Dynamic Change Analysis of Urban Green Land in Jinan City Based RS and Geo-information Tupu

The three-period (1995, 1998 and 2003) remote sensing images in Jinan City, China are selected. And the information of green land, construction land, woodland and water body is extracted by using the image processing module of remote-sensing software and computerized interpretation module. Both the change table and transfer matrix table of land use area are analyzed by modeling module of remote-sensing software. Then, the Geo-information Tupu is obtained; and the temporal and spatial variation of land use in Jinan City is monitored and analyzed by Geo-information Tupu and transfer matrix. Result shows that land use structure change of Jinan City in the years 1995-1998 shows a transformation from green land to construction land. Area of green land circulating into construction land reaches 62.27 square kilometers, accounting for 25.84% of the initial green land. In the year 1998, areas of woodland and green land are reduced due to the urban expansion of Jinan City. However, with the enhancement of people's awareness of environmental protection, areas of woodland and green land gradually increase in the year 2003, which are still less than those in the year 1995.

基于地学信息图谱的科西河流域滑坡空间分异研究

以科西河流域滑坡为例,对滑坡信息图谱的概念和内容进行研究,归纳滑坡信息图谱由条件图谱、编目图谱、风险分布图谱和风险管理图谱组成,提出滑坡信息图谱按表达内容和功能的分类方法。基于滑坡条件图谱与编目图谱,采用空间统计的方法,揭示了研究区滑坡垂直向和纬度向分布与演化的空间分异规律:滑坡在垂直向200~1 000 m的高程段内为数量高密度区,400~1 200 m和2 800~3 600 m高程段面积比例大,北纬26°42′00″N~26°48′00″N为数量高密度区,26°42′00″N~26°48′00″N和27°24′00″N~27°30′00″N滑坡面积比例较大;相比1992年滑坡,新增滑坡在垂直向200~1 000 m和2 800~3 600 m高程段数量密度高,在3 200~3 400 m高程段面积比例较大,北纬26°48′00″N~26°54′00″N和27°48′00″N~27°54′00″N为高数量密度区,27°24′00″N~27°42′00″N为高面积比例区。

贵州省国土空间格局演变特征及其生态环境效应

基于贵州省1980、1990、2000、2010年及2020年5期土地利用现状遥感监测数据,运用集“空间-过程-属性”一体的地学信息图谱法,从水平、垂直及景观特征多视角及时序与空间双重维度揭示贵州省国土空间格局演变特征,并通过NDVI数据对其生态环境质量指数进行修正,探究其生态环境质量时空演变及改善或恶化情况,结果表明:1)40 a间,国土空间演变以稳定型、后期变化型为主,分别占55.3%、43.74%,不同空间类型具有明显的水平区域差异,并在西南、西北及中部等区域演变更为剧烈;2)垂直演变剧烈且具有明显的垂直阈值特征,特别是近10 a生产、生活空间在坡度、海拔较低区域(<15°、<1500 m)呈扩张趋势,而在坡度、海拔较高区域(>25°、>2000 m)呈萎缩趋势,生态空间与之相反,“山上山下”统筹布局更趋合理;3)景观异质性明显,特别是近10 a林地生态空间的干扰度及破碎度下降,而其余类空间干扰度、聚集度上升;4)40 a间整体生态环境质量呈双“V”形变化趋势,总体由东向西呈增长态势,而近10 a导致生态环境质量恶化的国土空间转化类型趋向多元,但生态环境质量改善最明显。研究结果可为贵州省未来合理规划国土空间、保护生态环境提供科学依据,也为其他地区提供一定借鉴。

西安市文化娱乐业空间结构演化规律与机制:对称与等级视角

文化娱乐业是城市经济转型发展与居民生活质量提升的重要载体。基于2010—2020年西安市文化娱乐业POI数据,运用地学信息图谱方法和时空地理加权回归模型,从对称和等级视角探讨西安市文化娱乐业空间结构演化规律,揭示空间结构形成机制。结果表明:2010—2020年西安市文化娱乐业由市中心区域向外围扩散,呈多中心化态势,其空间结构演化具有明显的对称与等级规律。各类型空间结构的形成是交通因素、人口因素、区域经济、商业区位、产业政策5个维度多种因子耦合作用的结果。基础型因子、发展型因子、辅助型因子分别通过供需机制、触发机制和强化机制作用于文化娱乐业热点的空间布局和区位选址。

基于地学信息图谱的漓江流域土地利用时空演变分析

漓江流域是我国南方生态屏障的重要组成部分,也是喀斯特世界自然遗产保护地之一,生态环境脆弱,探究其土地利用变化特征及驱动力对土地资源合理利用至关重要。基于漓江流域1990、2000、2010、2020年4期遥感数据,综合运用地学信息图谱、主成分分析等方法,对土地利用演变及驱动力进行定量分析。结果表明,1990-2020年漓江流域主要的土地利用类型是林地和耕地,林地和建设用地持续增加,耕地不断减少,水域和草地波动减少,未利用地小幅增加;土地利用转移图谱以林地与耕地、草地之间相互转移以及建设用地占用耕地为主;1990-2000年主要图谱单元类型发生的变化最剧烈,涨势图谱中新增林地最大,落势图谱中耕地萎缩最大,各县区存在明显差异;经济活动尤其是旅游经济的壮大是导致流域土地利用变化的主要原因,人口变化与农业技术发展也是影响土地利用变化的重要因素。

