基于空间分析技术的城市土壤污染评价

结合地理信息系统技术,提出了空间分析技术评价城市土壤污染的技术路线并探讨了与之相关的数据处理方法、评价单元的划分、评价指标体系的建立以及各指标的权重设定,借助GIS软件Arcview的空间分析模块,编程实现了用空间分析方法对城市土壤污染的评价。利用该方法对北京市城区及近郊区土壤污染进行了评价,结果表明,空间分析技术是一种在可视化条件下对城市土壤污染进行评价分析的有效方法,评价结果真实可信。     

基于GIS技术的耕地质量监测区划定及监测样点布设研究——以山东省夏津县为例

基于农用地分等定级成果,以山东省夏津县为例,借助GIS技术和地学统计方法研究耕地质量监测区的划定以及监测样点的布设。研究结果表明:利用ArcGIS空间分析功能,叠加自然质量分区、利用水平分区、经济水平分区、土地利用特征分区,在不打破原有行政村界的基础上进行调整,夏津县共划分出21个耕地质量监测区;依据监测区面积分配比例,综合考虑自然质量等控制区、利用等值区、经济等值区、土地利用分区和监测样点覆盖全面性等因素对理论监测样点布设位置及数量进行了修整,夏津县耕地质量等级监测分区范围内共布设监测样点36个。研究结果对政府相关部门开展耕地监测与保护工作具有一定的参考价值。     

基于MAPGIS的西安地裂缝分析应用

地裂缝是西安市区较为严重的地质灾害,其影响因素有构造运动、地下水开采、地形地貌、地层条件等。本文将具有统一地理坐标和空间分析能力的MAPGIS地理信息系统应用于地裂缝活动强度评价,根据对地裂缝影响因素的分析,建立层次分析模型,计算每一影响因素的权重,确定在GIS支持下的地裂缝活动强度评价模型。再通过MAPGIS图形、图像处理等模块对各单因素专题层进行地图代数运算,得出地裂缝影响因素叠加图像并确定分区阈值,以此为依据对西安地裂缝活动强度进行分区,进而实现对地裂缝活动强度的预测。     

土地利用规划数据整理建库技术路线探讨

土地利用规划数据是国土资源基础空间数据库的重要组成部分。在浙江省建设用地审批管理信息系统中，土地利用规划数据应用于规划审批流程的图形审查工作。图形审查功能涉及空间叠加等高级GIS空间分析功能。众所周知，空间分析需要高质量空间数据库的支撑。然而就浙江省而言，目前已建设完成的县（市）级土地利用规划数据库普遍质量较差且不规范。大多数县（市）的土地利用规划成果数据为Maplnfo格式，存在的主要问题有：要素分层和属性结构不规范，未维护拓扑结构，分区数据有重叠、重复、缝隙和碎屑，缺少属性数据等。     

省级主体功能区划的交通优势度的分析与应用——以河北省为例

交通是联系地理空间和社会经济活动的纽带.在我国主体功能区划评价中,交通优势度是其中一项重要指标.本文利用最新的基础地理数据及相关统计资料,以河北省147个县域为基本评价单元,进行了GIS空间分析.其构建了河北省交通优势度评价模型,运用层次分析法确定了交通网络密度、交通干线影响度、区位优势度三个因子的权重:0.267、0...     

基于GIS豫北平原地裂缝易发性分区

本文利用"层次分析法"与地理信息系统(Arc GIS)的空间分析功能对豫北地区地裂缝灾害易发因素进行梳理,合理地赋予影响因素权重,建立易发性评价指标体系,并利用综合评价模型叠加分析,对整个豫北地区进行地裂缝易发性分区,结果与野外调查结果较为一致。     

宾阳县城镇低效用地再开发潜力测算及建议

为掌握广西南宁都市圈范围内县域的城镇低效用地再开发潜力,为科学制定城镇低效用地再开发规划提供依据,文章以广西宾阳县为例,通过构建城镇低效用地再开发潜力测算体系,测算评价了宾阳县城镇低效用地再开发的规模潜力、经济潜力,并划分了规模潜力分区和经济潜力分区。结果表明,宾阳县城镇低效用地具有较大的规模潜力和经济潜力空间。     

