基于遗传多目标优化的居民地自动选取

基于遗传算法思想,针对地图综合中离散面群居民地的选取,考虑地图综合需要保持的统计、专题、拓扑和度量等4类关键信息,提出一种基于遗传多目标优化的离散面群居民地的自动选取模型。该模型考虑了面积、密度、属性意义等多种约束指标,通过遗传迭代,逐步优化得到理想结果。采用1∶10 000居民地数据进行了地图综合实验,结果表明,该算法能够有效保持地图所包含的关键信息。     

GIS数据尺度变换中的信息熵变化

基于Shannon信息熵原理的GIS数据信息量表达属于语言学信息体系中的语法层次,描述了空间目标分布结构上的不确定性特征。该文将该信息量测度方法应用于空间数据的尺度变换中,考察尺度变换中空间数据语法结构在统计意义上的变化特点,进而通过信息熵的变化发掘尺度变化中空间数据信息量的变化规律。基于空间目标群的Voronoi图剖分建立信息熵度量,以空间尺度变换中的移位、合并两种典型操作为案例,研究了面状目标群尺度变换中信息量衰减的初步规律,并尝试将其结论用于地图综合方法质量评价。     

土地利用图综合质量评价研究

土地利用图作为一种典型的专题地图,在空间上具有全覆盖、无重叠、无缝隙的特征,在语义上具有类型的层次化划分特征,评价土地利用图综合后的质量对提高土地利用数据的现势性和可用性具有重要意义。首先,基于地图综合约束,选择几何、拓扑、结构和格式塔4种约束,确定单个目标、两个目标及多个目标的质量评价指标;然后,采用模糊综合评价的方法,确定评价指标的等级和权重集,建立模糊评价矩阵;最终通过模糊运算得到质量评价结果。以土地利用图中农村居民地的综合为例,介绍了整个质量评价过程,通过对评价结果的分析发现综合中存在的问题,改进综合过程,从而验证了文中方法的可行性。     

地图信息度量方法及其应用分析

地图信息度量是现代制图学与地理信息科学领域的一个重要研究问题,已初步应用于地图综合选取标准与质量评价、移动地图服务与可视化、地图信息传输、多尺度地图级联更新等方面。为更深入系统地针对此问题开展研究,该文对各学科领域的信息定义进行了分析,进而明确了地图信息的内涵;分析了地图信息的类型,主要包括统计信息、几何信息、拓扑信息和专题信息;在此基础上阐述了现有的地图信息度量方法,并从地图信息度量的角度、层次、内容、方法及规范性方面进行了归纳总结;最后简要阐述了地图信息度量的初步应用及未来该方面研究的发展趋势和思路。     

基于复杂网络的道路网拓扑结构信息度量

地图是空间信息传输的重要工具,地图拓扑结构信息的有效度量对地图更新、多尺度表达、制图综合等十分重要。信息熵已被用于描述地图信息,但对地图拓扑结构信息熵的研究多局限于单一层次或尺度,缺乏系统、多层次、多尺度刻画地图结构复杂性的方法。该文以道路网为例,基于复杂网络理论,从整体与局部两个层次,考虑网络的集聚性、连通性、可达性及邻域完整性特征,构建地图拓扑结构信息熵指标,将其用于不同模式道路网及其对应同等规模的随机网络的结构特征定量描述。结果表明该方法能揭示道路网内在的小世界与无标度网络结构特征,并可有效刻画不同模式道路网的结构差异,可用于制图综合、多尺度表达、地图更新设计等。     

多尺度地理空间点群目标相似关系的计算研究

研究多尺度地理空间点群目标相似关系的计算问题.基于4类点群信息,将点群目标包含的信息重新分成统计信息、专题信息、拓扑信息、几何信息和度量信息,这5类信息是影响点群相似性程度的主要因子.根据这5类信息描述参数的特点,给出了各个因子的相似度计算公式,建立了多尺度地理空间点群目标相似关系的计算模型,并通过算例验证了该模型的可行性与有效性,为地图综合质量的评价提供了一种新方法.     

不同比例尺地图水系目标变化探测方法研究

以水系数据为例,顾及不同比例尺地图中水系目标的不同维度表达,研究了表达同一地区不同比例尺地图间变化的分类、探测和判别规则。将不同比例尺地图水系目标变化类型归纳为出现、消失、延伸、收缩4种线状目标变化类型,以及出现、消失、旋转、收缩、扩张、移动、分裂、合并和先分裂后合并9种面状目标变化类型。考虑到不同比例尺地图中制图操作的影响,采用特定的判定规则区分出真实变化和制图综合算子作用,发展了不同比例尺地图水系目标变化的探测方法,给出了具体的变化类型判别流程。最后,对1∶2 000和1∶10 000水系数据进行了实验,结果表明水系数据变化探测效果良好,证明了该方法的合理性和有效性。     

