象山港岸区海岸线时空变化分析

提取1996—2021年象山港岸6期遥感影像的海岸线信息,计算对应的海岸线变迁强度、海岸线分形维数、陆域面积变化以及海岸线人工化指数,探索象山港区海岸线的时空变化并对其进行分析。结果表明：(1)象山港岸海岸线长度变化明显,岸线长度在2001年之后不断缩减且缩减趋势明显;(2)在自然与人类活动的影响下,象山港海岸线形态发生了较大的变化,2001年前海岸线曲折复杂,2001年后,海岸线分形维数不断减小,人类活动对海岸线的影响逐渐变大,岸线不断趋于平滑;(3)研究时段内,该区域陆域面积不断扩大,海岸线不断向海洋延伸;(4)人工岸线比重不断增加,人类活动的影响区域不断变大,到2021年,人工岸线达总岸线长度的80%以上,人工岸线比重预计在未来还会不断升高。     

基于遥感影像的南通市海岸带变迁分析

基于GIS、RS技术,提取了南通市1986-2016年的6期海岸线,从海岸线的类型分布、长度消长、空间变迁、分形维数等多个角度,对南通市海岸带变迁进行分析。结果表明,近30年来,南通市海岸线变化显著,长度累计增长67.78km,岸线类型主要是自然岸线向人工岸线转化;南通市海岸带主要以向海扩张为主,陆地面积增长约637.237 7km2,海岸带地貌类型转变明显,主要表现为大面积滩涂转变为盐田、养殖池和建筑用地。使用网格法计算了南通市各时期海岸线的分形维数。总体来看,分形维数保持缓慢增大趋势,2006年以后开始显著增加,说明海岸线趋于复杂,大规模的近海工程建设是分形维数变化的主要因素。基于分析结果认为,人类的近海活动是造成南通市海岸带变迁的最主要的驱动力因素。     

大陆海岸线监测数据与沿海保护政策中数据指标的比对分析

2013年辽宁省测绘地理信息局在进行地理国情普查的同时,作为省情普查的一项重要内容,开展了辽宁省大陆海岸线变化监测与分析工作。本文利用2007~2013年辽宁省大陆海岸线数据,对海岸线长度、填海造地以及滨海新区、重点产业园区和港口占用岸线情况进行了统计,并与目前辽宁省沿海保护利用政策中的自然岸线保有率、围填海规模控制、岸线整治与修复、重点保护岸线和重点建设岸线比重控制等数据指标进行了比对分析。     

遥感和GIS支持下的九段沙岸线提取及变迁研究

在遥感和GIS的支持下,利用集成了非监督分类、地图综合、离散地物去除和岸线追踪等技术的shoreline-Extractor软件,解译上海市九段沙自然保护区2001年、2005年和2008年的岸线信息;对解译的目标岸线分别进行空间分辨率为30 m,90 m,150 m,210 m和270 m的重采样,计算其分维数,并进行岸线长度、沙洲面积和分形特征的分析,进而对九段沙岸线变迁的重点区域进行了分析。研究表明,随时间推移,九段沙的上沙、中沙和下沙3个沙洲淤长的部位并不一致,其中上沙北部区域、中沙东北和西南区域、下沙东北和西南区域淤长较为明显;岸线长度与沙洲面积的变化区域几乎一致,即上沙增长较快、下沙次之、中沙缓慢;九段沙岸线具有显著的分形性质,整体分维数呈增加态势,其中上沙和中沙的分维数小于整体分维数,而下沙的分维数大于整体分维数。     

江苏海岸线演变趋势遥感分析

数千年来,海岸线的摆动使江苏省东部经历了“沧海桑田”的变化,海岸线的进退都会给沿海人们的生存和发展带来直接影响。作者利用3期卫星遥感图像资料对江苏海岸线20a来的演变特点和趋势作了定量和定性的分析。根据史料,对历史岸线作了概略地分析,同时对岸线的稳定性进行了划分。     

地图综合中的地图目标自相似性分形衰减研究

分形衰减是指在地图综合中,地图目标随着比例尺的变化其结构形态随之发生改变,其自相似程度是递减变化的,反应到分维数的变化上,称之为分形衰减。本文以分形分析方法作为工具,分维值作为度量参数,分析地图综合中地图目标的分形衰减现象。以扩展分维作为理论基础,从变维分析的角度出发,研究地图目标的自相似程度随比例尺变化而衰减的规律,进一步研究地图目标的尺度指标与分形衰减之间的关系。     

三维地理信息系统在福建省海岸线防护林植造的分析和应用

利用DEM和卫星遥感影像数据库建立福建省沿海岸三维地理信息系统,通过三维虚拟飞行,对海岸线及防护林进行遥感影像解译,实现沿海岸线防护林植造情况调查、统计、分析,快速为政府部门提供决策参考。     

