一种河口湾海岸线渐进化简方法

形态复杂的河口湾海岸线自动化简是当前线要素化简研究的难点之一。在现有研究基础上,结合地理特征影响下河口湾海岸线形态特点及海图综合约束,提出一种河口湾海岸线渐进化简方法。该方法以约束Delaunay三角网为支撑构建河口湾骨架线二叉树模型,结构化表达河口湾海岸线形态特征;基于此模型,通过叶子流路渐进取舍、"退化"充分化简细小弯曲或弯曲细小部分,通过局部夸大消除河口湾内视觉冲突等,实现河口湾海岸线化简。试验结果表明,该方法充分化简目标尺度下不可视的局部细节,顾及河口湾海岸线整体形态特征保持,在几何层次、地理层次上都具有一定优越性,适于多种形态河口湾海岸线化简应用。     

顾及地貌形态特征的精细斜坡单元高效分区划分

针对现有方法广域范围复杂地貌类型斜坡单元精细划分效率低的问题，该文提出一种顾及地貌形态特征的精细斜坡单元分区划分方法。首先通过典型地貌形态特征对广域范围进行分区，然后基于水文原理和A^T最低成本搜索算法精准提取各分区内的斜坡单元，最后根据坡向圆方差对分区内的斜坡单元进行优化。采用四川省全域30 m分辨率的数字高程模型(DEM)数据进行实验，根据地形起伏度和海拔高度将整个区域按6类地貌形态进行分区优化，在保持全域范围斜坡单元内部坡向均质性的同时，相较于常用的正反向DEM水文法划分效率提升了70.31%。与基于格网单元的滑坡易发性评价进行对比，基于该文所提取斜坡单元的滑坡易发性评价在精度上有4%以上的提升。     

深度学习支持下的丘陵山区耕地高分辨率遥感信息分区分层提取方法

耕地是丘陵山区稀缺的土地资源,具有地形条件复杂、种植结构多样的特点,导致了山地耕地信息难以快速、准确获取,并且基于传统的遥感数据及遥感监测方法开展山区耕地信息快速自动提取比较困难。针对这一问题,本文以西南山区贵州省息烽县作为试验区,根据地理空间异质性特征,提出分区控制、分层提取的耕地形态信息提取思路,构建了一种地貌单元约束条件下的分区分层耕地形态信息的提取方法。该方法首先根据地貌-植被特征将试验区划分为平坝区、山坡区、林草区3类地理分区;然后在每类分区基础上,根据耕地所呈现的视觉特征划分为不同的类型,对不同类型的耕地分别设计不同的深度学习模型进行分层提取。试验结果证明,该方法对山区复杂地形背景噪声具有较好的抑制作用,所提取的耕地地块信息相比于传统方法更符合实际耕地的实际分布形态,有效地减少了漏提率和错提率。     

基于矢量数据的海岸线分形计算方法探讨及实例应用

分形计算能够很好地揭示海岸线地理特征的自相似性,较好地分析海岸线的变迁规律。本文分析探讨了基于矢量数据进行分形计算的技术方法,并对辽宁省海岸线进行了实例计算与分析。结果表明:采用矢量数据进行分形计算可以快速、准确地得出海岸线分形计算结果,计算拟合获取的分形维数值是可靠的。     

EBK算法中半变异函数模型对DEM插值精度差异性研究

针对经验贝叶斯克里金(EBK)插值算法中的不同半变异函数模型对不同地貌地形的适应性问题,分别选取了平原,山地和丘陵三种不同地貌样区,进行空间插值试验研究。首先,选取不同地貌类型数据,获取离散高程点数据;然后,对数据进行预处理,通过GS模块分析地形数据中是否分态分布,是否存在趋势等;最后,通过经验贝叶斯克里金方法选择不同的半变异函数模型对不同地貌数据进行插值,以均方根误差为精度指标,比较分析EBK方法中不同半变异函数的适应性。分别选择径向基函数插值方法和普通克里金插值方法两种不同的插值方法作为对比,分析与EBK算法的插值精度的差异性。实验结果表明:在默认参数设置情况下,EBK算法效果更好,误差更小,精度更高。     

利用CD-TIN的城区暴雨内涝淹没模拟方法及其实验

基于约束Delauney不规则三角网(CD-TIN)对复杂城区地表进行精细建模,采用三角形面片上的汇流模式划分汇水单元,为内涝淹没过程模拟提供基本的分析单元。顾及雨水篦排水能力和地表特征的复杂性,提出了汇水单元内产汇流的时空模型与建模方法,并利用三棱柱集的二分数值解法给出了内涝淹没范围和水深的求解算法。以北京师范大学主校园为例,对2012年"7.21"暴雨内涝淹没过程进行了模拟分析,结果表明,本文方法有效、结果可靠。     