陕北黄土高原可持续发展评价研究

通过对陕北黄土高原可持续发展评价指标体系和方法的初步研究,设计出了包括 1个高级综合指标——可持续发展综合指数、人口状况等 5个基本指标和人口自然增长率等 30个元素指标的层次性指标体系结构框架,熵技术支持下确定可持续发展指标权重的层次分析法,以及由递阶多层次综合评价、主成份分析和回归分析等数学方法所集成的可持续发展全面综合评价模型,并依次对该地区可持续发展现状及趋势进行了全面分析评价。     

认知地图的空间句法研究

将意识层面的空间意象外化为可被度量及分析的对象,一直是行为学、地理学、旅游学等学科关注的重要课题。本文主要从构建空间意象的结构而非意义入手,对该领域研究中的两种重要方法,即认知地图法和空间句法进行了比较,意图找到两种方法在空间结构性认知方面的相关性。基于句法空间结构的表达模型,分别就长沙太平街历史街区集成度及其认知地图的调研结果进行了比对,通过真实地图句法集成度与579 份认知地图意象要素出现频率等指标的比较,发现集成度指标与意象出现频率等指标存在较好的相关性。在对认知地图样本进行轴线化转换并比照真实地图的轴线索引后,对真实地图句法集成度与579 份认知地图平均句法集成度进行比较,发现认知地图与真实地图的句法分析在结果上仍有较好的相关性,且节点、标志物两要素的出现频次等指标也与所在街道的集成度存在较为明显的对应性。结论说明空间构形对人们结构性意象的形成有着重要的影响力,认知地图的句法分析对揭示人们空间知识的形成机制具有一定的参考价值,两种方法有相互补充的可能性。     

面向地理特征的制图综合指标体系和知识法则的建立与应用研究

本文以地球系统科学、地球信息科学和现代地图学的理论、方法和技术为指导,系统地研究和建立了面向地理特征的制图综合的指标体系和知识法则,并进行了实例应用分析。研究方法是采用地学分析和归纳、地图分析、专家咨询、ＧＩＳ和遥感空间分析等方法来总结、提炼和建立制图综合的指标体系和知识法则。指标类型包括数据指标、文字说明指标、图形指标３种,共分数据库概括(即语义概括)和地图可视化概括(即图形概括)两类。知识法则在横向由几何性知识、结构性知识、过程性知识构成,在纵向按照地物的地理特征描述性知识、操作项选择知识规则、算法选择知识规则、面向专门地理要素和制图综合知识规则、面向区域制图综合的知识规则等过程和方面来组织和分类。在知识库中则按照概括条件、概括行为和概括要求(或概括水平)３个变量来组织,形成三维坐标关系的知识法则内部体系。在实例分析中阐述了珠江三角洲经济区的交通网络图的制图综合过程和结果。     

Comparing historical and contemporary maps - a methodological framework for a cartographic map comparison applied to Swiss maps

Topographic maps are powerful tools for the purpose of identifying land use and cover change (LUCC) as they are among the most reliable representations of past landscapes for the time prior to the existence of aerial photography. In light of the increased availability of historical maps, we argue that there is a need for a standardized process to assess map comparability in a systematic way in order to avoid, or at least minimize, the detection of spurious landscape changes due to incompatible map series. A full understanding of map quality, background and error distributions is fundamental to attain reliable LUCC results. The conceptual framework presented in this study considers the context, distortion and cartographic generalization of topographic maps. Furthermore, it includes an approach to homogenize the level of generalization of landscape elements (e.g. forests) from maps with different scales. To demonstrate its application, we assessed the comparability of seven topographic maps from Canton Zurich covering a time span of 336 years (1664–2000). Overall, for the maps of Canton Zurich, a wall-to-wall comparison of forest cover based on the topographic maps presented here can be problematic for the oldest map from 1664. Based on the results, a wall-to-wall comparison with the later maps is not recommended, due to its substantial distortion. Yet, after re-generalization of natural landscape elements, such as forests, a comparison based on landscape indices is possible, even for the oldest map. Furthermore, our results demonstrate that maps from the mid-19^th century onward possess an acceptable level of accuracy. This framework can be applied to a wide range of maps at regional, national, or global levels, providing the opportunity to look at land cover history over multiple centuries.     

Automated evaluation of building alignments in generalized maps

Evaluation is a key step to examine the quality of generalized maps with respect to map requirements. Map generalization facilitates the recognition of pattern generating processes by preserving and highlighting the patterns at smaller scales. This article focuses specifically on the evaluation of building patterns in topographic maps that are generalized from large to mid scales. Currently, there is a lack of knowledge and functionality on automatically evaluating how these patterns are generalized. The issues of the evaluation range from missing formal map requirements on building alignments to missing automated evaluation techniques. This article firstly analyses the requirements (constraints) related to the generalization of building alignments. Then, it focuses on three more specific constraints, i.e. on existence, orientation of alignments and spatial distribution of composing buildings. Later, a three-step approach is proposed to (1) recognize and (2) match alignments from source and generalized datasets and (3) evaluate building alignments in generalized datasets. Besides, many-to-many and partial matching between initial and target alignments is a side effect of generalization, which reduces the reliability of the evaluation results. This article introduces a confidence indicator to document the reliability and to inform intended users (e.g. cartographers) and/or systems about the reliability of evaluation decisions. The effectiveness of our approach is demonstrated by evaluating the alignments in both interactively (manually) generalized maps and automated generalized maps. Finally, we discuss how our approach can be used to control automated generalization and identify further improvements.     

