基于景观格局变化的海岸带生态风险评价——以辽宁省瓦房店市为例

文章利用RS和GIS技术手段对辽宁省瓦房店市1990—2015年的变迁过程进行监测,得出各历史时期的土地利用变化信息。将各类土地利用信息与景观生态学相结合,利用景观格局破碎度、景观分离度、景观优势度作为指标构建景观损失指数,并利用景观组分的面积比重构建海岸带生态风险指数。基于ArcGIS和Fragstats软件平台,通过空间采样和插值方法得到区域生态风险的空间分布,据此重构了瓦房店市1990—2015年的生态风险值变化过程。监测表明,1990—2015年期间,耕地、林地和滩涂呈减少趋势,水域和建设用地逐年增加,其他类型变化幅度不大。虽然耕地所占总面积比例由45.37%减少至37.23%,但一直是瓦房店最主要的景观。25年间瓦房店生态安全总体呈下降态势,1990—2015年6时段的生态风险年平均值分别为0.211 9、0.200 3、0.203 2、0.194 9、0.209 7和0.209 1。在时间维度,1990—2005年和2010—2015年生态安全度下降明显;在空间维度,瓦房店市海岸带的李官镇-三台满族乡和谢屯镇-炮台镇的生态风险度高,西杨乡、东岗镇和驼山乡生态风险由极高降为高或中,生态安全度有所提高。研究表明,人口和社会经济发展是影响瓦房店市景观格局变化的主要因素,该区域未来海岸带要实现可持续开发必须要进行科学的规划。     

时空轨迹多层级相似子段匹配方法

轨迹子段匹配是轨迹数据挖掘的重要手段,针对其计算复杂度较高、受噪声影响大的问题,提出了一种融合自适应希尔伯特地理网格编码的多层级轨迹编码树结构,在可接受的建树代价下,形成了从轨迹整段到最小片段的层次化组织形式和子段从属关系表达结构,并在轨迹片段编码树的基础上,设计了相似子段匹配算法,将复杂的空间计算转化为空间编码的字符串前缀匹配操作,极大地降低轨迹子段匹配的计算复杂度。实际轨迹数据的实验表明,在不影响匹配准确率的前提下,提出的子段匹配方法的效率与基于经典距离的相似性度量方法相比,有超过一个数量级的性能提升。     

不同机器学习方法对新型冠状病毒感染与社区获得性肺炎鉴别诊断分析

目的：利用深度学习技术,全自动标注病变的计算机断层扫描（CT）数据,开发准确快速区分新型冠状病毒感染（COVID-19）和其他社区获得性肺炎的人工智能模型。方法：回顾性分析248例COVID-19患者及347例其他肺炎患者的资料,进行COVID-19与其他肺炎分类;在人工智能肺分割提取后将异常的CT图像特征降维,输入几种经典强化机器学习模型、三维卷积神经网络（3D CNN）和注意力多示例学习（Attention-MIL）深层神经网络架构中,模型诊断性能利用受试者工作特性（ROC）曲线、精确召回率（PR）曲线、曲线下面积（AUC）、敏感性、特异性、准确性指标进行评价。结果：在经典机器学习模型中K邻近算法（KNN）具有较好的效果,在外部测试集上的AUC值和平均精度（AP）值分别为0.79和0.89,平衡F分数（F1）值为0.76,准确率为0.75,敏感性为0.76,精确率为0.77;经典的3D CNN在外部测试集上效果良好,AUC值和AP值分别为0.64和0.82,F1值为0.71,准确率为0.78,敏感性为0.66,精确率为0.62;Attention-MIL模型在外部测试集上表现出更好...     

三峡水库出水断面磷通量及形态研究(1998-2019年)

总磷是长江流域备受关注的污染物。来自长江上游的物质输送对长江中下游、对入海口水域水生态都具有重要影响。研究了1998—2019时期长江上游和中下游之间的衔接断面暨三峡水库出水断面的磷通量及形态变化。整个研究时段分为3个阶段:1998—2002(阶段Ⅰ,三峡水库运行之前),2003—2013(阶段Ⅱ,作为过渡时期)及2014—2019(阶段Ⅲ,三峡水库实现175m正常蓄水位且金沙江下游段向家坝和溪洛渡水库运行后),以阶段Ⅰ、Ⅲ为重点时段进行对比分析。研究表明,2014—2019年总磷年通量平均为5.67万t/a,比1998—2002年减少了38.0%;溶解态磷年通量为4.02万t/a,增加了60.0%;颗粒态磷年通量为1.67万t/a,减少了74.9%。磷的主导形态由颗粒态变为溶解态,溶解态磷通量占比由27.5%上升为70.9%;相应地,颗粒态磷通量占比由72.5%下降为29.1%。总磷、溶解态磷和颗粒态磷通量均表现为丰水期>平水期>枯水期。近20年来,水沙关系发生了巨大变化,含沙量(SS)与水量(Q)正相关性大幅下降,其拟合方程的斜率由1.44下降为0.10,R^2...     

