基于晕状特征提取的化探异常信息识别及其在成矿预测中的应用

常规化探异常信息识别通常都是通过对比观测值与某一异常阈值的高低来判定某样品是否为异常样品,很多方法或者建立在经典统计学基础之上,要求数据符合一定的分布形式,或者面向整个研究区计算异常阈值,而无法顾及实际的地质环境。根据常规方法以数值大小计算异常阈值的原则,并且关注化探数据分布特征信息的分析和挖掘,提出了晕状特征提取方法,该方法能够有效识别局部异常及低缓异常。将此方法用于克拉玛依地区对金矿预测具有指示意义的化探数据的异常信息识别工作,结果表明:该方法能够有效识别化探异常信息,这些异常信息与研究区内已知金矿具有很好的对应关系。晕状特征提取方法在新疆东部的应用案例也显示出较好的结果。该方法可以作为一种有效的化探异常信息识别方法应用于成矿预测实际工作中。     

联合GPS和SARAL卫星测高数据构建南极Dome A区域DEM

南极冰盖数字高程模型(digital elevation model,DEM)对南极环境变化和地形研究具有重要作用,利用GPS实测数据和卫星测高数据建立DEM是构建南极冰盖表面DEM的重要方法。考虑到实测GPS数据的精度较高,而卫星测高的空间分辨率占优,本文探讨综合利用这两种数据构建南极Dome A区域DEM。法国国家空间研究中心和印度空间研究组织共同研制的SARAL卫星是Envisat的后续卫星,搭载的Alti Ka雷达高度计首次采用了Ka波段,可以极大减小电离层的影响,提高测距精度和卫星数据的空间分辨率。本文首先利用中国南极第29次科学考察在Dome A区域的实测GPS数据对SARAL数据进行精度评定,然后利用实测GPS数据对SARAL测高数据进行高程修正,联合GPS数据获取得到了Dome A区域300 m分辨率的DEM。结果表明SARAL的高程精度为0.615 m,而联合GPS数据能改善DEM精度,提高到0.261 m。     

基于空间句法理论的城市群核心区发展边界识别

准确识别当前城市群建设进程中核心区发展边界是研究城市群的一项重要内容。本文提出一种研究思路：采用空间句法分析城市群道路网,将得到的4个分析指标融合成新指标——“城市群集群度”,并提取“城市群集群度”等值线和“城市群集群度”曲线,通过计算找到最佳阈值从而提取出城市群核心区发展边界。以长株潭城市群为例,将基于空间句法的研究结果与基于Densi-Graph方法的研究结果进行对比,在除去数据质量因素后,城市群核心区发展边界识别差异有望控制在10%以内。研究表明：基于空间句法理论的城市群核心区发展边界识别方法容易获取计算数据,适用范围广,可靠性强。     

基于车载LiDAR点云联合特征的道路边界提取研究

针对基于车载LiDAR点云数据的道路边界提取存在的问题,该文提出一种基于联合特征且能适应多种道路环境的道路边界提取方法。首先依据移动测量系统的航迹,按照设定宽度对道路数据进行分段,排除道路外侧无用数据;再对每段数据采用布料模拟滤波(CSF)算法分离地面点和非地面点,通过强度中值滤波去除地面点的椒盐噪声;然后计算点云局部邻域高差梯度和回波强度梯度构成的联合特征,依据设置阈值提取道路边界;最后通过欧氏距离聚类剔除部分非道路边缘点,细化道路边界,合并各段道路边界点云,得到完整的道路边界。选用代表性的城区道路、高速公路、乡村道路3种实验环境,验证了算法的鲁棒性。该研究对于扩展车载LiDAR在道路场景中的应用具有重要价值。     

基于货运车辆GPS数据的交通调查技术研究

基于GPS轨迹点与道路网络拓扑数据,利用GIS技术进行OD点和交通通道的调查研究。利用货运车辆GPS轨迹数据,分析轨迹点的时间、速度及其空间分布特征,实验并确定合理的阈值过滤出点簇,生成OD点;用轨迹点捕获含有拓扑关系的临近路段,通过最短路径算法生成货运车辆沿道路的线型轨迹,最终获得完整的货运车辆出行通道调查数据。与传统交通调查方法相比,该方法的组织实施环节大大减少,调查数据和成果更加客观可靠,是一种通过信息技术进行交通调查研究的全新尝试。     

