GIS支持下的辽宁省海岸线分形特征研究

为加强对辽宁省海岸线分形分维的认识与理解,以2017年辽宁省调查统计岸线为基础数据,采用网格法计算了辽宁省及其沿海6市海岸线的分形维数,对其几何学特征和空间分布规律进行了研究。结果表明:辽宁全省及沿海丹东、大连、营口、盘锦、锦州和葫芦岛6市调查统计岸线具有分形性质,分维遵循分形地貌学中的合并原理,分维值分别为1.143 1、1.108 5、1.163 4、1.116 1、1.110 3、1.105 4和1.101 3。沿岸用海活动改变了原有岸线的自然形态,一定程度上导致辽宁全省及沿海各市海岸线的分维值都有所增加,其中盘锦市、营口市海岸线的分形维数变化最大,大连市海岸线分形维数变化最小。     

分形分维估值在GIS地理特征描述中的应用

从ＧＩＳ地理特征分形分析入手,利用量规维数的求解来加归区域曲线的无标度区和分维值,并把这一分维值与ＧＩＳ中典型的分形特征相联系,探讨了分维值的含义及其作用,以获得ＧＩＳ下地图应用的新认识。     

地图综合中的地图目标自相似性分形衰减研究

分形衰减是指在地图综合中,地图目标随着比例尺的变化其结构形态随之发生改变,其自相似程度是递减变化的,反应到分维数的变化上,称之为分形衰减。本文以分形分析方法作为工具,分维值作为度量参数,分析地图综合中地图目标的分形衰减现象。以扩展分维作为理论基础,从变维分析的角度出发,研究地图目标的自相似程度随比例尺变化而衰减的规律,进一步研究地图目标的尺度指标与分形衰减之间的关系。     

EMD与分形相结合的遥感影像水体信息提取方法

提出一种基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)和分形理论相结合的遥感影像水体信息提取方法,该方法尝试结合影像的光谱特征和纹理特征以提高分类提取精度。对影像进行主成分分析得到有效信息量最大的第一主分量,计算每个像元的分维数得到分维图,同时将第一主分量EMD分解得到有效信息量较大的前3个经验模态函数,再结合原有的波段信息作为研究数据,利用极大似然法分类器提取水体信息。该方法充分结合了EMD在降噪和区分相似光谱特征中的优势和分形理论在纹理信息提取中的优势。研究表明,该方法可有效提高水体信息的提取精度,Kappa最高到0.932 5。     

面状空间要素相似性度量方法研究

不同尺度、来源的地图上同一要素通常具有一定的相似度。地图空间要素相似度在GIS领域具有广泛的应用。论文在总结前人相关成果的基础上分别从位置(距离)、形状、大小三个方面给出了面状空间要素相似性度量模型:以分形维数和面积/周长(紧凑度)作为相似特征的形状相似度;以中值距离作为相似特征的距离相似度;以面积或周长作为相似特征的大小相似度。最后,以多尺度面状空间要素为实验数据,通过比较分析验证了本文提出的相似性度量模型可行性。实验结果表明:以中值距离、分形维数作为相似度指标的度量模型综合考虑了面状要素局部结构和整体分布,在面状空间要素相似性度量方面具有很好的稳定性。     

SAVR法──影像表面分维估计的新方法

本文在分形表面积与体积关系的基础上，导出了一种估计影像表面分维数的新方法──ＳＡＶＲ法。通过对合成的已知维数分形影像数据的测试，表明新方法在分维估值准确性和无标度区特性方面表现较优，进一步与ＢＬＡＮＫＥＴ法分维估计实验比较得出，ＳＡＶＲ法具有较强的保持多分辨影像分维估值的稳定性。最后提出了基于ＳＡＶＲ法方向分维的纹理特征度量并给出了在方向纹理分析中的应用实例。     

