流域视角下安徽省传统村落时空格局差异性研究

选取安徽省内淮河流域和长江流域传统村落为研究对象,从时间和空间两个维度分析传统村落演化差异性并探究影响传统村落分布的主要驱动因子。结果表明:(1)在时间维度,在历史发展进程中传统村落差异明显。淮河流域经历“萌芽期—雏形期—形成期—饱和期—平缓期”,传统村落以农耕生活方式平稳发展。长江流域经历“萌芽期—雏形期—发展期—转变期—鼎盛期”,传统村落以经商生活方式迅速发展;(2)在空间维度,传统村落重心迁移路径均为由北向南,但空间格局特征差异性显著。淮河流域传统村落主要聚集在耕地密集的淮河北岸但聚集度较低,分布聚集度先减小后增加。长江流域传统村落显著聚集在长江南岸,分布聚集度持续增加;(3)两流域内传统村落均主要分布在低海拔、低坡度、邻水系及气候适宜的地区,不同历史时期气温和降水是影响传统村落空间分布的主要驱动因子,长江流域传统村落受高程影响程度高于淮河流域。长江流域内现存传统村落空间分布受地均GDP和人口密度影响程度高于淮河流域内传统村落。

安徽省碳排放遥感估算及其与经济增长脱钩关系研究

厘清区域碳排放及其与经济发展的关系对于区域绿色低碳发展具有重要意义。该研究利用多源遥感夜光影像构建了2000-2020年安徽省夜间灯光数据集,估算了2000-2020年安徽省碳排放,考察了碳排放在时间和空间上的变化趋势,同时探讨了碳排放与经济发展之间的相互作用机制。结果显示:(1)对比4种预测模型,CNN-BiLSTM深度学习估算模型精度最优,在显著性水平P<0.001情况下,R2为0.8823,MAE为23.0067,MSPE为16.39%,RMSE为33.6161;(2)安徽省区域碳排放空间分布存在显著差异,最高地区年均碳排放为897万t/km^(2),碳排放极热点区从10个降至9个,极冷点区从0增至3个;(3)2000-2020年安徽省碳排放呈增长趋势,增速最高值为6.15万t/(km^(2)·a),碳排放量与增长速率在空间分布上具有较高的相似性;(4)碳排放与经济发展之间脱钩状态逐渐改善,平均脱钩系数为0.4814,脱钩状态以弱脱钩为主;(5)安徽省的碳排放受到人均GDP和人口规模的正向影响,且正向贡献度逐渐减弱,而能源结构和能源强度则对其产生负向影响。

面向对象的安徽省基本地貌类型划分方法

以30mSTRM1-DEM为基本数据源,采用面向对象思想,从多元地形因子提取、多尺度对象分割和对象分类规则等方面构建了双层次多尺度地貌类型划分方法,实现了安徽省平原、台地、丘陵、小起伏山地、中起伏山地和大起伏山地6类基本地貌类型的自动划分。研究结果表明:1)双层次多尺度地貌类型划分法能够有效实现中尺度地貌类型自动划分,平原类用户精度和制图精度分别为92.53%和69.63%、台地类为55.17%和77.00%、丘陵类为41.48%和54.65%、山地类为60.63%和62.63%,总体精度达68.32%;2)SRTM1-DEM数据能够较好地表达地貌形态基本特征,安徽省宏观地形因子提取的最佳分析窗口为3.13km^2;3)面向对象的分类方法整体分类精度优于逐像元分类法,且面向对象的双层次分类法优于其单一分割尺度分类法。

特大城市扩张梯度效应评估及驱动力分析——以南京、杭州为例

不透水地表是衡量城市化水平的重要指标,也是探究城市扩张格局的重要依据.以特大城市南京、杭州为研究对象,运用城市扩张指标法、梯度效应分析等方法分析1990—2020年特大城市不透水地表的时空扩张分布特征与演化趋势.结果表明:1)从扩张面积来看,进入21世纪以来,城市化进程明显加快,南京和杭州的不透水地表扩张显著;2)从动态变化来看,南京和杭州的城市扩张在时间、空间上有明显差异;3)从梯度效应来看,城市市区向周边城市辐射扩张,在距离、高程、坡度等维度上梯度效应明显;4)从驱动力来看,城市扩张发展是内力与外力共同驱动的结果,经济因素中第一产业、第二产业、第三产业产值的影响最为显著.