三生协调的地理国情综合统计分析框架设计

针对地理国情普查数据深度挖掘与应用问题,该文从三生(生态、生产与生活)功能协调性角度描述了人类活动与地理环境之间的相互作用关系,并据此阐明地理国情综合统计分析总体思路,设计了生态环境安全协调性、生产资源高效利用性以及生活质量小康化水平等专题内容,最后以广东地理省情综合统计为案例给出了具体的指标体系和计算依据。该文将国土规划需求与地理国情监测应用相结合,设计的框架体系可为地理国情综合统计实践提供思路。     

结合潮位校正的雷州半岛红树林湿地动态变迁遥感监测

红树林生态系统对生态安全、社会和经济可持续发展提供巨大生态支持功能。本文以雷州半岛1995、2005、2015、2020年4期Landsat TM/OLI(Landsat Thematic Mapper/Operational Land Imager)影像为数据源,考虑不同区域的潮汐规律,使用决策树分类方法,并结合人工修正提取了多年红树林的分布范围。根据谷歌同期高分影像进行精度验证,4期红树林结果的总体精度分别为99.79%、98.95%、99.45%、99.15%, Kappa系数为0.9913、0.9642、0.9624、0.9766。雷州半岛红树林的时空变化的分析结果表明,近25年来红树林湿地呈现先减少后增加的模式,具体表现为:(1)雷州半岛红树林分布集中分布在英罗港、安铺港、企水港、海康港、乌石港、流沙港、外罗港、雷州湾、通明海和湛江湾等波浪掩护作用良好的泥质滩涂港湾或河口湾内,徐闻县海安镇至锦和镇与吴川市吴阳镇以东的海岸因相对平直的海岸缺乏对波浪掩护、土壤条件差等因素,无红树林分布;(2)雷州半岛各市县均有红树林分布,早期麻章区红树林面积最大,其次为雷州市和廉江市,赤坎区红树...     

融合文本主题和社交关系的社交网络用户住所位置推测方法

在基于位置的应用领域中,如自然灾害监测、流感趋势预测、定向广告推广等,用户地理位置的推测起到重要的作用。现有方法主要利用文本内容和社交网络进行位置推测,一方面未能充分挖掘和融合2种信息,另一方面推测社交网络中孤立用户的位置比较困难。因此,本文提出一种融合文本主题和社交关系图神经网络的社交网络用户住所位置推测方法（Social Relationship Graph Convolutional Network, SRGCN）。主要方法包括：首先,从文本内容中获取混合特征,利用TF-IDF获得文本特征向量,根据用户之间的提及信息建立初始社交关系图;其次,针对用户社交关系图中存在孤立用户并难以估计其位置的问题,建立主题模型,根据主题向量相似度为孤立用户建立联系,补充社交关系图;最后,基于图卷积神经网络处理社交关系图数据,对文本特征和网络结构进行联合建模,以有效推测用户的地理位置。在真实世界基准数据集GeoText上探究了主题相似度阈值对推测性能和图规模的影响,实验结果表明本文方法能够增加可定位用户的比例并将大部分属于同一类的用户节点聚集;SRGCN在平均距离误差、距离误差中位数、推测准确度方面...     

基于多源卫星遥感的珠江口围填海生命周期分析

围填海是区域社会经济发展到一定阶段向海洋谋求发展空间的一种基本手段。珠江三角洲是我国社会经济发展的热点区域之一,探索其近岸河口区域围填海时空过程并对其未来趋势进行分析对海岸带综合开发具有重要的意义。本研究以多源陆地资源卫星Landsat为数据源,通过影像数据处理分析探讨了珠江口围填海历史变迁过程,并对其围填海生命周期进行了估计。结果表明,珠江口围填海主要发生在改革开放后,其中1978—1988年围填海面积为18 572hm2,1988—1996年间围填海面积为25 528hm2,1996—2005年间围填海面积为13 911hm2,2005—2015年间围填海面积6 723hm2。截至2015年,珠江口共围填海面积64 753hm2,空间上主要集中分布于西部岸段。基于历史围填海时空演变过程,通过围填海生命周期图进一步对珠江口未来的围填海工程实施潜力进行形式预判。结果显示,珠海岸段和深圳前海岸段是珠江口今后实施围填海热点区域,其他区域围填海速度会相对减缓,但随着珠江口海岛逐渐与陆地海岸带相接,该区域围填海过程也将会终止。围填海生命周期分析可为海岸带实施围填海工程规划提供相关决策依据。