)2000—2019年的时空动态变化,定量识别其驱动因素并分析其影响,采用趋势分析、Hurst指数等方法研究了2000—2019年太湖流域植被NPP的时空变化特点,并结合气象、土地、人口等数据,运用相关性分析、地理探测器方法等从两方面揭示其驱动因素。结果表明:流域植被NPP多年均值呈波动上升趋势,空间上表现为西南高、中东部低的分布格局;未来流域植被NPP可能会以反持续性趋势为主,即会有所下降;气候因子与NPP的相关性不显著,土地利用变化是造成植被NPP流失的主要因素之一;单因子驱动中,土地利用变化对植被NPP的解释力最强,双因子则是以土地利用和降水因子的交互作用为主。

融入思政元素的《地理信息科学导论》课程设计

《地理信息科学导论》以启发性介绍为主,对于地理信息科学专业大学一年级新生的4年学习有着提纲挈领的作用。系统介绍了《地理信息科学导论》的课程设计,归纳总结了每个教学内容对应的思政元素,将思政元素融入课程教学中,引导学生的学习生涯规划,培养其价值观,以期能为地理信息科学专业学生培养中“立德树人”举措的落实提供支持。

基于多参数优选地理探测器的京津冀城市群地质灾害影响因子分析

定量分析区域地质灾害潜在因子的影响程度对于区域可持续发展具有重要意义。该文通过地理探测器对京津冀城市群地质灾害因子影响程度进行因子、风险、生态和交互四方面探测。结果表明:(1)京津冀城市群地质灾害高值区主要分布于唐山、秦皇岛及承德三市交界处、北京市西南部及邢台市西部,低值区主要分布于冀东南平原区;(2)高程和坡度因子影响程度较高,距主要河流距离、NDVI、距主要道路距离及坡向影响程度较低;(3)因子间的交互作用包括双因子增强和非线性增强,其中高程与年降水量的交互作用解释力最高(48.89%)。

地理信息科学专业GIS开发课程的学习难点及教学对策研究

在当前数字经济、智慧城市、人工智能等理念领衔的新时代发展背景下,社会对GIS开发人才有了更高的要求,然而,地理信息科学专业的学生普遍对GIS开发类课程的掌握程度有限,往往难以胜任实际开发任务。本教学团队通过教学调查的方式,从学生视角探讨学习GIS开发类课程存在的问题,从而掌握该类课程的教学难点,并通过翻转课堂、借助开源平台、实际项目实践及增设开源课程等方式提出应对教学策略。经实践,部分方案已取得显著效果,后续将持续完善,以期进一步提升GIS开发类课程的教学效果。

应用型本科人才培养模式探索——以地方院校地理信息科学专业为例

应用型人才的培养是提高地理信息科学本科学生综合素质和毕业生就业质量的重要手段。文章针对地理信息科学专业本科培养目标,结合地理信息行业当前的发展和需求,对苏州科技大学地理信息科学专业应用型人才的培养模式进行探索,总结地理信息科学专业本科生应用型人才的培养模式优化方式、课程设置优化方式和实践能力提升等内容,并为地理信息科学专业及相关专业应用型人才培养模式提供参考。

基于GWR模型的苏州市住宅价格空间分异与影响因素研究

基于地理加权回归模型研究苏州市2020年住宅小区的价格特征,探索苏州市住宅价格的空间分异及其影响因素。研究结果表明:不同因子对住宅价格的影响存在差异,从大到小分别为CBD距离、物业管理费、功能混合度、周边公交站点总和、楼龄、容积率、绿化率、最近地铁站距离;住宅价格影响因素存在显著的空间异质性,各影响因素在城市不同区域对住宅价格的影响尺度存在差异,其中中心城区受CBD距离、最近地铁站距离影响较大,而偏远城区主要受物业管理费、功能混合度影响;CBD距离、物业管理费、功能混合度等体现住房消费者收入能力、居住环境诉求、生活方式的要素,成为最具房价影响力的影响因素,表明城市房价分异与居住群体的空间分异存在着一定的联系。

面向计算思维的测绘地理信息类C#程序设计案例教学实践

根据测绘地理信息类专业学生的培养要求,在C#程序设计课程的教学中,通过案例教学的方式培养学生的计算思维能力。以4个有趣实用且与其他测绘地理信息类课程相关的教学案例为例,教学内容涉及坐标转换、孪生素数、科赫雪花作图和数据库读取绘制,引导学生分析问题并设计相应的解决方案,展现学生知识点背后所蕴含的计算思维,其中包括抽象、自动化、分解、递归等。案例实践表明,采用面向计算思维的案例式教学,显著提高了学生的学习兴趣和计算思维能力,取得了良好的教学效果。

