浅论21世纪遥感与GIS的发展

展望21世纪遥感技术和GIS技术的发展前景。作为现代信息社会的先进技术，遥感与GIS将以其更深的科学含量，更大的智能化程度、更宽阔的覆盖范围、更强的实用效果，引导着世界科技领域从辉煌走向更大的辉煌。     

几种常用GIS软件之间的数据转换方法

随着GIS技术和计算机辅助地图制图技术的应用越来越广泛,GIS数据和电子地图数据的社会需求也呈爆炸性增长,各具特点的GIS和制图应用软件也如雨后春笋般涌现.应用软件系统的增多,带给了社会用户更大的选择性,同时,不同应用软件之间数据转换的问胚也随之出现.笔者就部分常用的国内外GIS和地图制图软件系统之间的数据转换作介绍.     

《甘肃省地图集》电子版设计与实现

采用WEBGIS技术,实现图集地图浏览、缩放、漫游、跨地图查询定位等GIS功能。利用网络传播速度快、范围广特点,使《甘肃省图集》发挥更大的社会效益。     

网络GIS的发展及其应用

网络GIS是计算机网络技术与GIS整合的产物,其充分利用计算机及网络资源,提高了软硬件资源的利用效率,增强了空间信息资源的共享及协同处理业务能力,简化了GIS操作,使GIS技术可以为更多的应用领域提供更优质的空间信息服务。介绍了3种目前应用最广的网络GIS:WebGIS、移动GIS和网格GIS,着重阐述了它们的基本特点及其应用情况。     

基于GIS的银行管理系统

为了提高银行服务质量和其竞争力,可以利用GIS提供广泛的地理查询功能,辅助决策功能和客户服务功能。以营业系统的各种营业业务网点及相关资源为主要内容,建立营业网点GIS查询系统,将有以下的特点:通过GIS技术为客户提供更方便、更快捷的咨询、业务受理服务;把银行的营业网点、分理处、ATM机、自助等各种资源通过GIS技术有机地联系起来,并通过电子地图展现出来,为银行各个部门的自身业务管理以及领导的综合决策提供可靠的GIS信息基础。     

地理空间信息,力助科学发展” 2009地理空间信息技术全国巡展五月登场

感受地理空间信息技术产业链完美融合整体展示的震撼,领略空间地理信息技术科技精华的辉煌,体验精英与精英之间思想碰撞的智慧光芒。由国内最大的GIS厂商中地数码集团、全球领先的数码影像企业爱普生、中国GNSS产业的领军企业中海达测绘联合打造的辉煌盛宴——“地理空间信息,力助科学发展”2009地理空间信息技术全国巡展即将拉开帷幕。     

新一代三维GIS关键技术研究与实践

文中阐述的新一代三维GIS技术体系是以二三维一体化GIS技术体系为基础框架,融合了倾斜摄影三维技术、激光点云三维技术、BIM与GIS结合的三维技术等.其中,倾斜摄影全自动化建模技术大幅度提高了三维数据获取的精度,降低了采集成本,并促进了三维数据标准化的发展,促进了三维GIS更广泛的应用;BIM与GIS的融合,使得三维GIS进入很多新兴应用领域.在数据模型层面,三维实体数据模型的定义与发展,促进了三维GIS理论体系的完善.VR/AR、3 D打印、WebGL等IT新技术的发展,也推动着三维GIS软件技术的发展.     

基于COM/DCOM的企业级GIS服务器研究

企业级GIS服务器可提供更高级、更完整的GIS服务,一般基于分布式对象技术构建。AO是ESRI完全基于COM工业标准开发的组件GIS,AGS建立在AO基础上,是企业级GIS服务器中的典范。深入研究COM组件技术、AGS的GIS服务器实现机制,对研发自主产权的企业级GIS服务器很有帮助。文中从应用角度,首先对COM/DCOM概念、本质及实现方式进行了研究;其次分析了AGS的体系结构,得出GIS服务器如何宿主和管理AO组件对象是AGS的核心所在,并对此进行了深入研究;最后提出基于COM/DCOM的PosaGIS服务器架构并进行了相关实践。     

基于JSP技术的Web GIS

地理信息系统的发展需要走开放式的道路，Web GIS的发展更应根据实际情况采用当前的主流技术。比较了Web GIS的各种实现技术，研究如何用JSP技术来实现Web GIS。     

