创新型测绘工程复合型人才培养机制的研究

随着计算机等现代信息科学的发展,企业公司呈现出对复合型创新人才的迫切需求,急需培养复合型人才,尤其是高新技术类学科专业和紧缺的应用型学科专业,但是现有的专业培养模式不能满足复合型人才培养的需求。本文结合测绘工程专业近些年的培养现状,突出现代人才需求,加强综合素质人才的培养,提出了"四纲三系"的培养方案。经过几年的实践探索,培养了一大批"宽知识面,高素质,强实践能力,懂管理,能创新"的复合型测绘人才,证明该培养机制是非常有效并具有很强的示范辐射作用。

江苏省耕地保护县(市)财政补偿实证研究

研究目的:探讨耕地保护县(市)财政补偿思路与方法。研究方法:实证分析法。研究结果:(1)2009年江苏省耕地保护县(市)财政补偿的平均价值标准为0.63万元/hm2,有25个县(市)域耕地赤字,确定为耕地保护补偿主体,有39个县(市)域耕地盈余,确定为耕地保护受偿主体,需要通过财政转移支付补偿金68.32亿元;(2)省辖市耕地赤字量占赤字总量82.22%,县域耕地盈余量占盈余总量的92.49%;(3)建议将耕地保护补偿纳入到省与县(市)财政转移支付的决策中,耕地赤字的县(市)将补偿资金上缴省财政,由省财政将补偿金下解到耕地盈余的县(市)财政,从而真正形成对发达与欠发达地区耕地保护的双向激励。研究结论:耕地保护县(市)财政补偿是耕地保护补偿的关键,提出的思路与方法具有较强的可行性。

I-时代的高校信息化教学资源建设探析——以开放大学为例

"加强高校数字校园建设与应用"是实现高等教育信息化的必由之路,信息化教学资源建设是高校数字校园建设的重要组成部分。通过结合I-时代的背景与特征,分别从国家宏观政策和现有研究基础层面,论证了加强I-时代高校信息化教学资源建设的紧迫性,随后重点围绕高校信息化教学资源建设进行深入阐述,依次论述了I-时代高校信息化教学资源的内容分类及特征、构建方法和需要注意的问题。最后,结合当前云计算与大数据等新技术的兴起,对I-时代的开放大学信息化教学资源建设提出了几点思考与建议,以期能为我国开放大学的数字资源建设提供借鉴与参考。

以创新为主线,深化测绘人才培养方案改革

为培养高素质、创新型测绘类高级技术人才,以满足社会需要和市场需求,需要正确的、理性的、实用的教育理念作指导。通过对江苏师范大学测绘类人才培养经验的总结,并结合目前本学科的发展趋势,提出"素质教育,能力培养,求实创新,注重实践,面向市场"这一新的人才培养教育理念。依据人才培养目标,对专业培养计划的优化进行系统研究和顶层设计,且基于此对现行测绘工程本科专业人才培养方案进行全面的修订。

基于信息熵与未确知测度理论的土地生态安全评价——以江苏省为例

将未确知测度理论与信息熵相结合用于土地生态安全的评价研究,从自然、经济和社会等方面选取18个指标构建评价指标体系,利用未确知测度模型构建土地生态安全评价的未确知测度函数,确定各评价指标的熵权,根据置信度对土地生态安全的等级进行评价和排序,并进行实证分析。结果表明:1996—2007年江苏省土地生态安全的等级波动变化,但总体属于临界安全,主要是由社会子系统和经济子系统的安全等级变化造成的。具体来讲,自然子系统的安全态势是先下降、后上升、再下降,在较安全状态和临界安全之间波动;经济子系统的安全态势由不安全上升至临界安全,并在2003年和2007年上升至较安全状态;社会子系统除1999年上升至临界安全状态外,其余各年基本处于不安全状态,并有略微下降趋势。

耕地资源空间集聚度评价及影响因素——以江苏省睢宁县为例

耕地空间集聚是农地整治目标之一,也是农业现代化的基本要求,现有研究大多是从景观格局视角用多指标对耕地空间集聚进行评价,为了探寻耕地空间集聚的影响因素,本文提出一种单指标评价法。首先综合考虑耕地图斑的位置、形状、面积,定义了耕地图斑的空间集聚度公式,并用程序代码求取每一图斑的集聚度大小;其次以不同图斑的集聚度为因变量,选择相关影响因素为自变量进行计量分析;最后以江苏省睢宁县为例做了实证分析。结果表明:当设定半径指数为2 000 m时,2013年睢宁县耕地空间集聚平均值是0.567 7,总体水平较高,有利于农业现代化生产;坡度、高程、人均GDP、人均耕地、与城市距离、路网密度、基本农田建设对耕地空间集聚水平都有显著影响,且坡度与基本农田建设对耕地集聚的作用弹性较大,而城市距离对空间集聚的作用弹性最小。论文提出的耕地空间集聚度评价方法可为基本农田划定及农地整治提供相关技术支撑。

