基于GIS的城市内涝积水数值模拟

根据城市内涝产流、汇流过程及其原理,以GIS为分析和开发工具,模拟、分析内涝积水的空间分布。基于DEM数据完成水流方向提取、汇流量计算,以及汇水区域提取,实现产流、汇流模拟。利用降水产、汇流的模拟结果,结合水文计算方法,基于GIS实现对城市内涝积水的数值模拟。     

基于地理国情普查数据的泸州市空间扩展监测

基于2014年地理国情普查数据和历史遥感影像,对2010~2014年泸州城市空间扩展进行监测与分析。结果表明,泸州市中心城区由2010年的68.86 km2扩展到2014年的88.51 km2,年均扩展速度为7.31%;中心城区几何重心整体约向北偏西移动0.24 km,扩展模式总体上属于填充型,土地来源以人工堆掘地为主;中心城区紧凑度相对提高约20%,城市几何形状越来越规整;城市用地增长弹性系数为1.16、人口-城市扩展指数为1.31,表明中心城区土地城镇化快于人口城镇化。泸州市在今后的城镇化过程中,应加强空间管制、促进土地集约利用。     

融合多源时空数据的城市火灾危险性评估

城市层面的火灾风险评估主要包括火灾危险性、危害性及救援能力等方面。本文选取火灾危险性评估进行针对性研究,在大数据思维的指导下,以相关关系代替因果关系,采用多源数据对评估指标权重、分值进行率定,得出福州市城区火灾危险性时空分布图。首先利用高德地图API对消防历史出警记录进行地址解析,将近万条火灾出警地址空间落点,获得福州市历史火灾空间分布;然后综合城市用地性质现状、用地开发性质、人口分布热力图等多源异构数据,探索其与历史火灾空间分布的相关性;最后以福州城区为例,初步实现具有充分数理支撑的火灾危险性评估方法,形成火灾危险性动态评估成果,为城市消防规划等提供支撑和依据。     

“城区”的内涵及空间界定

"城区"的空间界定是从地理空间上监测城市化水平、划分城市规模的基础。理清"城区"的内涵,从"区、市政府驻地的实际建设连接到的居民委员会所辖区域和其他区域"的空间解读出发,基于城市土地利用图斑数据,以市、区政府驻地为"种子点"构建城区地物图斑连接条件,制定城区的空间界定方法,降低城区划定过程中的主观性和模糊性,并以武汉市为案例进行试划,为全国600多个城市"城区"统一划定工作提供思路。     

改进局部等体积算法下的城市内涝情景模拟

针对城市内涝问题,提出一种改进的局部等体积地表径流汇流模型。首先基于SCS模型获取地表产流;其次通过结合形态学重构方法对分水岭分割算法进行改进,获得相应的子汇水区,提升局部等体积汇流模型的精度;最后以武汉市中心城区为研究区,对模拟结果进行评价。结果显示：1)10 a、50 a重现期下的内涝模拟精度分别为78.1%和78.6%,模拟精度良好;2)最大积水深度、总积水面积、严重积水面积和总积水水量均与重现期呈正相关,并在降雨峰值处,各参数增长趋势均为最大;3)武汉城区2 h短历时降雨过程中,1 a重现期为城市内涝是否严重的分水岭;4)武汉城区暴雨内涝主要集中在江汉区和江岸区。     

基于轴线法和POI数据双重视角的城市空间协调性研究

城市空间结构的合理性影响城市的持续稳定发展。本文使用格网法、核密度分析以及空间句法的轴线模型,将POI大数据与交通路网数据相结合,基于格网尺度对可达性与POI密度进行交叉对比分析,进而得到双重约束下的武汉市中心城区空间结构特征类型与空间分区方案。结果表明:1)武汉市中心城区POI密度呈“一心独大”的非均衡式分布,可达性则呈现“一核两翼”的空间结构;2)在双重约束下武汉市中心城区可划分为三类空间,总体呈“两带多区”的空间结构形态。该研究基于网格尺度构建了城市空间结构研究新思路,可为城市规划布局及国土空间格局优化提供方法参考和决策依据。     

构建城市地表产流和汇流模型探讨

本文基于空间离散化理论与方法和DEM技术,将城市地表划分成一系列网格单元,从水平方向和垂直方向研究城市地表空间位置和综合因素的空间离散化描述、表达以及参数模型化处理机制,创新构建出一个特定的以DEM空间离散化解析函数式表达的、综合顾及城市地表地形特征、下垫面物质形态和人工建筑物等因素的地表产流和汇流模型,实施城市地表产流和汇流的路径以及水流累积量的分析计算。     

