地理信息技术辅助中学地理教学模式研究

近40年来地理信息系统(GIS)的理论、技术和教育在世界范围内取得了突飞猛进的发展,而GIS辅助地理教学的研究还刚刚起步。文中设计了GIS辅助地理教学的模式,说明了模式的关键内容,论证了GIS是一种分析解决地理问题的良好工具。以"中国年平均降水空间分布"综合图的制作为例,介绍了GIS辅助中学地理教学的具体方法。

降雨量分布的空间插值方法研究——以美国爱达荷州为例

以美国爱达荷州为例,根据105个气象站点及其30年年平均降水量数据,采用反距离加权平均法、普通克立金法、规则样条函数法及趋势面法等方法进行插值,分析了不同插值方法中站点数量变化、像元尺度变化对降雨数据空间插值结果的影响。通过对数据和精度指标的对比分析,得出每一种插值方法在某一标度范围插值的精度及适用范围。研究表明:①插值精度并不与样本点数量成正比例关系;②像元尺度的变化对空间插值精度的影响很小;③不同插值方法对插值结果有很大的影响,规则样条函数具有优秀的插值精度。要得到最理想的插值结果,须对不同研究区,进行实测样本数据进行分析,反复试验比较,以选择最佳插值方法。

基于3DCM的中尺度地面风场的空间分析研究

为提升城市环境的生态自净能力,采用基于3DCM的中尺度综合方法建立了城市地面风场的空间分析及预测模型,并对典型区域进行了实证分析,发现中尺度地面风场可采用风道网络参数进行有效模拟和量化。

三维城市模型辅助空间决策支持的研究思路

传统的空间分析方法由于只考虑目标本身的几何特征及相互间存在的简单拓扑关系,缺乏与专业应用模型的有机结合,在辅助空间决策方面远没有发挥应有的作用。随着三维城市模型在城市规划设计管理和城市信息化中的广泛应用,三维城市模型的辅助空间决策支持的研究已经提到议事日程。论述了三维城市模型辅助空间决策支持的典型数学模型,如统计模型、时间序列模型、空间动力学模型等,讨论了3DCM的一些典型应用,比如通视分析、噪声污染、日照分析、电磁波覆盖等。这对进一步推进三维城市模型数据的深层次应用和增值服务具有指导意义。图6,参8。

基于3DCM的日照分析模型研究

讨论了几何 3DCM(threedimensioncitymodel)日照分析的基本模型 ,基于 3DCM日照分析的 3个难点问题———阴影显示、日照时间计算、日照间距计算 ,实现了日照分析的算法功能 。

基于模糊密度分解的遥感图像光谱和纹理信息的融合

根据遥感图像的纹理特征具有不确定性和各类别的分类精度有较大差异的特点 ,针对常用的表示分类器置信度的模糊密度 ,在信息融合过程中 ,存在削弱低置信度分类器中高精度类别对融合结果起作用的问题 ,提出了一种对模糊密度进行分解的模糊积分方法 ,分解后的模糊密度表示分类器中各类别的置信度 ,从而突出了分类器中类别的分类精度对系统最终决策的重要程度 .

基于ArcSDE的DEM空间数据库的设计与实现

数字高程模型(DEM)是进行三维分析的核心数据,其在诸多领域起着辅助设计与决策的作用。随着多尺度DEM数据的急剧增多,要求对DEM数据进行高效存储与管理,同时对DEM数据的安全、快速、实时的多用户访问提出了要求,空间数据库的管理模式是适应这种要求的最佳解决方案。对多尺度DEM数据库内容进行了详细分析;通过对空间数据库技术的各类方案进行对比,选用ArcSDE for SQL Server进行建库工作,实现了空间数据与属性数据的统一存储;采用Arc Engine(AE)开发方式开发了数据库管理系统,并以实验地区的DEM数据库系统建设为例,完成了数据库基本操作功能模块的开发与设计,实现了各类数据的查询、浏览和管理功能。

长沙市土地利用结构预测及其驱动力研究

利用1990,1995,2000和2005年共4期Landsat TM数据和Markov模型,预测分析了长沙市土地利用及其结构变化,深入理解和发现导致其变化的驱动力。结果表明,1990—2020年长沙市土地利用结构信息熵和均衡度分别从0.879 3和0.490 7上升至0.922 5和0.514 9,优势度从0.509 3下降至0.485 1,土地资源系统的有序程度呈降低趋势;长沙市土地利用结构变化直接表现在地类变化上,且与社会经济驱动密切相关。

基于空间模糊纹理光谱的多光谱遥感图像分类方法

为了充分利用各波段的纹理信息,针对遥感图像不同波段之间具有较大相关性的特点,提出了一种用空间模糊纹理光谱描述多光谱遥感图像纹理特征的方法。根据纹理特征具有多尺度的特性,对原始图像进行二次模糊纹理滤波,一次滤波采用平面三角隶属度函数,二次滤波采用空间距离代替平面距离形成滤波隶属度函数,其模糊滤波图像的隶属度分布称之为空间模糊纹理光谱。用FasART神经网络分类验证,实验结果表明,该方法具有较高的分类精度,尤其对纹理特征较为复杂的区域的分类效果更为明显。

土壤重金属污染评价方法研究进展

从技术应用的角度,将土壤重金属污染评价方法分为传统的方法和基于GIS的评价方法两大类。本文阐述了评价方法的研究进展,分析了主要评价方法的优缺点,最后对评价方法做出了展望。

基于南方cass的土地利用图斑绘制改进方法研究

第二次全国土地调查中土地利用图斑绘制是十分重要的环节。依据城镇土地利用数据建库的新绘制要求,研究在南方cass下传统的基于面的图斑绘制方法的不足,并提出一种改进的基于线的图斑绘制方法。采用该方法,很快完成了某县城镇17 km2的土地利用图斑绘制工作。实践证明该方法可以大大提高土地利用图斑绘制的工作效率,确保土地利用数据的质量,具有推广应用的价值。

