基于AMSR-E被动微波遥感数据的广东省土壤水分变化监测

概述了植被覆盖地表微波辐射传输模型的原理和表示方法,指出在地表粗糙度、植被层和大气等影响相似的情况下,微波极化差异指数的变化突显土壤水分变化。利用AMSR-E星载被动微波遥感亮度温度数据,计算分析地表微波极化差异指数(MPDI)的月平均分布,以广东省为试验区,获得了2004―2009年10月份广东省10.7GHz通道的MPDI月距平值△MPDI的统计分布,绘出研究区土壤水分变化程度分布图,并与研究区降水情况作比较。结果表明,距平值的大小反映了研究区土壤水分发生异常的程度,能为监测研究区干旱洪涝发生的等级提供了一种有效便捷的方法。

广东省陆地生物多样性热点区域及其胁迫因素

生物多样性热点区域的识别及其胁迫因素的分析为生物多样性的保护和恢复提供了有效途径。当前研究大多将物种多样性及其受威胁状况结合起来确定需优先保护的热点区域,缺乏在识别生物多样性热点区域的基础上对其胁迫状况的深入分析。文章基于广东省动植物物种、生态系统林分类型、土地利用等多源数据,利用植物物种多样性、动物物种多样性和景观多样性构建陆地生物多样性热度指标,进而识别生物多样性热点区域,并在此基础上根据生物多样性面临的主要威胁分析了生物多样性受胁迫程度及主导胁迫因子。结果表明:1)广东省陆地生物多样性热度高值区主要分布在人类干扰相对较小的山区,基于热度值分区识别出云雾山、南岭、罗浮山、莲花山4个生物多样性热点区域,总面积达59931.82 km^(2),占广东省陆域面积的33.58%。2)热点区域内各类保护区面积合计6594.39 km^(2),约为广东省所有陆域保护区面积的61.33%,涉及广东省全部204个陆域保护区中的122个。热点区域内保护区的面积仅为热点区域总面积的11.00%,生物多样性仍有大量潜在的保护需求。3)在4个热点区域中,云雾山生物多样性普遍受到中度至重度胁迫,主导胁迫因子为经济发展强度;其他3个热点区域生物多样性广泛受到轻度至中度胁迫,最主要的胁迫因子均为地质灾害风险。

乡村振兴水平时空特征及其影响因素——以广东省为例

[目的]综合评测广东省各地级市乡村振兴水平及其子系统发展水平,探究其在2017—2021年的时空演变特征与影响机制,为乡村振兴工程的持续推进提供科学参考。[方法]基于产业兴旺、生活富裕、乡风文明、治理有效和生态宜居5个子系统构建测算体系,运用TOPSIS法测评广东省乡村振兴水平;运用冷热点分析法探究广东省乡村振兴水平与各子系统发展水平的时空演变特征;运用地理探测器分析乡村振兴的主要影响因素与各因子交互作用规律。[结果](1)研究时序内,广东省乡村振兴水平小幅度上升,同时研究单元的演变类型以等级跃升为主,珠三角地区始终为高值单元聚集区。各子系统发展水平变化相对一致,但研究单元的类型演变存在明显差异。(2)研究时序内,研究单元的各类属性整体上均以热点聚集为主要联系类型,且各属性的高值聚集区始终是珠三角地区。(3)2017—2021年,广东省乡村振兴的主要影响因素为财政支撑、产业优度和经济基础,各因子的交互类型在两个研究年均为非线性增强或双因子增强。[结论]研究时段内广东省乡村振兴水平呈现小幅提升,各子系统发展水平则具有不同的演变态势,但均存在明显空间异质性,同时乡村振兴是多元要素共同驱动的结果。

一种实现地理信息服务的GIS应用服务器框架

随着信息技术的发展,使得运用传统的地理信息系统对外提供空间地理信息服务成为了可能。另一方面,人们对地理信息需求的日益增长也促使了GIS从地理信息系统逐步向地理信息服务的转变。为此,介绍了地理信息服务的概念,结合应用服务器技术提出了一个基于应用服务器的地理信息服务框架,并分析了该框架的特点及其关键技术。最后,指出应用服务器技术是实现地理信息服务行之有效的方法。