2001—2015年间我国陆地植被覆盖度时空变化及驱动力分析

基于MODIS-NDVI遥感数据反演计算了我国陆地2001—2015年地表植被覆盖度的空间分布,讨论了植被覆盖度的时空变化规律,分析了影响植被覆盖度近十几年来动态变化的主要驱动因素。研究结果表明:我国陆地植被覆盖度从2001—2015年,植被覆盖度总体上呈增加趋势,其中淮河流域、华北平原地区、以及黄土高原地区增加趋势显著。根据植被覆盖度在时间序列上的变化特征,可将其变化类型分为持续增长型、先减小后增长等六种类型,其中农业种植区基本为一直增长型,而主要森林覆盖区,特别是西南地区的植被覆盖度在研究时段内表现出波动性的变化特征。降水是驱动华北平原北部、内蒙古、以及西北大部分区域植被覆盖度动态变化的重要因素,东北、青藏高原等地区植被覆盖度受温度的影响较大,而在中国东南沿海地区,光照条件是影响该区域植被覆盖度的主要因素。

长三角城市群旅游发展空间格局及影响因素

文章运用GIS空间分析方法,以A级景区数、星级饭店数、旅行社数、旅游总人数和旅游总收入为指标,构建旅游发展指数,分析了长三角城市群旅游发展的区域差异性和空间结构特征,并探讨了旅游发展的影响因素。结果表明,长三角城市群旅游发展态势良好,市际旅游发展水平区域差异性显著,省际发展相对较为均衡,初步形成了上海、南京、杭州和池州四大区域旅游中心分布的空间格局,城市群发展效应已显成效;旅游发展与旅游资源禀赋、交通可达性以及经济发展水平具有较大的相关性,应从整合区域内旅游资源、注重人文景区的开发、完善交通体系及旅游接待设施等方面采取相应措施,进一步优化长三角城市群的旅游空间布局。

以项目为依托的“测量平差”多源数据案例辅助教学研究

针对"测量平差"课程内容和教学方式存在的问题进行了分析,提出了以项目为依托的多源数据案例辅助教学方式,并对其实施过程进行阐述;在此基础上从测量与制图能力、多源数据集成能力、数据处理及应用能力3个方面剖析了教学改革效果。结果表明:多源数据案例辅助教学方式能够在很大程度上加深学生对知识点的理解,锻炼其工程应用能力、提高专业水平,有望为测绘专业人才培养及学科发展提供参考。

基于虚拟仿真技术的遥感技术应用课程教学方法研究

探讨了在遥感技术应用课程教学中引入虚拟仿真技术,并对课程的理论进行实际应用仿真。实践证明,这一教学改革注重将仿真技术与专业课程教学相结合,提高了学生在遥感解译方面的实践创新能力,取得了良好的教学效果。

皖南国际旅游文化示范区旅游资源结构分析

旅游资源的质量与空间结构直接影响区域旅游的空间布局和发展态势。以皖南国际旅游文化示范区为研究对象,采用类型强度结构、最近邻比R、α指数、β指数、γ指数、通达度指数、紧密度指数分析其旅游资源的空间结构。研究发现:整体旅游资源类型齐全,旅游资源数量多、等级高、集聚性强,以黄山市为核心聚集区;整体连接度及环路结构较好,交通网络覆盖广且区域中心密集性较强,呈现东强西弱的差异;总体通达度处于中等水平,呈现从市级城区中心到周边区县逐渐下降的格局,节点间移动较通畅,平均通达度为199.78,总体平均径路长为3.61;区域形态较紧凑,连接性、通达性及发展位势相互叠加。提出了优化资源空间结构与提升通道网络水平的建议。

内插方法对黄土丘陵DEM精度的影响

内插方法是影响数字高程模型精度的主要因素。以黄土丘陵样区为例,采用检查点、等高线套合等方法对内插结果进行精度分析,并在此基础上分别提取坡度、坡向等地形因子进一步评价各内插方法的优劣。实验结果表明:1)利用检查点法、等高线套合法进行精度分析的最优插值方法为径向基函数算法,样条函数插值次之;2)利用地形因子进行的精度对比分析结果显示样条函数插值方法最优,径向基函数算法次之;3)两种方法一致表明在实验区自然邻域插值、反距离加权插值(IDW)、Kriging插值的插值效果相对较差。

