电子地图图例可视化设计的研究

针对目前电子地图图例出现的一些问题,分析研究了电子地图相比较纸质地图的优势,总结出了计算机环境下的电子地图图例的特点,并从用户认知的角度,对电子地图图例的可视化设计进行了研究,提出了电子地图图例设计原则。最后,作者将其部分应用到统计电子地图系统中,取得了较好的可视化效果。     

基于空间错位理论的中国滨海旅游地区差异研究

通过构建旅游空间错位测度模型,采用2011年截面数据,运用系统聚类分析法,实证分析了全国53个沿海城市旅游空间错位的程度。结果表明:1全国53个沿海城市存在不同程度的旅游空间错位现象;2负向空间错位城市数量较少,多集中在泛珠三角地区;3依照错位程度由高到低,城市数量逐渐增加,呈塔型结构;4沿海各省(自治区、直辖市)由北向南,空间错位差异愈加明显。最后根据不同空间错位类型,在此基础上提出相应的补位对策与建议。     

2000年以来江苏海洋经济发展的空间差异研究

区域经济差异是区域空间结构研究的重点问题,小尺度下区域经济差异分析更能深刻地揭示区域差异的内在机制,是解决地方经济发展问题的有效途径。本文以县域为基本单元,运用区域经济重心、泰尔指数以及专业化指数,分析探索2000年以来江苏省海洋经济时空差异演变。实证研究结果表明,江苏省海洋经济重心不断改变,总体上呈现向南偏移的趋势;江苏省海洋经济总体差异在波动中逐渐下降,总体差异主要来源于区内差异,其中连云港区内差异贡献率最大;自然资源禀赋、产业基础等是江苏六大海洋产业在沿海县域的集聚变动主要原因。     

辽宁区域经济差异与空间分异浅议

区域经济发展不平衡是各国经济发展普遍需要经历的阶段,也是我国经济发展的重要特征之一。区域经济发展的过度不平衡会威胁社会和谐及经济协调发展。辽宁省作为我国老工业基地与现今对外开放的沿海城市,同样存在着区域内部经济差异的问题。文章初步从静态角度研究了2010年辽宁区域经济差异问题,论文构建了测算指标,对区域经济差异与空间格局进行了实证主义分析,以县级为单位,对辽宁省100个县区进行了经济发展水平的划分,得出其空间分异格局,并且分析了影响辽宁区域经济发展差异的主要因素,最后提出一些辽宁区域经济发展的思路和对策。     

渤、黄海生态环境模拟的参数敏感度空间差异分析

随着海洋生态系统模型的发展,生态变量增多,众多生物过程参数量值的确定成为制约生态环境模拟的瓶颈问题,生态系统结构区域性要求模型中的生态参数具有区域差异。为探究不同海区的关键参数及参数敏感度的空间差异,本研究在渤、黄海建立了ROMS-CoSiNE物理–生物耦合的高分辨率生态系统模型,并对13种生态参数的敏感度空间分布进行分析。结果表明:南黄海中部与渤海及近岸海域的敏感度差异较大。渤海敏感度最大的参数为决定光合速率的浮游植物P-I曲线初始斜率,其次为浮游动物捕食半饱和常数和浮游动物最大捕食率。而南黄海中部敏感度最大的参数为浮游动物最大捕食率,其次为浮游植物死亡率和浮游植物P-I曲线初始斜率。结合敏感度分布及浮游植物生物量收支得出,渤海水体透明度较南黄海偏低、浮游植物生长光限制较强,是引起浮游植物P-I曲线初始斜率敏感度在渤海高于黄海的主要原因。浮游动物最大捕食率及浮游植物死亡率的敏感度空间差异,受渤、黄海浮游植物生物量差异的影响,与生态系统中的高度非线性特征有关。     