顾及多元知识的GlobeLand30检核优化模型

综合运用自然、生态和人文等多元知识辅助计算机遥感自动分类,确保大区域地表覆盖遥感数据产品质量是多年来国际上致力于解决的科技难题.在全球30m地表覆盖遥感数据产品GlobeLand30的研制过程中,作者提出了一种顾及多元知识的检核优化模型,对基于"像元-对象"的遥感自动分类结果进行知识化检核,发现和修改错分/漏分问题.首先归纳总结全球地表覆盖分布相关的先验知识,凝练出有关地表覆盖的地域地形分布规律、时间连续性和空间关系等质量检核知识规则;继而发展了基于网络化服务平台的交互式协同检核技术,辅助发现与定位分类异常区域,并依据各类别最小图斑规定判定错分/漏分,进而标注和发布错误信息,供研制人员用于修改优化.以林灌草和裸地数据为例,抽取10%的图幅,进行优化前后的分类精度对比分析,得知质量明显改善,精度提高最多达到17.47%.运用该模型,对GlobeLand30数据进行了逐类检核与优化处理,有效地减少了错漏分问题,2010期产品的总体精度达到83.50%.这一模型还可用于其他全球或区域的地表覆盖数据产品研制.

2000-2010年西伯利亚地表覆盖变化特征——基于GlobeLand30的分析

西伯利亚是全球环境变化的重要敏感性区域,但以往缺乏该区域中高分辨率地表覆盖数据,对其地表覆盖的整体分布与变化缺乏深入的认识。本文利用中国新近研制的2000、2010年两期30 m分辨率地表覆盖数据产品Globe Land30,对2000-2010年西伯利亚地表覆盖的空间分布格局、变化幅度、区域差异及主要地类的变化原因进行了综合分析。研究发现:1西伯利亚地表覆盖的空间分布现状具有明显的地带性特征。210年间,西伯利亚地区地表覆盖整体变化幅度较大,其中林地及草地呈显著缩减、湿地呈较大幅度增加、耕地呈微弱减少、人造地表呈增加态势。310年间,西伯利亚地表覆盖变化具有显著的区域差异性。变化最显著的为西西伯利亚地区,其中以湿地增加最明显,主要分布于鄂毕河—叶尼塞河流域,林地、草地及耕地减少集中于西伯利亚西南部。4人类活动和气候变暖是引发西伯利亚地表覆盖变化的主要原因。大规模林地砍伐导致林地减少;冰冻层消融,林地、草地和水体向湿地的转化是湿地增加的主要原因;耕地的人为废弃和撂荒导致耕地面积有所减少。

全球30m空间分辨率耕地遥感制图研究

耕地是全球地表覆盖制图中重要的地表覆盖类型之一,其变化影响着人类社会经济发展、粮食安全与生态环境保护.现有全球耕地制图产品空间分辨率较粗,缺乏高空间分辨率的全球耕地数据产品.本研究利用全球2000/2010两期30m空间分辨率遥感影像数据集(Landsat TM/ETM+、HJ-1)、MODIS 250m空间分辨率NDVI时间序列数据及多种参考资料,针对全球尺度30m影像中耕地提取的难点,提出基于像元、对象和知识3个层次的耕地提取方法,即基于像元尺度多特征优化的耕地分类提取、基于对象的耕地自动判别以及基于信息服务和先验知识的交互式对象处理,完成了全球两期30m耕地遥感制图,并对全球耕地的面积等信息进行统计分析.结果表明,全球2000年和2010年耕地总面积分别为19.03亿ha和19.60亿ha.精度评价结果表明,两期全球30m耕地遥感制图总体精度均达到92%以上.本研究研制的2000/2010两期的全球耕地遥感数据产品,在空间分辨率和分类精度上均优于国际上同类产品,为全球粮食安全、生态环境监测和全球变化等研究提供了重要基础数据.

地表覆盖遥感产品更新完善的研究动向

近年来,多尺度地表覆盖遥感产品的不断涌现,为环境变化研究、地球系统模拟、地理国(世)情监测和可持续发展规划等提供了重要科学数据。为更好地满足广大用户日益增长的应用需求,应对地表覆盖遥感产品进行持续更新完善,保持其时效性、增强时序性、丰富多样性。针对大面积地表覆盖遥感产品更新完善所面临的主要问题,介绍和评述了国内外有关研究动向,包括影像与众源信息相结合的更新、数据类型细化与完善、地表覆盖真实性验证,并作了简要展望。