基于多源数据的县域主导功能类型划分及其空间结构模式识别

研究县域主导功能类型并分析空间结构模式对区域全面、协调、可持续发展的引导和规划调控具有重要意义。本文以广东省为例,利用K-means聚类分析对其124个县域单位主导功能区类型进行划分;基于腾讯位置大数据,利用位序—规模法则构建空间结构指数,并结合遥感数据对不同主导功能县域的空间结构模式进行识别和分析。研究表明：① 利用统计、遥感、社交媒体以及夜间灯光等多源数据和K-means聚类方法进行县域主导功能区分类,分类结果能客观反映区域特征,广东省县域主导功能可分为生态主导型、农业主导型、工业主导型、中心服务型和均衡发展型5类;② 基于腾讯位置大数据的位序—规模法则方法能够突破城市尺度,结合遥感数据定量分析,可用于中观县域尺度的空间结构模式识别研究;③ 农业主导型和生态主导型县域空间结构指数均值都大于1,呈单中心空间结构特征趋势;工业主导型县域空间结构指数均值小于1,呈多中心空间结构特征趋势;均衡发展型县域空间结构指数均值接近1,不同地区均衡发展型县域所呈现的空间结构特征存在差异;④ 不同主导功能县域之间的空间结构模式差异明显,生态主导型县域多呈单中心极核式,农业主导型县域多呈单中心极核+散点式,均衡发展型县域多种模式并存特征明显,而工业主导型县域呈多中心网络分布模式。     

生态系统服务功能动态区划方法与应用

开展区域生态系统服务功能动态区划,对生态系统服务功能的分区管理具有重要的指导价值。本文介绍了生态系统服务功能区划的方法--生态系统服务功能动态区划系统(SIZES)。该方法包括生态系统服务功能多层次表征、位序矩阵生成、核心生态系统服务功能空间辨识和动态区划边界生成四个模块,它们能实现生态系统服务功能动态区划边界的生成。其中,生态系统服务功能多层次表征模块和动态区划边界生成模块是主要模块,而构建生态系统服务功能表征指标体系和生成区划单元是该方法的关键所在。利用SIZES将锡林郭勒盟划分为6个生态系统服务功能区,科学合理地解释了该区生态系统服务功能空间分异规律,为指导该区生态系统服务功能分区管理,提供了具有时空特性的决策参考信息。     

人口区划及其在人口空间化中的GIS分析应用——以山东省为例

对基于土地利用/土地覆盖类型的人口空间化方法,进行人口区划的GIS分析应用是一有效技术途径。本文在全国一级区划基础上,通过数理统计分析提取二级区划各影响因子,建立二级区划指标,进而利用空间分析技术进行人口空间化的二级分区。同时以农村居民地、城镇居民地和耕地数据建立人口空间化模型,在GIS的支持下实现山东省2000年人口统计数据空间化。并通过对比基于一级人口区划和二级人口区划的人口空间化数据,选取郯城县进行结果精度检验。验证结果表明二级人口区划后的人口空间化数据在数值精度和空间精度上都有明显提高。     

基于加权Voronoi图的北京市湿地功能分区研究

湿地功能分区是城市湿地生态系统健康恢复、管理改善,以及资源可持续利用的重要前提。本文以北京湿地为例,利用客观赋权的主成分分析法对湿地生态服务功能进行综合评价;并结合空间分析中的Voronoi图空间分区方法,通过利用牛顿-断裂点模型确定属性权重的主要步骤,构建基于加权Voronoi图的城市湿地功能分区模型,开展"自下而上"定量化的北京湿地功能分区研究。结果表明:(1)北京湿地功能综合评价中,密云水库湿地的功能综合值最大,表明该湿地生态服务功能作用最重要。(2)北京湿地功能分区分为三级框架,其中包括4个一级核心湿地功能区、15个二级核心湿地功能区、43个三级核心湿地单元。(3)湿地资源功能价值量与湿地斑块空间关系的相结合,实现了属性和空间双重距离约束的湿地功能分区,促进了湿地生态系统服务价值评估在决策管理中的深入应用,为城市湿地功能区划提供技术支持。     

