基于GlobeLand 30的山东省地表覆盖时空变化与分析

以山东省为研究区域,利用2000年、2010年和2020年的GlobeLand 30数据,综合采用用地面积、构成占比、增量占比以及地表覆盖转移矩阵等分析方法,研究了山东省各地市地表覆盖的空间格局、变化幅度、区域差异,并从人口、经济、政策等方面对山东省各地级市的地表覆盖变化驱动力、变化特点等进行了分析.研究结果表明山东省地表覆盖在过去的20 a中发生了较大的变化.耕地呈现较大幅度的减少,其减少率为11.63％;人造地表扩张速度较快,增长率高达80.92％,其他地类也有不同程度的变化.山东省地表覆盖变化具有显著的区域差异性,草地和森林的变化主要集中在鲁东丘陵的东北部地区和鲁中南山地丘陵中部区域,湿地和水体的变化主要集中在鲁西北平原北部沿海地区和南四湖地区.山东省地表覆盖变化是由多种驱动力因素共同影响的结果,如经济的增长、人口的流动、政策的实施等.     

基于GlobeLand30的番禺区地表覆盖时空变化分析

本文基于全球30 m地表覆盖数据(GlobeLand30),采用地表覆盖转移矩阵、重心迁移方法,分析了番禺区2000—2020年不同地表覆盖类型的相互转化及其空间分布。结果表明：过去20年间,人造地表持续占用耕地、森林和草地,其中耕地最为明显。同时,2010—2020年人造地表扩张速度较2000—2010年更为迅速。从相互转化的空间分布上看,番禺区人造地表在2000—2010年呈点状增加,之后10 a快速蔓延至全区。人造地表和水体的重心向东迁移,耕地的重心转移则逐步西移,呈“一进一退”的趋势。     

面向大数据时代的地表覆盖动态服务计算

随着空间遥感、自动分类、变化监测等技术的长足进步,地表覆盖数据生成的速度越来越快,时空分辨率不断提高,数据量呈现出前所未有的增长态势,可望成为极具应用价值的空间型大数据集。为了推动地表覆盖大数据的资源建设和分析利用,应通过SOC方法及Web服务方式,实现分布式地表覆盖信息资源的跨平台松耦集成,提供数据内容服务和信息处理服务。但现有SOC方法及有关地理信息Web服务标准难以完全顾及地表覆盖数据类型多样、处理复杂、变化较快等特点,无法有效支撑地表覆盖动态信息的发布、发现与调用。本文提出以信息动态集成、处理动态构建、变化动态推送为主线,研究和发展地表覆盖动态服务计算,将地表覆盖的静态信息服务提升为动态信息服务,为地表覆盖大数据的协同建设和深度挖掘提供先进计算平台与手段。     

基于GlobeLand30的全球城乡建设用地空间分布与变化统计分析

城乡建设用地分布与变化是人类活动的直观标志和生态足迹,在环境变化研究、地理国(世)情监测和可持续发展研究等方面发挥着重要作用。以往人们对一些城市、区域或国家的城乡建设用地分布与变化进行过较为深入系统的研究,但在全球尺度上,这方面研究尚为空白。本文是利用我国自主研制的世界上首套30m空间分辨率全球地表覆盖数据集GlobeLand30的人造地表数据层,首次开展了全球城乡建设用地的空间分布及变化的统计分析。它采用用地面积、构成占比和增量占比等主要指标,统计全球范围内城乡建设用地的空间分布及2000年至2010年10年间的变化,重点分析了2010年全球、各大洲及主要国家的城乡建设用地分布现状与地域差异,2000年至2010年全球、主要国家的建设用地变化以及其主要土地来源。研究结果表明,2010年全球城乡建设用地总面积为118.75×104km2,占全球陆表面积的0.88%;2000年至2010年全球城乡建设用地面积增加了5.74×104 km2,变化率为5.08%,其中,中国和美国新增城乡建设用地约占全球的一半;新增城乡建设用地占用最多的是耕地,占总量的50.26%。这些为研究全球陆表人类活动的空间分布特征与变化趋势提供了翔实的信息和知识。     

