专题图空间点聚合可视化算法研究

在制作数字专题图的过程中,当地图可视区域有大量空间点需要可视化表达时,可通过对这些空间点进行技术综合,对局部空间点分布规律以及密集性进行提取和抽象的方法,达到利用有限区域较客观全面地展示空间点目标分布形态的目的。重点介绍了4种空间点聚合算法的聚合原理;根据算法的聚合过程分析了4种算法的优缺点;并从海量空间点的聚合性能和聚合形态两方面对4种算法进行了测试与对比,最终选取了性能优、可视化效果佳的方格距离点聚合算法作为多重重要防护目标专题图可视化表达的方法。     

基于自然语言处理的大气质量舆情空间化方法

为了弥补由于固定监测站点稀疏而造成的局部区域大气污染事件的漏查漏检,提出了基于自然语言处理(natu-ral language processing,NLP)的大气质量舆情信息空间化方法,通过使用中文分词、词性标注等方法对舆情数据中地址信息进行提取和有效的筛选组合,实现了投诉点的地址匹配和空间定位,并以热力图的形式实现...     

路网约束条件下热力规则设计与试验

热力图是一种能直观准确展示空间观测值的有效工具,在多个领域具有广泛应用。本文在分析设定不同道路层权重、道路技术等级分类的基础上,以反距离权重、直方图均衡化、密度补偿、参数多次迭代等方法,研究构建了以热力方式展示道路网分布及发达程度的相关规则体系。热力规则通过道路赋权、路线曲面化、密度协调、图面综合等多套规则的有机结合,实现了道路网总体发达水平信息的提取与展示,并以全球地理信息资源建设项目路网成果中的亚洲和非洲部分国家数据为例,进行了信息提取与热力分布试验。     

基于遥感的城乡人口分布模拟——以松原市为例

利用遥感数据模拟基于居民地的人口空间分布,须解决两大难题：①居民地类型、面积、位置的精确获取;②居民地类型、面积与人口数量间的关系。本文根据地理意义和数学意义,对经典的城市人口-面积异速生长模型进行扩展,推导出城乡人口-面积统一模型。进而以松原市为例,以1∶5万地形图为辅助数据,建立居民地分类体系,利用ETM影像提取居民地信息,在以上模型的基础上采用“城乡人口分割”算法模拟城乡人口的空间分布。本研究方法可为中尺度人口分布的理论与应用研究借鉴。     

基于GL30人口空间化尺度适宜性探究

人口统计数据的空间化能真实地反映人口空间分布情况,对研究人口分布的区域差异及其发展过程起指导作用,在此过程中,空间化格网尺度效应影响着模型的精度。为探究人口空间化的尺度适宜性问题,本文以四川省为研究区域,基于全球地表覆盖数据(Globle Land 30,GL30)及其派生的网格数据,对四川省2010年人口普查统计数据进行了人口空间化模型的尺度效应探究。通过基于人口密度、地表覆盖类型实现了研究区域的二次分区,实现了模型精度的提高。在此基础上,探究了县级尺度上在30 m、240 m、450 m、660 m、870 m、1 080 m 6个网格尺度上人口空间化的精度,得出县级尺度上在450 m网格尺度下,人口空间化精度最优。     

精细地图融合手机信令的城市人口时空分布特征研究

针对城市人口时空分布研究中缺乏以精细地图数据为支撑的地理分析方法、不能真实反映人类活动目的等问题,提出了一种精细地图融合手机信令的方法。该方法以地图为智能底板,基于信令轨迹中的基站位置与精细地块的类型,通过空间计算和时间推理得到手机用户在每个时段的驻留地块以及驻留时长,建立基于精细地块的人口空间化模型;识别每个地块中的职住人口和短期到访人口,再汇总得到任意目标区域的实际服务人口总量及人群结构,分时段研究人口流动和聚集变化特征。经过验证,该方法提升了人口时空分布研究结果的真实性和实用性,弥补了手机基站定位与用户实际位置存在偏差且无法准确识别居民行为规律的不足,为城市人口精细化管理、重点区域人流监测与安全保障、优化公共资源配置等提供可靠的决策支撑。     