基于MODIS数据的湖北省地级以上城市城区地表温度变化分析

基于MODIS数据,以湖北省地级以上城市城区为研究对象,通过对湖北省13个地级以上城市城区边界矢量数据与地表温度因子进行套合处理,采用叠置分析方法对2000、2015、2017年湖北省地级以上城市城区的地表温度进行统计,并分析城镇化建设对城区地表温度产生的影响。     

改进两步移动搜索法的焦作公共交通可达性

针对大部分城市公交发展滞后、公交站点和公交线路供需不平衡等问题,该文采用统计数据与实调数据相结合的方式,利用两步移动搜索法,从供需的角度研究分析城区公交站点服务的空间可达性。以河南省焦作市为例,以城区街道办为基本研究单元,分别采用固定阈值的简单两步移动搜索法和基于实测数据拟合的增强两步移动搜索法,对焦作市公交设施可达性的空间布局和差异性进行研究。实验结果表明:焦作市城区公交站点服务可达性整体上比较差;城区公共交通资源发展不平衡,空间差异比较明显,公交站点供需相对平衡区域主要集中在城区中心城区,低值区主要集中在城区边缘;增强两步移动搜索法考虑了距离衰减对人们公交出行的影响,更能反映焦作市真实的公交状况。     

基于空间句法的广元市城市形态演变研究

以山地河谷背景下的广元市中心城区为研究对象,基于线段模型对3个时期的城市形态进行空间句法分析。研究表明,广元市中心城区各组团中心性的变化体现其空间发展方向,并向"带状的多中心组团式"布局模式演变;城市网络化特征先弱后强,前景网络"两横两纵"的结构特征明显。受破碎与分散的城市形态影响,城市空间的连续性不强,且西部组团长期缺乏活力。     

基于地理国情普查数据的综合统计分析研究——以哈尔滨中心城区基本公共服务为例

基于地理国情普查获取的数据,以哈尔滨市中心城区基本公共服务为研究对象,从基本公共服务设施空间分布特征、基本公共服务设施服务水平空间差异、基本公共服务设施服务可达性空间差异3个方面分析了哈尔滨中心城区的基本公共服务水平均等化情况。     

MODIS卫星遥感估计福州地区近地面PM2.5浓度

卫星遥感反演气溶胶光学厚度已被广泛应用于近地面空气污染遥感监测。为揭示福州地区细颗粒物污染的空间分异趋势,利用2014年—2015年的地基监测细颗粒物(PM_(2.5))浓度数据、MODIS 3 km气溶胶光学厚度(AOD)卫星数据以及GEOS-FP气象数据,分别构建了估计福州地区近地面PM2.5浓度的日校正模型和站点一日校正模型,并利用十折交叉验证方法对2个模型进行评价验证。结果表明:(1)日校正模型和站点一日校正模型分别能够解释福州地区PM2.5浓度76.2%和81.4%的变异,反演的2014年—2015年福州地区近地面PM2.5浓度和地面实测站点数据之间的相关性R~2分别为0.724(RMSE=10.993μg·m~(-3))和0.781(RMSE=9.687μg.m~(-3));(2)分别针对不同下垫面环境的城市站点和县郊站点数据进行模型拟合验证,两个模型反演的PM2.5浓度值与地面实测值之间皆具有良好的相关性,R~2最高可达0.808;(3)将模型反演的PM2.5浓度季均值与地面实测季均值进行对比分析,结果也显示二者高度相关,据此反演的2015年福州地区年平均PM2.5浓度分布图可清晰地揭示福州地区PM_(2.5)浓度分布的空间变化情况。由此可见,基于MODIS 3 km AOD产品和气象数据建立的近地面PM_(2.5)浓度遥感估算模型能够很好地反演出福州地区近地面PM2.5浓度分布情况。     

基于GIS的赣州市城区道路可达性研究

以赣州市中心城区为研究区域,收集处理研究区域内的道路交通网络数据,采用GIS空间分析和相关统计算法,计算出道路密度、道路服务指数2个可达性指标,通过指标模型结果对赣州市中心城区交通网络的可达性现状进行分析.研究结果表明,赣州市城区道路交通网络可达性与城市建成区之间的可达性呈现相对不均衡,中心城区之间道路密度仍具有提高空间,章贡区的可达性程度最高,与南康区具有连接成片的趋势,赣县区的可达性最低.研究结果对赣州市城区道路网络的优化和未来建设有一定指导作用.     

