决策树方法在环境物理量场与暴雨之间关系研究中的应用

根据香港天文台提供的2001年8月和2002年6-7月业务区域谱模式(ORSM)物理量场预报值,运用空间数据挖掘中的决策树方法研究了空间环境物理量场变化与暴雨中心降雨量之间的关系。结果表明,研究区暴雨中心降雨量的多少与周边相对湿度,海平面高度,温度和经向风速以及这些物理量场所处的纬度位置关系密切,而与这些物理量场所处的经度位置和纬向风速关系较小。     

MCSs移出青藏高原规律的可视化表达与知识发现

为了客观揭示青藏高原上中尺度对流系统(Mesoscale Convective Systems,MCSs)的演变规律,尤其是它向东移出高原的条件,采用卫星红外影像运动目标计算机自动识别与跟踪技术,提取了高原上夏季MCSs的大小、强度、生命史、形状及分布等空间特征,并将MCSs的空间特征与青藏高原HLAFS资料相关联,建立了MCSs时空数据库.运用面向时空数据挖掘的相关分析法、关联规则及决策树法,求解MCSs东移传播出高原与其周边环境物理场之间的关系,进而建立了400 hPa和500 hPa两个层次上影响MCSs移出高原的环境物理场的可视化概略模型图.从模型图中发现:在400 hPa上,移出高原且方向向东的MCSs主要决定于等压面高度、散度和涡度场,等压面高度变化呈南北向;而在500 hPa上,等压面高度和K指数场是影响MC-Ss移出高原的主要因素,K指数变化呈西东走势.模型图初步揭示了MCSs移出青藏高原的规律.     

多基线差分雷达干涉测量的大型人工线状地物形变监测

大型人工线状地物是人类改造自然的产物,同人类生活息息相关。本文从大型人工线状地物定义出发,阐述了其形变现象、成因及衍生灾害;并利用多基线差分雷达干涉测量技术(DifferentialSyntheticApertureRadarInterferometry,DInSAR)实施大型人工线状地物形变监测。通过多数据源实验(ENVISATASAR,广州;PALSAR,香港大屿山;TerraSAR-X,深圳),分析了当前高级DInSAR方法,包括永久散射体和相干目标法在监测大型人工线状地物形变上的能力。实验结果表明,采用了不同的影像干涉对组合策略,永久散射体法适合大数据量SAR影像处理,而相干目标法适合小数据量SAR影像分析。微波穿透性和垂直临界基线随波长增加而增加。因此,在波段选择上,低相干区宜选用长波SAR数据(比如ALOSPALSAR)以获取稳健反演结果;而高相干区宜选用短波TerraSAR-X或者ENVISATASAR数据,以获取高精度地表形变场。结合线状地物几何和物理特性,分别从先验基础GIS/GPS数据、SAR数据源选择、PS点提取和模型改进四方面进行分析和探讨,认为面向线状地物形变监测多基线DInSAR模型的研发是亟待解决的问题。     

基于内容的虚拟地理场景检索与智能导航技术探讨

该文提出和探讨了基于内容的虚拟地理场景检索与智能导航研究框架。该框架包括三维地理数据获取与模型创建,三维地理对象的识别与定位,三维地理场景的内容分析、检索与认知,基于内容的虚拟地理数据层次式描述与分类索引,地理场景智能导航以及基于内容的自适应虚拟地理数据网络传输等方面的研究方法和内容,有助于建立一种符合人类认知特点的人地关系和人地交互模型。最后,总结和分析了该技术在虚拟地理环境(VGE)研究中的地位和作用。     

中国城市洪涝实时预报研究:现状与挑战

全球气候变化和快速城市化打破了城市降水—汇水—排水原有的平衡,加剧了中国城市洪涝问题,造成了巨大的生命和财产损失。因此,亟须探索精确、高效的城市洪涝预报方法,提高城市防洪抗灾能力,降低灾害损失影响。然而,城市气象水文过程的复杂性使得城市洪涝实时预报研究面临诸多挑战。本文梳理了我国城市洪涝频发的原因,总结了国内城市洪涝实时预报研究在数据和模型方面的进展,指出了当前研究面临的问题和挑战,并对未来的发展趋势进行了展望,以期为我国城市防洪减灾研究和工作提供参考依据。     