2000—2015年中国大陆海洋岸线变化多视角分析

针对中国大陆海洋岸线在宏观尺度、长时间序列下分析角度较少的问题,该文利用遥感与GIS技术,以2000、2015年2个时期为特征年,从海洋岸线长度与结构、分形维数、岸线变化速率与稳定性、开发利用负荷等角度,综合分析2000—2015年中国大陆海洋岸线时空变化特征。结论如下:①近15年来,海洋岸线总长度增加1 716km,岸线结构变化显著,人工岸线剧增,自然岸线锐减;②海洋岸线分形维数呈增长趋势,具有"北方<全国<南方"的宏观格局特征;③海洋岸线年均变化速率为33.03(m·a~(-1)),岸线的变化速率、稳定性具有显著的空间差异性,北方向海扩张趋势较集中、规模较大;④中国大陆海洋岸线约30%为开发岸线,且海岸开发以重度为主,分布不均,北方岸线开发利用负荷度较高。     

基于DEM的南水北调中线水源区水系分维估算

分形理论是现代数学的一个分支,常被用来研究自然界中具有自相似性的复杂地理对象。本文以丹江水库的DEM为数据源,利用ArcGIS 9.3软件提取流域水系,根据集水面积阈值与水系分维的相互关系,将分形理论、GIS技术相结合,用基于网格法的分维估算方法计算了南水北调中线水源区水系分形维数,经计算得出该流域水系分维值为1.253。与传统方法相比,这种方法计算水系分维具有简便、高效等优点。     

城市交通网络分形维数的不确定性估计、控制与分析

长度-半径维数模型作为描述城市交通网络复杂不确定性现象的一种分形分维方法,其自身存在的不确定性往往被忽视,且相关研究更是鲜见报道。故针对该模型在分形维数测算全过程中存在的不确定性问题,本文率先开展了系统剖析、定量估计和质量控制研究。首先对数据源、矢量化处理、测算中心、尺度选择、以及分维数模型估计等一系列环节进行了不确定性估计与分析,其中首次给出了分形维数在一定置信水平下的不确定性度量区间,并依据误差传播理论对误差的传递和累积进行了描述;然后着重提出了基于LMed S(Least Median of Squares)的质量控制方法。最后通过对拉萨市的算例实验表明:道路的矢量化过程、测算中心和测算尺度的选择都会导致分维的不确定性;并在对数据质量进行控制的基础上,通过置信区间对长度-半径维数模型的不确定性进行了在一定概率水平下的首次度量;同时结合区域现状对研究结果给出了合乎实际的解释。本文在描述表征不确定性问题的分形几何和分形维数的基础上,系统地揭示了其自身不确定性的本质,不仅进一步丰富了分形分维理论,为控制其质量奠定理论基础,而且可为城市交通网络分形维数的地学应用提供可靠的科学依据。     

土地利用结构分形特征动态分析

通过解译徐州市矿区1990年、2000年、2010年3期TM影像,获取土地利用类型、面积、斑块数等属性数据。利用Fragstats软件,计算3个时期各地类的分形维数和稳定性指数。在分析3个时期土地利用数量变化的基础上,研究分形维数与稳定性指数的动态变化特征,从不同地类的空间形态的变化上定量探讨徐州矿区20 a土地利用的演变。结果表明,1990~2000年,徐州矿区空间形态趋于简单,稳定性上升;2000年是一个转折点,1990年相对于2000年,5类地物分维数降低,稳定性上升;2010年相较于2000年,特别是建成区与耕地这2类地物分形维数上升,稳定性下降幅度较大。在城市化驱动下,经济发展,城市扩张,生态保护是区域土地利用分形特征与结构稳定变化的主要驱动因素。     

GIS支持下的辽宁省海岛空间形态分形性质探讨

以中国海域海岛标准名录中辽宁省的633个海岛为研究对象,运用分形理论对其空间形态的分形性质和特征进行探讨,结果表明:海岛面积的标度-频度分形关系、海岛形状指数的标度-频度分形关系和海岛周长-面积分形关系是客观存在的,均具有分形性质,分形维数分别为0.353 4、5.056 6和1.087 1,海岛空间形态的稳定性指数为0.412 9,总体而言辽宁省海岛空间形态较简单、但稳定性好。     

改进分形海面模型散射信号的分形特性分析

针对分形海面模型的功率谱在空间波数小于基波波数时不能满足正幂率的问题,提出一种统计模型和归一化带限Weierstrass分形模型相结合的1维海面模型,确定了表面功率谱的闭式解,表面功率谱和有关文献的数据进行了对比。在满足Kirchhoff近似的条件下推导该模型电磁散射系数的闭式解,计算了散射系数随时间变化的Hurst指数,进而求得其分形维数。从数值仿真结果可知,表面功率谱和PM谱、南海的实测数据都拟合得很好,验证了模型的有效性,海面所接收信号随时间变化是分形的,并且其分形维数与分形海表面的分形维数几乎相等。     

