顾及POI与土地利用数据的城市功能区划分

城市功能区划分是落实智慧城市用地政策和用地开发管控的重要前提和基础,科学探测其分类及分布,对于支撑智慧城市空间规划具有重要作用.针对现有方法在功能区划分时受限于格网或者路网的束缚,易出现POI权重设置不科学及划分不精确的问题,提出一种基于聚类分析确定主体功能单元下的功能区划分方法.首先,基于POI数据,综合利用KD-Tree聚类算法、泰森多边形等算法,实现主体功能地块的划分;然后,基于核密度算法、像元阈值法等方法,实现精准功能区划分;最后,利用研究区真实数据,对城市功能区划分进行精度验证.实验结果表明,利用此方法进行功能区划分精度的Kappa值达到了 0.763,具有良好的可行性.     

一种基于顶点聚类的线要素简化算法改进

首先介绍了一种利用SOM神经网络对顶点进行聚类的线要素简化算法,该算法以线要素各顶点x,y坐标为输入样本集,经过SOM神经网络的训练,形成对原有顶点的聚类,每个聚类保留一个顶点作为简化后的结果。然后分析该算法存在的一些问题,先假设加入角度和距离两维能改善原算法的效果。最后自主实现算法,并采用相关实验数据加以验证,证明增加SOM维数确实行之有效。     

基于自组织神经网络的空间点群聚类及其应用分析

探讨了采用自组织神经网络进行离散空间点群聚类的原理、方法及应用分析,提出了一种兼顾几何距离和属性特征的广义Euclid距离,并将其作为聚类统计量.并以实例验证了采用自组织空间聚类进行空间点群的数据分类、异常数据检验、均质区域划分等是有效的.     

利用轨迹数据提取城市居民出行时空分布特征

介绍了利用出租车轨迹数据提取城市居民出行时空分布特征的过程,包括利用数理统计的方法对出租车上下客事件基于时间进行特征分析;给出了一种融合核密度估计(KDE)与兴趣点(POI)分类的密度聚类算法,实现了出租车上下客热点区域的挖掘以及居民出行活动规律与城市功能区之间关系的发现.?研究表明:居民的出行活动特征在"工-休"日之...     

利用出租车轨迹数据识别城市功能区

城市系统的复杂性使得利用出租车轨迹数据理解城市的功能区结构存在结构分区不合理、识别结果精度低及不可靠的问题。对于城市功能区研究单元划分问题,从出租车轨迹空间分布特征入手,提出了一种基于限制条件和轨迹中心线包裹的城市区域划分方法。对于功能区理解问题,针对娱乐地、工作地和居住地的出租车OD(上车点和下车点)时间分布特征,提出从娱乐区、居住区到工作区逐步进阶的功能区识别方法。分别构造了娱乐因子和居住因子对娱乐区和居住区进行提取;结合工作地出租车下车点时间分布特征,利用监督分类对工作地进行了提取。     

一种建筑物只能聚类方法

建筑物聚类是大比例尺地图自动制图综合中需要解决的关键问题。通过分析Gestalt原理的邻近性、相似性等,采用建筑物重心、建筑物间的距离、建筑物与邻近线状地物要素间位置关系等参数描述建筑物。本文提出的建筑物智能聚类方法包含两个连续的步骤:首先计算建筑物的描述参数,利用SOM网络的聚类能力,进行建筑物的初步聚类;然后,利用SOM竞争层行列扫描的方法,对初步聚类的建筑物类簇进行精确划分,获得满足建筑物聚类的全局和局部约束条件等制图要求的建筑物聚类群组。     

BP神经网络的道路场景杆状地物自动分类

针对车载激光扫描数据中杆状地物分类精度不高、自动化程度低的问题，本文提出一种基于BP神经网络的分类方法。首先根据杆状地物点云特征选取10个特征值，获取杆状地物聚类单元的特征向量，构建特征矩阵；然后使用样本集训练BP神经网络模型并保存该分类模型；最后使用BP神经网络分类模型对试验区内的杆状地物进行分类。试验结果表明，该方法对杆状地物的分类精度可达95.34%，验证了文中所述方法对杆状地物分类的有效性。     