国内外地理学视角下数字基础设施的研究进展与展望

本文利用文献计量方法回顾并对比了国内外地理学视角下数字基础设施的研究进展。研究发现:①国外研究起步早、进展快、主题多,持续深入拓展,国内研究尽管起步相对较晚,但2019年以来在经济管理学者主导下呈爆发性增长态势;②国外研究基于批判性视角和需求端,重点关注数字鸿沟、社会–空间不平等和弱势地区的数字化转型,国内研究强调功能性视角和供给端,聚焦数字基础设施赋能区域数字经济发展和互联互通。总体而言,新一轮数字技术革命、信息社会公平公正和国家战略需求从供需两端推动数字基础设施研究兴起,国内外研究议题相近但研究重点、视角和导向相异。展望未来,建议:①平衡供给和需求端的中国数字基础设施地理学研究,强化研究成果的联动性和系统性;②将数字基础设施融入地理学既有理论框架,推进学科知识生产和理论建设;③充分挖掘地理学综合性优势,引领数字基础设施的跨学科交叉研究。

面向国土空间规划的“双评价”体系构建及广东省实践

国土空间规划"双评价"是指资源环境承载能力评价和国土空间开发适宜性评价,是新时代国土空间规划的前提和基础。文章首先梳理"双评价"方面的学术争论及规划领域"双评价"的发展历程;其次明晰新时代国土空间规划"双评价"的目标、内容和技术方法,提出构建"一个目标、两个评价、三类功能、四个维度、五个重点"的国土空间规划"双评价"体系;最后以广东省为例介绍实践经验,以期为正确认识"双评价"和科学开展"双评价"实践提供参考。

遥感与GIS技术在湿地定量研究中的应用趋势分析

在充分吸收已有相关研究成果基础上,提出利用RS与G IS技术,全面开展湿地系统定量化研究的思路和框架。重点分析了RS与G IS技术在湿地识别及类型划分、湿地生物量的遥感估测、湿地景观演变的动态分析、湿地评价与湿地保护区建设、湿地管理信息系统等研究中的应用趋势。研究表明,利用遥感与G IS技术可以增强湿地研究的宏观性、动态性、定量性。

基于Web GIS的电厂地下设施管理信息系统研制

基于Java的WebGIS技术,结合沙角电厂地下设施管理信息系统的研制实践,研发出一个电厂地下设施管理地理信息原型系统,该系统实现了C/S和B/S的有机结合,解决了矢量化地图的操作、图形及地下设施属性数据双向查询、统计、专题图、统计图制作、地下设施分布分析及规划等问题,特别是提供了地下管道剖面生成及分析功能。

基于土地利用变化的景观生态风险评价——以广东省海岸带为例

以广东省海岸带为研究区,基于2005、2010、2015和2020年4期土地利用数据,采用土地利用转移矩阵、景观生态风险指数模型和空间自相关分析等方法,对近15年广东省海岸带土地利用动态特征和景观生态风险进行定量评价,并进一步揭示其时空演变特征。结果表明:(1)2005—2020年,广东省海岸带土地利用类型以林地、耕地和建设用地为主,林地和耕地分别占研究区总面积的59%和23%以上;土地利用主要转移特征为建设用地增加了2560.70 km ^(2),其中80.10%由耕地和林地转移而来;(2)近15年来,研究区生态状况以低风险、较低风险和中风险区为主,共占研究区总面积的76%以上,低风险区与较低风险区面积占比由48.79%减少到38.33%,中风险区面积占比由24.16%增加到38.27%;(3)2005—2020年广东省海岸带景观生态风险呈现正相关关系,在空间上呈集聚效应,“高—高”风险区主要分布沿海城市附近,“低—低”风险区主要分布在珠三角城市。研究结果揭示了广东省海岸带土地利用转移特征和景观生态风险时空演变特征,为海岸带土地资源的合理开发、景观格局的优化以及政策制定提供理论依据。

基于无人机遥感的天然次生林林窗格局与林下生物多样性关系

林窗作为一种中小尺度干扰在森林群落中广泛存在。林窗可以改善林下光照和水热条件,进而对林下生物多样性产生影响。为进一步研究林窗与林下生物多样性的关系,本研究选取深圳大鹏半岛鹅公村附近面积为1 hm^(2)的阔叶混交次生林为研究对象,将植被调查数据与无人机遥感正射影像相结合,从不同尺度分析了研究地林窗格局与林下生物多样性间的关系。结果表明:1)研究地属典型次生林,群落正处于演替的初、中级阶段,林下层主要由灌木和小乔木组成;2)基于无人机正射影像提取的林窗呈数量多、面积小的空间分布格局,面积在2~15 m^(2)的林窗面积占比达到93.6%,最大林窗面积为20.75 m^(2),平均林窗面积为3.99 m^(2);3)10 m×10 m和20 m×20 m尺度下,林窗与林下生物多样性间无显著相关关系,5 m×5 m尺度下,最大斑块比例与林下生物多样性指数间产生相关性。综上,在研究区内,随着研究尺度的变小,林窗为林下群落提供异质性生境的能力提高,而在10 m×10 m和20 m×20 m尺度下,林窗难以对林下生物多样性产生影响。

