湖南省空间结构优化研究

湖南省区域发展战略的制定和空间结构优化有赖于对区域空间经济联系的全面评估与分析,本文利用经典的引力模型,以湖南省14个市州为研究对象,分析各市州与其他中心城市的空间经济联系,根据经济联系的密切程度和空间近邻性将省区分为四大板块:长株潭地区、环长株潭地区、湘西地区和湘南地区.并结合当前各中心城市的中心职能与交通通达度提出湖南省空间结构优化方案.     

湖北省县域道路网络综合通达性及其空间特征

道路网络通达性是区域交通体系建设所要考虑的重要方面。本文以GIS为技术手段,通过重力度量模型、道路加权和密度模型计算得出经济联系指数和道路加权核密度指数,并构建综合通达性指数来分析湖北省县域道路网络综合通达性及其空间特征分布。结果表明:(1)湖北省103个县经济联系指数以武汉市主城区最高;(2)道路加权核密度指数以武汉市东西湖区最高;(3)道路网络综合通达性最高的5个县级行政单元为硚口区、汉阳区、江岸区、江汉区、东西湖区。本文填补了目前国内省级交通网络通达性方面的研究空白,为湖北省道路交通网络的建设和布局优化提供了参考依据。     

城市轨道站点拓扑网络通达性建模及分析

通过研究交通网络的空间连接及由此决定的节点间联系的连通程度,可观测交通可达性水平。本文对地下轨道交通和地面道路交通构成的立体拓扑网络进行了建模,采用空间句法形态分析变量构建了基于轨道站点的通达性模型,分析了深圳市轨道站点通达性水平和空间特征,并探讨了站点通达性与周边土地利用的相互关系。研究结果表明,深圳市轨道站点通达性平均值为0.088 4,通达性数值离散程度较低,在空间上形成了福田中心区、华强北商业区、东门商业区和后海片区4个高值热点区;商业用地、办公用地与站点通达性的相关程度最大,工业仓储用地受轨道站点的影响较小,轨道站点倾向于商业及办公用地等人流量集中的空间节点;轨道站点基本可承载周边的土地开发,组合类型为"高-中""中-低"的27个站点需提升综合立体交通体系功能。笔者从拓扑网络耦合的思路,客观评价了深圳市轨道站点通达性及其与土地利用的相互关系,提供了研究对象由线路向站点转换的研究视角,可为同类研究提供参考意义。     

江苏城市群与长江经济带城市联系格局解析

以长江经济带为研究对象,从与江苏城市群联系空间格局角度进行指标分析,综合测度信息、交通、经济3方面联系程度,并利用空间数据分析方法对城市间联系格局进行研究。研究表明:①城市间的联系网络呈现由下游向中、上游地区逐渐减弱的态势,形成了横"T"字形的联系空间结构;②相较江苏其他城市,苏州、南京与长江经济带节点城市的联系更为紧密,辐射更广。     

利用空间句法模型研究京津冀路网的通达性

空间句法属于通达性研究方法中的拓扑度量法,是一种通过数学方式描述空间结构的方法。它最初仅被用于研究建筑学,之后扩展到地理学与计算机科学等方面。当前在国内,利用其研究城市通达性、城市群的联系等已经取得了丰硕的成果。针对目前通达性研究缺少方法集成的情况,本文将空间句法与距离度量法等其他方法相结合,提出了崭新的分析模型,研究了地区的道路通达性,使用空间句法原理,利用ArcGIS和Axwoman对京津冀地区的路网进行了系统性研究。首先得到地区栅格图并矢量化,向其添加道路等级、道路实际距离等相关权重值,然后计算出各条道路的拓扑属性值,进行各项分析并讨论发展与规划。研究得出,将多种通达性度量方法相集成研究道路的通达性能够取得很好的效果。当前,京津冀地区的路网中心位于北京附近,但是除京津两市之外,其余地区尚未形成明显的路网中心,且相互间的联系有待进一步加强。此外,张家口、承德等外围城市发展水平较弱,应作为重点发展地区。     