基于地名的自然村聚落空间分布特征研究

地名作为对地表特定地域空间的指称,可以反映特定时期地域的地貌、水文等自然环境特征。以安徽省滁州市8个市(区)县的19603个自然村聚落地名为基础,基于多距离空间分析和核密度分析方法,分析和挖掘地名中自然村落聚落的空间分布特征。滁州市自然村的分布总体呈现显著的聚集分布,其中全椒县与来安县的自然村聚落密度最高。19603个自然村聚落地名与自然地理要素有关的为4175个,占21.30%。其中以水文类要素命名的自然村地名最多,占所有以自然地理要素命名地名的61.34%;地貌类的地名占38.66%。通过对滁州的地名和地貌分析,发现其命名及分布与该区域的地形地貌有着密切的关系,且地名类型的分布随高程呈现出一定规律。水文类地名自然村分布也能够在一定程度上指示区域水文及水资源状况。

高分辨率遥感影像深度迁移可变形卷积的场景分类法

近年来基于深度卷积神经网络的高分辨率遥感影像场景分类成为广泛关注的焦点。由于现有深度卷积神经网络对遥感场景影像的几何形变不具有稳健性,本文提出了一种基于深度迁移可变形卷积神经网络(DTDCNN)的场景分类方法。该方法先利用大型自然场景数据集ImageNet上训练的深度模型提取遥感影像的深度特征,然后引入可变形卷积层,进一步学习对遥感场景的几何形变具有稳健性的深度特征。结果表明:增加可变形卷积后,DTDCNN在AID、UC-Merced和NWPU-RESISC45数据集上的精度分别提高了4.25%、1.9%和4.83%。该方法通过对场景中不同目标进行感受野自适应调整,增强了空间采样位置能力,有效提高了遥感场景分类的精度。

基于TM影像的黄山市森林空间分布特征分析

研究森林空间分布特征对更好地经营和管理森林资源有着重要意义。在面向对象森林类型信息提取的基础上,选取道路缓冲区、水体缓冲区、坡度变化、降水分布等因子,分析不同森林类型的变化情况,以期探索森林资源在地理空间上的变化规律。本研究可为森林资源经营管理提供参考。

结合面向对象和深度特征的高分影像树种分类

针对传统手工提取特征方法需要专业领域知识,提取高质量特征困难的问题,将深度迁移学习技术引入到高分影像树种分类中,提出一种结合面向对象和深度特征的高分影像树种分类方法。为了获取树种的精确边界,该方法首先利用多尺度分割技术分割整幅遥感影像,并选择训练样本作为深度卷积神经网络的输入。为了避免样本数量少导致过拟合问题,采用迁移学习方法,使用ImageNet上训练的VGG16模型参数初始化深度卷积神经网络,并利用全局平局池化压缩参数,在网络最后添加1024个节点的全连接层和7个节点的Softmax分类器,利用反向传播和Adam优化算法训练网络。最后分类整幅遥感影像,生成树种专题地图。以安徽省滁州市的皇甫山国家森林公园为研究区,QuickBird高分影像作为数据源,采用本文方法进行树种分类。试验结果表明,本文方法树种分类总体精度和Kappa系数分别为78.98%和0.685 0,在保证树种精度的同时实现了端到端的树种分类。

基于反规划思想的城市天际线量化分析

借鉴美学和反规划思想将天际线分成"图"与"底"两大构成要素,从不同空间视角构建能够有效体现城市环境及城市健康发展的城市天际线量化指标,在此基础上,应用视线分析等手段确立天际线控制方法,最后以滁州城市规划区为例进行相关的实验与分析。实验结果表明:1)滁州城区天际线"底"要素基础良好,"图"要素趋于破碎,"图"与"底"要素的融合程度较高,但总体标志性不强;2)天际线的分形维数与层次比随着观赏区位的变化呈现出较大的差异,其中,南湖天际线整体分形维数较高,为1.18,清流桥的前中后景层次比差异最明显,方差值最大,为0.068;3)山脊线遮蔽度相对较大,平均达到0.518,以琅琊山为例的限建区已有被破坏现象,影响天际线"底"要素,后续需要进行控制和保护。

MapGIS点状符号共享方法研究

地图符号共享是地理信息共享的重要组成,MapGIS地图符号共享的研究能够较好地丰富和完善地理信息共享内容。针对MapGIS点状地图符号模型,研究其数学模型和符号结构,引入面向共享的通用地图符号(OpenMapSymbol,文中缩写为OMS),构建一种从MapGIS点状地图符号到OMS点状地图符号的映射模型。经实验验证,MapGIS点状地图符号能够较好地映射到OMS点状地图符号中,实现了MapGIS点状地图符号到通用地图符号的共享。

