利用地理标签数据感知城市活力

高度活跃的城市是社会稳定发展的基础。基于地理标签感知的城市活力能够量化城市发展现状,探索城市活力的影响机制,为精细化城市治理提供技术支撑。传统城市活力研究依赖于街区的活力调查,时间长,费用高。本文研究利用兴趣点和社交媒体签到等地理标签数据,提出了城市活力度量指标,探索性分析城市活力的分布模式。基于土地利用、道路和建筑物等数据计算建成环境指标,构建城市活力和建成环境之间的普通线性回归与空间自回归模型,揭示了影响城市活力的建成环境因素。基于深圳市的试验结果表明:兴趣点和社交媒体签到数据能够较好地指示城市活力。深圳市的城市活力主要受商业用地、工业用地、土地混合利用以及路网密度、地铁站点密度的影响。住宅用地和建筑物占地密度对基于POI的城市活力具有显著影响。     

数字城市地理空间框架数据更新机制探讨

随着数字城市地理空间框架建设的全面推进,我国已在建与建成运行的数字城市约600个,为确保数据的现势性,建立数字城市的数据更新机制至关重要。本文根据数字城市数据体系,从"建立更新模式""数据源获取机制""更新内容及周期""更新技术研究"四个方面,探讨了数字城市数据更新机制,并提出了参考建议,可以为数字城市地理空间框架建设的后续维护与管理提供参考。     

街景影像——基于人工智能的方法与应用

街景影像是感知城市物质环境的一种新型地理大数据。这种数据以人的视角详尽描绘了城市的可视环境,同时也隐性地表达了可视环境背后有关城市功能、社会经济和人类活动的信息。然而,传统的数字图像处理技术对街景影像的处理能力有限,不能高效地理解其中的语义信息。近年来,随着人工智能领域的不断发展,图像分析和机器学习方法取得了突破性的进展。以深度学习和计算机视觉为代表的前沿人工智能技术,为挖掘街景语义信息、理解和定量表达场所物质空间、建成环境的特征提供了强有力的支持。在此背景下,街景影像被广泛应用于地理学、城市规划等众多领域,并在此过程中出现了大量的新方法和新视角,为基于大数据的城市环境研究、人地关系研究、空间数据挖掘与知识发现研究提供了新的思路。本文综述了基于街景影像和人工智能技术的相关研究,从深度学习和计算机视觉两个方面对街景影像分析的支撑技术进行了梳理,并从场所物质空间量化、场所感知以及场所语义推测3个方面对街景影像研究的应用方向进行了总结,对其在发展过程中面临的数据稀疏性问题、分析方法的严谨性问题进行了归纳,同时讨论了未来研究的方向。     

长春市利用高分辨率卫星正射影像生产城市专题地理信息工程技术实践

高分辨率卫星遥感影像是城市空间地理信息的重要数据源,可通过遥感影像信息提取技术获取以满足城市规划、城市园林、市政公共管理等部门所需的城市专题地理信息数据。本文阐述了长春市利用高分辨率卫星正射影像,采用人机交互目视解译方法批量生产城市专题地理信息的技术实践。     

城市韧性时空变化监测方法分析

基于地理国情市情普查监测成果数据，采用时空变化监测分析方法，从地理空间层面对城市韧性进行评估，为韧性城市的建设提供技术和数据支撑。首先，研究了多源异构时空地理数据大融合，建立了城市空间韧性数据库；然后，综合运用GIS技术、DSM差分技术、遥感影像识别等先进技术，从空间维度和时间维度进行了城市基础韧性研究；最后，以城市高危仓储分布和监测方法为例，进行了城市韧性专项监测研究。综上，本文所述方法将大幅度提升地理信息数据服务韧性城市建设的能力。     

城市基础地理信息数据库管理系统设计与实现

城市基础地理信息数据库是数字城市地理空间框架的核心,如何对数据库中城市大比例尺地理数据进行统一高效的管理,促进数字城市资源共享,健全数字城市地理空间框架体系,是迫切需要解决的问题。本文以湖北省某些数字城市基础地理信息数据库的建设为例,介绍了城市基础地理信息数据库管理系统的设计方法和思路。     

地理大数据聚合的内涵、分类与框架

地理大数据是地理对象所产生的“足迹数据”,而地理大数据挖掘就是通过反演分析地理对象的“足迹数据”,揭示其中蕴含的人地关系及其时空模式。近年关于地理大数据的重大研究进展显示,其研究结论的取得大多需要借助多种大数据的信息综合。为此,本文提出研究地理大数据聚合的必要性：代表新的研究范式、产生新的研究视角、提升研究的全面性,并将地理大数据聚合定义为：不同地理大数据之间通过转换形成面向研究对象的多维数据集合。在阐述地理大数据分类和特点的基础上,将地理大数据聚合分为：时空聚合、面向对象聚合、面向主题聚合以及面向模型聚合四种类型。地理大数据聚合作为地理大数据挖掘的重要组成部分,其过程大致可以分为：确定内核—信息溯源—反演汇聚3个步骤,而其中的关键科学问题包括：统一时空框架和基准、统一数据表达与存储、匹配同一观测对象的多数据源、统一多源数据的时空范围、调和不同对象之间不同的变化速率、解决数据共享与隐私保护、大数据与小数据的聚合等。地理大数据聚合方法与技术的发展,将会拓展地方的感知、土地功能的识别、对人群的观测与理解、功能与流动之间关系、地表复杂巨系统等新领域的研究。     

