小比例尺多尺度居民地面/面目标几何不一致性探测方法

不一致性探测是多源空间数据集成与融合、空间数据变化检测与更新、多尺度地理信息数据一致性维护的重要环节。居民地作为现实世界中变化最活跃的地理要素之一,其在多尺度地理信息数据库中表现出来的几何不一致性问题十分突出。在分析多尺度居民地面/面目标几何不一致性根源的基础上,将多尺度居民地面/面目标几何不一致分为实体表达状态不一致和实体表达形态不一致。提出了利用实体表达状态差异、空间位置差异、形状差异、大小差异以及面积叠置率探测多尺度同名面状居民地几何不一致性的方法,并给出了具体的实验步骤。实验结果表明,该方法能够识别出不同尺度数据中存在几何不一致性的同名面状居民地,不一致性探测结果可以作为多尺度居民地面/面目标几何一致性处理的依据。     

不同比例尺地图水系目标变化探测方法研究

以水系数据为例,顾及不同比例尺地图中水系目标的不同维度表达,研究了表达同一地区不同比例尺地图间变化的分类、探测和判别规则。将不同比例尺地图水系目标变化类型归纳为出现、消失、延伸、收缩4种线状目标变化类型,以及出现、消失、旋转、收缩、扩张、移动、分裂、合并和先分裂后合并9种面状目标变化类型。考虑到不同比例尺地图中制图操作的影响,采用特定的判定规则区分出真实变化和制图综合算子作用,发展了不同比例尺地图水系目标变化的探测方法,给出了具体的变化类型判别流程。最后,对1∶2 000和1∶10 000水系数据进行了实验,结果表明水系数据变化探测效果良好,证明了该方法的合理性和有效性。     

基于复杂网络的道路网拓扑结构信息度量

地图是空间信息传输的重要工具,地图拓扑结构信息的有效度量对地图更新、多尺度表达、制图综合等十分重要。信息熵已被用于描述地图信息,但对地图拓扑结构信息熵的研究多局限于单一层次或尺度,缺乏系统、多层次、多尺度刻画地图结构复杂性的方法。该文以道路网为例,基于复杂网络理论,从整体与局部两个层次,考虑网络的集聚性、连通性、可达性及邻域完整性特征,构建地图拓扑结构信息熵指标,将其用于不同模式道路网及其对应同等规模的随机网络的结构特征定量描述。结果表明该方法能揭示道路网内在的小世界与无标度网络结构特征,并可有效刻画不同模式道路网的结构差异,可用于制图综合、多尺度表达、地图更新设计等。     

GIS数据尺度变换中的信息熵变化

基于Shannon信息熵原理的GIS数据信息量表达属于语言学信息体系中的语法层次,描述了空间目标分布结构上的不确定性特征。该文将该信息量测度方法应用于空间数据的尺度变换中,考察尺度变换中空间数据语法结构在统计意义上的变化特点,进而通过信息熵的变化发掘尺度变化中空间数据信息量的变化规律。基于空间目标群的Voronoi图剖分建立信息熵度量,以空间尺度变换中的移位、合并两种典型操作为案例,研究了面状目标群尺度变换中信息量衰减的初步规律,并尝试将其结论用于地图综合方法质量评价。     

基于图形渐变技术的等高线连续尺度表达模型

提出一种基于特征点匹配的等高线图形渐变技术。对2个不同比例尺地图上表达的同名等高线,由计算几何的方法构建特征点多层次树状结构;利用距离邻近性和弧段的形态分析实现特征点的匹配;在匹配的同名弧段间实施图形渐变技术得到2尺度内任意中间尺度的等高线表达。实验证明,提出的基于多层次特征点匹配的图形渐变技术是在网络环境下等高线多尺度表达的一种有效尝试,由于在两尺度端进行了图形的控制,等高线的拓扑一致性得到了有效的维护。     

基于知识的遥感图像分类方法的探讨

本文提出了一种基于知识的遥感图像土地利用分类法。包括知识的获取和表达 ,以及将知识用于土地利用分类。知识的获取和表达包括两方面。一是将原有的GIS土地利用数据与新的遥感图像配准、叠加、集成 ,并从中挖掘各类型的光谱知识。二是通过对研究区各土地利用类型变化特点进行分析研究 ,并从中得到原有各土地利用类型经数年后变成其它类型的可能性及其大小。并将其定量化表达成新遥感图像上各类型的先验性概率。在知识的应用和分类方面 ,分别对原土地利用各类型所对应的遥感图像进行知识的应用和处理 ,利用各自可能出现的类型及其各类型的先验性概率进行最大似然法分类。研究表明 ,该方法将原有的GIS数据和各种土地利用类型变化的先验性知识综合集成用于新的遥感图像的分类中。这不仅可以促进GIS数据更新的自动化 ,而且还可以得到比常规最大似然法高的分类精度。     

