多尺度地图空间相似关系基本问题研究

基于多尺度地图数据库建设中地图自动综合的终止判断条件,引出多尺度地图空间相似关系问题。基于集合论给出空间相似关系的定义,论述空间相似关系的5个性质,即反身性、对称性、非传递性、多尺度自相似性与尺度依赖性;并从图形相似和属性相似的角度论述多尺度地图空间相似关系的分类体系。该成果是研究地图自动综合和地图空间相似查询等的基础。     

路网形态与住宅价格的多尺度空间关系研究——基于空间网络分析与多尺度地理加权回归模型

针对以往住宅价格影响因素分析中忽略城市路网形态参数的问题,该文基于空间网络分析,将不同搜索半径下道路接近度与穿行度纳入住宅价格特征变量,构建空间计量模型,探究成都市路网形态对住宅价格的驱动效应。结果表明:1)相比享乐回归模型和地理加权回归模型,多尺度地理加权回归模型揭示了不同变量的空间影响尺度,更适用于探究成都市路网形态对住宅价格的影响;2)路网的局部接近度、局部穿行度核心位于二环内,全局接近度核心主要分布在四环内,全局穿行度核心主要分布在交通干道上;3)不同搜索半径下对住宅价格具有显著驱动效应的接近度均为全局尺度变量,该效应在空间上相对平稳,而穿行度作为局部变量,其在空间上的影响尺度随搜索半径的变化而存在差异,具有一定的空间异质性,其中,路网接近度对住宅价格产生正向影响,其系数空间格局呈跨尺度相似特征,而穿行度产生负向影响,其系数空间格局呈跨尺度变异特征;4)各搜索半径下路网形态变量的差异可在一定程度上改变消费者对其他影响因素的偏好程度。     

基于地理空间尺度思想的中学地理教学设计

空间尺度是地理学研究的重要内容,对于中学地理课堂教学具有重要的方法论价值和意义。文章主要探讨地理空间尺度的内涵、分类,以及地理空间尺度特性,分析地理空间尺度对中学地理教学的价值,并提出基于地理空间尺度的课堂教学设计策略。     

地理尺度下广州市职业空间分异特征研究

以广州市从业人员的空间分异为研究切入点,通过尺度回归曲线和宏微观尺度比率研究社会空间分异的五个维度的尺度变化特征,结合等值线分布图分析从业人员在宏微观尺度中的空间分异模式。研究表明,空间分异中均匀性、集中性和集群性维度受尺度变化影响较大,向心性和接触性维度受尺度变化影响较小。国家机关、党群组织、企业事业单位负责人空间分布呈双峰结构,主要分布在中心圈层,集中性、向心性较高,接触性、集群性和均匀性维度较低;办事人员和专业技术人员空间分布呈单核心多次中心结构,主核心位于中心城区,集中性、向心性、均匀性较高,接触性和集群性较低;商业服务业人员空间分布呈双主峰结构,分布在中心城区和北部城区,空间分异五维度均较高;生产运输设备操作人员空间分布呈火山口结构,人口集中分布在中间圈层,接触性、集中性、集群性较高,均匀性、向心性较低;农、林、牧、渔、水利业生产人员呈盆地状结构,主要分布在最外圈层,除接触性维度较高外其他维度均较低。     

地理空间的尺度-结构分析模式探讨

本文以地理学、景观生态学有关尺度的研究为基础,应用层次理论,在大、中、基本三种尺度上,就有关地理空间研究的一个重要方面-地理空间的尺度-结构分析模式进行了探讨.初步建立了一种有关地理空间结构与功能表达的空间等级序列,该等级序列能够反映地球表层在不同尺度上的空间结构组成以及它们之间的相互转换关系,以其为基础开展地理空间研究有利于发现不同地理现象的内在成因及其发生机理(在基本尺度上),有利于发现区域不同地理现象的表现形式及其变化过程的动力学机制(在中尺度上).与传统地理学对于地理空间研究的宏观有余而微观不足的特点相比,该等级序列能够实现地理学的"宏观机制"研究与"微观机理"研究的结合,是现代地理科学有关"定性与定量综合集成"研究的基础.     