遥感和GIS支持下的九段沙岸线提取及变迁研究

在遥感和GIS的支持下,利用集成了非监督分类、地图综合、离散地物去除和岸线追踪等技术的shoreline-Extractor软件,解译上海市九段沙自然保护区2001年、2005年和2008年的岸线信息;对解译的目标岸线分别进行空间分辨率为30 m,90 m,150 m,210 m和270 m的重采样,计算其分维数,并进行岸线长度、沙洲面积和分形特征的分析,进而对九段沙岸线变迁的重点区域进行了分析。研究表明,随时间推移,九段沙的上沙、中沙和下沙3个沙洲淤长的部位并不一致,其中上沙北部区域、中沙东北和西南区域、下沙东北和西南区域淤长较为明显;岸线长度与沙洲面积的变化区域几乎一致,即上沙增长较快、下沙次之、中沙缓慢;九段沙岸线具有显著的分形性质,整体分维数呈增加态势,其中上沙和中沙的分维数小于整体分维数,而下沙的分维数大于整体分维数。     

山东省滨州市城镇体系的分形研究

运用分形理论从等级规模和空间结构两方面分析了滨州市城镇体系结构特征。从城镇体系规模结构方面,计算了滨州市城市规模分形分布的分维数和城镇体系的首位指数,并讨论了滨州市城镇体系的等级规模结构及其特点;从城镇体系空间结构角度,计算滨州市空间结构的关联维数,分析其分形特征。最后,提出滨州市城市发展的方向:扩大首位城市规模,培育次级中心城市,积极发展县域小城镇。     

基于遥感与GIS技术的景观格局自相似性的尺度效应研究——以防城港市为例

利用遥感与GIS技术,研究防城港市景观格局自相似性对空间尺度的响应特征。结果表明:景观格局自相似性具有空间尺度依赖性,景观类型的分维数均随空间粒度的增大而减小;不同景观类型的自相似性对尺度的响应敏感点不同,50～60 m为研究区各景观类型的自相似性尺度;随着空间粒度的增大,建设用地、水域和其他用地的分维数差异缩小,而耕地和林地分维数的差异却增大。     

基于遗传算法的BP网络实现海底底质分类

本文利用灰度纹理共生矩阵和两个分维数作为特征矢量,采用遗传算法训练BP网络,进行海底底质监督分类。以海底侧扫声纳图像为例,通过实测数据验算,取得了理想的效果。     

上海市水准网复测及其成果分析使用

介绍上海市2001年一、二、三等水准网复测情况,对其最终计算成果以及与1995年复测的高程变化进行分析,对现有的上海市水准网高程使用及复测提出建议。     

GPS工程控制网坐标系的选择和短边GPS高程精度分析

从高斯投影理论出发，讨论了工程控制网坐标系的选择问题。提出了一种GPS工程控制网坐标系的选择方法，能够确保建立高精度的工程控制网；同时探讨了短边GPS高程的测量精度，得出了一些有益的结论。     

基于EGM96模型的神经网络BP算法在GPS高程转换中的应用

在一个测区内,从水准联测点上移走EGM96含有的高精度中长波部分后,把余下的高程异常通过BP神经网络进行模拟,最后再对数据进行恢复,使实验达到良好的结果.     

动态预测软土路基沉降的神经网络模型研究

人工神经网络具有较强的非线性映射能力。本文介绍了神经网络BP算法的一些改进措施。这些措施可以提高BP算法的学习收敛速度,同时也可以提高BP网络性能的稳定性。为避免软土路基沉降传统计算方法中各种人为因素的干扰,本方法利用实测资料直接建模。基于改进的BP神经网络模型,建立了可依据现场量测信息对软基路堤沉降量随时间而发展的过程进行动态预报的分析方法。本文所建立的BP算法模型比较独特,利用该模型预测软土路基沉降精度高,预测结果的稳定性好。     

On the degree correlation of urban road networks

Recent advances in network science and the development of volunteered geographic information (VGI) have created new research opportunities in the topological analysis of road networks. The degree correlation of road networks is rarely studied. This study applied four measures, including the average degree of nearest neighbor, correlation profile, Newman's assortativity coefficient, and Litvak–Hofstad's assortativity coefficient, to measure the degree correlations of road networks represented as dual graphs of strokes, axial lines, and named roads. After investigating 100 road networks worldwide obtained from OpenStreetMap, it has been found that road networks are mostly disassortative or uncorrelated in stroke and named road representations, but assortative when represented as axial lines. Inconsistency in different measures persists regardless of method of representation; therefore, qualitative dichotomy or trichotomy is insufficient to describe the actual connection pattern in road networks. A taxonomy of road network assortativity is proposed. Two of the proposed disassortative types are associated with the absence of a grid pattern and are less robust than the typical disassortative type.     