室内定位数据分析与应用研究进展

现代人文地理学的研究越来越多地关注人的时空行为,而获取个体在出行活动中的时空位置数据是研究人类时空行为的前提。受数据获取技术的限制,之前对时空行为的研究主要集中在室外空间。随着室内定位技术的出现和应用,这类研究由室外空间扩展至室内空间。室内定位技术和方法较多,但从数据的角度来看,根据数据获取中使用定位方法的不同,可将室内定位数据分为几何位置数据、指纹位置数据和符号位置数据3类。目前,基于室内定位数据的研究可以归结为以下4个方面,即：人在室内的时空分布、人在室内的移动模式、人在室内的行为习惯及属性推断、人与室内环境的交互作用。然而,总体上目前的研究还处于探索阶段,理论和方法体系尚未成熟。本文认为后续的研究中需要关注以下问题：①数据获取方面。相对于蓝牙、射频识别、红外等定位技术,“智能手机+WiFi”模式的定位系统具有覆盖范围广、成本低廉、无需专门设备支持、易与用户交互等优势,是一种最具应用前景的室内定位技术;②研究内容方面。时空行为特征的研究是基础,个体属性推断及个体与环境的相互作用形式和机理研究将是重点,多时空尺度数据融合分析是一种趋势;③科学伦理方面。室内定位涉及微观尺度人类活动的记录,隐私保护问题需要高度关注。     

时序SAR影像相干点目标识别方法研究

时序差分干涉技术是近年来地面沉降监测领域的重要研究方向,基于时间序列SAR影像的稳定点目标识别和检测是进行时序差分干涉技术的关键和基础.本文针对短时间序列SAR影像的特点和普遍使用的点目标识别方法的局限性,借鉴散射体识别方法,综合考虑振幅和相位在时序SAR影像上的变化特征,采用多时相子孔径共轭内积和子孔径信息熵来获取时间序列过程中能够保持相位稳定的点目标,并用平均相干系数对选取的相干点目标进行修正.选取包含广州城区、东莞部分区域的2007年3月至2009年1月的17景Envisat ASAR数据进行实验,分别计算了方位向、距离向以及交叉向共轭内积和信息熵,并用基于高分辨率卫星影像数据解译的土地利用数据对提取的相干点目标进行验证.结果表明,利用多时相的子孔径影像共轭内积和信息熵可以得到比较可靠的相干点目标,交叉共轭内积在试验区域能获取精度高达92％的相干点目标.     

基于空间分形特征的城市群实体空间识别方法

城市群是城市地理学的重要研究领域,对城市群的实体空间进行界定识别是研究城市群的前提和基础。城市群作为众多城镇的集群,前人对城市群的空间识别主要是以城市为单元进行的,缺少对识别单元空间形态的考虑。城市群实体空间的形态具有自相似性,空间分形特征可作为自相似性的表征工具,通过对空间分形特征的分析、识别及提取,可以实现对空间对象基于形态的客观测度。本文借鉴单个城市其边界的相关识别方法,从不同尺度的空间最小可识别单元出发,测度城市群城镇空间形态的分形特征,并据此提出了城市群城镇的客观识别方法。该方法利用城镇的空间分形特征识别归属于城市群的城镇,通过空间最小可识别单元的变化得到不同的城镇规模并获取城市群城镇的空间分形特征,再以此为基础对空间分形特征的存在范围进行识别,将其映射于空间最终实现对城市群城镇的识别,进而得到城市群在空间上的分布状况。本文将该方法应用于京津冀城市群,基于2016年Landsat卫星遥感影像,实现了对京津冀城市群构成城镇的识别,为界定城市群的实体空间提供了一次有益尝试。     

内蒙古河套灌区作物种植结构变化及其驱动因素

农业种植结构是区域农业生产的重要部分,是决定区域水、土资源分配的核心.以2000-2018年MODIS NDVI多时相遥感数据为基础,结合不同物候期玉米、小麦、向日葵和番瓜的野外光谱测定和种植区GPS标定,构建了基于阈值分割的作物识别方法,分析了河套灌区主要农作物种植结构变化及驱动因素.结果表明:玉米等4类作物种植面积...     