GlobeLand30湿地细化分类研究

基于30 m地表覆盖数据产品完成湿地精细化分类,能够更好地满足当前较高分辨率及较详尽全球湿地数据的应用需求。本文在深入分析湿地分类体系与细化方法的基础上,提出以湿地细化类别的定义、多元知识的分层分类、亚类数据精细化提取为主线的总体研究思路,制定了基于先验知识的对象系统筛选、基于森林数据的同位像元提取、基于最佳阈值的极大似然掩膜的主体分类方法,并应用于数据生产实践获得8个亚类信息。该方法克服了常规手段普遍存在的周期长、效率低等弊端,实现了全球较高分辨率湿地亚类数据的快速精确制图,总体分类精度达82.6%,对地理世情及其他地表覆盖研究具有借鉴意义。     

30m全球地表覆盖遥感制图生产体系与实践

在以"多源影像最优化处理、参考资料服务化整合、覆盖类型精细化提取、产品质量多元检核"为主线的总体研究基础上,依托生产技术规范体系、全过程质量控制手段和支持环境,通过30m地表覆盖产品和技术设计、多源影像资料收集整合处理、分区按类型地表覆盖数据提取组织实施及数据产品集成与优化,构建了工程化的30m全球地表覆盖遥感制图生产体系,实现了预期的产品指标,完成了2000和2010两个基准年的30m地表覆盖数据产品研制。通过精度评价,该套数据产品分类精度达到80%以上。该生产体系的构建为开展较高分辨率全球地表覆盖数据产品研制、细化、更新奠定了基础,为开展大规模遥感影像信息提取、表达和应用起到了示范作用。     

全球地表覆盖信息语义目录服务共享

针对元数据缺乏语义描述和隐含关系推理能力,用户无法获得匹配度较高的地表覆盖信息并且检索到的相关资源数量较少的问题,本文在传统OGC目录服务中加入本体推理机制提出了地表覆盖语义目录服务,并以国家地理信息元数据标准为原型设计了地表覆盖元数据模型。随后以此为基础构建了地表覆盖元数据本体模型,并使用网络本体语言OWL对其进行形式化表达。最终通过构建地表覆盖语义目录服务,有效提高了地表覆盖资源的查全率和查准率,实现了地表覆盖信息的精准共享。     

30m全球地表覆盖遥感分类方法初探

全球地表覆盖分布及变化是气候变化研究、生态环境评估、地理国情监测、宏观调控分析等不可或缺的重要基础信息。由于全球范围内地表覆盖复杂多样,光谱差异大,单一的分类算法缺乏通用性,提出层次分类策略并进行试验分析。结果表明,层次分类策略要优于SVM、J48、RF和贝叶斯等分类方法。通过全球范围10个试验区的试验,除受大面积云影响的马来西亚试验区精度为65%之外,其他区域的总体分类精度均达到70%以上,具有较强的鲁棒性和通用性,可以用于30 m全球地表覆盖产品的研制。     

基于Web服务的全球地表覆盖遥感制图大数据集成与应用

针对全球30 m地表覆盖遥感精细制图中面临的大量地理信息数据资料使用问题,基于Web服务提出了一种全球地表覆盖遥感制图大数据集成方法,提出了面向服务发布的异构数据集成处理流程与异构服务集成方法,在此基础上研发了应用服务系统,减少了使用过程中大量重复的数据处理工作,为用户提供了方便的数据使用平台,提高了数据使用效率。该方法已在全球30 m地表覆盖遥感精细制图的数据质量检查中得到全面应用。     

公共服务共享平台设计与研究——以白银市为例

实现对智慧城市大数据中公共服务类的多尺度、非结构化、多源化、海量数据共享与应用是智慧城市建设所面临的巨大挑战。本文以白银市公共服务实体为研究对象,研究并设计了白银市公共服务共享平台。分析了公共服务数据内容,按照空间数据和属性数据两大类进行采集、处理以及数据建库。最后设计了共享平台总体结构框架和公共服务数据显示、编辑、检索和空间分析等功能。     

半城市化的土地利用/覆盖变化分析——以吴江为例

以长江三角洲半城市化(Desakota)典型区——吴江市为研究区,利用研究区1978~2010年六期Landsat MSS/TM序列卫星影像,获取土地利用/覆被变化信息,计算分析吴江市土地利用/覆被变化在不同历史时期的变化量、变化率及空间变化格局。结果表明:1从土地利用结构上看,吴江市土地结构以耕地和水域为主,但城镇建设用地占比逐步增加,农村建设用地相对维持不变。2从变化速率看,2000~2004年城镇建设用地的变化速率最大,达到49.14%。3从空间变化格局来看,呈现一种非集聚性的半城市化发展态势,在沿上海、浙江、苏州、太湖的乡镇发展极为速度。     

省级国土空间基础信息平台建设方案研究与应用——以新疆为例

自然资源管理职责的整合,要求自然资源信息化平台具有更加全面有效的数据服务能力、平台支撑能力和业务协同能力.本文以新疆国土空间基础信息平台建设为例,系统阐述了平台的建设思路:制定数据管理、平台建设及平台对接等相关的标准规范;构建自然资源一体化数据库;以空间大数据基础框架为平台底盘,建设云资源管理服务系统及平台支撑系统,最...     