数字城市地理空间框架建设新模式探索

数字城市地理空间框架在城市的社会经济发展中发挥了重要作用。随着地理国情普查工作的完成以及云计算技术的成熟,为数字城市的建设提供了新的机遇。基于此背景,对地理空间框架建设涉及的软硬件、数据资源、公共服务平台等内容进行研究,提出了一种新的建设模式,为数字城市的建设提供参考。     

基于地理国情监测的城市扩张分析研究

以地理空间数据、社会经济人文数据为数据源,借助RS、GIS技术对郑、汴一体化区域3个城市48年间8个监测年点建成区内的建成区范围、道路、绿化、建筑物用地、人口、GDP等监测要素进行获取和统计,并利用相关模型和指数,结合区域发展规划,对监测对象的发展趋势进行分析和研究,揭示其内在动力,为城市发展提供技术和数据支持.     

遥感影像与POI数据相结合的城市建成区提取适用性研究——以沈阳市为例

城市建成区的发展状况是地理国情监测的重要内容，本文基于遥感影像数据和POI数据对城市建成区进行提取，针对二者的适用性问题进行了研究。试验以沈阳市为研究区域，在研究区域内选择2016年遥感影像数据和POI数据作为数据源进行对比分析。首先，对遥感影像数据和POI数据进行预处理；其次，通过监督分类的方法对遥感影像进行建成区的提取；然后，采用核密度估计法分析POI数据并提取出建成区；最后，利用叠加分析法对比分析这两种数据的适用性。试验结果表明：使用遥感影像数据作为数据源可以较为全面客观地反映城市建成区的发展现状；利用POI数据提取出的城市建成区具有较强的经济属性，能够很好地反映出城市中的经济活跃区。     

数字城市地理空间框架中市县一体化公共服务云平台的设计与实现

针对数字城市地理空间框架建设中存在县域建设缓慢、应用程度不高、运行维护困难等问题,提出了采用市县一体化建设模式,基于云环境和高性能地理计算技术,研究和设计实现市县一体化云平台。采用Hi GIS的并行化和可扩展技术,设计实现海量空间数据组织与管理、大规模空间分析与处理、大范围空间数据并行可视化与制图等GIS核心功能,构建基于高性能地理计算的数字城市地理空间框架中市县一体化公共服务云平台,为公众、政府和企业提供了高效、实时、动态的市县一体化地理信息共享交换和应用服务,为数字城市地理空间框架中市县一体化建设提供了切实可行、高效优势的解决方案。     

现实与赛博空间数据相结合的城市活动事件时空建模

城市活动事件(如文化、娱乐、体育等事件)的规模与影响力是城市经济文化发展的重要体现,其发生的全过程对城市现实空间与赛博空间都会产生巨大影响,从现实空间与赛博空间对城市活动事件的演化感知、动态建模与时空分析,具有重要的理论研究与应用价值。提出了一种结合现实空间交通数据与赛博空间社交媒体数据的城市活动事件时空建模分析方法,从事件进行中的交通轨迹,探测识别与事件显著相关的城市时空区域和交通流,分析现实空间事件热度的时空变化;从事件发生全过程的社交媒体数据中,探测分析赛博空间事件热度的时空变化;通过将现实空间和赛博空间的融合,建立城市活动事件时空模型,刻画事件全过程中城市地理空间与城市行为空间的时空演变特征。以2015年周杰伦"魔天伦2.0"世界巡回演唱会(武汉站)事件为例,采用武汉市出租车GPS轨迹数据和微博数据,对演唱会的事前、事中、事后实现城市地理空间与行为空间全过程建模与时空演变分析,并与单一数据源事件刻画模型进行比较,结果显示本方法能更合理地结合现实空间和赛博空间刻画城市活动事件。     

地理空间大数据建设面临的问题与对策

大数据背景下测绘地理信息的发展有了新的驱动力,本文通过分析地理空间大数据在互联网、产业和公共服务等应用范畴中已经出现的新情况与新问题,分析指出地理空间大数据需从改进测绘地理信息管理、加快地理空间大数据科技攻关、实现基于地理空间大数据为基础的信息化测绘体系建设和构建地理空间大数据服务模式等着力点加快发展。     