江苏省海岸线时空变化特征研究

研究江苏省海岸线的时空变化特征,对江苏省海岸线资源可持续发展有重要的战略意义。以江苏省沿海4期(1980—2011年)卫星遥感影像为数据源,利用RS和GIS技术,对江苏省近30年来海岸线的时空变化进行总体和分段研究(分北段、中段、南段三段),较好填补了目前江苏省海岸线的时空演变特征缺乏细致分段研究的空白。结果表明:(1)自80年代以来,江苏海岸线整体呈现向海推进趋势,平均向海推进943.13m,平均推进速度为每年30.42m,且随江苏沿海经济社会的发展,平均推进速度有逐年加快的趋势;(2)各个岸段的海岸线向海推进速度不同。其中,北段(绣针河口-扁担河口)岸线推进速度最慢,中段(扁担河口-团结港)岸线推进速度最快。     

分形分维估值在GIS地理特征描述中的应用

从ＧＩＳ地理特征分形分析入手,利用量规维数的求解来加归区域曲线的无标度区和分维值,并把这一分维值与ＧＩＳ中典型的分形特征相联系,探讨了分维值的含义及其作用,以获得ＧＩＳ下地图应用的新认识。     

基于遥感影像的巢湖流域面状水体分维测算

通过对2000年2月的研究区ETM＋遥感影像光谱特征进行分析，利用修正的归一化差异水体指数（MNDWI）与谱间关系法提取研究区面状水体形态信息，使用小岛法计算面状水体的分形维数，得到巢湖流域全区面状水体的总体分维D0=1．2776，及以主要河流所划分的各子区的分维值：南区D1=1．2800，西区D2=1．3032，北区D3=1．2376。反映了研究区各子区地理环境与人类活动的差异。     

利用小波分形维数确定水稻光谱分辨率特征尺度

采用1维离散小波HAAR、DB4、SYM4对LOPEX 93数据库中的6条水稻反射光谱曲线进行10层小波分解。利用小波近似系数重构信号,采用步长行走法计算重构信号的小波分形维数。研究各尺度下小波分形维数、小波细节系数方差、小波细节系数信息熵、小波近似系数重构方差的特征。结果表明水稻光谱曲线具有分形特征,分形计算中相关系数值均大于0.9证明分形计算的有效性。4个参数的尺度特征揭示了水稻光谱曲线特征尺度转折点出现在尺度6,当水稻光谱分辨率小于64 nm,才能较好地反映光谱曲线峰谷细节特性。通过田间实测18条水稻光谱,计算各尺度的两种植被指数及植被指数与叶绿素的相关系数,进一步证明这一结论。     

辽宁省特色小镇空间结构分形及优化研究

运用聚集维数、网格维数、关联维数等地理数学方法,结合ArcGIS10.2软件研究空间结构特征及优化.研究发现:①辽宁省特色小镇空间聚集作用较强,西柳镇中心性明显,对其他特色小具有一定的吸附作用并在附近存在多分形特征;②在发展过程中特色小镇具有集中于线状区域的趋势.系统空间演化是以局部区域部分城市为节点,通过内部道路系统要素进行能量传递而形成的分形特征;③牛鸭维数β=0.9819趋近于1,表明辽宁省特色小镇之间的交通通达性较好;④加强特色小镇之间的合作、提高交通网络通达度、构建旅游空间格局对优化空间结构有重要影响.基于分形理论探寻空间结构特征及优化,为辽宁省构建特色小镇产业群提供参考.     

珠海市海岸线变化高分辨率遥感监测分析

基于2004、2007、2011和2014年覆盖珠海市的SPOT-5、航空影像和WorldView-2等高分辨率影像,建立了适用于珠海市的海岸线分类体系,采用目视解译方法提取了珠海市12类海岸线信息。结果表明：①2004-2014年间珠海市海岸线长度呈持续增长趋势,10年间珠海市海岸线长度增加25.03 km,平均增长速度约2.50 km/a。②珠海市4期岸线中,每期人工岸线的比重都大于自然岸线,人工岸线处于持续增长状态,变化剧烈,自然岸线变化相对平缓。10年间人工岸线总长度增加了42.57 km,自然岸线总长度减少了17.54 km,两类岸线增长和减少速率分别约为4.26和1.75 km/a。③珠海市各类型岸线中,堤坝、港口码头岸线、闸和建设岸线长度处于持续增加状态,基岩岸线、砾石岸线、养殖围堤岸线长度处于持续减少状态,其中增长和减少最为激烈的岸线类型分别为港口码头岸线和养殖围堤。     

国产遥感影像监测海岸线变化应用研究

基于高分一号、资源三号、资源一号02C国产遥感影像,通过影像预处理、岸线分类与遥感解译标志、界定岸线勾绘位置、潮位校正、外业调查、历史岸线比较分析等步骤,获取了浙江省大陆海岸线的现状数据和变化动态。研究表明,国产遥感影像可实现大陆海岸线业务化监测,监测精度较历史数据有较大提升,可获取高频次、高准确性的海岸线业务化监测资料,满足省级大陆海岸线的常态化监测工作需要。