《地理信息系统》课程的教学方法改革与探讨

互动式教学方法具有提高课堂教学效果、培养学生创新性思维能力的优点。通过对互动式教学应用现状的分析,结合地理信息系统的学科特征,探讨了互动式教学的内涵、特征和方法,提出了具体的实施方案和步骤,并对教学效果进行了考核评价。地理信息系统互动式教学实践表明,该教学模式能激发学生学习兴趣,有效提高教学效果,应当进一步完善推广。

冰碛湖溃决灾害研究进展

近年来随着全球气候变暖和冰川退缩,冰碛湖溃决灾害受到了广泛的关注,对冰碛湖溃决洪水/泥石流灾害的研究也取得较大进展,经历了由野外观测到遥感手段与野外观测相结合、由定性半定量到定量、由经验估算到基于物理过程建模模拟的发展过程.从冰碛湖的识别与变化监测入手,综述了冰碛湖的溃决诱因与溃决机制、溃决风险评价指标体系、溃决洪水/泥石流的模拟以及溃决风险减缓措施等方面的研究进展与现状,展望了当前的研究工作的发展趋势,为进一步研究冰碛湖溃决洪水/泥石流灾害奠定基础.

基于3DCM的电磁波场强空间分布模拟及其可视化

本文以单个基站为中心,以环绕基站街道为路径,利用场强路测仪配合GPS连续获取沿路电磁波场强数据、并对数据进行冗余清理。然后进行可视化表达,以二维电子地图为基础生成三维城市模型,给出了该三维城市模型环境下电磁波场强空间分布,分析了三维城市模型与电磁波场强的空间分布之影响规律,为研究城市电磁波传播模型提供数据支持。

城镇地籍数据建库技术研究——以汉寿县第二次土地调查地籍数据建库为例

城镇地籍数据建库是第二次全国土地调查工作的核心部分,其数据的质量、完善性等直接影响数据库的运行效率。依据第二次土地调查城镇地籍数据建库标准,以汉寿县城镇地籍数据建库为例,从数据准备、数据入库以及成果提交等方面阐述了城镇地籍数据库建设工作,研究了建库过程中出现的关键技术问题,为同类建库工作提供了可借鉴参考。

L波段多角度裸露地表土壤水分反演研究

土壤水分是气象预报、农情监测以及水文模型的重要参数之一,利用被动微波遥感技术可以有效获取土壤水分。欧空局(ESA)计划于2009年发射卫星SMOS(Soil Moisture and Ocean Salinity),其主要目的是监测全球范围内的土壤水分和海洋盐度变化。根据SMOS的设置情况,寻找精度较高的半经验模型以便为进一步的土壤水分反演提供简化模型。对于裸露地表,地表粗糙度、土壤介电常数等因素影响最终的微波发射率。运用Dobson半经验介电常数模型计算土壤的介电常数,将计算结果输入高级积分方程模型(AIEM)。通过AIEM模拟的数据库,利用回归关系建立了一个精度相对较高的L波段多角度半经验模型。

三维城市模型(3DCM)的研究与应用现状

3DCM作为城市逼真的三维数字表示,由于其在城市基础设施管理、无线通讯网络规划、城市开发决策支持、污染分布仿真、土木工程与军事行动支持等众多领域显现出巨大的应用潜力,现在己成为GIS领域普遍关注的热点问题。就3DCM最近时期的发展与研究现状、实际应用领域进行了分析总结,归纳研究成果,指出了存在的问题,提出3DCM的增值应用是今后研究工作的方向,并把"空间定量分析"与"辅助空间决策"作为今后研究工作的瓶颈课题。

3DCM的几何与纹理数据一体化管理方法研究

建设三维城市模型(3DCM)首先需要建立场景所需的海量地形地物空间数据库,从而有效组织三维实体数据来满足大范围高精度场景实时绘制的要求。该文提出一种以三维空间实体为单位的基于关系数据库(RDBMS)的3DCM的几何与纹理数据一体化管理方法。采用Direct3D 9.0三维开发平台、C#编程语言实现了3DCM空间数据库模型管理系统。实验证明:该系统在效率、安全、网络多用户访问方面都优于传统基于文件的管理模式,满足了大范围3DCM海量模型数据管理与应用需求。

维数差异对模糊积分融合多FasART网络影响的研究

基于软决策的并行分布式融合系统能融合不同类型的特征,且最终决策结果与前期决策器输出的数值大小相关.当不同类型矢量的维数不等时,维数差异是否对最终融合决策有影响对设计融合算法和分类器的选择具有重要意义.本文分析了维数差异对模糊积分融合多FasART网络算法的影响原因,提出了解决办法,用遥感图像的光谱和纹理特征进行了融合实验,结果表明维数差异对该算法有影响.模糊积分融合多FasART网络是一种典型的基于软决策的并行分布式融合决策系统的算法,因此,基于上述融合系统的算法存在维数差异问题.

基于GIS和BP神经网络的城镇土地集约利用时空差异分析——以湖南省湘潭市为例

在建立土地集约利用评价体系的基础上,运用BP神经网络构建定量评价模型,并结合GIS技术对湘潭市城镇土地集约利用水平进行了时空评价。研究结果表明:1998-2007年湘潭市城镇土地集约利用水平呈波动上升趋势,但集约程度还不够高,仍需继续挖掘城市内部潜力;湘潭市各地区土地利用水平存在着较大差异,发展不平衡,韶山市城镇土地集约度最低,湘乡市和湘潭县次之,湘潭市区最高;产生时空差异的主要原因在于经济发展水平和产业结构的不同。