考虑地图空间认知的大比例尺城市影像地图集设计初探

分析城市居民通过阅读城市影像地图集进行空间认知的过程及其认知特点,以及重庆城市居民的城市意象空间结构,尝试从城市居民的认知角度出发来设计重庆市城市影像地图集,从而使地图用户更容易解读图集所展示出的城市信息,使图集更符合用户的需求。     

空间认知模式及其应用

从对不同空间模型的对比与分析入手,结合空间认知行为、神经系统科学和认知心理学的有关研究成果,对空间认知模式进行了研究。研究表明,“空间”的一般表现形式分为感知空间、认知空间和符号空间3种,不同的空间表现形式具有不同的空间认知方式;根据空间认知方式的差异,空间认知模式包括空间特征感知、空间对象认知、空间格局认知3个层次,而空间特征、空间对象则是空间认知模式构成的两个基本单位。文章以大华北地区为实验区域,通过对该区域强震发生空间的格局分析,进一步阐述了空间认知模式及其应用。     

VR移动城市导航地图设计中的空间认知要素

虚拟现实（virtual reality,VR）环境中,移动导航地图设计的空间认知要素是影响用户导航绩效的重要因素。借鉴现实环境中移动城市导航地图设计原则,将空间认知要素分为有、无空间认知价值两种,引入VR环境,探究不同搜索任务中两种要素对导航绩效的影响,并分析性别及被试空间认知能力差异造成的效果差别,以期提出VR环境中移动城市导航地图的界面设计原则。研究结果表明,与现实环境一致,VR移动城市导航地图设计中,有、无空间认知价值的要素存在差异,有空间认知价值的要素可显著提高被试导航绩效;在目标搜索任务中,被试性别存在差异,男性被试使用无空间认知价值的实验地图导航绩效显著高于女性;被试在空间认知能力上不存在差异。该研究结果可为VR移动导航地图的界面设计提供依据。     

航空遥感技术应用新领域─在浅层地下空间资源调查中应用的探讨

本课题对北京旧域区62.5km²范围内可供合理开发的浅层地下空间资源分布和容量进行定量调查和评价, 为研究北京城市地下空间的合理开发利用提供宝贵的信息和全面的基础资料。调查中, 航空遥感技术的应用是课题的重点, 给旧城地面空间调查部分提供了有效而科学的现代化手段。城市浅层地下空间的开发利用受到现有地面空间利用情况、地下空间利用现状及浅层的地质条件三大因素的影响, 这是本课题调查的基本内容。通过调查, 探讨了北京城市地下空间资源在扩大城市空间容量上的潜力、作用和前景。     

《北京古地图集》出版

《北京古地图集》是从国家图书馆地图专藏和书型古籍中遴选出的59种113幅有关北京的中外古旧地图,按成书（图）的时间先后编排而成,旨在通过展现古代北京在全国的空间位置、所属所管沿革,尤其是通过展示北京城市的空间布局、市政建设等发展变化．勾勒出北京城市的空间发展轨迹．     

基于空间句法的元明清北京城市功能时空演变分析

基于空间句法理论,多角度、多视野全面分析研究了元明清各阶段北京城市主要功能空间特点及演变特征.研究发现,从元大都到清北京的时空演变,呈现出城市功能中心随城址变迁移动,区域功能核心向多核化发展,皇城的中心地位不断增强,城市边角的开发潜力趋于明显,城市通达性和协同性变差的演变特征.本研究成果可为北京城历史研究和现代规划提供...     

利用虚拟现实技术提升规划方案的空间认知效果

现代城市中各类地理空间信息量巨大,空间关系错综复杂。要求地理空间和规划方案的展示方式具有更好空间认知效果,方能使规划人员对展示内容的认知更加高效准确,从而作出科学合理的规划设计和审批决策。相比常规的规划方案展示形式,虚拟现实技术可以有效提高规划方案的空间认知效果。本文提出一种城市规划方案的虚拟现实场景的制作方法,并用试验验证了虚拟现实场景在空间认知效果上的显著优势。     

利用分形的北京城市空间拓展分析

北京是中国的首都,全国的政治、文化中心和国际交往的枢纽,开展北京的城市形态结构分析,并且运用分形思想规划城市对北京人居环境的改良和人地关系的协凋都有着重要意义。鉴于此,该文基于城市分形理论中的面积-半径法和Landsat卫星遥感影像,估算了北京不同时期和2011年不同方位的城市形态半径维数以确定北京城市空间范围,并分析了北京城市空间拓展特征。研究结果显示:以天安门为中心,北京1978、1990、2000和2011年城市半径分别为7.5、10.5、14.5、16.0km,各时期城市形态半径维数均高达1.95以上,反映出北京城市空间结构的相对杂乱以及人-地关系的不协调,2000年以后则有所改善。2011年北京城市西北方位半径维数高达2.0以上,显示该方位城市空间拓展的不可持续性,而西南、东南、东北方位的半径维数在1.91~1.98之间,显示这三个方位城市建设用地密度总体呈减少趋势,但需要不断降低半径维数以保证城市空间发展的可持续性。     

