基于景观指数和核密度估算的江苏省耕地空间分布特征分析

耕地空间分布特征和耕地集聚程度,可以为制定合理有效的耕地保护、耕地资源利用政策提供理论依据。本研究利用高精度耕地地块数据,采用耕地指数、景观指数、核密度估算和空间自相关等方法对江苏省耕地的空间分布特征进行分析。结果表明:(1)江苏省耕地指数空间分布呈北高南低的特征,耕地高比重区分布于苏北和苏中,低比重区分布于苏南;耕地指数的空间分布整体上具有较强的空间正相关,呈显著的集聚状态;耕地高比重集聚区分布在苏北,低比重集聚区分布在苏南。(2)江苏省耕地景观指数的空间分布差异明显,平均斑块面积指数排序为苏北>苏中>苏南;斑块密度指数和边界密度指数排序为苏中>苏北>苏南;面积加权平均形状指数和面积加权平均分维数排序为苏南>苏中>苏北;边界密度指数和面积加权平均分维数在空间分布上具有显著的空间正相关;平均斑块面积指数、斑块密度指数和面积加权平均形状指数的空间自相关性均不显著。(3)江苏省50%以上地区耕地的平均斑块面积指数、面积加权平均形状指数和面积加权平均分维数随着耕地密度的增大而升高;全省70%以上地区耕地的边界密度指数和斑块密度指数随着耕地密度的增大呈先上升再下降的趋势。

基于核密度估算的都江堰耕地破碎化趋势及特征分析

通过样方分析与核密度估算揭示了都江堰市耕地时空演变特征,采用景观格局指数法分析了都江堰市耕地破碎化趋势变化,最后探究了耕地破碎度和人工干扰度之间的关系.结果表明:都江堰市耕地资源集中分布于东南部平坝地区;研究期内都江堰市耕地破碎化程度增大;耕地破碎度与人为干扰度紧密相关,破碎度高的区域受人为干扰程度大,破碎度低的区域受人为干扰程度小.根据耕地在各密度区呈现的不同特点,可为都江堰市耕地整理整治提出针对性的建议.

甘肃省张掖—永昌地区土壤有机碳密度估算及其空间分布特征

对甘肃省张掖—永昌地区土壤有机碳密度及其空间分布特征进行研究,从地表和深层土壤有机碳密度估算来看,测区有机碳密度在全国处于较低水平,其中表层土壤有机碳密度在山丹军马场地区为最高,深层土壤在中山丹军马场和张掖市区最高,且高于表层土壤,这与张掖湿地深部的还原条件下,有机质被较完好保存有关。从土壤类型来看,有机碳密度最高的是黑钙土,次为黑土,沼泽土最低。在各种土地利用类型中,园地土壤有机碳、无机碳、全碳密度均最高,草地最低。从地貌单元看,准平原中有机碳密度最高,中山次之,风积地形最低。可以看出,土壤类型、土地利用类型、地貌等都会对有机碳密度产生影响。

基于Landsat OLI影像及 NPP-VIIRS灯光数据的武汉市人口密度估算

利用人口统计数据、Landsat OLI和NPP-VIIRS夜间灯光数据,分别提取武汉市主城区及城乡结合部的不透水地表盖度,并结合人口统计数据对武汉市15 m×15 m格网的人口密度进行遥感估算。结果表明:(1)遥感估算结果与统计数据回归方程的决定系数为0.876。根据城市的不同发展程度分区域提取不透水地表盖度精度很高,且利用不透水地表盖度和人口分布的关系估算人口密度的方法可行,能够满足精度要求。(2)武汉市人口呈现出明显的沿长江两岸向外逐渐扩散的空间分布特征,主城区的人口集中分布在长江、汉江及东湖沿岸,而城乡结合部的人口主要分布在主城区边缘和各区的行政中心城镇,其余区域人口分布较为零散。(3)夜间灯光数据和道路数据的加入可以有效提高利用不透水地表估算人口密度的精度。

基于深度学习的耕地非农化遥感监测与时空分析——以开阳县为例

如何快速发现耕地非农化违法行为,并了解其空间分布和变化过程是从根本上减少耕地非农化行为的核心问题。基于多时相遥感影像数据,本文建立了一套耕地非农化监测指标体系和具有本地地形、地物特征的样本库,利用深度学习技术搭建遥感变化检测模型,将其应用于开阳县耕地非农化的时序化监测中。在此基础上,运用核密度估算法分析探讨区域耕地非农化的时空分布特征。应用结果表明,将卫星遥感与深度学习技术相结合,可实现大范围内耕地非农化的快速动态监测,开阳县2021年4月—2022年12月监测到的新增违法非农化行为整体呈下降态势,但存在局部聚集区域,且违法数量的高低表现出较为明显的季节特征。