CA-Markov模型的空间尺度敏感性研究

以广州市花都区为研究区,研究利用CA-Markov模型进行土地利用变化模拟的空间尺度敏感性特征,结论如下:①元胞尺寸的选择会明显影响模拟结果,元胞尺寸越大,模拟结果精度越低。模型中存在元胞尺寸的阈值,当元胞尺寸超出该阈值时,模拟结果的精度急剧下降,因此对于元胞尺寸的选择必须要慎重。②邻域类型的选择也会对模拟结果产生影响。采用3×3冯诺依曼邻域的模拟结果会比3×3摩尔邻域和5×5摩尔邻域生成更多的斑块数量和更高的斑块密度,但是模拟结果的Kappa系数值相差不大。     

黄河三角洲多尺度土壤盐分的空间分异

本文利用多尺度采样数据,探索了两个深度土壤盐分的空间分异,分析了不同尺度、深度土壤盐分的变异系数和空间相关性(结构方差与基台值之比)的变化,揭示了形成这种空间变异的地貌因素,最后利用普通克立格(ordinary kriging)方法对土壤盐分的分布进行了估测。分析发现,研究区土壤盐分的空间变异具有三个尺度。随着采样间隔的增加和区域的扩大,盐分分布空间相关性增强,且下层比上层具有更高的空间相关性。地貌因素(微地貌类型、坡度和高程)均具有较高的空间相关性,当与地貌因素关系密切时,该尺度及深度的土壤盐分空间相关性就大;反之,则小,这时可能主要受具有较小空间相关性其他因子的影响(如人为活动)。最后对合理的土壤采样提出了建议。     

广东省区域经济差异的多尺度与多机制研究

以广东省88个县域为基本单元,基于"多尺度和多机制"框架,综合运用了总体差异指数、空间自相关、空间多水平回归等方法,分析了广东省1990~2010年区域经济差异的时空动态演变。1总体差异指数测度表明,20世纪90年代初期以来,广东省区域经济差异在地区尺度、地级尺度、县级尺度和城乡尺度均表现出不断增大的趋势,地理尺度和空间组织对区域经济差异有很大影响。2基于GIS应用,空间自相关检测发现广东省在经济发展过程中存在空间集聚"俱乐部趋同"现象,潜在地加深了区域经济差异。3空间多水平回归分析表明,全球化、简政放权、固定资产投资是促使区域经济差异加剧的主要原因,而市场化在一定程度上缓和了区域经济差异,城乡分异和地形因素也是区域经济差异的影响因素,但显著性较低。     

新时代中国乡村空间特征及其多尺度治理

解构新时代乡村空间特征是构建乡村空间治理体系的前提条件,多尺度乡村空间特征及其治理路径将有效支撑国家治理体系的现代化。基于地理学综合性、区域性和流动性思维范式,解构多尺度乡村空间特征,总结其治理困境,建构基于地理学分析范式的多尺度乡村空间治理框架,探索可行的治理路径,进而构建了“特征识别—困境解析—治理框架—治理路径”的多尺度乡村空间治理系统研究方案。研究发现：(1)基于地理学综合性、区域性和流动性分析范式解析多尺度乡村空间运转逻辑,需要破解尺度综合、尺度分异和尺度流动对多尺度乡村空间特征的作用机制,突出乡村空间综合性特征、强化乡村空间异质性特征、融合乡村空间流动性特征;(2)城乡空间综合统筹不足和空间流动网络不畅通,叠加乡村空间异质性价值不显化是乡村空间治理亟待破解的困境;(3)“空间综合治理—空间分区治理—空间流动治理”多尺度乡村空间治理框架,有效破解城乡空间难综合、区域空间难协调、空间网络不畅通等问题;(4)统筹城乡空间的综合性治理、创新用途管制的区域性治理、均衡发展权配置的流动性治理是多尺度乡村空间治理的可行路径。厘清新时代多尺度乡村空间特征并建构科学的治理体系为推进城乡融合发...     

基于网络Voronoi图和多目标微粒群的空间选址优化

根据网络Voronoi图对中心设施影响范围的空间划分和多目标微粒群的智能搜索提出了一种空间选址的技术方法。城市功能设施的选址往往受到交通网络的影响,而且涉及多个优化目标和约束条件,利用最短路径分析构建的网络Voronoi图来模拟设施的辐射影响范围,并根据其他优化目标和约束条件,使用经过粒子记忆体和遗传交叉机制改进的多目标微粒群算法智能地搜索设施的空间布局位置。实验结果表明,该方法能够较好地模拟出在交通网络和多个约束条件影响下的有限个功能设施的较优布局方案,具有一定的参考价值。     

GIS多比例尺空间数据组织体系构建研究

空间数据是GIS的基础,如何构建空间数据多比例尺分级体系是城市GIS建设的关键。该文分析了城市空间信息的多比例尺特点,在定义了“单元图形”概念的基础上,总结出GIS屏幕可视化空间信息随比例尺缩小的变化规律,依据此规律,提出了空间数据尺度间隔的“四倍原则”;介绍了“四倍原则”在城市GIS多比例尺数据分级中的应用方法和示例。     

