基于贴近摄影测量的广西古墓葬数字化采集研究

以桂林市康僖王陵为例,通过测量与分析得出贴近摄影测量的主要影响因素和最佳建模参数,再分别对康僖王陵地宫内部和外围构建实景三维模型,为不可移动文物实现数字化提供一种研究思路。结果发现:(1)影响贴近摄影三维建模结果的因素主要有天气、距离和重叠率等;(2)贴近摄影测量适宜在阴天采集数据,当拍摄距离为2 m,横向与纵向重叠度为90%时,可获得王陵清晰模型;(3)康僖王陵的实景三维模型,实现了对古墓葬的数字化存档与保护,可为文物的修缮与利用提供参考;(4)实景三维建模文物还原度高,支持近距离观察和研究,有利于考古研究的开展。

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。

广州一小时生活圈的划分及其变化分析

一小时生活圈对区域经济发展、政府政策制定,以及居民的生产生活均有重要的影响。划分一小时生活圈主要用到地铁、国道、省道和县级道路等数据。其中地铁的影响最大,特别是在人口众多的大都市。文中以广州市为例,根据城市交通网络来划分广州市一小时生活圈,定量并精确地分析地铁对广州一小时生活圈的影响。研究结果表明:①2013和2020年广州市一小时生活圏基本上覆盖了广州市的10区2市以及周边的佛山市。②由于主城区基本是在越秀区、海珠区和天河区,2020年广州一小时生活圈中该3个区的面积比均为100%。③2013-2020年期间,黄埔区、番禺区、花都区和增城市是一小时生活圈中增长较快的区域,这些区域也是地铁增长较快的区域。④广州一小时生活圈基本上没有岛状区域,主要因为广州市地铁-公路网络相对比较发达。

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。

基于CA模型的城镇扩张模拟与分析

引入逻辑回归CA模型挖掘城市发展的转换规则,模拟/预测了佛山市的城镇扩张,并采用转移矩阵和景观指数等方法分析城镇化过程。结果表明佛山的城镇化过程侵占了大量的农田、森林和其它(包括果园和池塘等)用地类型。运用CA进行模拟,其总精度和Kappa系数可达到93.7%和0.86。通过景观指数分析,佛山城市发展将会更为聚集,其最大班块指数增大。在城市优先发展情景下,到2020年将有191 km^2农田将转变为城市用地,占所有农田(706 km^2)的27%。在保护农田和保护绿地的情景下,农田和绿地可以到较好的保护,但是它将会占用其它土地类型以满足城市扩张的需要。通过分析空间变量和城市用地的关系发现,各个空间变量对城镇化的廊道作用显著。

基于城市交通网络的广州“1小时交通圈”划分

"1 h交通圈"的确定对区域经济发展、城市远景规划,甚至居民的生产生活都有着重要影响。然而现有研究几乎都采用欧几里得距离(直线距离)方法定性地、粗略地表示"1 h交通圈"。为弥补这些不足,文章以广州为例,根据城市道路交通网络来划分广州"1 h交通圈",定量并精确地分析该交通圈。结果表明:1)广州"1h圏交通"覆盖了珠三角的9个主要城市,其中佛山受益最大;2)广州"1 h交通圈"的主要贡献对象是城际轨道交通和高速公路网;3)由于城市道路并非直线,广州"1 h交通圈"的范围集中在主城区的120 km缓冲区范围内;4)因为广州周边的交通网络发达,其"1 h交通圈"没有显现出很多的岛状区域。此外,广州"1 h交通圈"也对经济发展、政府服务、城市生活和基础设施建设有重要影响。

基于逻辑回归CA模型的溢油模拟与预测

结合逻辑回归方法和元胞自动机模型构建了逻辑回归CA模型,模型中的逻辑回归方法能够很方便地获取影响因子的权重,再设置起止条件等,便可以模拟出溢油的动态变化情况。把模型应用到Deep Spill项目的溢油模拟实验中,结果表明,从模型结果的形态看,模拟结果与检验结果吻合程度较高,能够很好地模拟出溢油扩散与漂移等重要的溢油特性。从统计分析中可知,模拟结果的总精度可达96.8%,Kappa系数达到0.834。