基于COM/DCOM的企业级GIS服务器研究

企业级GIS服务器可提供更高级、更完整的GIS服务,一般基于分布式对象技术构建.AO是ESRI完全基于COM工业标准开发的组件GIS,AGS建立在AO基础上,是企业级GIS服务器中的典范.深入研究COM组件技术、AGS的GIS服务器实现机制,对研发自主产权的企业级GIS服务器很有帮助.文中从应用角度,首先对COM/DCOM概念、本质及实现方式进行了研究;其次分析了AGS的体系结构,得出GIS服务器如何宿主和管理AO组件对象是AGS的核心所在,并对此进行了深入研究;最后提出基于COM/DCOM的PosaGIS服务器架构并进行了相关实践.     

中国大陆主要块体现今变形状态的反演研究

本文利用中国大陆的GPS运动速度场,研究了其中的7个亚板块和14个构造块体的变形状态,并做了动力学解释。研究中,构造了一种运动-变形模型来提取观测数据中的变形信息。结果表明:南北构造带东西两侧应变状态表现出显著的差异,西部各亚板块或块体的主应变量值从约4.5×10-8.a-1到约1.3×10-8.a-1,东部则从约3.0×10-.8a-1到约0.4×10-.8a-1,表明东西两部应变量值有较大的落差,并且主压应变方向从西部的北北东向逐步转到东部北东东向。南北构造带表现为其不同段落的各块体的变形趋势和量级都有显著不同。川滇块体是东部与西部的结合部位,变形量较大,主压应变为3.4×10-8.a-1,反映了印度板块向北的推挤在川滇块体造成了较大变形。中国北部地区向东西两个方向运动,塔里木块体、准噶尔块体、天山块体向西,柴达木-祁连山块体、阿拉善块体向东。这种推挤力和太平洋板块阻碍、遏制作用,造成了华北块体、鄂尔多斯块体以拉张为主的应变和逆时针旋转。     

武汉地区第四纪与新构造的基本特征及需要进一步研究的问题

开展武汉地区第四纪与新构造运动的研究对于武汉的城市建设关系非常密切。本文对武汉地区第四纪与新构造的基本特征作了概括的论述。主要内容是:武汉地区青山沉积层的形成和构造及其地质特征,它不是河流沉积而是风成沉积;概述了武汉地区下更新世到现代地层的主要特征;研究了武汉地区第四纪断层及断层带的活动,初步分析了武汉地区地壳稳定性及新构造运动,探完了武汉地区地震地质背景与地震活动,历史上武汉地区没有发生过破坏性地震,但是必须注意目前地震发展趋势和邻区地震对武汉的威胁性。 文章不但概述了武汉地区第四纪与新构造运动研究的现状,而且还涉及到今后在这方面的研究新趋向。     

中国定量遥感发展的一些思考

中国定量遥感始于20世纪80年代,在过去10多年得到了空前的发展。在2012年左右中国首次超越美国成为世界上在英文遥感刊物上发表文章最多的国家,特别是近几年文章数已经是美国的两倍左右。尽管在遥感数据的定量反演方法等研究方面,中国已经处于世界的前沿,是定量遥感的大国,但总体上尚不是定量遥感强国,在绝大多数的分支领域上还没有处于世界引领的地位。本文在回顾世界和中国定量遥感发展历史的基础上,从遥感数据获取与处理,前向辐射传输建模,变量反演,高级产品生产,地面观测,遥感云平台建设,遥感教育和遥感应用等8个方面,简要地讨论了中国定量遥感发展的一些问题和挑战,并提出了一些期望与初步建议。     

城区空气质量指数时空分布特征及影响机制分析

济南市是中国雾霾最严重的城市之一,探究该地区大气污染的时空分布及影响机制具有重要意义。利用地统计插值分析了济南市主城区AQI的时空分布特征,并利用地理探测器定量分析了AQI的风险因子及影响机制。研究结果表明,年际尺度上,济南市主城区AQI在时间上呈逐年降低趋势,在空间上大致呈现出东南低西北高的分布态势;季节尺度上,济南市主城区AQI在时间上具有鲜明的季节性差异,从高到低依次为冬季、春季、秋季、夏季,在空间上则呈现出春季和冬季东南低北部高、夏季整个主城区均低、秋季南低北高的分布态势;月尺度上,济南市主城区AQI呈现出典型的“U”形分布特征,最高值为1月和12月、最低值为8月;各因子交互作用的影响力远大于单因子的影响力,其中,土地利用类型∩年均降水量的交互作用对济南市主城区AQI的影响力最大。研究显示,济南市主城区AQI受土地利用类型和年均降水量的共同影响最大。     