黄河流域夜间灯光数据与社会经济发展指标的时空耦合关系研究

本文通过对1992—2013年全国夜间灯光数据的校正和处理,获得全国及流域夜间灯光数据影像,进行经济空间聚合分析,以及与相关因子进行对比分析。研究结果表明：经济空间聚合高的区域分布在黄河河道附近,从黄河上游到下游,热力强度逐渐增强,并且以省会城市为核心区向外扩散,即呈现为在旧聚合点聚合度加剧的情况下,聚合区域有向周边分散的趋势;夜间灯光数据的变化趋势与GDP的变化趋势具有一定的相似性,并且与城镇化率、人口数量、第三产比例、人均公园绿地面积、流域发展指数（BDI）具有一定的相关性;流域9省（自治区）的夜间灯光数据整体变化趋势与全国灯光数据的变化趋势基本一致,呈稳定上升的趋势,但整体值均低于全国的夜间灯光数据,并且差距有所扩大,黄河流域高质量发展迫在眉睫。     

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。     

夜间灯光数据支持下的广州市人口空间化

了解区域人口的空间分布,能够为城市精细化管理和城市规划提供有力的支撑数据,对提高城市发展水平有重要的现实意义。为此,本文以“珞珈一号”(LJ-1 01)夜间灯光(NTL)影像为基础数据,以广州市为研究区,结合人口估算模型等方法,开展基于NTL数据的人口空间化研究。结果表明:LJ-1 01 NTL数据能够有效地应用于人口空间化研究。人口空间化后,广州市人口分布具有显著的“一主中心,多核心”的特征,各区域内部的人口分布差异可被清晰地展示与区分。本文结果对城市规划与城市管理具有一定价值的辅助支撑作用。     

基于土地利用类型提高人口格网数据空间精度的方法

高空间精度的人口格网数据具有空间分辨率高、人口空间分布特征准确的特点,在受灾人群估计、城市规划建设等领域有广泛的应用。针对已有的公开人口格网数据集(如WorldPop世界人口格网数据集)存在人口空间分布特征在小尺度上刻画不准确、空间分辨率较低的问题,本文使用东营市土地利用类型数据,结合地类权重和面积权重对WorldPop数据进行空间精度优化,获得东营市东营区黄河路街道25 m人口格网数据。相较于WorldPop数据,经过本文方法处理后的数据集空间分辨率更优,在可视化对比中,能够更准确地刻画人口分布特征,并在各地类人口占比统计中人口空间分布与用地单元分布一致性更高。该方法为获取小区域高空间精度人口格网数据提供了一种新思路。     

顾及城乡差异的大区域人口密度估算——以山东省为例

现有大区域人口密度估算结果大多是在千米级尺度上,仅能宏观地反映城乡人口分布的范围,无法准确地刻画城乡人口空间分布的细节特征。本文将首套30m全球地表覆盖数据(GlobeLand30)引入城乡人口密度估算中,基于实现城乡划分的GlobeLand30人造地表数据,在城镇区域运用夜间灯光强度与人口的相关性将城镇人口细划到30m尺度上来估算城镇人口密度;在乡村区域引入样方估算的方法修正乡村居民地面积以估算乡村人口密度。以山东省为试验区的研究表明,本文方法无论在城乡居民地刻画还是人口空间分布的表达上均优于参考数据,所使用的GlobeLand30的全球性也保证了该方法推广的可行性。     

基于CFAR的RADARSAT-1南极裸岩目标信息提取

裸岩分布信息是获取南极冰厚0等值线的重要方法和手段,同时也是极地遥感地面验证的重要数据,因而自动提取南极裸岩信息具有重要的研究意义。采用对岩石和冰川具有较好对比度的RADARSAT-1南极区域合成孔径雷达数据,基于恒虚警率(CFAR)的方法,实现了南极裸岩目标信息的自动化提取。该方法的研究以四种杂波分布模型为前提,从而分析不同分布模型的抗噪性能,并通过卡方检验准则验证了四种方法的有效性;在典型的实验样区上比较不同CFAR方法的裸岩检测性能,最终选定最优参数用于南极洲裸岩信息的自动检测。两组实验结果表明,采用CFAR结合Weibull分布的方法,南极山脉的裸岩提取精度可达80%以上并将错检率控制在8%以下,能够较为精确地提取裸岩信息。     

基于数据挖掘的地理信息服务聚合研究

互联网环境下的地理信息服务聚合是当前的研究热点之一。本文研究了网络爬虫、数据挖掘、行业信息空间定位以及服务聚合技术,智能解析了多个行业的数据资源,并将空间化后的行业地理信息数据进行了注册与发布,实现了行业数据与基础地理信息数据的服务聚合。最后,开发原型信息系统,验证了该方法的可行性与有效性。     