控制网连接点坐标值粗差的可定位性研究

在原有测量控制网(称旧网)的基础上建立同级扩大网或低级加密网(称新网)时,新旧网之间的重合点(称连接点)坐标值粗差的检验是平差前的一个重要环节。本文将连接点坐标视为带协方差阵的观测值,采用数据探测法定位其粗差。借助于 Gauss-Markov模型下两个备选假设检验的理论,推导了连接点相关坐标观测值粗差可定位性基本公式,讨论了各类平面网中连接点坐标观测值粗差的可发现性和可区分性。     

Fluvial morphometry of supraglacial river networks on the southwest Greenland Ice Sheet

Extensive, complex supraglacial river networks form on the southwest Greenland ice sheet (GrIS) surface each melt season. These networks are the dominant pathways for surface meltwater transport on this part of the ice sheet, but their fluvial morphometry has received little study. This paper utilizes high-resolution (2 m) WorldView-1/2 images, digital elevation models, and GIS tools to present a detailed morphometric characterization (river number, river length, Strahler stream order, width, depth, bifurcation ratio, braiding index, drainage density, slope, and relief ratio) for 523 GrIS supraglacial river networks. A new algorithm is presented to determine Strahler stream order in supraglacial environments. Results show that (1) Supraglacial river networks are broadly similar to terrestrial landscapes in that they follow Horton’s laws (river number, mean river length, and slope versus stream order), widen downstream, and have comparable mean bifurcation ratios (3.7 ± 1.9) and braiding indices; (2) unlike terrestrial systems, supraglacial drainage densities (0.90–4.75 km/km²) have no correlation with elevation relief, but instead display a weakly inverse correlation with ice surface elevation; (3) both well-developed (e.g., fifth-order) and discrete (e.g., first-order) supraglacial river networks form on the ice sheet, with the latter associated with short flow distances upstream of a terminal moulin; (4) mean river flow widths increase substantially, but flow depths only modestly, with increasing stream order. Viewed collectively, the 523 supraglacial river networks studied here display fluvial morphometries both similar and dissimilar to terrestrial systems, with moulin capture an important physical process driving the latter.     

交通限制条件下的最短路径算法分析与优化

通过对交通网络本身的特点及要求的分析与研究，介绍了一些适合道路网的经典最短路算法和数据存贮模式，探讨了在交通网络路线优化过程中需要特别处理的几个问题，如路口延误、禁行状态等，并在理论上给出了相应的解决方案。最后给出了一个路径搜索的实例。     

Surveying at the limits of local RTK networks: Test results from the perspective of high accuracy users

Precise GNSS-based differential positioning in real time is usually known as the real-time kinematics (RTK) technique. RTK reduces the effects of orbit errors and ionospheric and tropospheric refraction by forming differences between the observables (e.g. double-differences). These effects, however, grow with increasing baseline length, although the use of corrections generated in real-time from an active GNSS network allows these distance-dependent errors to be reduced. This technology increases the reliability of the system and thereby the accuracy of real-time positioning. In this study, the test results of RTK positioning at different test points located in the border area between the Autonomous Communities of the Region of Murcia and the Community of Valencia, in SE Spain, are presented. The analysis is based on three GNSS local active networks present in this border area, namely MERISTEMUM, REGAM and ERVA networks. Test measurements with RTK rover were performed in this region in order to analyze the real-time services offered by these three networks. Moreover, precise coordinates for each test point were determined using Bernese 5.0. The results confirm that it is possible to achieve centimetre-scale accuracy with RTK positioning based on the networks studied, even in border regions.     

基于空间统计特征的河网结构分类

提出了基于特征因子进行空间数据库河网结构分类的方法和技术。探讨了各种类型河网的特征，阐述了时河网进行分类的因子及河网分类的方法和过程，描述了河网数据的有向图组织厦其分类实验。