基于Brown-Forsythe检验的水文序列变异点识别

当前在水文序列变异点识别中常采用的几种统计方法都对数据有较多假设,当假设不满足时,识别结果通常并不理想。本文根据统计学方差分析的原理,建立了基于Brown-For-sythe检验的水文序列变异点识别方法,并采用该方法对新疆开都河大山口站近50年年平均径流序列进行了变异点识别。研究结果表明,该识别方法继承了Brown-Forsythe检验的优点,对数据不做过多假设,且易于进行多变异点识别,在一定程度上具有比当前所用统计方法更优越的性能。     

人类活动研究的新支点：Wi-Fi数据的特点、研究现状与应用前景

把握人类活动的时空特征是地理学研究中探究人地关系、提升人类福祉的重要基础和核心内容,日益普及的Wi-Fi网络能够为此提供可靠的数据支持。为明确Wi-Fi数据融入地理学研究的切入点和发展方向,论文通过与GPS、手机信令、蓝牙等位置感应数据的比较,认为Wi-Fi数据具有更高的采样精度和更强的采样代表性,能够获取个体在室内外各类城市空间的连续活动轨迹,支撑精细尺度下的人类活动研究。通过系统梳理人群活动状态监测、个体间的社会关系识别、建筑物的功能识别和降低隐私泄露风险等方面的研究进展,认为Wi-Fi数据将会在基于实时动态人口数据的城市功能设施规划、融合多源数据的人地关系探究、以居民福祉为导向的宜居城市建设等方面具有应用前景,有望成为地理学研究人类活动的新支点。     

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。     

基于阈值分割的黑龙江省森林类型遥感识别

全球变化背景下,准确获取森林覆盖是监测森林资源动态、实现林业可持续发展的重要基础。为将省级尺度森林资源清查面积资料空间化,以黑龙江省为例,利用1999-2003年该省森林资源清查面积数据,结合2000年500 m分辨率的MODIS数据,构建了基于阈值分割的森林类型遥感识别方法。该方法利用不同地表覆被类型归一化植被指数时间序列的季节分异特征,以森林资源清查面积为标准,设定森林类型的划分阈值,识别了黑龙江省森林类型的空间分布。最后,基于分层随机抽样和精度评价方法,表明森林类型识别结果与地面参考数据具有较高的一致性,总体分类精度为78.1%;特别是季节特征明显的落叶林,精度可达80%以上。本文所构建的方法可将森林清查统计数据进行准确的空间定位,同时结合多期森林资源连续清查资料和遥感信息,可为识别并量化区域生态系统生物量和碳库变化等提供科技支撑。     

基于道路交叉点邻域扩张曲线的城市边界识别——以成都、西安、武汉、南京和长沙为例

城市边界识别是定性和定量研究城市的基础和前提,已有的关于城市边界提取的研究大都需要提前设定阈值或依赖人口统计数据。基于分形几何学,利用矢量建筑物分布数据识别城市边界,虽可克服这一缺陷,但国内城市边界的研究往往受阻于矢量建筑物分布数据获取困难。本文提出了一种基于道路交叉点的邻域扩张曲线作为识别城市边界的新方法。结果表明：该方法以电子地图为数据源,基于道路交叉点矢量数据进行研究时,城市集群数据随搜索半径增大而改变,城市扩张曲线中的最佳距离阈值是提取城市边界的关键;提取成都、西安、武汉、南京和长沙城市边界的最佳距离阈值分别为133、114、139、124和129 m,各城市的集群面积分别为769、350、270、317和359 km²。利用道路交叉点提取城市边界,方法简便可行,数据较易获得,本文结论有望为城市形态发展演变和城市规划等相关研究提供参考。     

基于GF-1与Sentinel-2融合数据的地膜识别方法研究

随着我国地膜使用面积的增加和人们对土壤微塑料污染问题的日益关注,大尺度的地膜遥感识别已成为农业生产管理、土壤污染防治的必要手段。针对地膜光谱反射特征的复杂性以及基于单一遥感影像光谱特征识别方法错分率高等问题,该文以河北省邯郸市邱县为试验区,利用GF-1数据的空间细节与Sentinel-2数据的光谱信息进行NN Diffuse Pan Sharpening融合,据此建立地膜识别的特征矩阵(NDVI、MNDWI、NDBI、IBI、PSI),基于该特征矩阵可实现自动阈值地膜分层分类识别。多种方法的地膜识别结果精度对比表明:多源光学遥感数据融合方法的总体精度为94.87%,Kappa系数达0.89,显著优于基于单一数据源的深度学习法的精度(93.14%)以及基于传统机器学习分类方法的支持向量机(85.91%)和随机森林分类法(86.78%)的精度;通过与Sentinel-2多光谱影像融合,弥补了GF-1数据光谱分辨率低的缺陷,实现了多源数据在地膜识别中的优势互补,可为相关部门农业规划与管理以及生态环境保护等研究提供大尺度、高精度的地膜分布参考数据。     