中国海域承载力空间差异及其收敛性分析

海域承载力（MCC）是判断海洋可持续发展能力的重要依据。文章从压力与承压力两方面构建包含海洋经济系统、海洋生态系统和海洋社会系统的MCC评价指标体系。基于2005—2014年中国沿海11个省（直辖市、自治区）的空间面板数据,运用状态空间法、Moran’s I指数和β收敛模型定量刻画MCC在中国三大海区间的空间差异及其收敛性。研究发现,一方面中国MCC常年处于超载状态,改善速度缓慢,总体不容乐观,且地理位置邻近或海洋经济发展水平相当的地区间MCC不存在显著的空间自相关;另一方面,MCC在三大海区间存在空间差异性,其中东海和南海MCC较高且承载状态改善较大,黄渤海MCC较低且未见明显改善。同时,MCC空间差异处于条件收敛过程,存在MCC较落后地区的追赶效应,但收敛趋势并不稳固。其中黄渤海MCC空间差异的收敛速度最快,南海次之,东海较慢。尤为有趣的发现是条件β收敛模型报告的结果显示各控制变量对不同海区MCC变化影响的相关性和显著性不同。南海MCC变化的动因在于海洋经济规模和社会支持力度的提高;东海MCC提升速度的加快存在显著的人口红利效应;与东海和南海不同,海洋经济的发展并非黄渤海MCC变化的显著动因,同时海洋环境污染的加重会显著降低黄渤海MCC的提升速度。此外,利用效率低下使得社会支持力度的加大对黄渤海MCC的提升收效甚微。     

南海及邻近海域海面风场季节性变化的空间差异

使用QuikSCAT月平均数据研究南海及邻近海域海面风场季节性变化的空间差异。矢量经验正交函数分析方法的结果表明,受季风影响该海域海面风场以季节性变化为主,包括年循环和半年周期循环,并且季风对各区域的影响强度也有所不同。通过计算各网格点风速时间序列的方差及季节性循环所占的比例可以得知,纬向风和经向风方差的空间分布形式不同,最大值分别发生在长山山脉以南和以东海面;与经向风相比,纬向风年周期循环所占的比例从南到北空间变化很大,从80%下降到10%,而在东海南部海域则以半年周期变化为主。选取5个代表性区域进行比较,可见海面风年变化形式也具有明显的空间差异。     

基于高空间分辨率卫星遥感影像的砂质海岸空间整治效果分析——以营口月亮湾为例

采用2005年采集的SPORT5卫星遥感影像和2015年采集的GF-1卫星遥感影像,分别对2006-2014年之间营口月亮湾海岸空间整治项目实施前后的海岸景观格局进行监测,在此基础上构建了沙滩面积系数、适宜游乐水域指数、主体功能度指数、景观多样性系数、景观变化指数等评估指标,评估了营口月亮湾海岸空间整治效果。结果表明:营口月亮湾沙滩养护工程实施后沙滩面积大幅增加,沙滩面积系数为2.44,适宜游泳嬉水娱乐区面积略有增加,适宜游乐区指数为1.10。海岸空间整理工程实施使月亮湾海岸游乐功能分区明显,月亮湖公园、高尔夫休闲区、山海广场区、农业生态旅游度假区和滨海嬉水观光区主体功能度指数分别达到0.89、0.76、0.68、0.65和0.77。海岸景观美化工程整体改变了海岸景观格局,使各功能分区海岸景观多样性提高,海岸景观格局更为优化,总体景观多样性系数达到1.13,景观变化指数达到0.30。     

融合地理空间认知的珊瑚礁地貌单元高分遥感分类方法

近年来,在人为活动和自然因素的影响下,全球珊瑚礁面临着大规模退化问题,开展珊瑚礁监测研究对珊瑚礁生态系统评估、修复和保护工作具有重要作用。本文以西沙群岛北礁和华光礁为研究区,应用2015年高分二号（GF-2）和WorldView-2高空间分辨率卫星影像和现场调查数据,基于不同珊瑚礁地貌单元的空间位置特征,提出了融合地理空间认知（Geo-Spatial Cognition,GSC）的珊瑚礁地貌单元高分遥感分类方法。研究结果表明：针对因空间位置不同和底质组成高度近似导致珊瑚礁地貌单元漏分和错分的问题,本文提出的方法更能有效获取精准的珊瑚礁地貌单元信息。其中,融合地理空间认知的随机森林（Integrating Geo-Spatial Cognition-Random Forest,GSC-RF）方法展现出了最优的分类表现,在北礁和华光礁珊瑚礁地貌单元分类中总体精度分别为98.06%和91.93%,Kappa系数分别为0.98和0.91。相比于仅使用光谱信息的随机森林（Random Forest,RF）、多元逻辑回归（Multinomial Logistic Regression,MLR）和支...     

