面向大数据挖掘的自然资源云平台设计实现研究

围绕“山水林田湖草”自然资源协同管理要求,建立时空大数据云平台,以汇聚各类基础数据和业务数据,将数据相互关联与融合,依托平台的分析能力与支撑能力,以分析结果辅助业务工作开展。文章以市级自然资源应用为基础,探讨时空大数据云平台技术。通过超融合、海量数据存储、云安全等技术构筑云平台基础,同时引入数据抽取、清洗、挖掘分析、可视化等数据处理技术,以及分布式平行计算、面向服务的架构(Service-Oriented Architecture,SOA)、微服务、容器等云化技术,提升时空大数据云平台的服务能力,为同类平台建设提供借鉴。

利用社会感知大数据提升自然资源监测监管能力的思考

本文提出利用社会感知大数据来提升自然资源监测监管技术手段,并针对当前自然资源监测监管大数据应用存在的问题,提出工作思路和建议。当前,全球已进入数字经济时代,数据正在成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。我国高度重视数字经济发展,对大数据发展作出了系列重要部署,以加快数据要素价值的发挥。

基于GIS和遥感的自然资源监测研究

研究基于机载数据的国土资源动态监测,利用无人机低空遥感平台获取的高分辨率机载影像数据,制作重点监测地区的正射影像图(Digital Orthophoto Map,DOM)、全景影像等,采用人机交互解译法对无人机影像结合前后时相进行分类,提取图斑信息,结合野外验证,形成动态监测成果。从机载数据在国土资源动态监管中的应用入手,针对不同场景下监测需求,研究并建立基于机载数据的国土资源动态监测的应用框架,为实时、动态的国土资源精细化监管提供技术支撑,提升监管的科学性和时效性。

结合POI空间分布的深圳市道路网络结构特征量化

城市道路作为城市主要的基础设施,不仅刻画了城市空间的分布格局,也是人类政治、经济、文化及社会活动的最集中的场所之一。本文以深圳市为例,通过4种图中心性相关指标刻画城市道路的网络结构特征,同时使用深圳市POI数据与相关性模型相结合,对复杂道路网络结构及其联系进行分析。结果表明,4个路网结构中心性指标在不同角度上解释了城市路网的复杂特性,道路网络结构中心性和特征向量中心性对POI解释力度更大、相关性更高,中介中心性和临近中心性的解释稍弱。在全局城市尺度下,城市快速路多用于交通出行,社会活动较少,因此各项指标数据相对较低。而在街道尺度下,主要道路支撑了该区域的社会活动,因此各项指标及相关性相对较高。

市级国土空间总体规划数据库建设与报批内容研究

市级国土空间总体规划数据库是市级总规成果的组成部分,是规划实施的重要依据。通过借鉴原土总规和城总规数据库建设和报批方法,在分析国家已公布的市级总规数据库规范的基础上,结合市级总规编制实际,按照“管什么就批什么”的思路,从优化完善矢量数据入库、明确矢量数据的规划效力、规定规划图件与矢量数据的关系、依规划事权实施差异化的审批规则等方面研究了市级总规数据库建设和报批内容,提出了市级总规矢量数据入库、审批、管理、更新等全流程解决方案,以期为国家制定市级总规成果上报工作提供参考。

国土空间数据融合发布系统的设计与实现

针对当前大多数地图服务器数据组织形式各异以及缺少统一服务自动发布的调用方式问题,基于PostgreSQL+MongoDB数据库,结合动态矢量切片技术、三维数据分块存储技术等关键技术,实现海量多源异构国土空间数据的入库即发布、数据服务融合管理、服务协同共享等能力,构建了国土空间数据融合发布系统。实际应用表明,该系统打通了数据服务发布后即可支撑业务应用的高速通道,为国土空间二三维数据的存储、管理、发布、共享提供了有力支撑。

模板驱动的轻量级在线制图工具开发--以深圳市专题制图为例

针对城市地理时空数据难以快捷高效地生成地图成果的问题,结合深圳市相关地图应用场景与地理数据,分析相关场景对地图制图的需求特征,以此设计地图模板的结构,开发出模板驱动的轻量级在线制图工具。该制图工具实现地理数据的快速成图渲染,能够有效提升在线地图制图的效率与质量,满足相关部门在各类应用场景下快速制图,高效出图的需求。

