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。

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。

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 。

盐渍土时空变化信息的图谱可视化分析

针对盐渍土动态变化监测中,无法实现变化信息的定位可视化表达问题,该文应用地学信息图谱的分析理念,提出了表达盐渍土类型变化的时空复合单元,探讨了盐渍土时空变化信息的图谱可视化表达方法。以盐渍化比较严重的银川平原为研究区,利用2000、2004和2009年3a的卫星遥感图像,进行了土壤盐渍化遥感制图,在GIS技术支持下,获取了2000-2004年、2004-2009年2个时段的盐渍土时空变化信息图谱,实现了盐渍土时空变化信息的可视化表达。为定位分析盐渍土演化的驱动机制提供了一种新的方法。

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。

基于半方差函数的银川平原土地利用强度图谱分析

应用地学信息图谱方法研究土地利用强度的空间变化规律,可以揭示土地利用强度的区位变化特征,为区域土地资源优化配置和社会经济可持续发展提供基础依据。该文以银川平原为研究区,通过土地利用遥感制图和基于半方差函数的地统计学方法,对银川平原2006年土地利用强度图谱进行了研究。研究结果表明:银川平原的土地利用强度存在明显的空间规律性,表现为南-北方向性,在银川平原中部表现明显的带状特征,南部表现明显的环状特征,银川平原的西部和北部土地利用强度较弱,土地利用强度综合指数最低值只有0.9449;各级行政中心、灌排水系统和交通网络控制着土地利用强度的空间分布格局。加强各级居民点周边地区土地利用调控与优化布局以及银川平原西部、北部中低产田的整治利用是当地土地整理工程的重点和难点。

城镇交通网络信息图谱研究刍议

研究了地学信息图谱的概念及其与城镇交通网络共有的基本特性 ,探讨了既有交通网络中已经运用到的地学信息图谱概念的情形 ,拓展了基于地理信息图谱概念 ,综合现代RS、GIS、GPS、ITS等技术 ,科学研究、系统改进交通网络中地学信息应用的可能。在此基础上 ,预测了未来地理信息图谱理念的深入应用将可能大力改进交通网络的几个方向。

基于CA-Markov模型的山东省临沂市土地利用格局变化研究及预测

以山东省临沂市为例,基于1990年、2000年和2010年Landsat TM影像数据,运用马尔科夫(Markov)转移矩阵及地学信息图谱理论分析20a的土地利用格局变化,并利用CA-Markov模型对2020年研究区域的土地利用类型进行预测和模拟。结果表明:(1)耕地面积不断减少,但仍为研究区域的基质景观,建设用地面积不断增加,耕地转移成建设用地是土地转移的主要轨迹。(2)耕地—耕地—耕地为代表的稳定型图谱的面积最大,分布最广;反复变化型图谱所占比例较小。(3)2020年土地利用类型预测结果显示,土地利用格局将保持1990—2010年的变化趋势,耕地面积主要转出为建设用地。区域的优势景观仍为耕地,其次为建设用地;林地、水体、草地和未利用地面积变化较小,处在相对的动态平衡状态。研究结果为临沂市土地资源社会经济和环境生态协调发展提供了重要的参考依据。

三江平原沼泽湿地格局变化及影响因素分析

为揭示湿地变化剧烈区湿地格局变化过程及规律,利用GIS和RS技术,结合地学信息图谱与空间自相关方法,对1954—2010年三江平原沼泽湿地格局变化及其影响因素进行研究。结果表明:1954—2010年三江平原沼泽湿地面积逐渐减少,88.7%的沼泽湿地丧失,湿地斑块数量呈先增加后减少的趋势;三江平原沼泽湿地的空间聚集性逐渐降低,且空间格局由集中连片分布转变为零星散布;降雨量减少、气温升高及径流量减少,是造成沼泽湿地减少的主要原因之一,地形地貌影响到沼泽湿地的丧失程度,以海拔20~80 m的沼泽湿地面积丧失最多。三江平原沼泽湿地的丧失同时受农业开发、居民点分布、湿地保护区建设影响,距居民点越近,沼泽湿地面积丧失呈指数增加,距保护区越近,沼泽湿地面积丧失越多。