基于数字足迹的游客时空行为特征分析——以南京市为例

以南京市为例,以网络游记为基本数据源,提出了旅游数字足迹结构化表达和建库方法,并结合文本分析和GIS时空间分析方法,从旅游形象、游客行为时序变异及空间格局等方面分析了南京游客时空行为特征。结果显示:(1)"历史"可作为南京旅游形象整体认知,且受气温和假期因素影响游客多选择在春夏季出游;(2)到访南京旅游景区空间最邻近指数为0.48,核心城区成为到访景区、游客聚集区域;(3)到访南京旅游轨迹空间上表现为由核心城区向外辐射,旅游流空间结构则以夫子庙为核心逐级向外展开。在此基础上,从旅游景区形象提升、旅游景区游客容量控制、旅游市场营销等方面探讨了南京旅游发展优化措施。

面向多分辨率DEM的河网相似性测度与分析

河网是地形结构的核心要素,能够有效地反映DEM对地表形态的刻画能力。实现不同分辨率条件下DEM河网相似性测度对DEM地形综合、DEM质量评估及DEM不确定性分析等研究具有重要意义。基于此,本文以黄土高原典型样区为研究区,基于5 m高精度DEM建立的多分辨率DEM数据集,构建了地形特征自适应的DEM河网自动提取方法,建立了综合拓扑关系、方位关系、距离关系及属性特征四维信息的河网相似性度量模型,并分析了河网相似性变化特征及其与地形参数的相关性。实验结果显示,河网自动提取方法的制图精度和用户精度均在90%以上,总体精度优于Passalacqua等提出的GeoNet方法,能够有效实现不同分辨率下河网较高精度提取;河网相似性度能综合反映河网空间分布特征的差异性,河网相似度与分辨率变化率之间的幂函数关系R2达0.978,且河网相似度与高程、坡度中误差分别表现为幂函数和对数函数关系,后者对数关系显著性优于前者幂函数关系。研究表明,在以河网作为DEM构建重要数据源的背景下,本文的研究成果可为DEM质量及其应用适宜性的定量评价提供基础。

顾及多分析尺度的地形部位面向对象分类方法

地形部位是地表形态的基本单元,其分类和提取在地貌发育、数字土壤制图、景观生态制图等领域有着重要的应用。康鑫等提出的多尺度Geomorphons地形部位分类法(简称多尺度Geomorphons法)利用高程相对差异信息和地形部位多尺度特征,可避免受地形属性计算及单一分析尺度约束而误分类,然而其存在分类破碎及分析尺度域难以确定的问题。基于此,本文以多尺度Geomorphons法为基础,提出了其适宜分析尺度域确定方法,建立了以初始地形部位数据层组合的对象多尺度分割和分类方法,进而构建了顾及多分析尺度的地形部位面向对象分类方法。以陕北黄土高原区域5 m分辨率DEM为实验数据,对面向对象分类方法进行了验证与评价。实验结果表明:(1)均值变点法可有效解决分析尺度域难以确定的问题,实验样区适宜分析尺度域为[5×5,33×33]栅格单元;(2)以0,255为二值化的地形部位数据层组合适用于多尺度分割,尺度、形状及紧致度参数组合影响分割结果,且对于实验样区存在最优分割参数;(3)与多尺度Geomorphons法相比,本文方法得到的地形部位分类结果完整性较好,在地表形态对应和地理认知等方面更具合理性。

一种优化高精度曲面建模的DEM构建方法

针对当前高精度曲面建模方法在基于高程散点构建DEM过程中存在形态失真的问题,提出一种顾及地表形态变化特征的模型优化方法。通过局部计算区域的坐标系旋转,重新构建了计算格网点周围点的高程之间的约束方程关系。该研究采用理论数学曲面和实地高程采样数据进行精度验证实验,结果表明,基于优化后的高精度曲面建模方法构建的DEM在平均绝对值误差、误差最大值、均方根误差等误差指标上相对反距离加权、普通克里格和样条插值等经典插值方法均有明显改善。此外通过山体阴影等方式进行比较分析,表明优化后的方法构建的DEM具有更高的形态精度。