区域规划信息空间整合的指标体系研究

国民经济发展中长期规划、区域城镇体系规划和土地利用总体规划是目前我国各级政府编制的基础性空间规划。目前3个规划之间相互脱节、相互抵触的情况十分普遍,影响这些规划的权威性和有效实施。本文通过对不同层次区域规划信息的分析,研究提出支持3个主要空间规划整合的核心指标体系,并提出这些指标对应的空间要素类型及其空间配准方法,对区域社会经济统计、遥感解译、规划分析和基础地理数据库的区域规划指标进行结构化设计。为统一构建支持多目标区域规划整合的空间信息平台提供可操作的数据模型。该成果已经在重庆等区域规划地理空间信息平台建设及一些重要规划研究、制定中得到应用,并为今后强化区域空间规划之间的整合,促进地区规划体制改革提供可借鉴的信息逻辑模型。     

分布式空间数据库的体系结构研究

分布式空间数据库的体系结构一直是理论研究的热点和工程实践必须面对的问题。本文分析了目前分布式空间数据库体系结构的特点,然后提出了基于3层构架的分布式空间数据库体系结构。这3层分别是：本地空间数据模型层、统一的空间元数据模型层和统一的全局空间数据模型层。这种体系结构充分利用已有的成熟技术和优点。最后作者把这种体系结构用于广东省水资源规划信息管理系统,用于管理分布式的水资源规划信息。     

新疆土地利用空间结构和布局分析

基于2008年新疆土地利用数据,采用计量地理学模型,并借助SPSS软件和ArcGIS软件,对新疆各地州(市)的土地利用数量结构和空间格局现状进行了定量分析,并与全国土地利用结构对比。结果表明:新疆现状土地资源具有明显的地域差异,北疆地区土地利用程度明显优于南疆,这种差异与所处的地理位置、地形地貌密切相关;土地利用结构的多样性和集中度由北向南递减;新疆的土地利用结构单一,各地区的土地利用类型组合系数普遍不高,反映出新疆土地利用的整体功能还有很大的提升空间。     

自组织双重空间聚类算法的城市扩张结构分析应用

双重空间聚类是能顾及空间连续性和属性相似性的空间数据分析,而常规空间聚类算法难以同时顾及2方面的约束条件。本文采用自组织双重空间聚类算法,对城市扩张结构分析进行了研究。通过改造自组织特征映射的最佳匹配神经元搜索的算法机制,在空间域和属性域进行迭代聚类搜索,实现了自组织双重空间聚类。以武汉市扩张斑块的位置信息和扩张程度指数为输入数据,使用自组织双重空间聚类算法,实现了城市扩张动态结构的识别。自组织双重空间聚类算法使得聚类结果,既在空间域上连续,又在属性域上相近,算法过程具有自组织性,减少了人为影响。     

平朔露天矿区生态环境空间信息系统的设计

平朔露天矿区生态环境空间信息系统（ESISP）是以MapGIS为平台,以露天矿区在土地复垦与生态重建中的资源与环境问题为研究对象,通过Visual C＋＋开发各类资源与生态环境专题应用模型.该系统可为矿区环境管理部门及从事生态环境的研究人员提供该矿区的环境背景信息及土地复垦、土地利用、环境质量、环境规划等专题分析,为解决平朔露天矿区的环境问题提供技术支持.本文介绍了ESISP系统的基本功能、空间数据库的建立及专题应用模型的设计方法.     

1980s-2005年内蒙古地区生态系统服务功能价值的时空变化分析

近几十年,内蒙古地区实施了诸多生态修复与保育工程。为了评估这些工程的实施成效,本文以土地利用/覆被变化(LUCC)为切入点,借助价值存量、价值增量、价值空间强度等参量,在全区和盟市尺度上,估算并分析了内蒙古地区陆地生态系统服务功能价值变化的时空特征及驱动因素。研究结果表明：(1)2000年以来,全区价值存量小幅度增加了0.24%,但价值增量的减少速度加快了32.9%,且中东部的变化大于西部;(2)在经济发展和人口增长的双重压力下,中东部平原耕作区、森林保育区深受国家宏观政策的影响,2000年后生态系统服务功能价值存量分别增加了4.52%、4.23%,价值增量分别增加了5.91亿元、8.88亿元;中西部山区草原荒漠化治理区受制于降水不显著的波动减少态势,2000年后生态系统服务功能价值存量增加了3.51%,但价值增量减少了4.22亿元;(3)2000年以来,中东部地区人类活动正向胁迫的影响力,由前期的45.8%增强到后期的76%,但中西部地区仍然面临着艰巨的生态治理压力。研究结果为科学合理划分生态功能区、规划实施生态修复与保育工程、建立生态补偿机制提供了参照。     