中国西部地壳现今变形特征及其机制探讨

以中国大陆及周边10年来近400个GPS测站的复测资料为基础，获取并绘制了现今地壳水平运动与变形图像，结果表明：青藏块体内西半部南北向只存在微弱的缩短变化（5mm/a左右），东半部南北向则没有缩短的迹象，南北缩短的区域主要位于青藏块体南缘的喜马拉雅条带（约15mm/a），北缘中部的柴达木西区（约15mm/a）和青藏块体北面的天山块体及周围地区（约15mm/a）；青藏块体大约有10mm/a的东西拉张，但不均匀，自西向东经历了由弱到强再有所减弱的过程，整个西部地区东边缘的东向运动表现为南强北弱的左旋特征；川滇菱形块体不是逃逸块体而是变形块体；青藏块体东缘及附近地区是东向运动的消减区带，面应变结果显示，青藏块体周边以面收缩为主，内部则以面膨胀为主；其以北的地区以面收缩为主（但压中有张），面应变的量级为10^-8/a。这样的变形结果，若只靠来处于印度板块的北向挤压是无法解释的。由此并结合最新的地球物理研究成果可推断或证实，地壳下部来自南向的物质涌入是控制青藏块体乃至中国大陆形变的另一大动力源，甚至可能是主导动力源；或者具有深、浅立体活动的某种协同性。     

陆地表层覆盖变化对地表反照率影响的四国对比

陆表覆盖变化影响地表特征从而改变地表能量平衡是理解人类活动对全球气候变化影响的关键环节。选择国际气候谈判主要国家的美国、印度和巴西作为中国的对比国,对比分析不同国别、不同气候带典型陆表覆盖类型的地表反照率时空差异,进而模拟开垦和城市化等陆表覆盖变化对反照率的影响差异。结果表明：(1) 2000年—2015年,中国、美国的地表反照率年际变化存在明显的气候带空间分异特征,中国干旱半干旱区和美国中低纬湿润区表现出降低趋势,而中国亚热带湿润和美国高纬与中部干旱区则表现出明显的升高趋势,印度的地表反照率年际变化呈微弱下降趋势,而巴西为微弱上升趋势。(2)无雪覆盖时,耕地、林地、草地和人造地表反照率具有夏高、冬低的时间变化特征,干旱半干旱区反照率明显高于湿润区。4种类型的国别差异体现在,中国亚热带湿润区地表反照率均以上升为主,干旱半干旱区则相反;美国除耕地在干旱区呈较强的升高趋势外,其余类型基本为降低趋势;印度均表现为降低趋势;巴西则表现为略微升高趋势。(3)与无雪覆盖相比,有雪覆盖时不同陆表覆盖类型地表反照率均有所提高,林地提高幅度最小,约0.06—0.26,耕地提高最大,约为0.17—0.38,且中国林地反照率提高幅度略高于美国。(4)原陆表覆盖为林地时,开垦和城镇化均导致地表反照率升高,且干旱区升高幅度高于湿润区,湿润区的升高幅度随纬度降低而减弱;为草地时,开垦主要在巴西、印度和中、美亚热带湿润区引起地表反照率升高。而城镇化引起的反照率变化则受到原有地表覆盖、季节和气候背景影响存在较复杂的国别和气候带差异。     

半方差函数与Moran’s I在土壤微量元素空间分布研究中的应用——以寿光市为例

利用半方差函数与Moran’s I两种空间分析方法,研究了山东省寿光市土壤中微量元素的空间分布特征,以探讨不同空间分析方法的差异性与准确性。结果表明,无论表层土壤还是深层土壤,半方差函数分析得到的土壤微量元素的空间相关距离大约为20~60 km,而空间自相关图获得的正自相关距离为20~25km,负自相关距离为25~55 km。除深层土壤中的Zn元素外,其他元素均达到了显著的自相关水平。空间自相关方法对土壤微量元素空间相关性的判断要优于半方差函数法。     