顾及邻近关系的NPP/VIIRS序列影像时空插值方法

针对可见红外成像辐射仪(visible infrared imaging radiometer suite,VIIRS)月度夜光遥感影像的数据缺失问题,提出一种利用地物邻近关系相关性的像元时空插值方法,以时、空关系互相作为约束条件,将时序变化一致性较好的像元数据作为空间插值的参考,将空间关系一致性较好的月度数据作为时序插值的参考,通过构建不同的卷积核, 在时序和空间维度分别对初步插值结果进行卷积运算,求得待插值像元的时空插值。以2015年江苏省月度夜光遥感影像修复为例,对不同维度时空插值方法进行对比分析,结果表明, 空间维度插值虽然顾及到像元的空间关联性,仍无法满足数据大范围缺失的插值要求,插值结果整体偏低;时间维度插值考虑到像元的时间趋势性,插值精度较空间维度插值有一定提高,但部分月份插值结果有较大偏差;相对于三次Hermit插值,时空插值方法获得的月度影像灯光亮度总和的最大相对误差、年度影像灯光亮度总和相对误差以及逐像元差值均显著降低。总的来看,所提时空插值方法在插值过程中同时顾及到VIIRS数据的时间趋势平稳性和空间结构稳定性,影像插值精度提高明显,且对待插值月份前后时序数据没有严格要求,更具有广泛性。     

基于高差显著性变化分析方法的地形起伏度研究

地形起伏度也称为地势起伏度,是区域地貌分析研究和地貌类型划分的重要参考指标。本文利用广东省第一次全国地理国情普查生产的DEM数据成果,以乐昌市为例,对广东省区域地貌形态进行研究分析。通过动态调整圆形分析模板窗口,利用高差显著性变化分析方法,求得乐昌市地形起伏度的最佳统计单元,统计单元面积为0.75km~2。在综合考虑乐昌市的最大地形起伏的情况下,采用统一的地貌分类标准将乐昌市的地形起伏度划分为5级,在此基础上,制作生成了乐昌市的地形起伏度分级图,并对乐昌市的地貌形态进行了简单划分。论文采用了大比例尺数字高程模型,对区域地貌形态的划分也更为细致,将为地形起伏度在地理国情普查统计分析中的应用提供参考。     

一种利用模拟退火思想的线状要素Morphing方法

提出一种基于模拟退火思想的线状要素Morphing方法,针对同名线状要素在大小比例尺下的两种表达,首先利用约束Delaunay三角网提取小比例尺地图上线状要素的弯曲特征点,然后采用模拟退火技术在特征点与大比例尺线状数据顶点之间建立全局最优匹配,匹配结果将两线状要素分割成多对对应线段,最后针对每一对对应线段采用常规线性插值方法进行Morphing插值。模拟算例和实际数据实验证明,该方法较好地顾及了线状要素尺度变换过程中的弯曲化简、删除、夸大、典型化等综合操作,变换结果能有效地保持原线状要素的结构特征,提高了Morphing变换的精度。     

结合轨迹数据的混合多特征道路网选取方法

道路网选取是制图综合的重要内容,针对现有方法仅考虑道路网静态特征等问题,提出了一种结合轨迹数据的混合多特征选取方法。首先以stroke为基本选取单元,构建对偶图来描述路网的结构关系,采用长度、连通度、接近度和中介度等指标对道路的静态特征进行评价;然后结合轨迹数据特点,采用车流量、车辆速度和道路交叉口附近的车辆密度等指标对道路的动态特征进行评价;最后利用基于相互关系准则的标准重要性方法计算得到各指标的权值及各道路的综合重要性值。同时引入线Voronoi图对道路进行划分,得到道路的密度特征值,并将其作为道路网选取的约束指标。实验结果表明,所提方法能够保持道路的整体结构,同时顾及道路的连通性和密度分布,而且结合了轨迹数据的动态交通特性,选取结果符合实际情况,具有一定的实用性。     

基于分形插值的桥梁桥墩沉降预测

基于某跨海大桥桥墩的沉降资料,使用重标极差(R/S)分析方法说明桥墩沉降的非线性下隐藏的持续性特征,并计算其分形维数,证明该沉降时间序列具有分形特性。由此通过历史数据建立迭代函数系统,经分形插值方法求取吸引子,并在吸引子基础上进行延拓,建立基于分形插值的预测模型,并将此算法应用于桥墩沉降数据的预测中。算例结果表明,分形插值理论具有较高的预测精度,可满足实际应用要求。     

分形模拟在DEM内插中的应用

为提高DEM的空间分辨率,避免线性插值方法的平滑和低通滤波作用,本文依据地形的分数布朗运动(FBM)特性,提取地形的分形参数,利用分形模拟方法进行插值,并将不同地形的试验结果与线性插值方法进行比较和分析。结果表明该方法能较好保持地形的随机性、不规则性和丰富的细节信息,同时也具有一定的插值精度。     

Sub-surface water regime related to landform studies through satellite images

Based on the visual interpretation of satellite (Landsat) false colour composite imagery, the entire Haryana State is divided into eleven landform units. Seven major landform units are studied in details with respect to water table fluctuation, ground water quantum and draft. The studies reveal that usable recharge and draft per unit area are maximum in case of area of water seepage and periodic flooding followed by Yamuna and Ghaggar flood plain and upper alluvial plains with occasional sand dunes. The minimum recharge and draft are observed in case of dune areas.     