北京市土地利用空间格局演化模拟及预测

土地利用空间格局的演化模拟可定量地从空间尺度揭示区域土地利用变化的驱动因素,是厘清未来时期内土地变化的重要途径。基于CLUE-S模型,以北京市为研究案例,结合1985、2000和2010年三期土地利用数据,运用Logistic逐步回归方法识别了北京市各种土地利用类型演化的驱动因素,对北京市土地利用空间格局进行模拟。在此基础上,基于北京市社会经济发展、土地利用规划、资源禀赋及生态保护等不同情景,对北京市2020年土地利用空间分布格局进行模拟及预测。结果表明：①不同的时期内,驱动因子对不同土地利用类型的影响呈现差异性,其中交通因素及社会经济因素对土地利用类型的转化率影响较显著,坡度对各个土地利用类型的影响较大。②通过对2010年北京市土地利用变化的模拟结果来看,Kappa指数为87.03%,说明预测结果与实际土地利用情况有较好的一致性。③预测结果显示,北京市的城市发展均表现为继续向外扩展,且以东南、东北为主要扩展方向,但扩张的程度存在差异。     

基于知识的遥感类方法的探讨

本文提出了一种基于知识的遥感图像土地利用分类法。包括知识的获取和表达，以及将知识用于土地利用分类。知识的获取和表达包括两方面。一是将原有的GIS土地利用数据与新的遥感图像配准、叠加、集成，并从中挖掘各类型的光谱知识。二是通过对研究区各土地利用类型变化特点进行分析研究，并从中得到原有各土地利用类型经济数年后变成其它类型的可能性及其大小。并将其定量化表达成新遥感图像上各类型的先验性概率。在知识的应用和分类方面，分别对原土地利用各类型所对应的遥感图像进行知识的应用和处理，利用各自可能出现的类型及其各类型的先验性概率进行最大似然法分类。研究表明，该方法将原有的GIS数据和各种土地利用类型变化的先验性知识综合集成用于新的遥感图像的分类中。这不仅可以促进GIS数据更新的自动化，而且还可以得到比常规最大似然法高的分类精度。     

顾及环境相似的多特征组合实体匹配方法

实体匹配是指通过相似性指标识别出不同来源地图数据中同名实体并建立实体对应关系的过程,它是地图数据融合与更新中的关键技术和难点之一,匹配效果的好坏直接关系到后续应用的正确性.现有的实体匹配方法大多只利用实体自身的几何或属性特征进行匹配,很少顾及实体周边环境的相似性,使得一些匹配实例不足以得到正确的匹配结果.针对该点不足,首次引入点、线实体环境相似度,并提出顾及环境相似的多特征组合匹配方法,有效地提高了实体匹配精度;通过双向匹配与聚类合并策略,解决了部分线实体一对多、多对多的匹配问题.     

面状实体增量信息提取过程中变化类型自动检测方法

为解决空间数据库增量更新过程中空间实体变化类型识别困难、判别方法复杂度高、判别因子冗余度高以及识别过程自动化程度低等问题,提出一种基于实体特征匹配模型的面状实体变化类型检测方法。该方法在新旧版本面状空间数据库增量实体集合基础上,构建实体变化类型评判规则,设计并集成面状要素属性及几何特征算子,对单一面状实体9种变化类型进行检测和提取,最大限度地降低判别算法复杂度和判别因子冗余度,实现面状实体增量信息提取过程中变化类型的判别、提取、入库,以及判别过程与增量实体提取过程的紧密联系和有机耦合。     

我国耕地数量、质量与空间变化研究综述

以中国期刊全文数据库(清华同方)的相关检索文献作为研究数据源,运用EXCEL软件和文献计量方法统计分析1994年以来该数据库收录的论文,并根据研究内容需要进行人为筛选分类,分析研究我国耕地数量、质量和空间变化的进展情况。结果表明:我国耕地变化研究经历了早期调查、动态监测以及土地利用和耕地变化综合研究三个发展阶段,目前研究还存在综合性与系统性不够、缺少定量指标和综合模型、研究尺度不全面、专业化研究不够和服务目标不全面等方面的问题。鉴于此,认为从多尺度构建具有空间、动态性的综合模型是今后耕地变化研究的重点。     