东部发达地区土地利用结构的时空演变研究——以江苏省为例

以江苏省土地利用现状数据为依据,采用土地利用变化幅度、单一土地利用动态度、土地利用结构信息熵和单一土地利用相对变化率4项指标,对研究区域1996～2007年土地利用结构的时空演变进行了分析。结果表明:1996～2007年江苏省林地、园地、交通用地、居民点和工矿用地5类土地面积不断增加,而耕地、水域和牧草地的面积则减少。土地利用结构信息熵(H)的演变规律为1996～2002年为缓慢增长期,H值稳定增长;2002～2007年为快速上升期,H值增幅较大。土地利用结构具有显著的区域差异,其中园地的空间差异性最大,牧草地次之,交通用地的空间差异性最小。

i-时代工科大学生博雅教育资源库的构建研究

信息化教学资源建设是高等教育信息化建设的核心任务,它对推动高等教育迅速发展具有重要意义。对工科大学生实施博雅教育能够促进其综合素质与创新能力培养,从而提高工科人才的培养质量。文章以工科大学生博雅教育为例,结合i-时代智慧教育特征与发展趋势,依据当前工科专业博雅教育资源建设中存在的问题和不足,重点介绍了i-时代工科大学生博雅教育资源库的构建原则、资源内容与MOOC平台架构,以及i-时代典型模式的博雅教育资源库构建过程和方法,并结合相关实践应用案例进行深入分析。期待通过建设优质、开放的教育资源来有效提升工科大学生博雅教育的实施效果。

江苏省农作物秸秆的生物天然气潜力及其温室气体减排估算

以适宜我国江苏省生物天然气生产的各类农作物秸秆的资源量为基础,以江苏省生物天然气的生产潜力为核心讨论其温室气体减排潜力。通过筛选的草谷比系数对江苏省秸秆资源进行全面系统的估算,并对江苏省秸秆资源量的区域分布规律进行探讨。研究结果显示,2012年江苏省理论秸秆资源量约4 840万t,其中水稻秸秆占秸秆资源总量的49%,小麦秸秆约占26%;可获得量约为3 934万t;秸秆的能源资源量为2 359万t。秸秆的生物天然气潜力为638 641万m3,其温室气体减排潜力为1 114.43万t。江苏省秸秆资源分布苏北地区最高,苏中地区其次,苏南地区最低。该研究结果可为江苏省秸秆资源利用提供参考依据。

测绘工程专业本科生实践能力提高的途径研究

本文分析了当前高校测绘工程专业在实验实践教学中存在的主要问题,并提出了提高测绘工程专业本科生实践能力的方法和措施,希望本专业学生的实际操作能力能够适应以后工作岗位的需要。

基于SVR算法的小麦冠层叶绿素含量高光谱反演

为给小麦的长势监测与农艺决策提供科学依据,利用高光谱技术实现了小麦冠层叶绿素含量的估测。通过分析18种高光谱指数对叶绿素的估测能力,筛选出可敏感表征叶绿素含量的指数REP,利用地面光谱数据为样本集,以最小二乘支持向量回归(least squares support vector regression,LS-SVR)算法建立了小麦冠层叶绿素含量反演模型,其校正决定系数C-R2与预测决定系数P-R2分别为0.751与0.722,在各指数中反演精度最高。进一步分析表明,REP对叶绿素含量以及LAI值较高与较低的样本均具备良好的预测能力,可有效避免样本取值范围以及冠层郁闭度等因素对叶绿素含量估测的影响。利用LS-SVR反演模型完成了OMIS影像叶绿素含量的遥感填图,并以地面实测值进行检验,其拟合模型R2与RMSE值分别为0.676与1.715。结果表明,高光谱指数REP所建立的LS-SVR模型实现了叶绿素含量的准确估测,可用于小麦叶绿素含量信息的快速、无损获取。

基于导数光谱的小麦冠层叶片含水量反演

【目的】以高光谱技术实现小麦含水量信息的快速、无损与准确获取,为小麦灌溉的精确管理提供科学依据。【方法】利用水氮胁迫试验条件下小麦主要生长期的导数光谱构建了16种新指数,将其与NDII、WBI以及NDWI等常用指数进行比较分析,筛选小麦叶片含水量反演最佳光谱指数,并利用其建立反演模型进行小麦含水量的遥感填图。【结果】在各指数中,FD730-955对小麦冠层叶片含水量的估测结果最佳,其估测模型(对数形式)校正决定系数(C-R2)与检验决定系数(V-R2)分别达0.749与0.742,优于NDII等常用指数;FD730-955所建模型对32个未知样的预测结果与实测值相似度较高,其回归拟合模型R2达0.763,RMSE仅为0.024,取得了良好预测结果,且对叶片含水量以及LAI值较高与较低的样本均具备良好的预测能力,可有效避免样本取值范围以及冠层郁闭度等因素对含水量估测的影响;反演模型对OMIS影像的填图结果与地面实测值拟合模型R2达0.647,RMSE仅为0.027,具有较高的反演精度。【结论】导数光谱可实现小麦冠层叶片含水量信息的准确估测,其中FD730-955系反演的优选指数。