耦合InVEST-PLUS模型的榆林市生境质量时空演变及预测分析

生境质量是衡量一个地区生态环境优劣的重要参考指标,土地利用变化研究可为区域生境质量时空动态演变特征评估提供科学依据。基于1980年、2000年、2018年土地利用数据,通过InVEST模型、PLUS模型、地理信息图谱法分析并预测榆林市土地利用变化情况,以此探究陕西省榆林市生境质量时空演变特征。结果表明:(1)榆林市景观基质主要由草地和耕地构成,林地和未利用地次之,水域和建设用地占比相对较少,退耕还林政策的实施、治沙工程的开展,以及建设用地的开发是土地利用变化的主要驱动因素。(2)从区域整体分析,1980年、2000年、2018年、2030年生境质量平均值分别为0.5028,0.5209,0.5183,0.5259,生境值总体变化不大,呈现先增后降再增的波动变化趋势。从空间格局分析,榆林市生境质量分布具有一定的规律性,整体呈现东高西低的格局。生境退化平均值分别为0.0298,0.0289,0.0292,0.0283,具有生境退化的威胁。研究结果对榆林市自然环境的保护和生境质量的提高具有理论支持和政策意义。

山地垂直带谱的数字识别方法探讨

在地学信息图谱思想和数字带谱体系的基础上,阐明了垂直带谱数字识别的概念和方法。通过AML语言组合ArcG IS功能模块,实现了昆仑山北侧垂直带谱的数字识别,通过评价认为其成果能够适用于山系尺度的带谱研究;探讨了M atlab软件编程实现山体360°带谱数字识别的算法;进一步分析了垂直带研究中带谱界限自动识别的前景和挑战。在对两种程序设计方法进行对比和分析的基础上,确立了山体单侧、山体360°两种垂直带谱模式的构建技术。研究表明,带谱数字识别技术能够为山地垂直带谱的构建提供可行的支持,促进地学信息图谱的进一步发展。

地学信息图谱的基础理论探讨

文章在分析地学信息图谱的发展现状的基础上,从基本概念与特点、研究内容与目标、研究意义等几方面来阐述地学信息图谱的基本理论,最后对地学信息图谱的发展前景进行了展望。

地学信息图谱时空维的诠释与应用

地学信息图谱所研究的地理空间规律和地理过程均具有一定的区域相似性,故其在空间和时间上具有一定的区域特征,因此对地学信息图谱的研究均有空间和时间尺度方面的范畴。尺度是研究客体或过程的空间维和时间维。根据研究性质、研究对象的空间规模等方面的不同,地学信息图谱的空间尺度可分为大尺度、中尺度和小尺度;按研究的时间尺度不同,地学信息图谱的时间尺度可分为长时间尺度、中等尺度和短时间尺度。地学信息图谱的时空维是指地学信息图谱数据源的时空维或地学信息图谱可以表达的时空维,不同的时空维表达不同的特征和内容。

基于GIS的时空复合体-土地利用变化图谱模型研究方法

本文以地学信息图谱理论、地球空间信息认知理论、地球系统科学与地理综合体理论、地理信息系统中的时空复合体模型为依据 ,提出了研究土地利用 /土地覆被变化的基本单元 ,即“图谱单元”,它是记录时空复合信息的基本单元 ,由“相对均质”的地理单元和“相对均质”的时序单元复合而成 ,并提出了研究土地利用 /土地覆被变化图谱的概念模型。

地学信息图谱的基础平台设计与开发

主要介绍地学信息图谱基础平台的设计思想和相关的技术。地学信息图谱基础平台是在对地学信息图谱的理论深入研究和探讨后,根据制作地学信息图谱样例的需求,利用系统设计理论和计算机软件工程技术,对基础平台的系统功能进行了设计,并采用先进的软件编程技术和思想而完成的。另对图谱表格中嵌入OLE对象、图谱表格的编辑以及图谱表格与GIS数据的连接等关键技术作了讨论。

地学信息图谱的研究及其模型应用探讨

地学信息图谱系以遥感与地理信息系统等新技术 ,充分发挥人脑的形象思维能力来解决资源环境问题。它是地学思维在新时代下的新发展 ,在地学研究中有重要的理论和实践意义。文章着重分析了地学信息图谱研究近况 ,并结合生态系统综合评估 。

中国山地垂直带信息图谱的探讨

通过构建山地垂直带谱数据结构,实现了垂直带谱数字化,增强了垂直带谱的可视化;提出了垂直带谱的三级体系:以基带区分一级带谱,以特征垂直带区分二级带谱,以垂直带组合结构、优势垂直带及垂直高度及宽度区分三级带谱;概括出山地垂直带谱的7种变化模式:同构模式、结构递减模式、突变模式、纬向递减模式、经向减升模式、阶梯递增模式和高原叠加模式;归纳出垂直带谱的5种生态类型:与自然地带相联系的顶极带谱、与主要山地相联系的基本带谱、与特殊地生态现象相联系的过渡/特殊带谱、与人类干扰相联系的扰动带谱,以及与强烈人类活动相联系的次生带谱。深入比较和分析垂直带信息图谱,可以揭示更多的地学信息。