1961-2010年三江源地区气温变化与突变分析(英文)

In this study, a monthly dataset of temperature time series (1961-2010) from 12 meteorological stations across the Three-River Headwater Region of Qinghai Province (THRHR) was used to analyze the climate change. The temperature variation and abrupt change analysis were examined by using moving average, linear regression, Spline interpo-lation, Mann-Kendall test and so on. Some important conclusions were obtained from this research, which mainly contained four aspects as follows. (1) There were several cold and warm fluctuations for the annual and seasonal average temperature in the THRHR and its three sub-headwater regions, but the temperature in these regions all had an obviously rising trend at the statistical significance level, especially after 2001. The spring, summer, autumn and annual average temperature increased evidently after the 1990s, and the winter average temperature exhibited an obvious upward trend after entering the 21st century. Except the standard value of spring temperature, the annual and seasonal temperature standard value in the THRHR and its three sub-headwater regions increased gradually, and the upward trend for the standard value of winter average temperature indicated significantly. (2) The tendency rate of annual average temperature in the THRHR was 0.36℃10a?1, while the tendency rates in the Yellow River Headwater Region (YERHR), Lancangjiang River Headwater Region (LARHR) and Yangtze River Headwater Region (YARHR) were 0.37℃10a?1, 0.37℃10a?1 and 0.34℃10a?1 respectively. The temperature increased significantly in the south of Yushu County and the north of Nangqian County. The rising trends of temperature in winter and autumn were higher than the upward trends in spring and summer. (3) The abrupt changes of annual, summer, autumn and winter average temperature were found in the THRHR, LARHR and YARHR, and were detected for the summer and autumn average temperature in the YERHR. The abrupt changes of annual and summer average temperatures were mainly in the late 1990s, while the abrupt changes of autumn and winter average temperatures ap-peared primarily in the early 1990s and the early 21st century respectively. (4) With the global warming, the diversities of altitude and underlying surface in different parts of the Tibetan Plateau were possibly the main reasons for the high increasing rate of temperature in the THRHR.     

钱塘江流域洪涝年的综合预测分析

洪涝是各种因子综合作用的结果。由于这些因子表现出趋势变化,周期变化和偶然变化等规律,因而洪涝序列中带有趋势变化,周期变化和随机变化等成分。这样,根据趋势变化分析,周期变化分析和随机变化分析综合集成的方法来寻求钱塘江流域洪涝年的长期变化 可行的,提出的综合预测模型效果较好。     

Settlement distribution and its relationship with environmental changes from the Neolithic to Shang-Zhou dynasties in northern Shandong, China

In this paper, the spatial and temporal distribution of the settlement sites of six periods from the Neolithic Age to the Shang and Zhou dynasties in northern Shandong was investigated using the ArcGIS program, and the relationship between settlement distribution and environmental changes was discussed, based on the proxy records of climatic and environmental change contained in the sediments from three sections at the Shuangwangcheng site and the previous work. The results show that the climate was warm and humid and the sea level was relatively high during the period of 8000-5000 a BP in the study area, and the ancient people lived in the relatively flat （slope of 〈2°） areas at high elevation （20-300 m above sea level）, such as diluvial tableland and alluvial plain. On the other hand, few archaeological sites in the low-lying plain in the west of the study area indicate that few people lived there during that period. This might be attributed to frequent flooding in the area. After 5000 years ago, the scope of human activity extended to the area close to the sea because the relatively colder and drier climate results in sea-level fall, meanwhile the low-lying plain in the west was occupied by the ancient people. The study area of this period was characterized by the rapid development of prehistoric culture, the intensified social stratification and the emergence of early city-states. However, around 4000 a BP, the abrupt change in climate and the increase in frequency and intensity of floods severely disrupted human activities, and eventually led to the decline of the Yueshi culture. During the Shang and Zhou dynasties, the climatic conditions gradually stabilized in a mild-dry state, which promoted the redevelopment and flourish of the Bronze Culture. The previous situation, which was characteristic of sparse human settlements due to freshwater shortage and unfitted conditions for sedentary agriculture, changed during the Shang and Zhou dynasties in northern coastal wetlands.Local residents effectively adapted themselves to the tough environmental conditions by producing sea-salt, which led to the rapid growth of human activities.     