基于规则的植被地图综合的研究

植被地图综合是专题地图综合的一个特例,需要遵循地理数据综合规则,以解决因表达空问缩小而造成的地物要素间的冲突问题,确保图面上图形表达的合理、清晰和美观;同时植被地图综合也要遵循植被分布自身的规律。该文主要研究和分析影响植被地图综合的主要规则,首先描述植被地图的特征,在此基础上分析讨论影响植被地图综合的主要综合规则,并简要介绍了用于表达综合规则的产生式规则方法,用实例描述了这些规则在植被地图综合各个阶段的应用和结果,以此来反映综合规则在植被地图综合过程中的重要性。     

Integration of multi-source remote sensing data for land cover change detection

The objective of this study is to develop a methodology to integrate multi-source remote sensing data into a homogeneous time series of land cover maps in order to carry out change detection. We developed a method to increase the comparability between land cover maps coming from panchromatic aerial photographs and SPOT XS (multi-spectral) data by equalizing their levels of thematic content and spatial details. The methodology was based on the hypotheses that: (1) map generalization can improve the integration of data for change detection purpose, and (2) the spatial structure of a land cover map, as measured by a set of landscape metrics, is an indicator of the level of generalization of that map. Firstly, the methodology for data integration was developed by using land cover maps generated from near-synchronous data. Results revealed that, by controlling successively the parameters that influence the level of map generalization, the percentage of agreement between the near-synchronous land cover maps can be increased from 42% to 93%. The computation of five landscape metrics for a set of generalized land cover maps and for the target map allowed us to optimize the level of generalization by measuring the similarity in landscape pattern of the maps. The optimum level of generalization of the land cover map obtained from the aerial photographs for comparison with a land cover map derived from SPOT XS data was found at a resolution of 41m for two generalization levels of the thematic content. The spatial structure of a land cover map, as measured by a set of landscape metrics, is thus a good indicator of the level of generalization of this map. Secondly, the method was applied by integrating a land cover map obtained from aerial photographs of 1954 with a land cover map obtained from a SPOT XS image of 1992.     

农牧交错区生态环境质量遥感动态监测——以宁夏盐池为例

以26 a（1989-2015年）4期Landsat TM/OLI遥感数据为基础,提取不同年份的湿度指数、植被指数、地表温度以及土壤指数,利用主成分分析法,构建盐池县4个时期遥感生态指数（RSEI）和生态环境质量综合指数（ESI）,对其生态环境质量进行了评价,探讨区域生态环境的时空变化特征。结果表明：（1）湿度、绿度对区域生态环境质量起正面作用,而热度和干度则起负面作用,其中代表绿度指标的植被覆盖度（NDVI）对生态指数的贡献最大。（2）1989-2015年间,4个年份RSEI均值分别为0.41、0.54、0.51、0.57,生态环境质量呈上升-下降-上升且整体变好的特征。26 a间研究区生态环境明显转好的面积约占全县面积的20.01%,而生态环境质量中明显变差的面积仅占全县面积的1.64%。改善区域主要分布在研究区北部的盐池县城-高沙窝镇-王乐井乡以及惠安堡镇以南-麻黄山地区,中部的冯记沟乡生态环境质量有所变差。（3）盐池县生态环境质量受气候影响明显,退耕还林还草、草地禁牧以及禁止乱砍乱伐等措施对生态环境质量的提升起到了重要的促进作用。     

休闲旅游资源的内涵、分类与评价——以江苏省常州市为例

休闲旅游是旅游消费的热点和发展方向,休闲旅游资源的分类与评价有其特殊性。本文界定了休闲与休闲旅游资源的概念,探讨了休闲旅游资源的构成要素和资源特性,提出了基于资源性质与休闲方式相结合的休闲旅游资源的分类方案,将其分为自然游憩类、文化休闲类、康娱游憩类、专项休闲类四个主要类型,构建了由资源要素价值、资源影响力、开发条件与...     

基于微博语义分析的重庆主城区风貌感知评价

采用社交网络数据对城市进行感知与评价是一种新的城市感知定量研究方法。本文将新浪微博签到数据作为城市感知的数据来源,通过文本挖掘和语义分析方法,探索用户对重庆主城区城市风貌的感知与评价。针对重庆主城区特色风貌片区,研究形成了签到地图、情绪地图和对象地图。签到地图客观反映重庆主城区新浪微博用户活跃程度的空间分布特征;情绪地图挖掘活跃用户对空间的情绪表达和正负面态度;对象地图解析出现这种签到热力分布和情绪分布的原因,发现引发正负面态度的情绪对象。通过分析用户对规划师所设定的风貌要素载体的典型意见,将要素载体归纳为有感知积极、有感知消极、无感知和有感知未设定4类。今后应进一步从要素识别和价值判断两个方面为规划师塑造和管控城市风貌提供参考意见。