基于儿童户外活动特征解析的社区活动空间更新建设策略研究

【目的】为响应国家“十四五”规划提出的建设儿童友好城市的政策要求,应探索儿童友好的、适宜儿童活动的社区空间环境更新建设策略。【方法】以成都市3个儿童友好型社区试点中的4类活动空间为例,采取社区游憩行为观察系统、核密度估算以及现状调研等方法,采集并分析儿童户外活动情况及社区活动空间环境特征,并建立相关性模型,探究影响儿童户外活动的社区空间环境因子。【结果】发现多个环境因子对儿童活动有显著影响,包括道路平整度、场地规模等,其中看护空间、游戏设施类型、休憩设施、商业设施可达性是影响儿童户外活动密度、时长、活动类型多样性的关键环境因子;据此归纳出促进儿童户外活动的社区空间环境重点建设方向包括:1)合理规划规模较大且毗邻儿童商业的平整场地;2)增设具有吸引力的、完善的配套设施;3)布置合理的看护休憩空间;4)植入新颖多样、互动性强的环境要素。【结论】为建设促进儿童户外活动的社区空间提供了科学依据,有助于在社区中为儿童营造健康友好的成长环境。

临安青山湖绿道游客游憩行为研究

以临安青山湖绿道为研究对象,采用行为观察法、问卷调查、核密度估算法,分析游客游憩行为与其影响因素,探究青山湖绿道游客的时空分布特征。结果表明:郊野绿道的来访游客偏年轻化,以附近和主城区的中青年群体为主;气温和空闲与否成为游客出行的关键因素,秋季来访游客日均人流量呈倒“V”形走势,游客集中在14:00左右;空间的开敞度、可达性、铺装绿化程度和公共服务设施的完善程度是绿道空间品质的主要影响因素;游客的空间分布表明,游客的游憩行为受环境要素影响较高,观赏通行类游憩行为分布波动大,集中分布在路径型空间;静态休闲类游憩行为主要分布在面域型空间;文化消费类游憩活动集中在入口广场空间;而体育锻炼类游憩行为分布波动小。

利用遥感影像自动估算深圳福田城市人口

利用遥感数据获取人口数据,可以弥补传统人口普查方法费时费力的缺陷。本文对手工遥感图像人口估算方法进行改进,提出一种基于GIS技术自动从大比例尺航空遥感影像中估算城市人口数量的方法。选择深圳市的六个居委会作为样区,根据已知居委会人口数量,利用土地利用密度法,求取各种居住类型的人口密度的最佳近似解。然后,在ArcGIS软件环境下,自动提取出深圳市福田区各居委会每种居住类型的面积。最后,利用人口密度和居住类型面积,对福田区各居委会人口数量进行估算。实验表明,此方法可以减少人口数量估算时间,获得较满意的人口估算结果。

一种新颖的基于密度的祛噪声方法

由于采集技术和设备的局限,以及外界的各种干扰,采集得到的数据中常常参杂着噪声,直接影响着后续数据分析的结果.传统的祛噪声方法,或是依赖于数据服从某一特定分布的假设,或是只能对服从单一分布的数据进行祛噪声处理,这些固有的缺陷大大降低了处理后数据的可信度.本文提出了一种新颖的基于密度的祛噪声方法,并应用在实际交通数据的处理中.通过与传统方法的实验比较,结果表明该方法摒除了传统方法的缺陷,能够对服从多个相异分布的数据进行有效的祛噪声处理,且处理后的数据能够很好地保留系统本质的特征.

基于行为观察法的城市公园老携幼人群游憩行为与环境特征研究——以福州温泉公园为例

在人口老龄化与多孩生育政策的相互作用下,隔代抚育成为当前中国社会的普遍现象,老携幼出行的现象也随之增加。现有研究多从单一人群视角出发,缺乏对该类特殊人群的整体考虑。以福州温泉公园为例,通过游憩行为观察法对老携幼群体的游憩行为进行调查与分析,总结环境特征影响因子,探究行为与环境特征之间的关联性,结果表明:依据儿童的行为能力水平将老携幼人群分为老年人主导型、老年人辅助型、儿童独立型三类,三类组合在出行规律、行为特征、空间分布上存在差异性;根据样地特征,从游憩设施水平、休憩服务设施水平、活动场地水平、自然要素水平4个维度,归纳出14项环境特征因子;对环境—行为进行相关性分析后发现,休闲游憩类行为主要与游憩设施水平相关,通行散步类与体育健身类行为主要与活动场地水平显著相关,社会交往类行为仅与社交氛围相关。

