Prediction of categorical spatial data via Bayesian updating

This study introduces a transition probability-based Bayesian updating (BU) approach for spatial classification through expert system. Transition probabilities are interpreted as expert opinions for updating the prior marginal probabilities of categorical response variables. The main objective of this paper is to provide a spatial categorical variable prediction method which has a solid theoretical foundation and yields relatively higher classification accuracy compared with conventional ones. The basic idea is to first build a linear Bayesian updating (LBU) model that corresponds to an application of Bayes’ theorem. Since the linear opinion pool is intrinsically suboptimal and underconfident, the beta-transformed Bayesian updating (BBU) model is proposed to overcome this limitation. Another type of BU approach, conditional independent Bayesian updating (CIBU), is derived based on conditional independent experts. It is shown that traditional Markovian-type categorical prediction (MCP) is equivalent to a particular CIBU model with specific parameters. As three variants of the BU method, these techniques are illustrated in synthetic and real-world case studies, comparison results with both the LBU and MCP favor the BBU model.     

利用灰色关联分析的居民地几何匹配方法

空间数据匹配是空间数据更新与维护的基础和关键。针对空间数据匹配中不同匹配指标的权值确定困难的特点,以居民地为例,从空间数据最基本的图形数据差入手,利用灰色关联分析方法建立一种多指标居民地几何匹配权值自动确定的方法。该方法利用灰色关联分析的方法自动确定居民地实体间的位置、面积、方向等类型的图形数据差权值,得到综合图形数据差计算模型,通过计算待匹配数据综合图形数据差得到匹配结果。通过实验验证了该方法的可行性和实用性。     

GIS空间数据更新服务方式与实施对策

数据生产者在积极采用现代测绘新技术对已建数据库进行更新的同时,还应该研究如何利用更新后的主数据库对其客户数据库进行更新服务的问题。首先简要论述了从数据共享到更新服务的发展趋势,其次介绍了两种基本的空间数据更新服务方式,然后介绍国内外的实施现状,其中主要讨论英国军械测量局实施情况以及相关国际组织的研究动态,最后提出了利用批量数据更新客户数据库的技术实施框架。     

基于服务驱动的“天地图·黑龙江”数据快速更新关键技术研究

在分析"天地图·黑龙江"应用需求服务的基础上,本文重点阐述了"天地图·黑龙江"数据快速更新的总体技术路线,并详细描述了多源数据获取与分析整理、遥感影像批量快速更新、基于"天地图·黑龙江"母库的数据动态更新、两期影像变化检测的数据快速更新、地名地址数据快速更新等关键技术。本文提出的基于服务驱动的数据动态快速更新思路,进一步加强了"天地图·黑龙江"地理信息保障服务能力建设。     

基于地貌分区的陕西省区域生态风险时空演变

论文采用“概率—损失”二维风险模型解构陕西省区域生态风险,基于地貌分区视角识别多源风险类型的同时以景观格局与生态系统服务价值为关联要素合成潜在生态损失,在此基础上分析了陕西省2000—2015年单一风险要素及区域生态风险的时空分异,并基于地貌分区视角结合重心模型探讨了生态风险的时空迁移。结果如下：① 2000、2015年陕西省多源危险度分别为0.3837、0.4558,上升18.79%,大致呈现南北高、中间低的空间格局,沿南北轴线呈现“W型”展布;潜在生态损失分别为0.5537、0.6270,上升13.24%,除高原南部与秦岭东部山区外,生态损失均呈现高值;区域生态风险分别为0.2429、0.2865,上升17.95%,空间上呈现“三高夹两低”的分布格局。② 从时序变化来看,秦巴山地保持较低风险且风险变化率较小;黄土高原与风沙过渡区变化率处于中等,后者面临较高风险;汉江盆地风险最高,该区域与关中平原分别为风险变化率的首位与次位。从生态风险重心变化趋势看,黄土高原与风沙过渡区重心均向西南移动,关中平原与秦岭山地重心东移趋势明显,汉江盆地与大巴山地重心跃向东南。     