融合多源遥感数据的长株潭城市群碳排放时空差异分析

碳排放时空分布监测与评估是城市可持续发展的重点研究课题之一。面向长株潭城市群碳排放的时空分布和差异分析,本文基于NPP-VIIRS夜间灯光影像和不透水面数据,结合县级碳排放数据,构建长株潭城市群碳排放估算模型,并定量分析了长株潭城市群碳排放时空分布特征及变化趋势。结果表明:①不透水面、夜间灯光均值和总值数据能够反映长株潭城市群区域碳排放水平;②2013—2017年长株潭城市群碳排放具有聚集性,主要分布在长株潭城市群北部的中间区域,碳排放区域逐年扩大但强度减弱;③2013—2017年长株潭城市群碳排放变化趋势为中心区域呈现负增长,城市扩张的边缘区域承接了部分碳排放量。本文融合多源遥感数据对2013—2017年长株潭城市群县级碳排放进行估算与监测分析,揭示了长株潭城市群碳排放时空分布变化规律,可为该区域碳减排和区域可持续发展提供科学参考。     

城际轨道建设对珠三角地区旅游空间格局的影响

近年来,快速发展的高速铁路、城际轨道等高速交通方式对旅游的影响日益显现。本文以珠三角地区运营和规划城际轨道为例,基于GIS网络分析技术和通达性指标,探讨了城际轨道通车前后对珠三角地区旅游空间格局的影响。结果表明:城轨开通将会产生显著的"时空压缩"效应,旅游景点总通达时间降幅达32.87%,旅游景点平均通达时间减少0.7 h;不同区域通达性水平提升具有差异性,城际轨道站点及其周边地区成为通达性水平提升最大的地区,随着与站点距离逐渐增加,通达性变化程度逐渐降低;城轨开通后各地区通达性水平差异逐渐缩小,并趋于均衡;城轨影响下的旅游景点通达性的影响具有"廊道效应"与"隧道效应"相结合的特征,空间格局由开通前的"中心-外围"态势向面状均衡分布格局转变。城际轨道带来的"时空压缩"效应,在扩大了旅游景点市场范围的同时,由于通行时间成本降低,进一步提高了旅游出行的效率。     

扬子江城市群城镇空间格局演变解析

以扬子江城市群为研究对象,从城市群建成区扩张和城镇空间联系两个角度进行指标分析,综合测度了2005年、2010年、2015年的城市群城镇发展水平,并利用探索空间数据分析法对城市群城镇空间格局进行了研究。结果表明:①监测周期内,城市群各市的扩张均处于全省前列,"十一五"和"十二五"期间扬子江城市群建成区扩张迅速、效应明显,3期城市群建成区空间重心都集中在扬子江以南的常州市境内,表明扬子江以南的城镇发展规模优于江北;②从城镇空间联系来看,宁镇杨、苏锡常、苏通等城市组群的联系相对明显,构成了整个扬子江城市群的基本联络骨架,城市群内部各城市与周边城市之间、小城市与大城市之间的联系紧密,构成了联系网络。     

粤港澳大湾区旅游景点可达性时空格局演变

粤港澳大湾区以打造成世界级城市群为目标,在大力发展区域经济的同时,也十分重视旅游业的发展.其中旅游景点可达性,是制约旅游经济区域平衡发展和可持续发展的一大难题.为促进粤港澳大湾区旅游交通的便捷程度,推进粤港澳大湾区旅游业一体化发展,本文以粤港澳大湾区为研究区,以研究区内的国家A级景区为研究单元,采用最短时间成本距离模型...     

城市群经济发展水平综合评价指标体系及方法研究—以中原城市群为例

在全球化和区域经济一体化的背景下,区域之间的竞争已经演变成以中心城市及其周边紧密结合所形成的城市群之间的竞争.城市群已经成为区域参与全球分工、竞争和合作的重要经济实体.本文构建了城市群经济发展水平综合评价指标体系,利用AHP法确定了各指标的权重,提出了综合评价模型.以中原城市群为例,利用2004年和2007年两个发展时...     