多条海岸线协同化简的层次化三角网分区法

针对当前海岸线自动综合方法仅考虑单条线要素,未有效考虑其与附近海岸线之间的空间邻近关系,提出一种用于多条海岸线协同化简的层次化三角网分区法。首先,利用约束Delaunay三角网对能否化简的区域进行划分和标识;然后,利用二叉树构建层次关系模型,对各区域实体进行有序组织;最后,有序地对可化简的标识区域进行渐进式化简,并对局部狭窄区域进行自适应夸大,从而实现多海岸线的协同化简。试验结果表明:本文方法可克服复杂区域海岸线化简产生的图理性问题,可明显提高海岸线的化简质量。     

一种新的地理线要素分形插值方法

地图制图自动化已成为地理研究的重要内容，包括自动综合和自动扩充。地图中线要素的自动扩充是要通过插值来实现。传统的曲线插值方法没能反映地理线要素的分形结构、比例尺相关性、空间各向同性等特点。针对地理线要素的特点，基于分形几何理论，将Douglas-Peuker算法和随机中点移位法结合起来，提出了一种新的分形插值方法。并通过方法比较和实例分析验证了方法的可行性和有效性。     

Study of landforms,land use and land units of a part of Krishna district,Andhra Pradesh,from aerial photographs

Utilising aerial photographs as the chief source of information an attempt has been made to study the land units, land use, land capability and limitations in relation to geomorphology of an area of about 350 sq. kms. in Krishna district of Andhra Pradesh. Besides identifying major individual landforms, the area is divided into four geomorphic environments each characterised by dominant landform pattern and relief. Each form and unit is described. Nine types of land units based on amount of slope and six land use classes were chosen after preliminary interpretation and a reconnaissance field check. The estimated range in slope is given for each land unit. The land’s capability and limitations are brought out from consideration of landforms, land units (slopes), nature of soil and water resources. Soil samples were collected from each geomorphic unit and analysed. The results are presented in the form of 3 maps and 2 tables, which may be of use for planning and development of the area.     

两时期海岸线间变迁区域自动构建算法

当前对于涉及两个时期间海岸线蚀退型和淤积型区域的构建研究尚缺乏较为自动准确的方法。将两个时期的海岸线视为有向且无自相交的曲线,相互打断为若干有向折线段。通过总结各类型区域边界的构成规律,提出两时期海岸线间变迁区域的自动构建算法。构成变迁区域边界的海岸线折线段总是两个时期间隔出现,且有相同的起点或终点,移除构成某一变迁区域的所有折线段后,对其他区域的提取没有影响。据此规律,提取某一变迁区域边界上的所有折线段,利用其中的点构建区域,根据早期海岸线的方向,判断变迁区域的具体类型。以实际海岸线数据进行验证实验,结果符合预期。该算法可根据两个时期的海岸线,快速准确地提取出由水域变为陆地的淤积型区域和由陆地变为水域的蚀退型区域,为分析海岸线的时空变化特性提供辅助作用。     

DEM插值参数优选的试验研究

插值参数是构成插值算法的基本元素,不同的插值参数产生不同的插值精度,甚至存在巨大差异。但是对于普通用户来说,选择合适的插值参数是困难的,最终导致插值参数选择的随意性。在插值算法相关内容的研究中,使用不合适的插值算法或插值参数可能存在潜在的严重后果,甚至得到完全相反的实验结论。因此,本文根据插值算法最优权重确定方法的差异,选取反距离加权插值算法、径向基函数插值算法和普通克里格插值算法的相关插值参数,进行插值参数的“优选”研究。首先根据插值参数对插值精度的不同影响,选择相关插值参数作为实验研究对象;然后选择六种不同地貌类型地区的稀疏分布的离散采样数据作为实验数据源,运用交叉验证法、相关分析、趋势面分析和方差分析等一系列实验方法,系统研究并给出实验插值参数的“最优”取值区间, 消除插值参数选择的随意性,更好地指导DEM建模的运用。     

基于标准差方法的地缘环境单元划分研究

地缘环境是由地理位置相互联系并产生关系的环境.文中提出将地缘环境指标分为本底、关联及位势3大类,其中本底指标又被分为社会经济、政治军事、战略资源和生态环境4类,各类又被细分为4个子类,各指标之间可以通过加权叠加方法进行综合生成指标体系.标准差反映数据与其平均值之间的离散程度.文中以标准差法为划分方法,以地缘环境指标体系及其加权叠加为划分依据,对我国周边地缘环境中的敏感地区之一——南亚进行了地缘环境单元划分实验.实验结果表明标准差方法在地缘环境单元划分中表现有效且准确.