南海上层海洋次中尺度过程空间差异和季节变化特征

南海是西太平洋最大的边缘海, 由于受季风影响显著以及北部海域的黑潮入侵, 其动力环境复杂多变, 次中尺度过程丰富, 且在空间上和时间上存在多变性。文章基于高分辨率数值模式的结果, 通过对次中尺度动力参数的分析, 对比讨论了南海北部、中部、西部和南部海域4个典型子区域上层海洋次中尺度过程的空间差异、季节变化、影响深度、影响因素等问题。研究发现各区域季节性变化特征和机制有所不同: 北部海域受冬季风和黑潮入侵影响, 冬季次中尺度的混合层不稳定较强; 中部海域同样表现为“冬强夏弱”; 西部海域受夏季风影响显著, 夏季次中尺度过程更为活跃; 而南部海域主要受岛屿地形影响较大, 容易产生地形尾涡, 季节性特征不明显。统计分析表明, 次中尺度过程往往表现出强正相对涡度与高应变特征, 在表层更容易出现负位涡, 流体稳定性较差。此外, 文章从能量学角度对次中尺度过程的主要能量来源、控制因素等进行了讨论。     

基于连续帧间差分的抛弃式探头三维下沉运动处理方法研究

抛弃式探头由无人机装载,能够在较远目标区域和危险海域开展海洋水文环境剖面参数的测量。通过安装不同传感器,可以实现对温度、盐度的剖面测量,其深度的测量采用数学方法计算得到。针对双摄像机水箱实验获得的5个不同攻角实验结果,分析了常用的运动目标的检测方法,最终选择基于连续帧间差分法,确定探头的三维坐标位置,进而得到探头下沉运动的三维运动轨迹和速度曲线等信息。探头从水面释放后攻角在下沉过程中不断调整,改变运动姿态,同时伴随自身的旋转,抵消水平方向阻力作用,初始攻角产生的深度测量误差主要体现在加速过程,探头达到匀速运动后测量误差不变,在不考虑横流的情况下,探头最后以匀速垂直下落运动。     

国际标准电子海图显示平台的研制

随着我国数字海图产品不断的生产完善,研制自主知识产权的“电子海图显示与信息系统（ECDIS）”逐渐成为工作的重心,而这项任务的核心是符合S-57数据传输标准及S-52电子海图模式的显示平台的研制,以此为基础才能研制出我国自主知识产权的ECDIS。在研究电子海图国际标准化的基础上,通过大量的技术实践,实现了自主知识产权的国际标准电子海图显示平台,为我国建立自主知识产权的ECDIS打下了坚实的基础。     

Spatial information recognizing of ocean eddies based on virtual force field and its application

A new approach to detecting ocean eddies automatically from remote sensing imageries based on the ocean eddy's eigen-pattern in remote sensing imagery and "force field-based shape extracting method" is proposed. First, the analysis on extracting eddies' edges from remote sensing imagery using conventional edge detection arithmetic operators is performed and returns digitized vector edge data as a result. Second, attraction forces and fusion forces between edge curves were analyzed and calculated based on the vector eddy edges. Thirdly, the virtual significant spatial patterns of eddy were detected automatically using iterative repetition followed by optimized rule. Finally, the spatial form auto-detection of different types of ocean eddies was done using satellite images. The study verified that this is an effective way to identify and detect the ocean eddy with a complex form.     