基于多尺度空间聚类的江西省经济区域划分

经济区划是区域经济规划中的一个重要方面,以传统聚类方法进行的经济区划不能兼顾区划单元的属性特征与空间邻接性。运用基于尺度空间理论的空间聚类方法、综合区划单元的属性特征与空间邻接性,对江西省县域单元经济区划进行研究。结果表明:江西省可划分为五类经济区,分别是昌九经济区、赣东北经济区、赣西北经济区、赣中南经济区和赣南经济区,区划结果与江西省实际经济发展情况基本吻合。     

土地利用变化的多尺度空间自相关分析——以内蒙古翁牛特旗为例

用传统统计学方法模拟和解释土地利用变化的前提条件是研究分析的数据在统计上必须独立且均匀分布。但是空间数据相互之间通常具有依赖性 (即空间自相关),某一变量的值随着测定距离的缩小而变得更相似或更为不同。由于经典线性回归方法未能抓住数据的空间自相关特征,而空间自相关包含一些有用的信息,为了克服这一缺点,利用Moran的I系数自相关图来描述研究区土地利用变化的空间自相关,并且建立了不仅考虑回归而且又考虑空间自相关的混合回归-空间自相关回归模型 (即空间滞后模型)。研究得到：① 研究区土地利用变化模型中不但自变量之间而且因变量之间存在空间正自相关,这表明土地利用变化数据的空间自相关很强;② Moran的I系数随着尺度的变粗而减小,这是由于数据平均时的滤波特性和Moran的I系数对距离的非线性特征造成的;③ 经典线性回归模型的残差也表现出正相关,这表明标准的多元线性回归模型未能考虑土地利用数据所存在的空间依赖性;④ 混合回归-空间自相关回归模型 (即空间滞后模型) 的残差未存在空间自相关,并且有更好的拟合度;⑤ 相对于经典线性回归模型,混合回归-空间自相关回归模型 (即空间滞后模型) 对于存在空间自相关性的数据来说有着统计上的合理性,而经典线性回归模型未能考虑这些因素。     

多尺度地图面/面目标匹配模式及变化探测方法研究

多尺度地图数据更新的一个重要途径就是通过目标匹配技术获得已更新与待更新的不同比例尺地图之间表达同一地物的候选空间目标,并对候选匹配目标对进行比较,以便获得匹配目标间的差异以及发现未匹配的目标;进而,分析判断差异是否由该目标所表达的地理要素的实际变化所导致。该文以面目标匹配为例,对多尺度地图面目标匹配对的差异驱动因素和变化类型进行分析,针对不同模式的目标匹配对提出了利用长度差异、面积差异和重叠度指标进行差异驱动因素判别、变化探测和变化类型判定的方法,并验证了该方法的有效性和实用性。     

基于多尺度融合的高分辨率影像城市用地分类

基于面向对象的信息提取技术,针对高空间分辨率遥感影像进行城市用地分类。首先针对不同城市地物,选择适宜的提取尺度;然后探讨不同城市地物类型提取的适宜特征,充分利用光谱、空间结构、上下文关系、纹理等信息描述地物;最后融合不同地物多尺度下的提取结果。以北京市部分地区QuickBird影像为例,实现城市用地类型的自动分类,结果表明:该方法应用于城市用地分类的精度高达86.74%,为高空间分辨率遥感影像城市用地分类研究提供了新思路。     

时空拓扑关系描述及其推理研究

空间目标处于一定的时间与空间中,时态拓扑关系和空间拓扑关系经常交织在一起,形成时空拓扑关系,因此有必要在统一框架下研究时空拓扑关系.基于Allen对时态拓扑关系和Egenhofer对空间拓扑关系的研究,对时态拓扑关系和空间拓扑关系分别采用3×3的矩阵进行描述,将时空拓扑关系表示为3×6的矩阵,并描述了简单面/面之间的104种时空拓扑关系.在研究时态拓扑关系推理和空间拓扑关系推理的基础上,提出了一种时空拓扑关系推理方法.该文提出的时空拓扑关系描述和推理方法对于拓展时空拓扑关系的研究具有重要意义.     

基于尺度转折点的空间分析方法研究

对景观生态学中有关空间分析和尺度转换的方法及基于直方变差图的尺度转换方法进行对比,分析其优缺点;在直方变差图的基础上,结合分形理论引入了尺度转折点这一概念。确定尺度转折点是研究重点,通过各个尺度转折点可以确定遥感图像上的各个尺度域,从而为不同尺度的地表时空多变要素提供一种尺度转换的依据。采用互联网上的IKONOS天安门地区图像数据进行验证。