基于支持向量机回归算法的小麦叶面积指数高光谱遥感反演

为给小麦田间管理提供基础数据,利用高光谱指数实现了小麦冠层叶面积指数(LAI)值的估测。在21种高光谱指数中筛选出了与LAI值相关性最强的指数OSAVI,建立了小麦LAI值反演的最小二乘支持向量回归(LS-SVR)模型。分析表明,模型校正集决定系数(C-R2)与预测集决定系数(P-R2)分别达0.851与0.848,可实现小麦LAI值的精确反演,且对LAI值较高与较低的样本均具备良好的预测能力,可有效避免冠层郁闭度等因素对估测结果的影响。利用LS-SVR模型与OMIS影像实现了小麦LAI遥感专题图的制作,其填图结果与地面实测值拟合模型R2达0.774,RMSE仅为0.476,2组数据具有较高的相似度。结果表明:可利用高光谱指数实现小麦冠层LAI值信息的准确获取,且OSAVI系反演建模的优选指数,LS-SVR为建模的优选算法。该研究可为小麦等农作物的长势评估提供参考。

遥感科学与技术专业创新人才培养方案探索与实践研究

通过对遥感科学与技术专业的探索和研究,结合笔者单位遥感科学与技术专业发展现状,提出一个目标和四个支撑为指导的遥感创新人才的培养模式,即以培养遥感科学与技术专业的一线工程师为目标,同时以学生为主体,教师为支柱,以人才引进为保障和以教学体系建设为核心来构建专业遥感课程教学体系的基本框架,注重课程间的衔接,突出实践教学的有效性、渐进性。提出了自学-交流-应用的学生培养模式,真正发挥学生的自主能动性,培养出真正的合格+特色的高层次专门遥感人才。经过几年实践,专业人才的培养取得了显著的成果,得到了业界的高度评价。

基于CLUE-S模型的不同情景下区域土地利用布局优化

土地利用规划要求把土地资源最终配置在空间上,而现有文献更多是对土地利用结构的优化,很少对全局土地利用布局优化,鉴于此,为减轻土地利用规划的多目标冲突,同时为提高资源配置效率,释放空间效应,对不同情景下的土地利用布局优化进行研究。用非线性优化模型中的理想点法求取了不同情景下最优土地利用结构,用Logistic回归提取了不同用地的优化布局规则,以不同情景下的土地优化结构为数量约束,借助CLUE-S模型的全局配置能力对各情景下的用地布局作优化,并以扬州市为实例进行阐述。结果表明:(1)优先发展经济情景下,2025年扬州土地利用经济产值是10.4×10~7万元,优先保护生态情景下,目标年生态服务价值是9.7×10~5万元,保障公众福利情景下,公众福利大小是351271 hm^2;(2)经济增长目标对土地利用结构的情景变化最为敏感,而公众福利目标的敏感性最小;(3)与基期年比,发展经济与保育生态情景下的土地优化布局变化最大,前者主要是市区城镇工矿用地向东部及西北扩张,后者则是在西南丘陵及南部长江岸边配置了大量园地、林地。提出的不同情景下土地利用布局的优化方法可为土地利用规划及生态规划提供有力技术支持。

基于生态用地约束的土地利用数量结构优化

引入生态优先理念,采用碳氧平衡法分析规划目标年区域生态用地约束,以经济效益最大化为目标,构建基于生态用地约束的土地利用数量结构优化模型,并以南通市为例进行案例研究。研究结果显示,从区域低碳经济发展及远期预留的角度出发,到2020年南通市需65.66万hm2标准生态用地。土地利用结构优化后,目标年南通市耕地与林地面积分别增加27 256.59 hm2和6 640.08hm2,园地、城镇工矿及交通水利用地也有不同程度增加;而其他土地减少44 034.20 hm2,其他建设用地、农村居民点及牧草地等也有所减少。结果表明,优化后南通市2020年土地利用经济效益可达8 414.73亿元,折算后的标准生态用地面积达89.01万hm2,比2007年减少1.90万hm2,但其综合固碳释氧能力满足区域碳氧平衡的需要,可保障区域生态安全。