资源禀赋与资源型城市综合竞争力相关性研究

本文在总结已有的界定原则基础上,对中国资源型城市进行了界定和划分,确定51个地级及以上资源型城市,并研究了这些城市的在空间位置上的分布规律。同时利用构建的2005年-2008年中国资源型城市面板数据,从城市综合竞争力的角度,对资源禀赋、地理区位条件等因素与城市竞争力之间的相互关系进行了研究。研究发现,并不存在明显的"资源诅咒"现象,资源禀赋与城市竞争力之间不存在必然的负相关关系,地理区位因素对城市发展的影响十分明显。     

虚拟地理环境下的地理空间认知初步探索

地理空间认知是人类获取地理空间知识、认知地理环境的重要方法和手段,虚拟地理环境VGEs（Virtual Geographic Environments）作为继地图和地理信息系统（GIS）之后的新一代地理分析工具,在地理空间认知方面具有显著优势,但目前相关研究尚处于概念探讨和框架搭建阶段,缺乏对地理空间认知内涵及相关技术方法的论述和研究。本文以经典的地理学6问题求解为导向,从地理本体认知、地理过程认知和地理行为认知3个层次,阐述了VGEs地理空间认知的内涵和基本内容;进一步重点探讨了实现VGEs地理空间认知的相关技术方法,包括城市空间表达与城市计算、多模式人机交互、地理知识图谱与空间推理、地理过程模拟、地理行为模式识别与情感计算等方面。以重庆为例开展了应用案例实践,展示了如何利用相关技术方法实现对地理环境和地理空间对象的认知和理解。本文提出的总体框架和技术体系为VGEs地理空间认知的深入开展和技术实现提供了新的思路和解决方案,有助于将该项工作从理论探讨阶段推向技术实现阶段。     

城市总体规划视角下地理国情监测方法与应用研究

为满足国家监测要求、探索城市监测特色、服务城市规划内容为建设目标,本文以城市规划视角,探索城市地理国情监测的内容指标、数据获取、分析模型、应用服务、工艺流程和监测模式等技术和方法集成,研究制定了城市地理国情监测内容与指标体系,创建了城市空间格局动态监测模式,构建了数据快速获取、自动化处理、智能化分析的监测技术体系,探索了减量提质发展的技术评价模式和方法,创建了生态文明建设应用模式方法,支撑了城市地理国情监测工作的顺利开展。     

开放式空间基础信息平台的发展特征与技术内涵

基于测绘和地理信息产业发展背景,针对日益增长的数据融合、实时共享、深度处理和个性化的需求,对数字城市中测绘服务特征进行分析,重点介绍符合云计算模型的开放式计算环境、多路径数据更新、多源数据一体化集成、全尺度城市编码、自适应空间数据处理和动态在线制图等理论、方法与关键技术。在此基础上,研制开发了开放式空间基础信息平台,并成功应用于数字深圳的建设中。     

“数字城市”地理空间框架数据建设研究

“数字城市”通过整合大比例尺城市基础地理信息数据为社会提供详尽、准确的地理空间数据服务。完整、规范的地理空间框架数据是“数字城市”的基础。通过对“数字城市”地理空间框架数据技术指标的研究分析,探索科学、高效的数据生产方式,规范数据生产流程,从而为“数字城市”建设提供可靠的数据保障。     

地理国情监测遥感数据源比选方法研究

随着遥感技术的快速发展，遥感新设备、新方法不断出现，遥感数据来源不断扩大、种类不断增加、质量不断提升，遥感数据在地理国情监测中的应用也更加广泛。但由于遥感数据源过于复杂且数据量庞大，地理国情监测数据源的选取成为一个难题。基于地理国情监测的主要目标，选择遥感数据源的主要质量因子，采用一定的赋权方法对其进行评价比较，可实现数据源的最优选取。本文提出了一种结合主观专家评价和客观熵值计算的比选方法，归纳数据源的主要质量因子，构建指标体系，并对各因子赋权计算评价值，实现了对地理国情监测数据源的评价比选，试验证明了本文方法的有效性。     

从Geomatics到Urban Informatics

我国正处在新型城镇化、工业化和信息化的关键时期,城市面临着复杂的经济、社会与生态可持续发展问题。面向城市的地球空间信息学（Geomatics）与互联网、云计算技术持续融合,产生了城市时空大数据,成为了智慧城市的重要战略资源。随着地球空间信息学和信息学、城市科学不断深入交叉融合,城市信息学（Urban Informatics）逐步形成,并正在成为测绘地理信息科学的重要发展方向。城市信息学是以统一的时空基准为框架,以空间信息为载体,以信息技术为支撑,动态采集城市信息并进行处理、分析与服务,支持绿色、低碳、可持续城市发展的交叉学科。本文分析了城市信息的内涵及其与地球空间信息学的相互关系,论述了城市信息学具有动态演变、数据驱动、众源学习、协同决策、学科交叉等典型特征,在此基础上,总结了若干影响学科发展的关键科学问题,最后展望了城市信息学的发展前景。