3D Effects on Vortex-Shedding Flow and Hydrodynamic Coefficients of A Vertically Oscillating Cylinder with A Bottom-Attached Disk

Vortex-shedding flow induced by the vertical oscillation of a cylinder with bottom-attached disks of different diameter ratio D_d/D_c and thickness ratio t_d/D_c is studied by a 3D (three-dimensional) numerical model developed in this paper, and compared with the results obtained through 2D (two-dimensional) numerical model. The high-order upwind scheme is applied to stabilize the computation, and convergence is accelerated by the multi-grid method. Qualitative and quantitative analyses of the differences between the 2D and 3D simulation results reveal the 3D effect on the flow field characteristics and hydrodynamic coefficients of the vertically oscillating cylinder with a bottom-attached disk. The 3D effect on the fluid field is mainly reflected in the significance of three vortex-shedding patterns: ω_x has a greater effect on the flow fields around the sharp edges relative to the vortices generated in the 2D simulation. In the slice along the axial orientation, the vortex effect of ω_y along the radial axis is smaller than that of ω_x along the circumferential direction, indicating the radial effect on the velocity more pronounced than the circumferential effect around the sharp edges of the disk. The rotational interaction ω_z of the fluid in the horizontal plane during the heave motion is insignificant. Based on the 2D and 3D simulation results, the turning points that separate the increasing regimes of the added mass coefficient and damping ratio are identified. The dependence of the turning point on the diameter ratio D_d/D_c and thickness ratio t_d/D_c are discussed in detail.     

基于时差法超声测风系统的声场分析与研究

基于时差法原理设计了超声测风系统,并对该系统在空气中传播的超声声场进行了深入分析.阐明了在海洋环境监测中,风矢量对超声波声传播特性和超声测风系统声场的影响,分析了其与系统的最大量程、测量精度和分辨率等主要性能指标的关系,该研究结果为提高超声测风系统性能指标设计的准确性和科学性提供了依据.     

海岛旅游效率空间格局演变及影响因素研究 ——以中国12个海岛县(区)为例

旅游产业是海岛地区的重要产业之一，借助 DEA 模型测度 12 个海岛县 （区） 的旅游效率，采用组合方法对海岛旅游效率的空间特征演变进行刻画，并通过 EVIEWS 软件分析海岛旅游效率的影响因素。 （1） 海岛旅游综合效率总体不高，技术效率是海岛旅游效率发展的主要驱动力，规模效率水平较低，海岛旅游发展能力未得到全面发挥。 （2） 海岛县 （区） 之间旅游效率总体差异不大，相对差异明显。海岛旅游效率空间状态演变由不稳定趋向于稳定，可能存在“贫困陷阱”和“俱乐部趋同”现象。 （3） 经济发展水平、生态环境、科技信息对海岛旅游效率的发展起到积极的推动作用，产业结构、交通条件、城镇化是海岛旅游效率发展的约束性因素。     

基于IDL 的海洋内波波面三维可视化的设计与实现

为了直观、全面及动态地展示内波的时空特性,基于交互式数据语言(IDL)的对象图形方法,研究了三维空间内波波面显示技术的实现方法。应用事例表明,该方法能贴切地展现内波的三维分布和逼真地呈现波动特性,有利于揭示内波的水体结构及其变化特征,在海洋内波表达和理解中具有较高的应用价值。     

海洋声传播二维PE算法对海底边界条件的改进处理

运用海洋声传播二维 PE算法对不规则海底边界条件的处理 ,作者提出 1种改进方法 ,即利用抛物方程和界面边界条件 ,对界面附近的抛物方程的差分形式进行修正 ,以考虑复杂海底边界的影响。通过实际的数值计算表明 ,运用该方法计算声场 ,在提高计算精度方面起到有益的作用。     

基于CiteSpace的国内外海洋空间规划研究发展态势分析

海洋空间规划是一个对海洋资源可持续开发利用的规划和管理过程。文章采用可视化工具CiteSpace,基于WOS核心合集和CNKI数据库,系统梳理分析2000—2020年海洋空间规划领域的国内外研究主题及其突现词演变路径。结果表明:当前国内外海洋空间规划相关研究数量总体呈上升趋势,美国、澳大利亚和英国3国占比超过50%,各机构间合作度较高、跨国交流活跃;国际方面,栖息地、海洋保护区域、渔业发展、生物多样性是热点研究方向,国内则更加关注陆海统筹和可持续发展;近20年来,国际研究趋势变化为"空间规划体系的构建-空间规划尺度的拓展及跨界研究-经验总结与环境保护",国内规划时期则从"空间规划政策综合管理-具体功能区划分-可持续发展"不断发展;在此基础上提出未来深入探索的重点领域以及建议。