番禺区城市建设用地的廊道效应分析

廊道效应是交通网等产生的、由中心轴线向外随距离增大而逐步衰减的效应。目前,城市交通网络对城市建设用地的廊道效应正在受到越来越多的关注,但现有的对城市交通网络的研究主要集中在城市轨道交通和公路网络等方面,并没有考虑到人们出行越来越多采用的交通工具——地铁。因此,以广州市番禺区为研究区,运用GIS和RS分析了广州地铁对番禺区土地利用的廊道效应。先分别建立地铁线和地铁站点的缓冲区,再分别提取距地铁500 m,1 000 m和2 000 m范围内的土地利用信息,最后研究广州地铁沿线和沿站点的土地利用空间分异情况。研究结果表明,到目前为止,广州地铁线对番禺区的土地利用还没有明显的廊道效应,但广州地铁站点却对番禺区土地利用具有明显的分异作用。

利用自行车借还记录分析与挖掘空间位置信息

目前,大多数基于个体空间位置信息的研究只能对个体活动空间的特征进行粗略的描述,而无法挖掘群体偏好和个体间的关系。本文结合利用时间地理学理论方法,对地理时空数据进行分析和挖掘,得出个人活动区域的规模、个人行为及其相关对象间的关系等。试验表明,利用广东财经大学三水校区的自行车借还记录可以分析出学生的分布、地点间的联系紧密程度、就餐偏好、课程安排及人际关系等情况。

“3S”技术在现代地理教学中的创新性应用研究

"3S"技术带来了巨大的社会效益和经济效益,已受到世界各国的高度重视和社会公众的广泛关注。现代地理学是地理学和现代科技结合的最新阶段,同样也需要先进的"3S"技术的支持。文中以网络GIS与远程教育、基于LBS的位置共享与野外地理实习、虚拟现实与现实教学等例子说明了"3S"在现代地理教学的创新性工作。引入该技术也将会提高课堂教学效率降低教学成本,适应现代地理学的发展,增强学生的理解能力。

学术研究引导下的现代地理教学改革

现代地理学是地理学和现代科技结合的最新阶段,但是受到传统教育的影响,培养出的学生往往是创造能力差,解决实际问题能力差,综合运用能力差。因此本文将学术研究的思路引入到现代地理教学研究中,从文献阅读、学术交流和科研实践等三个方面进行阐述,既让学生掌握知识,对知识融会贯通,提高学生的主观能动性,又要增强从事科研活动能力与创造性劳动的技能,提高地理学的教学教育质量,为培训现代地理学人才做出贡献。

耦合集合卡尔曼滤波的非线性参数估计

准确的参数对于非线性模型或者函数有极为重要的意义。但是在实际应用中,输入的参数常常带有一定的偏差,因此在预测中非线性模型(函数)往往得不到满意的结果。把集合卡尔曼滤波方法引入到非线性模型(函数)的参数估计中,并采用基于联合状态向量的方法在同化时刻同时更新模型(函数)的状态和参数,该方法可以通过同化观测数据,动态地调整参数和结果,使得参数能够自适应地变化,同时也能较好地释放积累的模型误差。将该方法应用于随时间变化的二维非线性模型(函数)中,实验表明,该方法能够准确地估计出模型参数值,同时也表现出很好的鲁棒性和自适应性。

人文地理专业的地理信息系统课程案例式教学改革及其思政融入

随着“3S”技术的普遍应用,国内很多高等院校都开设了地理信息科学(GIS)专业,培养出很多高水平专业人才。许多财经类院校的人文地理与城乡规划专业也开设了地理信息科学相关课程,对于非GIS专业,如何提高GIS相关课程教学质量和学生实践能力,如何使学生将GIS课程知识与自身专业相结合并学以致用,是授课教师一直探索的问题。该文以广东财经大学人文地理与城乡规划专业的地理信息系统课程为例,分析当前课程教学中存在的难点并提出相应的改进措施。此外,还以案例的形式嵌入思政元素,为非GIS专业的地理教学提供一定参考。