基于遥感和BP人工神经网络的城乡气象站点划分分析

城市热岛是城市环境和全球变化研究的重要组成部分,利用气象观测资料研究城市热岛的影响一般采用城市和乡村气象站的同步实测气温,并计算其平均气温差,因此,城乡气象站点划分的准确性,将直接影响城市热岛研究的科学性。鉴于以行政单元统计人口为依据的划分方式未考虑人口在行政单元内的实际空间分布,本文以安徽省为例,利用从遥感影像上提取的土地利用信息,采用BP人工神经网络方法,建立站点缓冲区内土地利用类型比例的城乡站点划分模型,并利用空间化后的人口格网数据对该模型的精度进行了验证。结果表明,该模型有效地建立了气象站点周边缓冲区内的土地利用类型比例与城乡站点类型之间的定量关系,避免直接采用行政单元统计人口数据的不足,客观地模拟了缓冲区内土地利用对气象站点的综合作用,科学地划分出城市和乡村气象站点,为城市热岛研究提供科学、可靠的数据保障,并可用于大区域研究。另外,本文利用划分出的乡村站点建立背景温度场,得出2000年安徽省各城市站点平均热岛强度为0.4℃。     

山东半岛蓝色经济区地质环境特征分析及其承载力评价研究

该文从水文地质、工程地质和环境地质3个方面对地质环境进行了重点分析,同时选取14个重要影响因子,搭建地质环境承载力评价指标体系,利用AHP求取各指标权重,借助GIS软件空间叠加功能,计算半岛蓝色经济区地质环境承载力大小,并将其分为5个等级,评价结果显示,地质环境承载力以强区和较强区为主,承载力强区主要分布在胶莱盆地以东海阳市至荣成市沿海一带,差区分布范围较小,主要分布在潍坊市北部沿海地区,文中对各个分区的特征进行了分析研究。     

中国县域农村贫困的空间模拟分析

以中国县级行政区划为研究单元,从自然和社会经济因素中选取贫困的影响因子,建立评价指标体系,利用GIS空间分析和 BP人工神经网络,模拟各县域的自然致贫指数和社会经济消贫指数,并在分析贫困内在形成原因的基础上,明晰了空间贫困的分布特征。结果显示：自然因素是现阶段中国县域主要的致贫原因,全国县域自然致贫指数的分布呈现出明显随纬度和经度地带性分布的规律,自北而南、自西而东逐次呈带状排列分布。社会经济因素对贫困起到一定的缓解作用,全国县域社会经济消贫指数的空间分布较为破碎,各省区内部县域社会经济消贫指数的变异系数均大大高于自然致贫指数的变异系数。全国贫困压力指数以“黑河-百色”一线为界,东中西差异显著,呈现“大分散、小聚集”的空间分布格局。本文识别的贫困县与国家确定的重点扶贫县在空间上具有较高的重合性。     

基于自然资源大数据的城市多功能景观识别与国土空间规划分区

多功能景观能够同时提供多种景观功能,可以充分缓解生态环境压力。在自然资源大数据支撑下基于基层行政管理单元开展的多功能景观研究,可以更加快速准确地反映区域自然地理格局与社会经济发展格局的空间特征与区域差异,其将景观功能管理和行政管理有效结合,能为市县级国土空间规划中控制线的划定和国土空间规划分区提供从功能评估到空间识别等多方面的技术支撑。本文在广泛收集土地利用变更调查数据、自然资源调查评价数据、气象数据、多源遥感数据等自然资源大数据的基础上,结合社会经济数据和兴趣点数据,基于InVEST模型、CASA模型、通用土壤流失方程以及核密度分析等方法对烟台市6种景观功能进行了空间量化;再以村级管理单元为基本空间单元进行景观功能热点分析以识别多功能景观区;利用Spearman相关系数分析各种景观功能间的权衡与协调作用;最后基于二阶聚类法进行景观功能聚类以开展烟台市国土空间规划分区,并制定相应的保护与发展策略。研究表明：① 烟台市35.5%的村级管理单元为多功能景观区;② 自然景观功能间呈协同作用,而自然景观功能与居住和经济承载功能间存在显著的空间冲突和权衡作用;③ 根据景观功能聚类结果,烟台市被划分为生态保护区、农业农村发展区、城镇功能发展区和城镇核心区,面积占比分别为30%,55%,11%,4%。规划分区与现状管理边界在空间上具有较强的一致性和协调性,表明在自然资源大数据支撑下,基于景观功能聚类分析的国土空间规划分区具有相当的准确性和实用性。     