耕地现状动态监测技术体系研究——以深圳市为例

耕地是我国最宝贵的自然资源之一.我国实施了最严格的耕地保护制度,如何对耕地现状进行精细化监测,是当下耕地保护和监管所面临的研究课题.本文通过研究耕地现状动态监测技术体系,探索建立耕地现状动态监测技术流程、数据库标准、耕地现状分类系统、解译标志、地物最小采集标准和动态监测更新机制,并对耕地现状破坏程度进行分析以及对监测结...     

参数化建模技术应用研究——以城市设计为例

城市设计是控规中不可或缺的引导性内容.随着理论与编制方法的不断创新,城市设计已发展到了以形态整体性理论重构为目标的第四代范型,而三维形态不仅是城市设计的表现形式,也是揭示和把握城市演变进程特征和规律的重要手段,能够有效弥补和提高控制性详细规划指标在三维空间上的乏力和不足.本文以两个实验区为基础,尝试将控规指标作为参数导...     

基于随机森林的第三次国土调查可行性分析——以水体为例

全国第三次国土调查的一个重要步骤为内业勾绘图斑,需要大量的人力、物力及财力来支撑.利用目视解译的方法进行内业图斑的勾绘,不仅费时费力,而且需要作业人员具有一定的遥感图像解译经验从而满足图斑勾绘的进度及精度.因而,针对全国第三次国土调查,本文基于随机森林的分类方法探讨遥感图像分类的精度是否可以满足全国第三次国土调查图斑勾绘的精度,主要以水体为例.通过利用目视解译的成果来验证随机森林分类的精度,结果表明,随机森林分类的总体精度为91.45％,Kappa系数为0.66,因而,利用随机森林的分类方法可以满足全国第三次国土调查的精度,并且可以精度较高地提取遥感图像中的水体.     

基于WebGIS的建设用地监测信息系统的设计与实现——以邵东县为例

以邵东县为例,针对其对建设用地数据信息化管理的需求,设计和开发了基于WebGIS的建设用地监测信息系统.系统采用经典的B/S(browser/server)三层应用架构,设计了一张图、批供地、土地开发、辅助决策和统计报表5大功能模块,实现了建设用地及相关数据的动态管理,并通过辅助决策功能模块为批供地办理及土地开发项目决...     

室内用户语义位置模式挖掘研究——以商场为例

结合室内轨迹数据的特点,研究了室内移动对象语义轨迹序列处理方法,以及利用LDA主题模型与用户历史轨迹进行室内商场用户分类的方法。提出了通过关联规则分析挖掘用户语义位置模式的方法,并以北京某大型商场的实际用户轨迹数据为例,对所提出的方法进行了实验验证。     

Collaborative validation of GlobeLand30:Methodology and practices

30-m Global Land Cover(GLC)data products permit the detection of land cover changes at the scale of most human land activities,and are therefore used as fundamental information for sustainable development,environmental change studies,and many other societal benefit areas.In the past few years,increasing efforts have been devoted to the accuracy assessment of GlobeLand30 and other finer-resolution GLC data products.However,most of them were conducted either within a limited percentage of map sheets selected from a global scale or in some individual countries(areas),and there are still many areas where the uncertainty of 30-m resolution GLC data products remains to be validated and documented.In order to promote a comprehensive and collaborative validation of 30-m GLC data products,the GEO Global Land Cover Community Activity had organized a project from 2015 to 2017,to examine and explore its major problems,including the lack of international agreed validation guidelines and on-line tools for facilitating collaborative validation activities.With the joint effort of experts and users from 30 GEO member countries or participating organizations,a technical specification for 30-m GLC validation was developed based on the findings and experiences.An on-line validation tool,GLCVal,was developed by integrating land cover validation procedures with the service computing technologies.About 20 countries(regions)have completed the accuracy assess-ment of GlobeLand30 for their territories with the guidance of the technical specification and the support of GLCVal.