SVM用于LiDAR数据的地物分类

LiDAR具有探测地表垂向结构的能力,目前还无法被其他遥感源所取代。本文提出通过变换点云提取LiDAR纹理特征,利用支持向量机(SVM)进行训练和分类,并与基于神经网络的分类方法进行比较。试验结果表明,SVM能在训练精度和推广能力之间取得折中,可有效地避免LiDAR地物分类证据不完备引起的过拟合问题,适合于LiDAR地物分类。

基于分区域的元胞自动机及城市扩张模拟

元胞自动机用于模拟城市扩张具有很好的空间建模能力,通常采用的建模方式将影响因子的空间条件作为线性要素对待,而在元胞转换规则建模中考虑影响因子的空间非线性特征更逼近真实状况。该文提出一种基于分区域的元胞自动机模型,通过划分各个全局影响因子的重要性子区域,计算不同类型区域中各因子对土地利用转换的影响强度,从而得到全区域的空间非线性转换规则。利用该模型模拟东莞市1988—1993年的城市扩展过程,并与Logistic模型模拟结果对比,表明这种有空间约束条件的分区域元胞自动机模拟精度更高,能有效模拟城市扩张的空间格局。

基于地面约束的滨岸湿地微地貌LiDAR检测研究

应用激光雷达数据生产高精度的数字地面模型,可为滨岸环境的研究提供精细的微地貌数据。提出用地面特征约束斜率分割区域,对陆面点采用小角度多重迭代分割,提取沟槽特征的方法;设计了一个综合应用斜率分割、密度和反射强度分割、高度分割来提取水下地形、出露沙洲、有水沟槽地等地面特征的技术方案。以佛罗里达州西海岸C itrus County滨岸地带作为研究区域,根据滨岸湿地地面要素在激光雷达点云中的特征,将其划分为滩涂、沟槽、出露沙洲、浅水水下地形,建立了的微地貌地面模型。通过对地面的拟合度检验以及光学影像目视解译对比,证明所采用的分割方法与常规建模方法相比,能更有效的处理地面破碎和水域环境下的点云分割工作,提高了DEM建模精度。

珠江三角洲第四系软土层DTM初步研究

从珠江三角洲第四系沉积环境入手 ,分析建立珠江三角洲第四系沉降体系 DTM模型的原型与约束条件。论述了利用 GIS建模的技术路线、珠江三角洲边界线的赋值及其引入的误差、地层的地理编码、DEM质量等问题。

基于像元信息分解的城市绿地信息自动提取系统

为了快速而有效地监测城市绿地的变化,建立了基于遥感和GIS的城市绿地自动识别系统。系统利用像元信息分解的方法,将城市环境下的像元信息分解为绿地、水体、土壤、水泥地等4种地物端元组份信息,求解绿地在混合像元中的丰度,并允许自由设定判定绿地像元的阈值,以便通过调整达到分离的最优分离结果。此外,系统也集成了绿地信息的空间分析以及统计分析识别等功能。最后,以深圳市罗湖区和福田区TM影像作为实验区,将系统自动提取的绿地面积和目视解译的结果进行对比,准确率达到98.7%。

基于神经网络的元胞自动机与土地利用演化模拟——以广州市白云区为例

城市发展过程中存在多种土地利用类型的相互转换,掌握其演化规律有助于制定出合理的土地利用规划。传统元胞自动机(CA)在模拟城市扩张过程时,多种土地利用类型间的转换十分复杂,往往难以获得转换规则。本文利用神经网络构建了多类型演化的CA模型;从城市演化的历史数据中进行学习,挖掘出控制土地利用方式转变的空间要素权重,利用广州市白云区2005—2007年间的土地利用历史演化数据训练神经网络后,对2009年研究区的土地利用结构进行了模拟。对比同期的真实土地利用格局,模拟结果的平均精度达到77.65%。

规划导向的CA约束方法与城市用地格局变化预测——以广州市白云区为例

城市发展是一个复杂系统的演化过程,掌握其发展规律并用于预测城市形态变化在城市理论和城市规划管理中有重要意义。一般约束性元胞自动机(CA)无法模拟存在时空分异的约束条件,文中提出一种时、空可变的规划导向约束条件表达方法,将城市发展战略调整、建设周期等外部条件变化用时间变量和空间变量表达,模拟出动态变化的CA外部环境,逼近城市受动态规划条件影响下的演化过程。以广州市白云区为例,对"十二五"规划中城市发展战略继承和调整并存的现象进行了情景模拟;构造了地铁线路、重点发展区两个规划方案在2010―2015年间建设过程的动态约束条件,模拟出规划导向下2020年时的城市格局。预测结果显示,未来10年城市发展仍然是以沿主要交通网络和以老城区为中心的放射状规律扩张,白云区城市面积将达到301.62km^2。