中国城市新型基础设施建设影响人工智能产业链发展的时空分异研究

近年来,新型基础设施建设(“新基建”)在国家战略层面密集部署,成为培育新兴产业和构筑新兴产业链的重要支撑。鉴于现有研究对城市空间尺度“新基建”影响新兴产业链不同环节发展效应的时空分异关注有限,该文分析2011—2022年中国主要城市“新基建”和人工智能产业链发展的时空特征,揭示城市“新基建”影响人工智能产业链上中下游不同环节发展效应的时空分异特征。研究发现:①2011年以来中国主要城市新型基础设施和人工智能产业链取得快速发展,在国家中心城市和城市群核心城市形成空间集聚;②城市“新基建”综合发展水平有效推动了人工智能产业链的发展,影响程度由高到低依次是下游应用层、中游技术层和上游基础层,推动效应随时间推移而强化;③城市“新基建”影响人工智能产业链发展的效应在空间上主要凸显于东部沿海地区和核心城市群,影响程度在城市群发展梯队之间的空间异质性超过东中西部三大地带之间的空间异质性,第一梯队城市群正成为城市“新基建”赋能人工智能产业链发展的重要空间载体。

植被覆盖地表主动微波遥感反演土壤水分算法研究

主动微波遥感监测土壤水分具有全天时、全天候并对地物有一定的穿透能力等特点,突破了传统测量方法和光学遥感获取土壤水分的局限。文中在分析植被对微波信号影响的基础上,总结了当前国内外基于主动微波遥感监测植被覆盖地表土壤水分的原理和方法,指出利用"水-云模型"从总的极化雷达后向散射中去除植被影响后,能够改进后向散射系数和土壤含水量之间的关系。最后利用ENVISAT ASAR数据,结合实地采样获得的土壤含水量数据拟合两者之间的关系,结果表明农作物覆盖地表土壤水分变化的估算算法还需要进一步发展和改进以提高反演精度。

广州及附近地区地表水中稀土元素空间分异的景观效应探析

景观格局与生态过程的关系一直都是地球科学研究中关注的重点,地表水中稀土元素的迁移是一种连贯的地球化学行为,也可能受到景观格局的影响。本研究基于景观视角,对广州及周边5个区域的地表水进行采样,结合土地利用数据与数字高程数据,分析各采样区地表水中稀土元素浓度分布特征,并以各采样点为中心进行不同空间尺度的缓冲区分析,计算各缓冲区内的景观格局指数,通过Spearman相关性分析与冗余分析(RDA)定量研究地表水中稀土元素浓度与地形因子以及景观格局指数的关系。结果表明:①地表水中稀土元素的空间分异程度与高程存在显著正相关关系,海拔越高,地表水中稀土元素浓度越高,而与坡度、坡向无明显相关关系。②地表水中稀土元素浓度与景观格局指数存在显著相关关系,景观异质性程度越高,地表水中稀土元素浓度越低,反之景观连接度越好,地表水中稀土元素浓度越高。③不同空间尺度下景观格局对地表水中稀土元素浓度的影响具有明显差异,多数景观格局指数与地表水中稀土元素浓度的相关性在缓冲区空间尺度达到4000 m以上时才最显著,且在4000 m缓冲区中景观格局指数对地表水中稀土元素浓度的解释度最高。若通过景观规划对区域地表水中稀土元素浓度进行有效管控,景观格局调控的空间尺度应该在4000 m以上才会取得显著的效果。

广州周边地区地表水稀土元素污染特征及来源解析

以广州市周边地区地表水为研究对象,测定地表水中溶解态稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu的浓度,采用单因子评价指数、内梅罗综合污染指数以及潜在生态风险指数对地表水中溶解态稀土元素进行污染和风险评价,通过APCS-MLR受体模型对广州市周边城区地表水中溶解态稀土元素的来源进行定量化解析,探究高度城市化的非矿区地表水中稀土元素的浓度分布特征。结果表明,研究区地表水溶解态稀土元素La、Ce、Nd、Pr、Gd、Dy、Sm、Er、Yb、Ho、Tb、Eu、Tm和Lu的平均浓度分别是背景值的6.97、5.15、4.06、4.58、1.58、1.71、1.14、1.26、1.22、1.67、1.33、0.47、0.83和0.80倍,表明广州市周边地区地表水中稀土元素可能存在富集现象,尤其是La、Ce、Nd和Pr等轻稀土元素。空间分布特征表明,稀土元素浓度较高的区域集中在位于广州市市内的石门山、黄山鲁和白云山,推断轻稀土元素浓度可能会受到城市中剧烈的人为活动影响。单因子污染指数结果表明,研究区地表水主要受轻稀土元素(La、Ce、Pr和Nd)污染;内梅罗综合污染指数分析表明,石门山、罗浮山、白云山和黄山鲁采样区地表水中稀土元素属于重度污染水平。潜在生态风险评价结果表明,轻稀土元素La、Ce、Pr和Nd为主要污染因子,石门山、白云山和黄山鲁采样区地表水中稀土元素污染属于中度风险水平;罗浮山和帽峰山属于低风险水平。皮尔逊相关性分析显示研究区地表水中稀土元素之间存在较强的相关性;由APCS-MLR受体模型分析得出2个主要污染源(源1和源2)和未解析源(源3),源1为自然源,贡献率为80.96%~99.12%,为研究区地表水稀土元素的主要来源;源2为人为源,主要由交通运输、工业活动等引起,其贡献率为0.32%~8.67%,是研究区地表水稀土元素的第二大来源。