基于铁路客流的湖北省城市网络关联与空间组织结构特征

以湖北省为研究对象,基于铁路客流的动态关系数据,采用城市网络连锁模型,以城市之间铁路客流的流动性和集聚性为研究切入点,辨析省域城市的网络关联强度和空间组织结构特征。研究表明：① 湖北省域城市网络结构初步形成,整体呈现“东强西弱,北低南高”的态势,省域“单中心”网络格局特征突出,武汉是链接鄂东、鄂中、鄂西三大区域的核心枢纽;② 中心城市指向性和地域邻近指向性特征明显,整体受省域中心城市武汉的影响较大,与之紧密联系的周边城市是构成武汉“1+8”都市圈的主体;③ 交通轴线是客流联系的主要方向,以“十堰—襄阳—荆门—武汉”、“恩施—宜昌—荆州—武汉”等城市为主体的“>”型城市带,其空间组织结构联系较为紧密,是推动湖北省经济发展和实施城镇化战略的重要载体,同时襄阳、宜昌在鄂西地区的枢纽作用日益凸显。最后基于实证研究结论,为省域空间规划的要义、趋势和取向提出了若干探讨。     

城市空间结构要素与人群聚散稳定性的关联性探索

人群移动和城市空间结构的关系研究一直是人文地理关注的焦点,它可以帮助理解人群城市空间中移动的潜在动力和影响因素,从而评价城市空间结构的合理性,对城市规划、选址具有重要意义。轨迹大数据为研究城市大规模群体活动、城市空间结构以及二者的关系提供了新视角。本文以人群聚散稳定性为切入点,以深圳市交通小区为分析单元,从社会经济属性、土地利用模式和路网中心性3个方面定量探索城市空间结构特征与人群聚散稳定性的关联性。结果发现：区域的人口数量和密度越大,人群聚散稳定性越低;土地利用混合度越高,均衡性越低,人群聚散稳定性越低;与路网全局中心性比,局部范围内的路网中心性对人群聚散稳定性的影响较大,并且随着距离不同而发生变化。这些知识帮助加深理解人群聚散与城市空间结构特征之间的关系。     

重庆两江新区空间结构演变驱动机制分析与过程模拟

两江新区作为中国第一个内陆开放区,在短时间内经历了高强度开发,其社会经济空间结构演变对于国家新区的发展和规划具有重要意义。两江新区的城市建设用地扩张基本分布在中心城区外围,部分沿交通线向外扩张,并可通过元胞自动机模型对未来建设用地演变趋势进行模拟。本研究基于两江新区的人口数据、建设用地空间分布、道路数据等基本要素分析区域空间结构演变过程,定性与定量相结合研究两江新区空间结构演变的特征与机制并进行多模型模拟。研究结果表明：① 从人口、用地、交通等基本要素的时空变化可以看出,两江新区自2010年6月成立至2015年,区域城镇中心体系和空间结构都发生了明显的变化;② 政策环境、基础设施、要素成本和集聚效应是企业入驻两江新区的4个主要驱动因素;③ 两江新区建设用地扩张空间累积阻力值呈同心圆和轴带发展形态,建设用地空间演变基本向空间累积阻力值低的方向和地区扩张;④ 元胞自动机模型模拟的结果精度在80%以上,能够展示过去5年两江新区空间结构的演变过程和未来该区域空间结构的状况。本研究的结果能够为内陆开放区的优化建设提供科学参考,有助于提高重庆市两江新区开发建设的效益。     

面向路网轨迹的自适应数据模型与索引结构

针对现有路网轨迹数据模型与时空索引结构自适应调节能力低的问题,提出了一种面向路网轨迹的自适应数据模型与时空索引结构,以支持路网时空轨迹的高效存储与查询。所提出的自适应时空数据模型为多层CLR数据模型的扩展,该模型以从时空轨迹群中挖掘的高频路网路径为主要网络线性元素建立自适应线性基准,并根据自适应线性基准对路网时空轨迹进行转换,转换后的时空轨迹其时空子实体数量变少,可以通过更高的效率进行存储;所提出的自适应时空索引结构为基于LRS的时空索引结构的扩展,该索引结构根据自适应线性基准构建自适应线性参考系统,基于自适应线性参考系统的索引结构其保存的时空子实体数量变少,可以通过更高的效率进行时空查询。为了验证所提出方法的有效性,本文最后采用真实开源T-Drive出租车轨迹数据集与人工合成轨迹数据集进行了充足的实验。实验以2种常见的时空相交查询类型为例,将所提出的方法与原始数据模型以及时空索引结构进行了存储效率和查询效率的对比。对比分析结果表明,所提出的自适应数据模型与索引结构最高能够提升40%的存储效率以及50%的查询效率,为路网轨迹数据的管理提供了新的解决方案。