基于GIS的区域人口密度空间分布模拟——以张家界市永定区为例

人口统计数据空间化是解决统计数据与自然要素数据融合分析的有效途径。本文以张家界市永定区为研究单元,对小尺度区域的人口密度空间分布模拟进行了初步研究。文章根据2005年《永定区统计年鉴》所统计的人口数据,分析了永定区各乡镇平均人口密度与土地利用类型指数及地形指数(平均高程和平均坡度)之间的相关性。基于相关性分析,以GIS软件与SPSS统计软件为工具,运用多元回归的思想建立了人口数据空间化模型,同时生成了永定区250m×250m空间分辨率的栅格人口密度图。结果表明,模型模拟的精度较高,模拟过程具有较强的可操作性,可为县域尺度人口空间分布的应用研究提供借鉴。同时,研究结果为永定区推进城市化进程,提高人口、资源和环境的科学管理提供了理论基础。     

澜沧江流域(云南段)人口密度空间自相关分析

本文介绍了空间自相关的理论方法,利用澜沧江流域(云南段)人口分布数据计算了MoranI和Local Moran I.详细论述了自相关分析的技术路线,对人口分布的空间特征进行研究探讨,把GIS技术的空间拓扑关系及可视化制图功能等很好地融合于地理现象的空间模式中,分析了研究区域人口分布的时空特征,反映了该区域人口地理分布的...     

城市公共交通覆盖度空间统计分析研究

为了合理分析城市公共交通发展现状并对其发展提供可参考的依据,本文利用地理信息系统空间分析和统计方法,在确立多个评价指标的基础上,对城市公共交通覆盖度情况进行不同角度、不同方面的评价。以沈阳市内部分区域为研究对象,提取研究区域基础地理数据,结合人口数据以及公共交通线网缓冲区,选取城市主次干道为边界划分分析单元,将人口密度与道路数据相结合,将评价体系与数据进行对比分析。根据评价指标,得到研究范围内城市公交资源的分布状况。实验结果表明,该方法能够较好地分析城市公共交通分布特征,为城市交通规划设计提供思路。     

基于GIS的西南地区地形起伏度与人口分布研究

以西南地区为例,采用数学建模方法,结合空间分析方法,基于栅格高程模型提取研究区域地形起伏度,采用相关性分析方法获得了地形起伏度与人口分布的关系。模拟分析结果与实际情况对比得出,地形起伏度是影响人口密度的重要因素,说明研究能够正确反映出地形起伏度和人口分布的相关性,为研究以县域为尺度的人口密度空间分布提供一定的参考。     

图谱迭代反馈的自适应水体信息提取方法

提出图谱迭代反馈模型,结合空间聚合图特征和非线性谱映射结果的优点,设计图谱迭代反馈机制,并通过自适应信息计算方法自动地调整提取参数,逐步地计算逼近正确的专题区域边界。结合水体提取案例,在分析当前较为有效的水体提取方法基础上,选取ETM影像作为数据源,提出图谱迭代反馈的自适应水体信息提取（WERSTP）理论与方法。试验比较表明,该方法能充分结合基于指数和基于光谱分类提取方法的优势并成功融入水体空间分布特征,获得较好的提取效果。     

城市空间信息规则网格与不规则网格的数据转换

对从不规则网格向规则网格进行社会经济信息转换的方法进行了比较和研究，并采用蒙特卡罗和GIS相结合的方法，以人口数据为例，利用土地利用分类信息将以行政区为基础采集的人口数据转换到规则网格中。实验证明，转换后的人口分布数据较好地体现了人口在空间的分布情况，并可根据不同的需要，聚合成不同大小的网格，能较好地满足城市微观建模和宏观社会经济信息统计分析的需要。     

一种人口连续分布模型的研究

分析了常用的表示人口分布的方法及其不足,提出了将人口统计数据空间分布化的方法,将研究区域划分为一定分辨率的格网,用距离衰减函数将人口密度估计值分配到每个格网上,每个格网上的人口是均匀分布的,随着格网分辨率的提高,就可以模拟出符合人口详细分布的人口密度空间连续分布模型,并通过实验说明该方法是可行的.