黄河流域七大城市群污染气体时空变化特征卫星遥感监测

为探究黄河流域大气污染的时空演变特征,本文从城市群角度出发,选取HCHO、NO₂及SO₂为诊断指标,对比分析2005—2019年七大城市群OMI观测对流层HCHO、NO₂及边界层SO₂柱浓度的年、季、月变化。研究揭示,流域内：①HCHO、NO₂及SO₂柱浓度高值区均集中在山东半岛城市群、中原城市群、晋中城市群南部和关中平原城市群东部。②HCHO柱浓度在2005—2019年呈波动上升趋势,七大城市群的月变化均呈单峰结构,且夏季高、冬季低、春季和秋季相当。③NO₂柱浓度在2005—2011年呈上升趋势,仅2008年出现短暂小幅下降。2011年执行《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011）后,呼包鄂榆、宁夏沿黄和晋中城市群开始大幅下降,山东半岛（2012年有小幅下降）、中原和关中平原城市群则在2013年《大气污染防治行动计划》实施后才开始大幅下降。月变化呈开口向上抛物线形态,浓度越高单峰结构越明显,且冬季高、夏季低、春季和秋季相当。④SO₂柱浓度在2007年达到顶峰,2008年开始大幅下降,2010年后呈波动下降趋势,月变化、季变化均与NO₂相似。黄河流域上游的兰西和宁夏沿黄城市群、上中游交界处的呼包鄂榆城市群空气质量较好,中游的关中平原和晋中城市群次之,中下游交界处的中原城市群和下游山东半岛城市群则较差。     

Evaluation of polarimetric capabilities of dual polarized Sentinel-1 and TerraSAR-X data to improve the PSInSAR algorithm using amplitude dispersion index optimization

Polarimetric data is an additional source of information in PSI technique to improve its performance in land subsidence estimation. The combination of polarimetric data and radar interferometry can lead to an increase in coherence and the number of PS pixels. In this paper, we evaluated and compared the dual polarized Sentinel-1A (S1A) and TerraSAR-X (TSX) data to improve the PSInSAR algorithm. The improvement of this research is based on minimizing Amplitude Dispersion Index (ADI) by finding the optimum scattering mechanism to increase the number of PSC and PS pixels. The proposed method was tested using a dataset of 40 dual-pol SAR data (VV/VH) acquired by S1A and 20 dual-pol SAR data (HH/VV) acquired by TSX. The results revealed that using the TSX data, the number of PS pixels increased about 3 times in ESPO method than using the conventional channels, e.g., HH, and VV. This increase in S1A data was about 1.7 times in ESPO method. In addition, we investigated the efficiency of the three polarimetric optimization methods i.e. ESPO, BGSM, and Best for the dual polarized S1A and TSX data. Results showed that the PS density increased about 1.9 times in BGSM and about 1.5 times in Best method in TSX data. However, in S1A data, PS density increased about 1.1 times in BGSM. The Best method was not successful in increasing the PS density using the S1A data. Also, the effectiveness of the method was evaluated in urban and non-urban regions. The experimental results showed that the method was successful in significantly increasing the number of final PS pixels in both regions.     

基于GIS的县域土壤重金属生态风险评价

为研究经济快速发展区农田土壤中重金属的含量及污染状况,本文以浙江省慈溪市为研究对象,研究土壤中铜、汞、镉、铅、砷、铬、锌七种重金属含量特征,并采用潜在生态危害指数法对其进行评价,并绘制生态风险危害指数分级图。结果表明:土壤中除汞元素含量较高外,其他各元素含量仅稍高于当地土壤背景值。七种元素的单因子污染指数Cfi值均属于中等的污染参数,综合污染指数Cd上限值已处于高污染指数的范围,但平均值为属于中等污染水平。从潜在生态风险评价结果来看,七种元素的单项潜在生态风险参数Eri的值也只有汞达到了强生态危害,七种元素综合潜在生态危害指数RI刚刚达到中等生态危害水平,说明该区农田土壤尚处于较低的生态风险状态。生态危害指数插值结果表明,慈溪市重金属元素的高风险区分布在中南部人类活动较为活跃、城乡工业较发达的区域,在今后的土地利用中,应高度重视人类活动对土壤重金属污染的影响。