基于ArcGIS Server地理网络分析系统的实现与应用

地理网络分析是项重要的GIS空间分析功能。利用WebGIS技术为公共用户提供包括地理网络分析在内的分析工具是共享操作研究的一个重要应用研究方向。讨论了基于ArcGIS Server二次开发上的地理网络分析系统的设计方案。将调用的分析模型API函数集成为系统功能的实施关键技术。把道路追踪、资源分配等事务在Internet环境下应用与模拟,系统显示出功能齐备、良好的人机交互性能、稳定的空间运算过程等优点。能够满足地理网络分析的事务性和商业化的需求。

基于多源遥感的莺歌海滨岸环境特征分析

采用综合多源遥感方法提取地表信息,结合文献资料和实地调查数据探讨莺歌海滨岸带地面要素的分布特征及其相互关系。主要讨论了综合激光雷达(LiDAR)、极化合成孔径雷达(SAR)、光学和光谱遥感数据进行地表信息提取的适用方法,包括建立精细潮位线模型、近岸微地貌模型,并进行沙化土地、植被、湿地的提取与分类;分析了莺歌海滨岸区的海岸形态、土地退化、湿地与植被分布以及自然景观结构的特征。研究表明,综合遥感方法能有效地支持地表环境特征提取;研究区内滩涂和湿地资源利用不合理;存在较高的土地退化风险;湿地开发与盐场生产活动为人地关系的核心矛盾。最后提出了相关的综合治理建议。

WEB GIS在高校地理专业的创新性教学研究

WEB GIS是地理信息技术与互联网技术相互结合的产物。高校地理专业知识具有区域性、综合性的特点,在教学和学习两个方面对空间数据和空间分析能力的要求都比较高。引入WEBGIS技术为地理学高等教育提供强大的技术支撑,有助于提高课堂教学效率、降低教学成本,比传统的教学方法更能适应现代地理学的发展,有助于培养学生的创新能力。

基于夜间灯光数据的珠三角地区镇级GDP估算

高精度地表GDP分布数据是开展小尺度区域发展相关研究的关键数据,但通常难以获得完整数据序列。文章比较了DMSP-OLS和NPP-VIRS两种夜间灯光数据在小尺度单元GDP估算工作上的适应性,证实NPP-VIIRS数据在镇级GDP估算中有更好的性能。利用修正后的NPP-VIIRS夜间灯光数据建立珠三角地区镇级GDP估算模型,并通过地区差异系数对估计结果进行校正。对2013年镇级GDP估算的实验结果总体精度达到85%。估算结果能够用于填补珠三角地区部分镇级GDP统计数据缺失,为相关研究获取、对比GDP数据提供技术手段。

快速城市化地区景观生态安全时空演化过程分析——以东莞市为例

依托"压力—状态—响应"概念框架模型,建立景观生态安全评价指标体系,以东莞市为例,研究区域景观生态安全时空发展变化过程,揭示快速城市化地区生态安全发展变化的规律。结果表明:1988、1997和2005年东莞市的平均生态安全综合指数分别为0.497、0.436和0.395,区域总体生态安全从中高安全状态逐步降低到中低安全状态;生态中低安全的区域空间上从"市中心—镇中心"沿"市中心—镇中心—道路"不断扩张。采用以像元为中心的公里网格滑动模板的指标作为像元的评价指标,可以有效解决景观结构指数等指标的计算,在生态安全等级划分时边界过度很平滑,景观尺度的生态安全评价可以为生态可持续发展政策的制定提供科学依据。

基于集合卡尔曼滤波动态优化CA模型参数的方法

传统元胞自动机(CA)模型的转换规则不随模拟过程的时间和空间而变化,难以模拟和表达非线性地理过程。提出基于集合卡尔曼滤波(EnKF)动态优化CA模型参数的方法,以提高模型对复杂地理过程模拟的适应能力。通过引入集合卡尔曼滤波到CA模型中,将模型参数与模型状态整合成一个联合状态矩阵(joint state matrix)。再把该矩阵与观测数据输入到EnKF更新方程中,计算出新的参数值,并自动更新到模型中,从而实现动态调整模型运行轨迹,以更好地适应城市发展的过程模拟。将此方法应用于东莞市的城市模拟试验中,优化后的CA模型能在单参数和多参数优化中正确地调整模型参数,使其迅速地收敛于真值并趋于平缓,也能降低模型误差并获得更好的模拟结果。

广东旅游休闲产业空间布局模式的构建

从大珠三角与其周边地区的地理梯度特征,可见大珠三角在广东地理、经济、文化中的核心地位,其周边地区的边缘地位。这种“核心”与“边缘”或“中心”与“外围”的关系实际上构造了一个相对稳定的旅游系统,前者主要成为旅游客源地,后者主要成为旅游接待地。大珠三角城际在空间上的逐步融合,构成了广东“环大珠三角城市群游憩带”和“点-轴树状游憩网”,以及“南部濒海游憩廊”的旅游休闲产业空间布局模式。