黄河三角洲新生湿地土地利用变化图谱

在陈述彭先生提出的地学信息图谱理论和方法基础上,构建了土地利用图谱模型,在黄河三角洲新生湿地四期土地利用数据提取的基础上,合成了土地利用系列图谱,分别是1956～1984年,1984～1991年,1991～1996年三个时序。本文从黄河三角洲新生湿地土地利用强度变化、土地利用结构变化和土地利用格局变化三个方面进行了土地利用变化图谱分析,为地学信息图谱在土地利用变化研究中的应用提供了典型案例和实证。

GIS在气候资源分析及农业气候区划中的应用

根据陕西省气候背景及地形、地貌特点 ,分区域建立气候要素网格推算模型 ,将陕西省气候资源推算至 0 .5km的地表网格单元上 ,利用 GIS技术使与地理位置相关的气候资源信息在计算机上以图形的形式 ,得以精确地描述 ,从而实现气候资源的调查。在此基础上 ,并根据作物气候区划指标及每个区划因子不同分级的评分标准 ,进行多要素空间分析 ,完成综合评价 ,得到作物农业气候区划空间数据集合。对生成的各种资源空间数据 ,进行多种图形整饰和矢量化处理 ,制作出气候资源和作物农业气候区划矢量图产品。

极端干旱区生态信息表达方法

极端干旱区生态过程与生态现象具有特殊性,分析生态信息的表达模式与方法,对于进一步认识与理解其内涵、特征及规律具有重要的理论价值与现实意义。以20世纪90年代初、2000年的TM和2005年的CBERS-2/CCD影像作为提取生态景观信息图谱的基础资料;依据干旱区MODS特有的耦合关系,将我国极端干旱区的新疆吐鲁番划分为4个一级类型与13个二级类型。同时,借助GIS符号库,从客观真实性与美观实用性等角度,设计了景观生态专题制图符号体系;极端干旱区景观生态信息图谱模式由图形和特殊符号,描述性数字参数,数学模型3个成分组成;在ERDAS8.5及ArcGIS9.0的支持下,编制了景观生态专题图,最终实现了景观要素的图谱表达。

地学信息图谱研究及其应用

地学信息图谱综合了景观综合图的简洁性和数学模型的抽象性 ,它是现代空间技术与我国传统研究成果结合的产物 ,它可反演过去、预测未来。在分析地学信息图谱、生态系统发展战略、DLU土地利用战略、数学模型与地理信息系统集成等研究成果的基础上 ,提出了一个区域可持续发展虚拟系统。在这个虚拟系统中 ,如何将区域可持续发展的有关信息转换为征兆图、诊断图和实施图是其核心理论问题。数学模型计算机程序自动生成软件和开放式地理信息系统的研究成果表明 ,这些理论问题在不久的将来是可以解决的。也就是说 ,这个区域可持续发展虚拟系统的进一步研究 ,能够形成一个可操作的。

地学信息图谱的最新进展

地学信息图谱的研究已经从科学概念和定义、模式的研究,发展到对功能、作用等深层次问题的挖掘,以及向实际应用阶段迈进。本文首先介绍本研究组在地学信息图谱方向上的探索性研究总体思路,进而阐述相关领域的图谱对地学信息图谱研究的新启示意义,概述了我们在该方向上的理论研究成果,包括理论体系的建立、新的理论热点问题,并对地学信息图谱中的几个关键因子(尺度性因子、层次性因子、抽象度因子等)进行了透彻分析。在方法和技术进展部分,阐述了我们在地学信息图谱的自动/半自动归纳和提炼方法和技术方面的最新成果,以及地学信息图谱参数设计、地学基本单元的三维表达与虚拟重组等方法和技术。在此基础上,介绍了我们开发的地学信息图谱基础平台的设计和开发成果。最后,对黄土高原地貌形态信息图谱、中国多尺度水系网络信息图谱、中国综合自然景观信息图谱等实例进行了深入地分析。

地球信息图谱与数字地球

首先探讨了数字地球技术系统及其意义 ,研究了作为地球信息时空变化图形表达的地球信息图谱。在此基础上 ,分析了数字地球与地球信息图谱之间的有机联系 ,指出数字地球的发展将极大地推动地球信息图谱的研究 ;地球信息图谱是数字地球分析、处理信息的重要手段 。

基于遥感图像处理的图谱单元提取与分析

以遥感图像为基本信息源,对黄土高原沟间地地貌信息图谱的基本单元墚、峁进行提取与分析,主要内容包括图像预处理、图像识别、模式图操作、数据库管理和属性库管理5个部分。通过提取地物个体单元的边界得到每种图谱类型的标准参数和模式图,对未知类型的图谱个体单元提取参数后与模式图比较分析,归为相应类型的数据库中。最后对下一步的工作进行了展望。