关于区域土地利用变化指数模型方法的讨论

近几年来,各类指数模型方法被广泛应用于我国土地利用变化研究中,并在区域土地利用变化规律总结上发挥了重要作用。这些指数方法包括变化率、土地利用程度综合指数、转移矩阵、流向百分比、动态度、相对变化率、邻接度、多度、重要度、景观指数等。但有关文献对这些指数的表述与计算中,还存在一些明显的混乱与误用。文章通过分析国内相关文献中所涉及的各类指数方法,将其按资源变化的分析、变化方向分析、变化的空间形式分析等目的取向加以归类,然后在此类型框架下,详细阐述了各种指数方法的概念、计算方法、意义、存在的问题,并提出应用建议。     

海南岛热带天然林动态变化

通过实地调查和对遥感信息、林业二类调查资料的研究,简要分析了海南岛森林的历史变迁和驱动原因,详细探讨了不同时期海南岛森林覆被动态变化过程与驱动因子。主要结论:1)海南热带天然林面积变化明显,从1950年的1200000hm²下降至1979年的415200hm²,到1998年恢复到614700hm²;2)从历史时期至现在,森林覆被变化可分为森林递减(～1987年)和森林恢复(1987～)两个时期;3)空间变化主要表现在:砍伐森林由沿海平原台地逐渐向内陆丘陵盆地扩展,最后到达中部山区;4)不同时期影响热带天然林变化的主要因素不同     

20世纪以来土地利用研究综述

介绍和分析了土地利用和土地变化的研究进展，为开展土地利用变化研究提供借鉴。在20世纪90年代以前，土地利用研究主要围绕土地利用调查、土地资源评价、土地利用规划等开展。20世纪90年代以后，土地利用变化研究呈现综舍化研究的趋势。研究内容、研究理念发生了根本的变革，在研究方法与手段、驱动机理、地区案例研究等方面取得了系列的成果。     

湿地景观变化过程与累积环境效应研究进展

湿地在流域中处于水陆交错的特殊过渡区域,是地表重要的景观覆盖类型和生态系统。湿地具有独特的水文、土壤和植被特征,在维护区域/流域生态平衡和环境稳定方面发挥巨大作用。湿地景观变化过程主要表现为景观格局和过程在时间和空间尺度上的相互作用过程。该过程对系统的能量流动、物质循环以及物种迁移产生作用,对地理环境也产生巨大环境效应。湿地景观变化与土地利用/覆盖变化紧密相关,与人类活动影响息息相联。至今,人类已把天然的湿地景观格局改变为受人类支配的土地利用格局。自然湿地景观格局的变化过程对湿地生态系统以及其他系统的生物多样性、初级生产力产生显著影响,对局地、区域及全球气候环境、水文环境、生物多样性等方面产生显著而深刻的影响。湿地景观变化是全球变化研究的重要内容,尤其对认识全球气候变化、土地利用/覆盖变化和生物多样性变化的区域响应具有重大意义。     

全球环境变化与人类健康

全球环境变化与人类健康研究是目前地球系统科学研究关注的热点问题之一,引起了越来越多机构和科学家的重视,并且已取得了一定的研究成果。本文介绍了全球环境变化研究的内容和意义及目前全球环境变化的研究体系;总结了在全球气候变化、臭氧层损耗、生物多样性的丧失、土地荒漠化和干旱、环境污染、全球化以及城市化等多方面给人类健康带来的影响;概括了目前关于全球环境变化与人类健康研究的热点领域以及我国开展全球环境变化与健康研究的主要问题。     

1906-2015年武汉市温度变化序列重建与初步分析

本文利用1906-2015年武汉月平均最高与最低气温资料,重建了过去110年武汉市年平均气温距平序列,分析了其年代际尺度的变化特征。主要结论为：①过去110年武汉市经历了“暖—冷—暖”3个多年代际波动,其中1906-1946年与1994-2015年气候相对温暖,1947-1993年则气候相对寒冷;②在多年代尺度上,武汉市存在多次显著增温和降温过程,其中增温速率最快的30年和50年分别出现在1980-2009年和1960-2009年;最快降温速率则出现在1928-1957年和1925-1974年;③过去110年武汉市年均温发生了3次跃变,其中由冷转暖的跃变出现在20世纪20年代初和90年代中后期,而由暖转冷的跃变则出现在40年代;④武汉市年均温变化与全球/北半球和中国的变化趋势基本一致,但变幅偏大。此外,全球增暖停滞现象在武汉市最近十几年也有所体现。