动因与机制——对旅游地社会文化环境变迁理论的研究

制约旅游地社会文化环境变迁的动因主要在于外界旅游流对旅游地的静态平衡系统产生冲击和干扰,分析旅游地社会文化环境变迁,必须从构成"流"的要素入手;旅游者及其携带而来的物能流与旅游地各主体要素(政府机构、旅游企业、旅游地原生居民等)的竞争与协调产生旅游地社会文化环境变迁的动力机制。

阿拉斯加北极滨海平原极地湖泊的水深遥感反演

北极滨海平原地区的湖泊水体深度对理解极地地表过程和环境变化具有重要意义。利用遥感数据反演极地湖泊水体深度具有快速和大范围的优势,但目前在极地湖泊中的研究较少。以遥感探测阿拉斯加极地湖泊深度为研究目的,实施并验证了Stumpf水深反演模型对于极地湖泊深度遥感反演的工作方法,且对该地区16380 km2范围内分布的3 187个湖泊进行了同期深度反演,并利用船载声纳仪实测湖泊水体的深度数据对反演结果进行精度验证。结果显示水深反演结果的平均绝对误差和均方根误差分别为0.37与0.54 m,表明利用遥感技术适用于反演极地湖泊的水体深度。实验结果显示阿拉斯加北部滨海平原极地湖泊平均深度具有沿山麓向滨海平原逐渐下降的趋势。

深圳产业演进规律及空间分布格局

根据1979—2012年深圳企业数据,以ADF方法进行单位根检验,发现企业时序变量为1阶单整序列,继而进行协整检验和Granger检验,结合VAR和VEC模型计量结果,探讨了深圳第二产业和第三产业企业在演进过程中的长期均衡关系、短期因果关系和动态冲击影响,并基于企业区位熵法对产业演进结果的空间表现形态进行了分析,发现深圳产业发展过程中存在协整关系,第三产业企业增长是第二产业企业出现的Granger原因,脉冲响应函数反映两者相互的动态影响,产业协同演进结果空间分布上存在着分异现象。在研究结果的基础上提出相应的政策建议,以期促进城市产业合理演进。

基于GIS和面板数据的城镇集聚能力极化现象研究——以东莞市为例

在潜力模型基础上,提出了伪潜力指数,将其应用于定量描述城镇集聚能力的极化过程,并分析城镇规模和交通条件对集聚能力的影响。为了消除时间段上存在着常数的变量问题,通过面板数据分析(Panel Data Analy-sis)验证研究结果。将该方法应用于分析东莞各镇区1997-2005年城镇集聚能力的空间特征及其变化,探讨城市内部是否存在极化现象。结果表明,镇区集聚能力在空间上存在聚类;集聚能力的变化使极化现象在全市范围内逐步加强,但在经济核心地带内部出现了反极化现象。综合城镇规模对集聚能力的提高更加显著,其空间格局奠定了集聚能力的空间分布状况,从而决定了经济发展要素流动的方向,产生极化现象。选取净迁入人口和实际利用外资情况建立面板数据模型,估计结果证明潜力指数计算结果与人口和资金的吸引呈正相关。

广州地铁网络的可达性分析

以广州地铁网络为研究对象,使用ArcGIS软件并以加权平均旅行时间为指标,分析了广州地铁网络的可达性。结果表明,高可达性地区集中在老城区,并圈层式向外围扩张,呈现出多级格局。在可达性较高的区域中,还呈现出指向换乘站的特点。研究还发现,可达性较高的地铁站点均位于市中心区域、人口密集区域。而可达性较低的站点全部位于缺少换乘点,且人口密度相对低的南沙区。

湖泊表面温度的单通道热红外遥感反演研究——以北极滨海平原融冻湖为例

基于TM影像的单通道热红外遥感数据反演了阿拉北极滨海平原融冻湖的表面温度,利用实地湖泊水体温度传感器所测量的水体温度进行了反演结果的精度验证。通过对比4种不同的单通道热红外遥感数据地表温度反演算法,发现其反演结果均与实地测量湖表温度高度相关,但精度存在差异,其中通用单通道算法(SC^(JM&S))的湖泊表面温度反演结果精度最高,获取均方根误差达0.45K,且该算法输入参数仅需大气水汽含量一项,适用于北极滨海平原地区的湖泊表面温度反演。湖泊表面平均温度的空间插值结果表明研究区的湖泊表面温度受纬度和海洋性气候影响显著,在空间分布上具有沿内陆向滨海地区递减的趋势,且一阶趋势面的等值线与东北方向的波弗特海岸线近乎平行。