基于RS的池州市城市扩张监测与分析

随着经济的高速发展和城市化进程的加快,如何研究城市扩张的趋势和强度,对城市建筑区规划及促进经济的可持续发展和提高资源利用率具有重大意义。利用监督分类技术方法对城乡建筑区域进行分类,提取出池州市5个时期的建筑区域,并加以比较分析。结果显示,1990-2015年,池州市建筑面积持续增加,城市扩张中心出现向东北部转移的趋势,建筑区域面积逐渐增加,但每年建筑面积增加速率却呈现逐渐下降的趋势,这表明了自然环境对城市扩张的影响。通过结合自然环境、人口、国内生产总值、政策等相关统计资料,经过分析后得到城市扩张与经济和人口有密切的相关关系,但是城市扩张趋势也受制于自然环境的影响,研究结果为城市规划及因地制宜的经济建设提供了理论依据。     

自适应步长的海洋流线构造算法

为深入研究海洋流场的结构特征,在临界点理论的支持下,根据不同的临界点类型提出了充分考虑流场结构特征的初始质点源布置策略,并根据原始网格矩阵中局部网格的流速和流向,提出了一种具有更宽泛步长调整适用度的自适应步长计算模型。该模型可根据具体流场特征实现步长增长倍数和全局步长增长控制的双自由度调整,同时可满足同向加速和逆向减速的步长控制。为实现流线在全局流场中的合理化布置,提出了基于平滑窗口的流线密度调整策略。对全球海洋流场进行可视化实验,结果表明,本文算法在海洋流场结构特征的表达中应用效果较好。     

基于GIS的矿山开采沉陷时空变化分析

首先详细阐述了建立矿山开采沉陷DEM的方法,提出了利用GIS的空间分析功能进行开采沉陷时空变化分析的技术方案.以鲁西煤矿为例,利用基于CORS的网络RTK进行矿山开采沉陷外业数据采集,通过后两期生成的DEM与首期生成的DEM进行叠加,生成后两期累计沉陷值DEM,利用ArcGIS的空间分析工具对累计沉陷值DEM进行空间分析,生成了沉陷等值线和沉陷面积统计报表.利用上述方法可以经济、有效地反映矿区地表沉陷的时空变化及对周围环境的影响程度和范围,为矿区生产设计和环境评价提供决策依据.     

一种基于空间-拓扑结构相似性的复杂轨迹聚类算法

复杂的面状空间实体如海洋涡旋、环流和降雨过程在运动过程中会产生更复杂的轨迹,即具有分支结构的复杂轨迹。为了挖掘这类复杂轨迹的运动模式特征,本文从复杂轨迹的拓扑结构和空间特征出发,创新性地提出复杂轨迹的空间-拓扑结构相似性度量算法（Spatial-Topological Similarity Measurement, STSM）,该算法是基于图同构算法VF2改进的。首先STSM算法将复杂轨迹用带有节点和边的图结构表达,并将空间信息融入图结构的节点属性中,通过匹配复杂轨迹之间所有最大公共子结构,找到匹配结构中节点之间一一对应的关系,利用加权的欧式距离计算复杂轨迹匹配结构中点对之间的空间距离。然后,基于STSM相似性算法进行层次聚类分析,旨在发现复杂轨迹之间相似的拓扑结构在空间上的聚集模式。最后,利用1993-2016年长时间序列的中国南海冷涡复杂轨迹验证方法的有效性,并对比分析复杂轨迹拓扑结构相似性算法CSM。结果表明：单纯用拓扑结构相似性算法CSM进行聚类分析,不能充分挖掘空间的聚集模式,因为不同空间位置也存在拓扑结构相似的轨迹。而本文提出的STSM算法将南海冷涡复杂轨迹分为5类,第一类分布在南海北部、第二类分布在南海中部、其他三类交错在南海南部。这种聚集模式在一定程度上反映了冷涡的生成和演化过程在南海北部、中部、南部的差异性,同时也表明了冷涡移动在南海南部存在更为复杂的异质性。因此,本文提出的方法可以有效地从复杂轨迹数据中发现其演化过程的潜在聚集模式,为认识这类复杂动态现象的时空演化特征提供了一种新的方法。     

海洋流线积分自适应步长计算模型研究

针对步长固定的传统流线数值积分中造成的计算不精确或无谓计算过多的问题，文献[15]提出了一种自适应步长的海洋流线构造算法，该算法中的自适应步长计算模型可综合考虑局部网格的流速和流向，具有双自由度调整的优点，但也存在着邻近网格流向改变过大造成的追踪不持续、网格内流速过缓造成的迭代死循环等问题，为此本文提出了一种新的自适应步长计算优化模型，优化后的模型在保持原模型优点的基础上，通过限定积分步长的下限取值范围，解决了流线追踪不连续及计算迭代死循环问题，同时通过调整参数μ及δ在模型中的控制范围，使积分步长的适用度更加宽泛，从而提高了算法的计算效率、减少了数据存储量，并避免了流线混叠及锯齿现象，通过大量试验及三维可视效果的对比分析，验证了算法的可行性和有效性。     

基于集群MPI的图层级多边形并行合并算法

在集群环境下,基于MPI并行编程模型和OGC简单要素规范进行并行多边形合并时,需要处理叠加图层间要素的“多对多”映射关系,由于空间上相邻的多边形在要素序列上并不一定连续,导致无法按要素序列为子节点分配任务,给并行任务映射带来了困难。本文以集群环境下的并行多边形合并算法为研究对象,通过比较叠加分析中两种多边形映射关系对算法并行化带来的影响,基于R树空间索引、MySQL精确空间查询,以及MPI通信机制,提出了6种不同的并行任务映射策略;通过实验分析和比较了6种策略的优劣。结果显示：基于R树预筛选的直接合并策略,在各算法中具有最高的串行计算效率和优秀的并行性能表现。虽然MySQL精确空间查询的预筛选过程较为耗时,但可有效地过滤掉不真正相交的多边形,从而提高合并操作的效率。因此,在集群MPI环境下,基于R树和MySQL精确空间查询的预筛选策略是解决并行任务映射难题,实现图层级多边形并行合并算法的有效途径。     

徐州市新能源汽车充电桩空间特征分析

新能源汽车逐渐进入大众的日常生活中,针对其充电桩在城市中如何布局最为合理的问题,本文以徐州市充电桩作为研究对象,使用GIS空间分析方法,分析当前徐州市充电桩空间布局现状,并解决了充电桩选址原则的问题.研究结果表明:徐州市鼓楼区等区市充电桩分布较为合理,而铜山区等区则较不合理,同时提出充电桩规划原则.研究结果可为徐州市充...     

杭锦土与膨润土的合成吸水树脂及其性能对比

利用杭锦土和膨润土合成了吸水树脂,通过SEM、DSS、IR、杭锦土和膨润土粒径及化学成分分析比较了吸水树脂的接枝率、凝胶强度和老化率,研究结果表明:与膨润土相比,杭锦土合成的吸水树脂的接枝率更高、凝胶强度更大,且更耐老化.     

GIS多比例尺空间数据组织体系构建研究

空间数据是GIS的基础,如何构建空间数据多比例尺分级体系是城市GIS建设的关键。该文分析了城市空间信息的多比例尺特点,在定义了“单元图形”概念的基础上,总结出GIS屏幕可视化空间信息随比例尺缩小的变化规律,依据此规律,提出了空间数据尺度间隔的“四倍原则”;介绍了“四倍原则”在城市GIS多比例尺数据分级中的应用方法和示例。