热带与亚热带遥感：需求、挑战与机遇

热带与亚热带拥有大量丰富的自然资源,同时也正在经历着快速的城市化进程,其资源、生态、环境等都面临着前所未有的挑战。同时,热带与亚热带地区存在着大量的自然灾害(如台风、干旱、地震等),威胁着该地区人类经济社会的可持续发展。应用遥感技术对热带与亚热带区域进行全面的监测,对于热带与亚热带区域甚至全球的可持续发展具有重要的意义。然而,由于热带与亚热带特殊的地理条件(如多云多雨等),遥感监测需要克服特殊的技术挑战。本文通过Web of Science核心数据库的7594篇研究论文进行分析,综述了热带与亚热带遥感的研究现状,分别从热带与亚热带遥感的需求、现状、挑战和机遇,通过共被引文献分析和主题词频率分析,建立共被引文献网络和主题词网络,并通过非监督机器学习进行聚类,分别识别出22个共被引文献聚类和6个主题词聚类。通过对这些共被引文献类别和主题词类别的深入分析,本文总结了:(1)热带与亚热带遥感研究的主要监测对象,包括城市地表、热带雨林、红树林、珊瑚、热带草原、生物多样性和自然灾害;(2)热带与亚热带遥感主要采用的遥感技术,包括:遥感数据的选择和使用、遥感数据分析的方法、多云多雨的问题应对以及多源遥感技术。最后,从现代遥感技术的快速发展,本文从8个方面讨论热带与亚热带遥感面临的挑战和未来发展的机遇。     

夏季青藏高原上影响MCS东移的动力场特征研究

运用空间数据挖掘中的聚类方法（K-均值法和CLARANS法），对影响夏季青藏高原上中尺度对流系统（MCS）东移的动力场空间分布特征进行了研究，得到了有利于MCS移动和传播的动力学条件。研究成果不仅为预测高原上MCS的移动趋势，揭示其发生、发展的机理提供了一种新的方法和思路，且对于提高长江流域暴雨和强对流天气预报的准确性具有重要的实际应用价值。     

夏季青藏高原上中尺度对流系统初生阶段特征

应用逐时GMS—5卫星红外云图云顶黑体辐射温度TBB资料，对1998—2000年夏季(6、7、8月)东亚地区各网格点的TBB按TBB≤-32℃及TBB≤-52℃这两个对流云顶阈值范围出现的频率进行了统计，结果表明，对流云顶TBB阈值出现的频率分布可以客观地揭示对流的地理分布和日变化特征。     

虚拟地理环境中尺度适宜性问题的探讨

本文沿着地理学语言的演化过程,讨论了地理学中尺度概念的演变;针对虚拟地理环境的框架结构,依据尺度概念的维度、类别和组成因素分析了四组尺度适宜性问题,并讨论了在虚拟地理环境搭建和应用过程中各种尺度适宜性之间的关系。以香港区域气象过程模拟为例,应用多尺度地形数据和模型,简要分析了在空间维上,测量尺度类别中组成因素（分辨率） 层次的尺度适宜性。该案例不只表明尺度适宜性对动态地理过程问题求解的重要影响,同时表明对尺度适宜性的讨论有助于其认知与分解,丰富虚拟地理环境的理论与方法。     

发展时态GIS的可操作性时空数据模型

当前GIS广泛采用的空间数据模型不足以满足时态GIS发展的需要。该文探讨时态GIS所需的、可操作性时空数据模型,并且以土地利用和交通发展的时空相互作用为例,说明如何设计和实施相关的时空数据模型,用于支持发展时态GIS。