GIS的不同次区域之间相似性度量

 GIS属性相似度量有相似系数及以空间位置的空间自相关。这2种方法都不能计算全域为背景的次区域相似性问题,而以隶属函数的粗糙度量很好地解决了这个问题。本文利用粗糙集计算了GIS的离散型数据的次区域相似度量。利用邻域粗糙集计算了连续属性值的上下近似逼近,并利用邻域信息粒子计算连续属性值的粗糙隶属问题,从而计算连续属性值次区域相似度量问题。本文方法能度量次区域而不是全域或单个元素之间的空间相关与自相关问题,考虑了全区域背景下的GIS相似问题。并针对GIS连续属性值,利用距离函数和邻域粗糙集来划分连续属性的上下近似,以及分类问题,提出一种基于邻域信息粒子的粗糙隶属函数。最后利用粗糙相似度量公式度量GIS次区域的相似问题。     

“空间关系理论研究及应用”专题征稿启事

<正>空间关系是GIS的重要理论问题之一,在GIS空间数据建模、空间分析、地图制图、空间数据建库及更新、影像信息提取、地理信息服务等过程起着重要作用。《地理信息世界》拟组织发表"空间关系理论研究及应用"专题,该专题的相关内容涵盖以下方面:     

面向对象数据模型构建GIS一体化数据库的应用研究

由于GIS是集图形、图像、属性等多种数据源于一身的空间信息管理系统,因此当前该领域研究热点之一就是如何构建一体化的数据管理机制。本文首先分析了现有GIS空间数据库管理机制的不足,然后介绍了目前数据库领域中一种新型的数据模型--面向对象数据模型,分析了采用面向对象数据模型建立GIS空间数据库的现实意义和优势,对开发基于面向对象数据模型(OODM)的GIS一体化数据库技术路线进行了初步研究,并对有关实现方法进行了比较,最后展望了面向对象数据模型在GIS中应用的两个拓展领域。     

基于组件技术的GIS广义空间分析

地理信息系统只有充分结合空间分析才能满足各种决策支持需求。本文回顾了以往GIS与空间分析结合方式和特点,以及存在的制约因素,讨论了组件技术对GIS与空间分析结合的影响,认为采用组件技术将使得两者之间更易于结合,两个领域的研究者可以更为有效地进行分工合作,相互享有和利用对方的成果,从而在充分积累的基础上,最终将空间分析从GIS的应用层转变为其内核功能,实现两者之间的完全整合。     

基于GIS的地下水流有限差数值模拟参数自动提取研究

本文根据地下水流有限差模拟有关参数的空间分布特点,将其划分为点状、线状与面状空间分布参数三种类型。利用GIS的空间分析功能,研究基于GIS的点状、线状与面状空间分布参数自动提取的技术路线。通过点、线、面三者之间空间位置关系的拓扑分析,确定地下水开采井、水位动态监测井、线状与面状水系、模拟区域边界、面状参数分布区与模型空间离散格网之间的空间位置关系。经过矢量数据与栅格数据互相转换,实现地下水流有限差数值模拟有关参数的自动提取。结合地下水流有限差分数值模拟有关参数数据文件的结构,将基于GIS提取的栅格结构数据文件自动转换成模型所需结构的数据文件,达到模型参数数据文件的自动组织与提高地下水流数值模拟的效率目的。