一种基于静态图像的高密度人群场景人群密度估计算法

高密度人群场景容易引起突发和敏感事件,高密度人群场景的人群密度统计,采用常规的人工统计方法非常困难。文章提出了一种基于静态图像特征的高密度人群场景人群密度估算方法,选取角点和灰度共生矩阵作为图像特征,并分别采用线性回归、径向基神经网络和支持向量机作为拟合算法,进行了人群密度的估算分析。实验结果表明,采用支持向量机和灰度共生矩阵的组合结果较好,估算算法可行,具有一定实际应用价值。

基于视觉分析的景区人流密度检测系统

随着经济的发展,人们关于物质生活的需求越来越高,更多人愿意在空闲时间前往旅游景点放松身心,但是如何在观光的同时避免意外的发生,成为了许多旅游景点所要考虑的问题。为了解决这一问题,本文提出了基于视觉数据对景区人流密度进行分析的方法。

丹江口市耕地空间格局演变分析

【目的】无论是耕地质量评价研究还是耕地景观格局研究,各体系已相对成熟,但将二者结合的研究方法还相对较少,亟需开展相关研究拓展耕地格局研究方法与研究思路。【方法】课题组以湖北省丹江口市为研究对象,基于景观格局指数以及核密度估算法对研究区2010—2020年的耕地空间格局演变情况进行分析。【结果】(1)2010—2020年,丹江口市景观类型水平方面的耕地面积(TA)、聚集度指数(AI)、斑块所占景观面积比例(PLAND)都呈现出先增后减的特征;而斑块数量(NP)与耕地破碎度(NP/TA)数值一直增加。(2)除了丹江口水库附近以及武当山旅游经济特区,研究区其他地方的核密度值均较高,且高值整体向北移动。【结论】(1)丹江口市的耕地在研究期间受人类活动影响越来越大,破碎化程度不断增加,耕地图斑的外观形态趋于规则化,故平均斑块形状指数(MSI)呈现下降的趋势。(2)丹江口市耕地核密度值及其变化趋势主要受丹江口水库附近水位变化反复以及旅游业发展的影响。

“点—轴”理论视域下屏边县全域旅游空间研究

在旅游规划的过程中,对于旅游空间格局的构建往往采用主观经验的方式,缺少对客观数据深入的科学分析。现以屏边县为例,基于旅游资源及旅游基础设施POI数据分布,采用“点—轴”理论分析屏边县旅游空间结构并探讨县内乡镇的联动过程。研究发现,屏边县旅游服务设施及旅游资源POI数据点主要集中于玉屏镇,滴水苗城核密度值最高,因此将玉屏镇滴水苗城作为县域增长极进行规划;湾塘、新华、和平、白云四乡镇POI数据点较多,结合交通环线构建发展轴线,联动全域;研究构建“点、线、面”的全域旅游空间结构。研究能够为屏边县全域旅游空间的建构提供有力支撑,为县级全域旅游规划寻求更科学的规划依据。

基于空间句法与使用者行为的杭州城北体育公园空间优化

为探索城市公园空间结构的优化策略,以杭州城北体育公园为例,运用空间句法、行为注记法和核密度估算法,分析公园内不同属性游人的空间集聚特征,提出相应的空间优化策略,提高公园景观质量和节点利用率,为激活公园活力提供理论参考。结果表明:青年和婴幼儿、少儿的空间分布一致,青少年、中老年的空间集聚特征差异显著;不同活动类型受自然环境、服务设施、空间可达性及空间围合度的影响,其空间分布不尽相同;不同性别群体的空间集聚特征展现出差异性。建议加强公园空间整体连接,通过美化园路沿线景观引导游人游览公园;针对不同使用者需求,增加休憩节点或不同类型的服务设施,创造停留空间,但要避免形成过于围合的空间,同时强化节点的交通疏导。

基于井筒工程数据的钻井提速评价分析方法——以高石梯—磨溪区块为例

为了厘清影响钻井提速的关键因素,明确提高机械钻速的主要手段,以钻井参数和钻头类型为研究对象,通过建立钻井参数分析模型和钻头评价模型,对数十万条井筒工程数据进行分析,指出了不同钻井参数对钻井提速的影响程度,并给出了有助于钻井提速的钻井参数区间,优选出高效钻头,提出了基于井筒工程数据的钻井提速评价分析方法。研究结果表明:(1)利用Pearson相关系数定性分析法对钻压、转速、排量等钻井参数与机械钻速的相关性进行排序,能够指导钻井参数优化;(2)通过核密度估算方法,展示高机械钻速下的各项钻井参数分布,为定量优选钻井参数区间提供依据;(3)有效进尺和平均机械钻速是综合评价钻头的关键指标,提取数据库中不同型号钻头的上述两项指标,以平均机械钻速和平均进尺作为分割线,能够优选出高效钻头。结论认为,该分析评价方法使钻井参数优化和工具优选更加科学,数据分析结果更加直观,能够有效指导钻井提速,同时为井筒工程大数据分析应用提供新的方法。