基于GIS技术的流行病学现场调查分析系统的建立

目的研究开发一个基于GIS技术的流行病学信息管理系统,用于流行病学现场调查和分析。方法利用visual basic.net编程集成GIS组件Mapinfo MapX5.0、广州市电子地图(1∶10000)和Access数据库建立系统。结果建立的基于GIS技术的流行病学调查系统具有地理信息和流行病学调查数据管理、疫情分析以及结果显示和输出功能,能够现场即时制作标点地图,动态显示疾病疫情时间与空间的分布。结论本研究建立的系统为现场流行病调查分析提供了一个可视化、简易和便利的工具。

河道演变的遥感分析研究——以北江下游为例

以近30a来共7个时相的MSS、TM遥感影像和相关地区的1：5万地形图作为数据源，在建立遥感识别标志和影像特征的基础上，对北江下游河岸变迁、洲滩和河道演变进行了分析研究。结果表明，在1975～2002年间，北江下游河道具有明显演变过程，岸、滩冲淤变化明显，部分地区发生淤积。在获取河道横向演变特性的基础上，对比该时段内北江下游河道纵向演变情况得出：河道的纵向变形影响横向变形，总体变化两者成反比关系，河势向着稳定的趋势发展。

省级“数字林业”系统模型研究

根据数字林业的基本思想,分析了我国林业信息化建设的基础与存在问题,探讨了省级"数字林业"建设的原则。从软、硬件的选择、系统的架构、系统的主要功能入手,提出一个典型的省级"数字林业"系统模型及其建设内容与目标。最后还就数字林业信息系统的关键技术进行了讨论。

雷达遥感中基于多尺度的土壤粗糙度变化

利用雷达进行地表观测的过程中,土壤粗糙度情况对雷达后向散射有重要影响,是地表土壤水分获取模型中的关键输入参数。目前,遥感领域大多数研究都是基于单尺度利用均方根高度s和相关长度l来描述水平和垂直方向土壤表面粗糙度的情况。为此,针对农用地地表不同粗糙度情况,分析了不同尺度的实际测量剖面数据,结果表明:表征粗糙度大小的s和l值变化不仅与表面粗糙情况有关,还与不同空间尺度相关;使用单一尺度来描述地表粗糙度情况是不准确的。

基于“3S”技术的环境保护综合信息平台设计

网络技术、通信技术和空间信息技术的飞速发展为环境保护提供了新的技术手段。在分析国内城市环保信息化现状的基础上,对基于“3S”技术的城市环保信息系统进行了整体设计,探讨了系统的总体结构、数据组织和功能设计,阐述了系统的开发环境、系统集成等关键技术。

基于深度学习的SAR影像海洋涡旋检测算法对比分析

为探究不同类型深度学习目标检测算法在亚中尺度和小尺度海洋涡旋检测中的性能,本文利用ERS-1/2、ENVISAT、Sentinel、GF-3和ALOS-2等卫星影像,构建了一个包含亚中尺度与小尺度海洋涡旋的SAR影像数据集,涵盖了多源、多尺度的海洋涡旋目标。基于构建的数据集,分别采用RetinaNet、Faster R-CNN和Cascade R-CNN三种深度学习目标检测网络进行实验,并对3种网络的检测速度、检测精度与抗背景干扰能力开展综合性对比分析。实验结果表明,检测速度方面,RetinaNet网络更快,每秒检测帧率为19.4;检测精度方面,Faster R-CNN精度为0.797 5,比RetinaNet和Cascade R-CNN更高;抗背景干扰方面,Cascade R-CNN的抗背景干扰能力更强,在涡旋目标分布密集且与背景区分度较低的情况下,能够正确检测出更多的涡旋。