地理模拟优化系统GeoSOS软件构建与应用

在提出的地理模拟优化系统概念的基础上,进一步构建了整合的软件系统GeoSOS,以解决地理信息系统(GIS)目前在对过程分析存在功能不足的难题。作为GIS的重要扩展,该系统由3个重要模块组成:地理元胞自动机(CA)、多智能体系统(MAS)和生物智能(SI)。地理元胞自动机模块包含了常用的CA模型,包括MCE-CA,Logistic-CA,ANN-CA,Decision-tree CA等,为用户提供了一种选择最佳模拟模型的方便环境。GeoSOS能根据训练数据,自动获取最佳的模型参数。该系统还将MAS和SI引进模型中,提高了对复杂地理过程进行分析的能力。另一特色是具备了将模拟和优化耦合的能力,由此能大大改善模拟优化的结果,为复杂的资源环境模拟和优化提供了强有力的过程分析工具。

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。

基于元胞自动机的海上溢油扩散模拟

利用逻辑回归算法和决策树C5.0算法分别获取溢油扩散的转换规则,并构建了基于逻辑回归的CA模型和决策树CA模型。这两个模型仅需要设置起始影像、影响因子和权重等少数的变量,便可以方便地模拟出溢油的动态变化情况。把逻辑回归CA模型和决策树CA模型应用到Deep Spill项目的海上溢油模拟实验,结果表明逻辑回归CA模型的模拟总精度达到96.4%,Kappa系数达0.893,而决策树CA模型的模拟结果更为理想,其精度和kappa系数分别提高了0.2%和0.006。利用元胞自动机能够很好地模拟并预测出海上溢油的动态变化,可以满足对溢油快速响应的要求。

KML标记语言规范及其与GML的交换研究

KML是一种采用XML语法与格式的语言,被Google Earth和GoogleMap使用,用于描述和保存地理信息。GML从发展开始到现在,内容越变越多,给软件开发带来了难度。而KML强调的是显示数据,其空间数据的几何属性远没有GML那么复杂。介绍了GML和KML的语言规范,研究了实现GML向KML转换的方法,并给出了示例。

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。

基于灰色聚类评估法的城市热环境空间分析

随着城镇化水平不断提高和全球气候变暖,城市热环境越来越受到关注。热环境是无法精确预知与预测的灰色系统。文章以城市热环境为切入点,对影响热环境的各驱动因子进行灰色优势分析,结果表明:在地理位置、日照、海拔、大气状况一定的条件下,城镇化水平对热环境起着决定性的影响,城镇空间扩展面与热环境过载区域基本吻合,除此之外绿地指数、地表层湿度、工业用地率的灰色优势度也较高,而地区生产总值强度,工农业总产值强度,人口密度的灰色优势度较低。在灰色优势度分析基础上对灰色聚类方法进行优化,利用优化的灰色聚类方法对研究区进行热环境评估分级,其与遥感反演地温平均重合率83%,更能反映热环境的形成原因。由于灰色聚类评估还存在主观因素影响如白化权函数的确定等以及遥感数据的不确定性,模型中的定量精确度有待进一步研究。

国际双核大都市跨关税“口岸—功能区”可达性便利化策略分析——以深港为案例

在“一国两制”框架下,深港快速成长为一体化的国际双核大都市,如何降低“一国两制”关税差异产生的通勤成本,已经成为粤港澳大湾区高质量发展亟待破解的关键问题。基于地铁和城市功能区数据,文章采用可达性、核密度来估算关税两翼功能区间的时效性和便利性等。研究发现,75分钟通勤时间为深港联通效率的转折点,通关时间和可达性区域面积表现为开口向上的抛物线函数关系;深港双城商务区、商业区、居住区、工业区通勤时间大部分为60~75分钟,未实现45分钟内舒适范围。深港两城大都市建设需要进一步优化深港通关制度衔接,降低通关时间成本,推动深港同城发展,高效推进粤港澳大湾区建设。