基于引力自组织神经网络的震害遥感影像分类

针对高空间分辨率遥感影像震害目标难以识别和提取的问题,结合分形纹理和引力自组织神经网络(gravitational self-organizing map,g SOM),提出了一种新的面向对象分类方法。首先,利用分割算法对原始影像进行初始过分割,得到均质性较好的分割单元,以分割单元作为待处理对象;在此基础上,利用分形纹理描述待分割对象,同时融合光谱特征构建震害目标的特征向量;最后,利用g SOM对分割对象进行聚类,得到聚类结果,并利用一致性函数以最小代价将多样性的聚类结果集成,最终实现快速、自动决策分类。以四川省汶川县震后高空间分辨率遥感影像为实验数据对算法进行定性和定量的评价,结果表明,该算法能够有效地描述复杂的震害目标,既可以保持大面积震害目标的完整性,也可以反映小的震害目标及其细节信息,提高震害影像的自动分类精度。     

结合SOM神经网络和混合像元分解的高光谱影像分类方法研究

本文对SOM神经网络算法进行改进,在标类的过程中采用3个策略加以控制,对初始产生的自组织映射图进行调整。通过改进,那些映射到可靠神经元的像素得到了很好的分类,而那些映射到不可靠神经元的像素都被作为不可分像元而提取出来。继而,从混合像元分解的角度来对这些不可分像元进行处理,按类型分解的思想确定混合像元的类别,实现对不可分像元的分类。将SOM神经网络和混合像元分解相结合的分类方法应用于高光谱图像的分类中,通过实验表明了该方法能较好地改善分类效果,提高分类精度。     

基于层次分析和神经网络的机载LiDAR点云分类

在机载LiDAR点云数据处理中,由于机载雷达点云数据的离散性、不确定性等原因,导致点云分类上很难得到准确的结果。针对机载LiDAR点云数据分类问题,提出了基于层次分析和神经网络的机载LiDAR点云分类方法。根据机载LiDAR点云的数据特征以及不同地物的属性,采用层次分析法赋予每个点云一个二进制信号,然后采用后向传播神经网络(BP-ANN)对机载LiDAR点云数据分类。实验表明:这种方法能够从机载LiDAR独立数据源中分类出房屋、高大的树、低矮的树、道路等地物点云。     

地表覆盖遥感产品更新完善的研究动向

近年来,多尺度地表覆盖遥感产品的不断涌现,为环境变化研究、地球系统模拟、地理国(世)情监测和可持续发展规划等提供了重要科学数据。为更好地满足广大用户日益增长的应用需求,应对地表覆盖遥感产品进行持续更新完善,保持其时效性、增强时序性、丰富多样性。针对大面积地表覆盖遥感产品更新完善所面临的主要问题,介绍和评述了国内外有关研究动向,包括影像与众源信息相结合的更新、数据类型细化与完善、地表覆盖真实性验证,并作了简要展望。     

基于MODIS数据的环北京地区土地资源监测研究

本文基于MODIS 16天合成的NDVI时间序列数据及其他辅助数据,首先用PCA方法对NDVI时间序列数据进行信息增强与压缩处理,结合LST数据、DEM数据及降雨温度数据,利用模糊K-均值非监督分类法,进行环北京地区的土地覆盖分类,得到土地资源现状情况。然后利用变化矢量(CVA)分析方法对环北京地区的土地利用及植被覆盖的多年变化状况进行了分析。结果表明,MODIS数据能很好的应用于大范围的土地资源监测中,并能得到较好的结果。     

北京山区植被覆被率遥感制图与景观格局分析——以门头沟区为例

准确、快速地获取植被覆盖状况信息是北山区生态恢复和建设的关键与重点.本文在FCD Mapping model的原理和方法基础上,利用TM图像对北京门头沟区植被覆被率展开调查和制图应用研究,并利用FRAGSTATS软件对所得的植被覆盖等级图从斑块大小、斑块数、斑块密度、斑块平均面积、分形维数和聚集度等角度进行了空间格局的剖析.     

加权全极化SAR图像分类下的功能区土地时空变化特征提取

为准确分析功能区土地时空演变情况,需准确区分土地时空变化的相关特征,本文设计了功能区土地时空变化特征提取模型。首先采用全极化分解和灰度共生矩阵,对SAR图像中反映功能区土地时空变化的、不同地物的各类散射特征和纹理特征进行分类。然后确定最佳加权全极化特征组合,将该组合输入随机森林模型,完成最终图像中地物分类。最后以湖南省某市生态功能区土地时空变化特征为例,实现功能区土地时空变化特征分类提取。测试结果表明,该模型采用加权全极化特征组合,可准确描述地物分布情况,保证地物的可靠分类,能实现较好的提取效果。     

逻辑回归元胞自动机模型的鸡西市城市扩张分析及预测

城市的快速扩张导致人地矛盾激化,土地利用效率下降.分析并预测城市发展状态,可以实现土地资源的合理配置,为城市发展提供合理规划.本文以鸡西市市辖区为例,利用Logistic-CA模型进行城市扩张模拟及趋势特征分析.结果表明:1)鸡西市在2005—2015年间城市处于低速扩张阶段,土地利用效率较低,城市发展较为分散;2)通...     