多特征参数支持的红树林遥感信息提取——以广东省为例

准确的红树林分布信息对红树林保护和管理具有重要意义。尽管已有不少红树林遥感制图研究,但如何有效利用多源遥感特征来提高红树林制图精度仍有待探索。首先,利用多源遥感数据提取光谱、散射、纹理和地形等时序特征来设计15种特征组合;然后,利用随机森林模型分析不同特征组合在红树林识别中的精度,从而获得最优特征组合;最后,基于Google Earth Engine(GEE)平台获取2021年广东省10 m空间分辨率的红树林分布。结果显示,冬季光谱特征的重要性最高,特征类型越丰富对应制图精度越高,最优特征组合的总体精度为92.25%,Kappa系数为0.91。通过探究红树林识别中的最优特征组合,在多特征参数支持下实现广东省红树林信息提取,研究成果可为大范围红树林精准制图提供科学参考。

乡村振兴背景下黄河流域农村居民点分布格局的时空演变及其驱动力分析

本文利用景观指数、核密度估计、土地转移矩阵和地理探测器的方法,以城市群为研究单元,分析了1980-2020年黄河流域农村居民点的时空演变特征和驱动力。结果表明:①农村居民点总体用地规模在不断扩大,主要由旱地转换而来;中原城市群农村居民点密度变化最大;除关中平原城市群外,其他6个城市群农村居民点的形状变得更为规则。②农村居民点空间分布为“东南部聚集,西部、北部较分散”,呈现出更为密集的发展趋势,中原城市群变化最为明显。③农村居民点主要分布在高程1 km以下、距河流2~5 km处,其规模与距道路的距离成反比;道路是影响兰西、宁夏沿黄、关中平原和山东半岛城市群居民点分布的主要因素,而高程是影响呼包鄂榆、晋中和中原城市群居民点分布的主要因素。

国土空间二三维一体化技术体系设计与应用

文章围绕地理空间信息二三维一体化技术,建立了二三维一体化开发技术体系,提供了成熟的系统技术、运行框架,以及丰富的组件和服务。同时,实践应用于国土空间“一张图”的建设,实现了二三维数据服务一体化、展示一体化、空间分析一体化。该技术体系为相关业务系统的开发提供了基础运行支撑,提高了产品开发效率与质量。

深圳:建筑编码赋能智慧城市建设

一、深圳市建筑编码的建设历程深圳市建筑编码随着建筑普查工作的开展而产生。2000年,因规划国土管理需要,原深圳市规划国土局开展第一次全市建筑普查,在普查之前就提出“在现有的规划标准分区的基础上,进一步将城市用地的划分深入到街坊的层次,并对街坊内的建筑进行编码”,并编制了《街坊划分及建筑物编码的原则》,作为在建筑普查工作中指导建筑编码实施的技术规范性文件。

改进U-Net的高分辨率遥感影像建筑区变化检测方法

针对城市建筑区域变化检测问题,提出了一种改进的U-Net方法进行高分辨率遥感影像建筑区变化检测。针对建筑物高分辨率遥感影像特征,在原U-Net网络基础上,引入空洞卷积和空间金字塔池化结构以扩大模型感受野,实现对建筑区域的变化检测。通过与变化向量分析法(CVA)、主成分分析法(PCA)及U-Net系列模型的对比实验,表明所提方法具有最高精度,相较原模型F1值提高了10.98%,IoU分数提高了13.50%,并显著优化了变化检测效果。研究表明,改进的U-Net在处理建筑区域变化检测问题上的表现优于常规方法。

面向滩涂DEM构建的机载LiDAR点云滤波方法

在基于激光点云构建DEM的过程中,用于区分地面点和非地面点的点云滤波处理至关重要。本文面向基于机载LiDAR点云的沿海滩涂DEM高精度的构建需求,提出了一种机载LiDAR点云的改进坡度滤波算法。首先,采用统计异常值剔除法(SOR)去除原始机载LiDAR点云数据中的噪声;然后,利用规则格网的坡度和高程阈值,设计了适用于滩涂点云数据的地面点坡度滤波方法;最后,选取如东市长沙港的滩涂机载LiDAR点云作为试验数据,构建滩涂DEM,并进行精度检验。试验结果表明,利用本文方法处理后的LiDAR点云构建的DEM精度满足国家与行业标准的要求。