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。

基于监测信息可视化方法的土地覆被变化分析

在土地覆被变化动态监测中,经典的土地利用转移矩阵可以反映出一段时期内各地类面积之间的相互转化关系,但无法实现变化信息的定位分析与可视化表达,该文运用地学信息图谱的分析理念,提出了土地覆被变化监测信息的可视化分析方法。首先,通过遥感制图获取了土地覆被变化监测时段内的2期土地覆被分类图,利用GIS空间叠加分析功能,提取了土地覆被类型转移矩阵和土地覆被类型转移信息图谱;然后,在土地覆被类型转移信息图谱的基础上,依据地统计学模型原理,对图谱中的空间数据进行网格处理和Kriging插值分析,获取了研究区土地覆被变化强度信息图谱,用直观的图谱形式展示了土地覆被变化监测信息的空间变化强度规律。该文以黑龙江省哈尔滨市双城区为研究区,利用2002年Landsat7 ETM+和2013年Landsat8 OLI遥感影像,在土地覆被类型遥感制图的基础上,通过GIS叠加分析方法和地统计学模型,获取了2002-2013年时段的土地覆被类型转移图谱和变化强度信息图谱,实现了土地覆被变化监测信息的可视化定位分析,为土地覆被类型变化信息的定位表达及其变化规律的图谱分析提供了一种途径。

河北浅山区土地利用时空演变图谱特征及地形效应

应用地学信息图谱将土地利用与地形特征相结合,可准确表达地形复杂的土地利用时空属性与演变特征,对区域土地利用格局优化具有现实意义。该文基于1995-2015年的DEM和遥感数据,构建土地利用演变图谱和地形分析模型,借助ArcGIS软件从土地利用结构和图谱演变类型两个角度分析了河北浅山区土地利用时空演变特征及地形效应。结果表明:1)1995-2015年研究区土地利用以稳定型图谱为主,用地类型以林地、耕地、草地为主,林地、耕地和未利用地总量减少,其余地类总量增加;发生变化的图谱类型以前期变化型的林地转出为主,其次为后期变化型的耕地转出。2)土地利用类型在地形梯度上存在相似性和差异性,低地形位和高地形位是建设用地、耕地和水域的优势分布区,中地形位是林地和草地的优势分布区,未利用地的优势分布从中地形位向低地形位或高地形位转移。3)土地利用演变图谱在地形梯度上差异明显,低地形位是稳定型、前期变化型和后期变化型图谱的优势分布区,土地利用结构较稳定;中地形位不存在优势分布的图谱类型和演变模式,土地利用复杂且变化剧烈;高地形位是各演变类型优势分布的集中区,土地利用多元化。该研究可为河北浅山区生态建设和国土空间规划提供参考。

地学信息图谱方法研究的框架

本文对地学信息图谱方法从地理学的角度提出了概念性的框架 ,认为图谱研究不仅仅局限于表现 ,而且更重要的是一种分析方法。地学信息图谱是图形、方法和认知三者的综合与统一。讨论了对地学信息图谱概念的认识。然后从中国古代的风水理论和地图学 ,以及物理学和生物学方面分析了人类在使用图谱方法上的借鉴意义 ,最后从哲学、理论和技术的层面上分析和论述了地理学存在的问题 ,指出将分析与综合紧密结合在一起的整体综合思想 ,是地学信息图谱方法的哲学基础。地学信息图谱的内容将是联结地理学传统理论和地理信息系统之间的“纽带”。作为地学信息图谱研究的起步工作 ,地理学在区域地理单元及其等级体系 ;主要地理要素的遥感影像特征分析 ;

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图谱法的中药资源生境恢复研究——以云南楚雄州彝药资源研究为例

为了对我国中药资源数字化的深入研究提供基础,提出利用现代GIS技术与地学图谱叠加相结合的方法进行生境恢复研究,建立了生境恢复的评价指标体系,并以云南楚雄州为研究区域,进行了彝药资源的生境恢复研究案例.结果表明:1)生境恢复研究是实现我国中药资源可持续发展和利用的重要途径;2)GIS图谱法是进行生境恢复研究的科学有效技术方法.