基于WiFi与GPS组合定位算法的无缝定位方法研究

无线局域网络(WLAN)是一种全新的无线信号传输平台,该文在总结目前无缝定位与导航技术的研究现状、分析存在的问题和发展趋势的基础上,提出了联合GPS和无线局域网络的组合定位方法,以实现室内外的无缝定位与导航.同时,在深入研究卫星导航定位和无线传感器网络定位原理与算法基础上,针对定位环境的不同,提出了无缝定位的解决方案、转换机制和切换策略,并以WiFi网与GPS组合定位算法为例,进行了详细分析和深入讨论,所用算法可以实现无GPS、少于4颗可用卫星以及GDOP值不满足定位情况下的定位,与单独WiFi网络定位算法相比,该算法可以提高定位精度.     

北斗系统在远洋及南极地区的定位性能分析

利用北斗/GPS双系统四频率接收机,于2011年10月至2012年4月采集了中国第28次南极考察沿线的北斗和GPS实测数据,跨度北至中国天津,南至南极内陆昆仑站。从C/A码伪距的信噪比和多路径、可见卫星数、PDOP值、标准定位的精度等方面对比分析了北斗和GPS系统在航线上不同区域,尤其是在远洋及南极地区不同运动状态下的定位效果。结果表明现阶段的北斗系统信号质量总体上与GPS相当;在45°以内的中低纬度地区,动态定位精度与GPS相当,水平和高程方向分别可达10 m和20 m左右,而静态定位水平方向精度为米级,与GPS相当,高程方向10 m左右,较GPS略差;在中高纬地区,由于可见卫星数较少、卫星分布较差,定位精度较差或无法定位。     

基于ETM+土地利用与土地覆盖遥感信息提取研究

基于ETM 遥感卫星数据,使用层次分析法、光谱响应特征阈值算法、监督分类和无监分类方法,对实验区土地利用信息进行提取。研究结果表明:采用层次分析法对ETM 数据进行土地利用调查,可最大程度识别出土地利用类型;综合利用多种信息提取方法进行山区土地利用与土地覆盖信息提取具有速度快、技术操作简单、可识别类型多的特点;对林地和水域的分类识别精度可达85%以上,但对山区农村居民地的面积难以准确提取,必须借助人工解译方法,并参考其他辅助资料才能获取。     

基于时序遥感的撂荒地监测及空间格局特征分析

针对耕地撂荒监测的迫切需求,文章发展了一种基于光学时序特征的撂荒地遥感识别方法,利用Sentinel-2时间序列数据构建耕地NDVI时序曲线,基于撂荒地和非撂荒耕地NDVI在监测时间窗口内的振幅差异,通过F1指数迭代式选取撂荒地识别的最佳振幅分割阈值,构建撂荒地识别规则,并在广东省湛江市坡头区开展耕地撂荒监测试验,分析撂荒地块的景观格局特征。研究表明：1)对比撂荒地与非撂荒地的NDVI时序曲线形态发现,撂荒地全年NDVI时序曲线变化平缓,变化幅度较小;非撂荒耕地由于作物生长发育的物候过程,NDVI时序呈现较大的变化幅度。2)通过迭代式选取振幅分割阈值,撂荒地与非撂荒地NDVI振幅的最佳分割阈值为0.42,在该分割阈值下,撂荒地和非撂荒地的识别精度分别为91.83%和90.20%。3)对撂荒地景观格局特征分析结果表明,2020年坡头区耕地撂荒面积为14.65 km²,约占耕地总面积的10.1%,撂荒地块普遍面积较小、形状不规则,空间上分布零散,少有大面积撂荒现象。     

基于PDR和地理网格的室内外一体化定位方法

为降低现有定位方法对基础设施和电子地图的依赖程度,该文结合环境中的二维码信息与智能手机传感器采集的数据,提出了一种基于行人航迹推算(PDR)技术和地理网格的室内外一体化定位方法。该方法由网格编码提供室内外一体的位置信息,消除PDR定位过程中的累积误差,并通过便捷的编码运算实现位置的高效求解,最终以网格单元展示行人位置与行走轨迹。按照全球规则划分、多层级嵌套及编码可计算的地理网格选取原则,以GeoSOT为例开展实验,定位误差始终控制在行走距离的5%以内,证明了算法的可行性与有效性。该方法可用于通讯链路受阻或地图难以获得等特殊场景的辅助定位,对于室内外一体化定位技术的发展具有实用价值。