Choosing pasture maps: An assessment of pasture land classification definitions and a case study of Brazil

Pasture land occupies extensive areas and is increasingly of interest for sustainable intensification, land use diversification, greenhouse gas emission mitigation, and bioenergy expansion. Accurate maps of pasture and other managed land covers are needed for monitoring, intercomparison, assessing potential uses, and planning. Yet, land maps can be generated from different types of classification datasets – i.e. as a land use or land cover type – as well as different sources. In this study our aim was to assess and compare land use and land cover definitions for pasture, and examine variability in the resulting pasture land classification maps. First, we conducted a review of pasture definitions in commonly used mapping databases. We then performed a case study involving Brazil, a dominant global producer of pasture-based livestock. Six geospatial databases were harmonized and compared to each other and to MODIS land cover for Brazil including the Cerrado and Amazon biomes, which are internationally recognized for their ecological value. Total pasture area estimates for Brazil ranged by a factor greater than four, from about 430,000 km² to over 1.7 million km². Our analysis showed high variability in pasture land maps depending on the definitions, methods and underlying datasets used to generate them. The results are illustrative of a symptomatic problem for all manage land datasets, demonstrating the need for land categories studies and geospatial data resources that fully define land terms and describe measurable management attributes. Additionally, the suitability of individual geospatial datasets for different types of land mapping must be better described and reported. These recommendations would help bring more consistency in the consideration of managed lands in research, reporting, and policy development, as demonstrated here for pasture land using six case study datasets from multiple sources.     

基于TM影像的北京城乡结合部土地利用变化分析

利用遥感分类技术能够快速获取土地利用变化信息。基于1996年和2006年两时相的北京城乡结合部地区TM卫星影像数据,采用监督分类和分类后处理方法,对研究区10年间的土地利用变化情况进行了详细分析,得到如下结论:10年间北京城南地区城乡结合部的各种土地利用类型之间相互转化,并以耕地,林地和建设用地相互转化最为显著;耕地和大范围水域面积较大幅度减少,城市居民点及工矿用地和未利用土地面积大幅度地增加,城乡结合部的范围在10年间从北向南进行了大范围地移动。     

建筑用途的城市职住空间组织特征研究

针对现有职住空间关系的研究难以在微观维度上有效促进大城市职住功能空间的均衡发展以及规划政策与现状发展存在的时序错位问题,该文以北京市为例,从房屋建筑使用用途的角度切入,运用空间自相关分析模型、热点分析模型和职住用地比三个评价方法,同时借用ArcGIS软件平台进行空间分析与可视化表达,探究北京职住空间在乡镇尺度下的组织特征。研究发现:北京市职住空间表现为聚类分布的空间格局特征,以首都功能核心区为中心,大致呈现出环状圈层分布,北京市职住空间的“热点区”在空间分布上存在差异,而“冷点区”在空间分布上基本相同,职住空间关系存在失衡,与规划目标存在一定的偏差。提出的研究方法从微观维度分析了城市职住空间的组织特征,促进了城市规划与发展时序的有效结合,可在特大城市的职住空间关系的研究中进行推广应用。     

顾及栅格空间拓扑关系的地表覆盖时空目标不一致性探测方法

地表覆盖与更新是地理国情监测、环境变化评估、生态系统保护等不可或缺的基础地理信息。遥感制图技术已成为地表覆盖信息提取的重要手段，但因地物光谱、纹理及时相等特征复杂性，地表覆盖更新数据往往存在错分、漏分，从而导致地表覆盖时空目标不一致。现有地表覆盖更新数据不一致性探测主要以人工检查为主、部分自动化为辅的方式，生产实践中需要大量的作业人员与时间，缺乏行之有效的不一致性自动化探测工具。本文研究分析了栅格地表覆盖更新数据不一致性检查面临的挑战，提出了基于复合逻辑量词的栅格空间拓扑关系计算方法、基于置信区间的更新期地表覆盖错分目标初判规则构建，以及利用空间约束多重匹配的更新期错分目标后验判断，形成了“关系-规则-判断”的地表覆盖时空目标不一致性探测体系。试验以山东临朐、垦利GlobeLand30数据为研究对象，经与统计一致性检核方法对比分析、参照真实地表影像数据，实现了地表覆盖时空目标不一致性探测与有效性检验，验证了探测方法可行性。