人在回路学习增强的地理命名实体识别

地理命名实体识别是高质量地理知识图谱构建的重要环节,被广泛应用于地理编码、语义检索及地理知识推理等方面。主流的深度学习模型存在标注语料库耗时费力、模型可解释性差等问题。为发挥人在回路机制推动学习模型利用少量样本学习的优势,本文提出了一种人在回路学习增强的地理命名实体识别方法。即以部分标注及未标注地理语料为输入,基于BERT-BiLSTM-CRF模型进行训练并对待标注语料库进行识别,对于模型识别错误的句子提供人工干预形式对其进行纠正,并将纠正之后的句子重新输送到学习模型中进行迭代训练,最终形成标准地理命名实体数据集及人在回路强化后的抽取模型。以地理大百科全书数据为例进行模型性能评估,该方法对于多数地理命名实体识别解析准确率达90%以上,相比已有深度学习模型,该方法仅需要少量标注样本且识别效果更优,对多种地理命名实体识别类型能够保持较好性能。

基于空间马尔可夫链的SDG空间溢出效应分析

联合国可持续发展目标(Sustainable Development Goal,SDG)涵盖了社会、经济、环境3个方面。可持续发展存在着不均衡和溢出效应,分析SDG空间溢出效应是推进可持续发展的重要部分。使用空间马尔可夫链方法,以长三角为研究区域,探讨两个关键子目标SDG1.1和SDG9.5的空间溢出效应。结果表明:长三角各城市SDG存在空间溢出效应,这种SDG空间溢出效应在城市发展过程中发挥重要作用;城市间的空间溢出效应表现出一定的时间滞后性,城市未来可持续发展需要考虑邻域潜在的空间溢出影响,从而促进城市可持续发展。

建设项目合规性智能检测系统设计与实现

建设项目合规性审查是工程建设项目审批制度改革、强化空间规划引领作用、促进国土空间精细化管理的重要手段。当前全国各地市所采用的核查工具面临灵活性不高且规则较为简单等问题,为解决上述问题,采用“所见即所得”的编程思想,设计并研发了建设项目合规性智能审查系统。系统通过成果在线汇交模块收集各类空间规划成果,形成“一张蓝图”作为建设项目审查的依据;通过规则定义管理模块实现合规性检测规则的可视化配置及动态调整;通过合规性检测模块自动检测建设项目用地方案是否符合空间规划管控要求,强化空间规划对建设项目的统筹作用,为建设项目的智能审批提供支撑。

融合空间和要素特征的城市林业资源监测方案设计

城市人口密集、空间复杂、建设活动频繁,城市林业资源监测是落实山水林田湖草生命共同体理念的重要环节,是保护自然生态环境、统筹开发利用自然资源的必然选择。本文基于林业资源空间管理和监测现状,梳理出城市林业资源面临的“空间结构复杂、人类干扰频繁”的监测困境。融合空间和要素特征,提出基于时空数据底板、涵盖“动态监测、分类分区、系统诊断、精准管控”的城市林业资源监测方案设计,以期实现林业资源保护和城市建设的更好发展。

城市古树名木分类保护的思考

随着城市建设活动愈加频繁,城市空间用地越发紧张,城市古树名木生存空间、生长质量、价值传承面临着严峻挑战,保护难度与压力与日俱增。基于古树名木分类管理现状,梳理出城市古树名木保护面临的“空间用地矛盾更突出、精细化管理需求更高”不适应性问题,提出“基于分类特点有序保护、基于空间情景分区管控”保护思考,以期实现古树名木资源保护和城市建设的更好发展。

数字孪生时代的城市设计数字化创新与实践

多年来,深圳市持续探索规划设计数字化创新方法。随着深圳市进入存量发展阶段,利用数字化手段对存量空间实施精细化、多元化和高效化的优化提升成为深圳市探索的主要方向。本文介绍了深圳市在数字孪生城市通用技术、虚拟沉浸式、数字参量化、在线协同式和实时交互式等方面的数字化城市设计实践,以及对多学科协同、多集群设计和多主体协商等综合手段,为促进城市设计范式不断迭代演化提供初步思考。

我国城市古树名木保护策略探析

古树名木是城市园林绿地中极具代表性的城市意象,既是“活文物”,更是“时空坐标”,具有不可替代性和不可再生性。文中在梳理我国古树名木保护管理要求和城市古树名木保护实践的基础上,分析我国城市古树名木保护面临的困境,包括空间用地矛盾突出、法制体系有待完善、规范管理有待加强、信息化水平亟需提升等;在此基础上,结合城市发展形势、建设特点和古树名木保护趋势,从资源数据“建档案”、空间管控“立规矩”、资源保护“划重点”、价值塑造“巧融合”、系统管理“数智化”5个方面提出城市古树名木保护策略。