基于生态-经济比较优势视角的建设用地空间优化配置研究——以扬州市为例

随着生态空间日益萎缩,生态环境不断恶化,经济发展与生态保护矛盾日趋加剧。为了协调经济发展空间与生态保护空间的矛盾问题,促进生态、经济协调持续发展,综合运用景观生态学方法与经济学原理,从"生态-经济"比较优势视角对建设用地指标进行空间优化配置。运用景观安全格局方法构建区域综合生态安全格局,据此计算空间单元的生态重要性指数,采用最小累积阻力模型对区域建设用地开发经济适宜性进行评价,计算空间单元的建设用地开发经济适宜性指数;其次运用生态重要性指数与经济适宜性指数计算建设用地开发比较优势度,以比较优势约束性满足程度为目标函数构建建设用地空间优化配置模型,并用蒙特卡洛(Monte Carol)法对之求解。以江苏省扬州市为例作了实证研究。结果显示,未来扬州市建设用地向南部经济发达地区集中,北部地区主要承担生态保护功能;建设用地配置结果呈现出经济发展与生态保护的错位格局,有助于扬州市生态保护与经济发展。从"生态-经济"比较优势视角提出了建设用地空间优化配置方法,为土地利用规划及生态保护规划编制提供了科学依据。

基于不确定性理论的区域土地利用结构优化

为了还原土地利用结构优化的不确定环境,提高土地利用结构优化水平,同时为了开拓土地利用结构优化的新视角,该文基于不确定性对土地利用结构进行优化。该文将基于不确定性的土地利用结构优化分为不确定因素最可能发生时的优化与不确定因素在一定发生可能范围时的优化,前者的优化结果是单一的土地利用结构,后者的优化结果是土地结构弹性区间。首先用期望值模型求取不确定因素最可能发生时的土地优化结构;其次以多目标遗传算法为基础,用随机模拟法求取不确定因素在一定发生可能范围时的优化结构弹性区间。结果表明:不确定因素最可能发生时,扬州2020年土地最优结构的经济利益、生态利益分别是10.0×1011和8.98×1011元,大于现状土地结构与扬州土地利用总体规划中土地结构的经济与生态利益;2020年扬州市土地利用优化结构弹性区间中,对不确定性承纳贡献最大的土地类型是耕地、城镇工矿用地、园地,对不确定因素敏感性最高的土地类型是林地、园地、交通水利用地。该研究为土地利用类型弹性区间大小划定及土地利用结构调整提供依据。

不同职能城市建设用地扩张及其驱动力研究——基于中国137个地级以上城市的考察

深入研究不同类型城市建设用地扩张驱动力,可为差别化调控城市建设用地无序蔓延提供决策支持。基于已有城市职能分类,选择全国1999—2011年137个地级以上城市样本,采用面板数据计量分析法对比分析了4种不同职能城市建设用地扩张特征及其驱动力差异。结果显示:①区域综合性城市建设用地扩张最快,但其人均城市用地最小,第二产业Ⅱ城市建设用地年均增长率、城市用地扩张弹性系数及人均用地均为最高,而资源型城市人均用地、城市用地增长率、市均扩张速度及弹性系数均为最低。②城市非农人口、经济增长及人均绿地是影响各类城市建设用地扩张的一般因素,且前者最为重要,后两者的重要性排序在两类第二产业城市相同,而在其他职能城市有差异;特殊因素中,固定资产投资对资源型城市外的其他职能城市均有影响,产业结构调整仅对资源型城市有影响,二者影响力均较小,职工平均工资仅对第二产业Ⅱ及文化旅游城市有影响,且为文化旅游城市的第二重要性因素。研究表明,不同职能城市建设用地扩张特征各异,且其城市建设用地扩张的驱动力组合及各因素的作用强度存在显著差异,为引导城市建设用地合理扩张,需要针对不同职能城市制定差别化城市建设用地扩张管制政策。

神经网络辅助的GPS/INS组合导航自适应UKF算法

GPS/INS组合导航非线性系统最优估计算法中,基于统计信息和假设检验理论的多渐消因子自适应滤波算法的应用前提条件是残差向量为高斯白噪声。本文针对观测异常会影响残差向量的数字特性分布,提出了一种神经网络辅助的多重渐消因子自适应SVD-UKF算法。该算法采用神经网络算法削弱观测异常对残差序列高斯白噪声分布特性的影响,利用奇异值分解抑制UKF中先验协方差矩阵负定性变化,同时构造多重渐消因子对预测状态协方差阵进行调整,使得不同的滤波通道具有不同的调节能力,高效地应用于多变量复杂系统。最后利用车载实测数据进行了验证。结果表明,神经网络算法极大削弱了观测粗差对残差序列高斯白噪声分布特性的影响,拓展了多重渐消因子的应用范围,使其能在观测值含有粗差的条件下自适应调节不同滤波通道,消除滤波状态中的异常,提高组合导航解的精度和可靠性。