“交通廊道蔓延”视角下山地城市典型样带空间格局梯度分析

空间可达性的强弱在一定程度上决定着土地利用变化的方向和强度,因此交通的廊道作用对城市化进程发挥着重要作用。以重庆市轨道交通三号线沿线双侧各3000 m缓冲样带为研究区,采用面向对象分类方法将四期Landsat TM/ETM遥感影像进行土地利用制图,选择核密度估算、指数分析和梯度分析的空间分析方法,研究交通廊道的变化及其对区域空间格局变化的影响。研究表明,研究期内,样带空间的组分和格局发生了较为明显的变化。道路的空间变化和区域空间格局的变化表现出较为明显的梯度性:道路密度、土地利用的变化强度随距离交通主干道距离的远近依次减弱,道路密度等级范围内的土地利用变化强度随等级的降低出现由弱到强再转弱的特征。

基于历史记录的赤潮灾害危险性区划方法的构建与应用

利用福建省近岸海域1959—2018年的赤潮历史记录数据资料,在地理信息系统(Geographical Information System,GIS)平台下采用核密度估计函数(kernel density estimation)对赤潮历史记录数据中的赤潮发生频次、赤潮发生持续时间、赤潮面积和赤潮藻类毒性等参数进行了空间评估分析并根据赤潮灾害危险度区划方法得到未来5 a福建省近岸海域赤潮灾害危险性空间分布情况,同时创新性地提出赤潮危险性区划结果的验证方法。危险性区划结果表明未来5 a福建省近岸海域处于极高危险性区的海域主要有霞浦县近岸海域、连江县近岸海域、平潭县近岸东部海域及厦门市同安湾近岸海域。处于高危险性区的海域主要有福鼎市-霞浦县近岸海域、罗源县-连江县近岸海域、平潭县周边近岸海域东部海域、福清市南部-莆田东北部近岸海域、石狮市周边近岸海域及厦门市近岸海域,其余海域处于中危险性区和低危险性区。验证结果表明构建的区划方法和区划结果具有较好的合理性和可信性,区划结果将为福建省近岸海域赤潮灾害应急处置、纳污海域污染总量控制制定有效的管理措施提供科学依据,从而达到防灾减灾的目的,而且对指导海洋水产养殖、滨海旅游业规划等具有重要的科学意义。

基于SOPARC和KDE的游客游憩行为研究——以武汉东湖绿道为例

以武汉东湖绿道湖中道为对象,采用游憩行为观察法(SOPARC)分析游客游憩行为特征和绿道使用影响因素,运用核密度估算法(KDE)研究游客的空间分布特征。研究结果表明:1)绿道的使用对象非常广泛,对不同年龄和性别的游客均具有较好的吸引力;2)绿道居民和游客出行陪伴状况及性别与社会关系密切相关,社会交往需求成为绿道游客游憩活动的重要影响因素;3)游客活动类型选择受年龄和活动强度的影响,青少年群体偏好活动水平较高的运动,年长的游客趋向于选择强度较低的活动;4)闲暇与否成为影响游客和居民出行的重要因素;5)游客空间分布特征表明,风光优美的自然景点、亲水平台、开阔广场、可达性高的驿站等是绿道的高使用密度空间。以此为基础,提出以游憩者行为特征与偏好为导向的城市公园规划管理对策与建议。

基于多期遥感信息数据的登封铝土矿山地质环境评价

为直观反映登封铝土矿区2009—2018年间矿山开采对生态环境的影响程度,通过RS和GIS技术手段,获取了矿山开发占地情况、矿山地质灾害等数据,综合自然地理、基础地质等相关资料,选择了13个评价指标,运用核密度估算和模糊综合评判法对研究区进行了矿山地质环境评价。利用4种等级分区结果,定量分析了2009—2018年间研究区矿山地质环境变化情况。结果表明:研究区10 a间无影响区面积相对最大,其次是一般影响区、较严重影响区,严重影响区面积最小,评价结果可以使管理部门初步了解矿山地质环境问题情况,也可为政府进行矿山地质环境恢复治理规划提供数据支撑。