京津冀城市群1990—2015年城区时空扩展监测与分析

城区作为城镇化表征的重要指标,在城镇化时空扩展分析中有着重要的意义。然而,目前城区边界存在相关概念混杂导致对其认识缺乏统一、划定标准和数据来源缺乏一致性、遥感监测所用影像分辨率较低、以建设用地（不透水面）替代城区等问题。针对上述问题,参考住房和城乡建设部的建成区概念和城区地域分布范围,充分挖掘高分辨率遥感影像展现的城市景观和形态等空间可视化特征,从城市实际建设完成情况出发,本文提出了基于高分辨率影像和地理信息资料辅助的城区半自动化提取方法。获取了京津冀城市群153个县级以上城市的1990、2002、2015年的遥感影像、多元地理信息参考资料,开展了该区域的城区边界提取,并从时空扩展过程、城区空间形态及结构变化、城区扩展协调性、城区扩展占用土地类型4个方面对京津冀城市群1/4世纪的城镇化过程进行了统计分析。提出的技术方法和监测分析结果对于城镇化发展监测和城市规划实施评估具有重要的参考价值。     

融合多源时空数据背景下的城市火灾危险性评估研究

通过选取城市火灾风险评价对象,展开针对性调研,在大数据分析思想的指引下,将相互关系作为因果关系,并通过多源数据分析对评价指数权重、得分进行率定,从而获取了福州市城区的火灾风险时空分布图。首先通过高德地图API对火灾事故历史出警数据进行地址分析,得到福州市区历史火灾事故的分布情况;再结合城市用地结构、土地使用特征、居民生活火力图等多源异构资料,探讨其与城市火灾空间划分的关联;最后以福州地区为例,建立具备完整数学基础的火灾风险评价体系和火灾风险动态评价方法,为城市消防规划管理提供基础数据。     

顾及三生空间交互特征的城市空间宜居性评价——以武汉市为例

本文从三生空间功能角度出发,融合多源地理数据建立了三生空间分类指标体系,并进一步顾及空间交互特征,建立了城市空间宜居性评价体系.以武汉市为例,对武汉市中心城区的三生空间格局进行了识别,并对该区域的宜居水平进行了评价分析.结果表明:①武汉市中心城区三生空间的总体配置不均匀,空间上呈现出生活空间中心聚集、生产空间四周分散、...     

北京城区及奥林匹克公园热环境遥感动态监测与分析

本文利用MODIS、ASTER和TM等多源、多尺度遥感数据,基于遥感和GIS空间分析技术,从宏观和微观两个层面研究了从2003年到2008年北京城区及奥林匹克公园热岛效应的时空演变,并分析了下垫面(绿地系统、水系统)与热岛效应的关系.研究表明,宏观上,从2003年到2008年,北京城区及奥林匹克公园热岛强度虽然存在一定...     

地理国情普查成果在城市空间格局变化分析中的应用

以郑州市为例,结合地理国情普查与监测成果,利用人文地理要素的类别、位置、范围及同时期城市的经济、人口等统计数据,提取出城市建成区边界。通过对城区面积扩展、城市用地效率、城市空间扩展协调性、城市空间结构和形态变化4个方面进行分析研究,揭示出郑州市2000—2016年间的城市空间格局扩展及其变化规律,并对中心城区监测要素的变化趋势进行预测,研究结果可为郑州市科学规化与可持续发展提供决策依据。     

西部地级城市城区扩展变化监测与分析——以甘肃省地级城市为例

为了统计甘肃省地级城市城区空间扩展变化趋势及规律，为西部城市的规划建设和可持续性发展提供空间地理信息参考依据，本文以甘肃省地级城市为研究对象，利用城市多年航空航天遥感影像及城市规划、统计等相关资料，采用遥感监测及地理信息空间技术，通过研究城市城区空间扩展的范围、速度及强度等指标因素，对甘肃省地级城市2000—2020年间城市城区扩展变化原因进行分析，结果表明：在近20年时间里，甘肃省地级城市空间格局在政策引导、经济发展、城市建设规划布局、人口增长等因素的作用下不断扩展，城市建设也得到了前所未有的发展，其分析结果可以为甘肃省地级城市的规划建设、城市的科学管理决策以及区域发展战略与规划实施提供重要的空间地理信息依据和参考信息。     

采用ASTER影像进行地表温度反演与分析

基于ASTER遥感影像数据,运用劈窗算法对重庆市主城区进行了地表温度反演,得出重庆市主城区地表温度空间分布规律,结果表明重庆市主城区地表温度明显比郊区地表温度高,城区与近效温差达6.34℃,城市热岛效应明显。