干旱区沙漠与河流复合地貌过程研究进展

沙漠-河流过渡带是独特的地理单元，在世界主要沙漠中普遍存在，河岸沙丘地貌发育过程是其独特性的突出表现。一方面，河流通过提供物源和场所控制河岸沙丘地貌的发育过程与格局，另一方面，沙丘发育过程改变河道。本文回顾了沙漠与河流复合地貌过程研究取得的重要进展，包括沙漠与河流交互关系、沙漠和河流交互尺度以及河岸沙丘地貌形成与发育过程等。但水系变迁与沙漠演化、沙丘复杂性与河谷形态之间的关系，以及如何建构沙漠河岸风水复合地貌过程模型等问题，将是未来需要突破的难题，这有助于促进风沙地貌与流水地貌的高度融合，丰富沙漠科学和干旱区水文的理论体系。     

蒙山八字峪砾石堆积堤的地貌成因和年代初探

山东蒙山八字峪砾石堆积堤对称分布于出山沟口,沿流向延伸,具有分段现象和弧形或舌状沉积的典型特征。2020年10月在蒙山八字峪砾石堆积堤测量了56块砾石组构,并在叠置砾石隙间和砾石层底部采集到3个树干14C测年样品。研究结果如下：（1）八字峪砾石组构、沉积构造、地貌组合等标志,均指向其为山洪泥石流堆积物;（2）缺少扇形地、表泥层与底泥层,具有砂砾透镜体的砾石层,揭示八字峪砾石堤为暴发频率极低、发展周期较长的间歇性泥石流堆积;（3）根据已有测年结果和乔木定居期,八字峪砾石堤在距今50年前曾发生山洪灾害,这与文献记载具有一致性;（4）八字峪砾石堤成因属于暴雨直接类特大型历史泥石流,可能是一次性、短历时快速地貌灾害过程;（5）八字峪砾石堤形成原因与冰川作用无关,也不是“典型的石河”。已报道的蒙山“冰川遗迹”,不仅缺少可靠的三要素地貌组合证据,而且缺少年代学和沉积学依据。总之,本文从证据链上进一步增强了蒙山山麓碎屑堆积为山洪泥石流成因判别的确定性。     

海图更新自动检测系统的设计与实现

海图更新通常是局部要素更新、但是为了防止误操作或拓扑关系变化等原因造成未更新区域要素变化,需要对全图进行检查验收,大大降低了生产效率,同时也增加了人为出错概率。以海图未更新区域自动检测为研究对象,从局部要素更新海图的质量检查内容和特点出发,结合海图更新出版流程,提出了基于数字海图矢量数据比对的质量检查方法,设计了自动更新检测流程,实现了局部更新海图未更新区域要素数据的自动质量检查。应用实践证明,文中提出的方法提高了局部要素更新海图的质量水平和质量检查效率。     

基于同源数据的序列比例尺地图综合缩编平台建设

如何维护更新数据是"数字城市"建设中面临的重要问题,而构建基于同源基本大比例尺数据连续化生产序列小比例尺数据,对多尺度城市空间数据进行纵向一体化管理的软件平台成为数据更新维护的关键。研究以基于同源数据的序列比例尺地图综合缩编平台建设为对象,主要从地图综合知识库形式化表达、地图综合流程决策控制机制、构建开放式地图综合软件系统构架体系、高效地图综合算子设计等方面进行重点阐述。此研究建设的软件平台已在广州市大型多尺度空间数据库快速构建中得到成功应用。     

GPS动态导航接收机自主完好性监测算法

针对目前GPS接收机自主完好性监测方法受到许多假设的制约这一问题,该文根据已有的导航系统可靠性研究,基于非理想故障模式以及故障分布参数的不确定性,利用先验概率模型对卫星和接收机异常建模;采用该模型,建立了基于误警率及漏检率的最小风险代价任意目标函数,以对残差统计量分析进而优化选取阈值;最后对快照接收机自主完好性监测法以及利用贝叶斯更新得到后验故障概率的多步完好性监测算法进行分析,具有一定的参考意义,多步算法将会进一步丰富GPS完好性结构。仿真实验结果表明,在每个几何条件下用反复试验法可进行阈值的搜索,达到比传统接收机自主完好性监测方法更好的效果。