基于长时间序列Landsat影像的嘎龙错冰湖变化特征分析及溃决风险评估

冰湖溃决灾害是我国青藏高原地区最严重的自然灾害之一。作为聂拉木县最大的冰川终碛湖,嘎龙错冰湖溃决风险直接威胁着下游居民的生产生活。利用1991—2011年Landsat-5/TM、2012年Landsat-7/ETM+、2013—2017年Landsat-8/OLI近27年的遥感影像、降水量和气温资料对嘎龙错冰湖变化特征进行了研究,对其溃决风险作出评估。结果表明:嘎龙错冰湖明显扩张,面积呈现显著增长趋势,由1991年的2.209 4 km^2增长到2017年的5.465 7 km^2,增幅为147.38%;同时,发现聂拉木气象站年平均气温和年降水量在波动中上升,其中气温上升较为显著,气温和降水量的增加对冰湖扩张有重要影响,特别是气温上升导致的冰川融水增多是造成冰湖面积增加的重要原因。嘎龙错冰湖在遇到冰崩或者冰湖面积持续扩张情况下,湖水会瞬间大规模外泄,形成山洪、泥石流灾害,给下游造成严重的人员伤亡和财产损失。     

DMSP/OLS夜间灯光数据的四川省GDP空间化分析

针对DMSP/OLS夜间灯光数据模拟省级格网GDP问题,该文选取2000、2006以及2010年DMSP/OLS稳定夜间灯光数据、辐射定标夜间灯光数据和四川省第二、三产业社会经济GDP数据,运用相关性分析、对比分析以及回归分析的方法,模拟出四川省GDP空间化密度图并分析与高程之间的关系。结果表明:在省级范围内,GDP与辐射定标灯光数据的相关性明显高于与稳定灯光数据的相关性,且前者的灯光指数CNLI与GDP相关性最高;运用3年的辐射定标灯光数据模拟得到四川省GDP密度图与GDP统计数据的拟合精度均达到0.99以上;2000-2010年四川省GDP呈现由成都市向四周不断扩张的趋势并随高程变化显著,四川省GDP高值区主要集中在高程1 000m以下的成都平原及周边区域,西部高原和山地地区GDP值较低。     

附有约束条件的大旋转角三维坐标转换

为了解决大旋转角三维坐标转换方法在误差方程基础上引入13未知参数(3个平移参数、1个尺度参数和旋转矩阵中9个元素)之间的虚拟观测方程存在无法准确定权和若虚拟观测方程作为约束条件引入时构成的约束条件法方程不可逆的问题,该文只建立旋转矩阵中9个元素之间的约束条件,提出了附有约束条件的大旋转角三维坐标转换方法。详细推导了该方法中未知参数(3个平移参数和1个尺度参数与旋转矩阵中9个元素)估计及其精度评定公式。最后用算例对该方法进行了验证。结果表明:该方法适用于任何角度旋转的空间直角坐标转换,其解算理论正确,模型严密,过程简单,易于程序设计。     

卷积神经网络多层特征联合的遥感图像检索

针对卷积神经网络的特征表达方法难以满足大规模遥感图像检索需要的问题,该文将卷积层特征和全连接层特征进行联合,提出一种基于卷积神经网络多层特征联合的遥感图像检索方法。该方法提取不同卷积层特征作为图像的局部特征,提取全连接层特征作为感兴趣区域,并对二者进行跨层整合得到新的图像特征并应用于图像检索。实验结果表明,与利用单一的全连接层或者卷积层特征以及传统的经典检索方法相比,该方法取得了很好的检索结果,能够更好地保留图像的全局信息和空间结构信息,提高遥感图像检索的性能。     

基于图像融合的高分全色遥感影像变化检测

针对同一地区不同时期的全色高分辨遥感影像,提出一种基于影像融合的变化检测算法。首先采用基于匹配点的三角网校正方法对两景影像进行几何校正,然后选用基于迭代多元变化检测(IR-MAD)的相对辐射校正方法进行辐射一致性处理,接着对经几何一致性处理、辐射一致性处理后两张影像进行显著性融合,采用Mean-Shift分割算法对融合影像进行分割,选用方向梯度直方图(HOG)特征获取影像纹理强度图,最后通过比较分割块纹理变化获得变化检测结果。以Toposys激光雷达系统搭载相机拍摄的全色影像对该算法进行了检验,并使用单一时期影像为分割对象进行对比实验结果。实验结果表明,以融合影像为分割对象的结果远优于以单一时期影像为分割对象的变化检测结果,极大地减少了误检和漏检,在城市、郊区等地区人工地物变化监测中有一定的应用价值。     

西藏自治区农业气象灾害WebGIS平台的设计与实现

针对西藏农业气象灾害数据库系统数据类型多样,数据管理困难、挖掘利用不充分等问题,本文以B/S架构和GIS组件技术,以Oracle数据库为数据存储管理中心,设计研发了西藏自治区农业气象灾害数据库系统。实现对该区域1987—2015年农业气象数据、灾害事件、社会经济、基础地理信息的有效管理,系统具有用户管理、数据维护、数据查询、统计分析、趋势预测和防灾措施、地图可视化表达等功能,通过业务化试验与运行,结果表明,系统功能齐全、界面友好、运行稳定,对发展农业气象灾害预测预报理论、区域农业气象灾害数据统计分析、管理决策与防灾减灾等具有重要理论和现实意义。     

离散点云构建数字高程模型的插值方法研究

针对消除DEM构建中插值方法选择的随意性问题,该文基于机载LiDAR离散点云数据,以广东省典型城区与山区为实验对象,利用克里金、反距离权重、径向基函数和自然邻域4种插值方法,对插值参数进行优选后构建DEM,使用交叉验证、相关性分析、像元统计量和三维可视化等方法进行精度分析与比较。结果表明:在城区反距离权重插值,不但可以对空值区域进行适当填充和平滑,而且对高程最大、最小值的预测精度也很高;不同插值方法在构建山区DEM时精度相差不大,插值精度可以达到厘米级,其中普通克里金插值效果最佳。对于城区与山区点云数据反距离权重插值法生成的DEM均能很好地反映地表自然形态,为今后LiDAR点云数据构建DEM选择最佳的插值算法以及插值参数提供参考。     

开放式街道地图在城市发展水平分析中的应用

针对城市路网的发展状况,能在一定程度上体现城市发展的水平,但传统路网数据难获取的问题,该文采用了易获取、成本低、更新快等优点的OpenStreetMap路网数据为主要研究对象,利用多元线性回归的分析方法,重点研究OSM路网与城市经济发展水平(城市GDP)间的相关关系。通过实验验证,OSM路网密度与城市经济发展水平之间存在着明显的相关关系,利用OSM路网密度对城市经济发展水平进行分析,具有一定的可行性,能够为日后城市经济水平评估与评价提供了一种新的辅助评价指标。     

基于GL30人口空间化尺度适宜性探究

人口统计数据的空间化能真实地反映人口空间分布情况,对研究人口分布的区域差异及其发展过程起指导作用,在此过程中,空间化格网尺度效应影响着模型的精度。为探究人口空间化的尺度适宜性问题,本文以四川省为研究区域,基于全球地表覆盖数据(Globle Land 30,GL30)及其派生的网格数据,对四川省2010年人口普查统计数据进行了人口空间化模型的尺度效应探究。通过基于人口密度、地表覆盖类型实现了研究区域的二次分区,实现了模型精度的提高。在此基础上,探究了县级尺度上在30 m、240 m、450 m、660 m、870 m、1 080 m 6个网格尺度上人口空间化的精度,得出县级尺度上在450 m网格尺度下,人口空间化精度最优。     

基于BIM的高速铁路监测数据可视化研究

高速铁路变形监测项目有着数据量大、数据类型丰富、工程庞大复杂等特点,BIM技术可以用数字化的方式表达铁路工程沿线监测点、线路构筑物、基本设施设备等实体信息。本文在对高速铁路轨道检测数据和沉降监测数据可视化研究中,验证了BIM技术可用于高速铁路监测数据可视化分析、管理,并在Microstation平台下初步建立了高速铁路沉降监测BIM建模流程,可用于高铁沉降监测点成果录入、表达和管理,并在工程实例中进行了验证。