泛地图空间认知理论与方法研究框架

当前, 人类社会已进入地理空间、人文社会空间和信息空间相融合的三元空间。在新技术和新需求的驱动下, 地图空间认知的三要素即认知主体、认知客体和表达方式呈现出泛化特征, 现有的地图空间认知理论和方法已无法支撑泛地图对三元空间的精准化认知表达。因此, 首先总结归纳了国内外地图空间认知研究进展及其存在的局限性;然后, 在此基础上构建了实验方法体系-认知机制-表达模型的泛地图空间认知研究框架。该框架将传统的地图空间认知拓展到了泛地图空间认知, 可为后续的学者提供研究思路, 推动创建适应泛地图学发展趋势的空间认知理论和方法, 以解决地图空间认知要素不断泛化带来的一系列问题。     

虚拟地理环境下的地理空间认知初步探索

地理空间认知是人类获取地理空间知识、认知地理环境的重要方法和手段,虚拟地理环境VGEs（Virtual Geographic Environments）作为继地图和地理信息系统（GIS）之后的新一代地理分析工具,在地理空间认知方面具有显著优势,但目前相关研究尚处于概念探讨和框架搭建阶段,缺乏对地理空间认知内涵及相关技术方法的论述和研究。本文以经典的地理学6问题求解为导向,从地理本体认知、地理过程认知和地理行为认知3个层次,阐述了VGEs地理空间认知的内涵和基本内容;进一步重点探讨了实现VGEs地理空间认知的相关技术方法,包括城市空间表达与城市计算、多模式人机交互、地理知识图谱与空间推理、地理过程模拟、地理行为模式识别与情感计算等方面。以重庆为例开展了应用案例实践,展示了如何利用相关技术方法实现对地理环境和地理空间对象的认知和理解。本文提出的总体框架和技术体系为VGEs地理空间认知的深入开展和技术实现提供了新的思路和解决方案,有助于将该项工作从理论探讨阶段推向技术实现阶段。     

北京市城市扩展空间格局变化监测与分析

本文基于地理国情监测数据,结合同期城市经济、人口等统计数据,利用高分辨率卫星遥感影像数据提取北京市建成区边界要素。采用地理国情与城市空间扩展相融合的监测分析模型及相关评价指标开展空间格局变化分析研究,揭示北京市2000—2017年间城市扩展的空间格局及其变化规律,并对其变化原因进行分析。其成果可为北京市科学规划与可持续发展提供决策依据。     

基于数字北京的空间信息工程的建设与实践

空间信息工程是指利用"数字地球"理论,基于3S等关键技术,深度开发和利用空间信息,建设服务于北京市规划、建设、管理;服务于政府、企业、公众;服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。依据北京市空间信息工程的建设进展,本文主要介绍了北京市遥感工程、北京市综合遥感影像数据库和北京市地理编码数据库的研究建设成果。     

基于NPP-VIIRS夜光遥感数据的京津冀城市群空间结构变化分析

本文基于NPP-VIIRS夜光遥感数据对京津冀城市群2015—2019年的空间结构进行分析,通过灯光值统计、城市位序-规模法则、空间关联测度等方法探究京津冀城市群空间结构及时空变化特征,结合城市总体规划浅析时空变化的原因。结果表明：①京津冀城市群灯光总量整体呈上升趋势,北京市和天津市的灯光增长率最高,其次为河北省廊坊市和石家庄市。②灯光集中分布在高位序城市北京和天津,中小城市不够发达。从时间序列上看,中小型城市快速发展,京津冀各城市有趋于ZIPF理想状态分布的态势。③随着区域交通一体化的推进,城市间的关联度整体增强,北京市与天津市的总体关联度占主导地位,但北部城市与中南地区的交通联系不足,关联度较弱。     

基于GIS的城市空间结构研究进展

城市是包含社会、经济、文化等复杂活动且建立在自然系统基础之上的群体,是人类社会物质文明、精神文明最集中活跃的地方。城市空间结构已成为多学科领域研究的重点内容之一。本文对国内外城市空间结构研究进展进行了总结,并对下一步发展趋势进行了分析。     

城镇化区域变迁轨迹与地形图使用情况关系探讨

地形图广泛应用在城市规划、城市市政、轨道交通、城市建筑等领域,是开展设计和施工工作重要的参考资料。本文通过研究,将北京市地形图服务库使用情况数据转换到空间数据库,利用统计分析和制图技术,绘制了北京市近十年地形图使用情况数据分布图,同时结合北京城市建设历史情况进行对比,发现地形图使用情况真实反映了城市建筑时间节点的历史特点,一定程度上记录了北京城镇化区域变迁轨迹。     

建筑用途的城市职住空间组织特征研究

针对现有职住空间关系的研究难以在微观维度上有效促进大城市职住功能空间的均衡发展以及规划政策与现状发展存在的时序错位问题,该文以北京市为例,从房屋建筑使用用途的角度切入,运用空间自相关分析模型、热点分析模型和职住用地比三个评价方法,同时借用ArcGIS软件平台进行空间分析与可视化表达,探究北京职住空间在乡镇尺度下的组织特征。研究发现:北京市职住空间表现为聚类分布的空间格局特征,以首都功能核心区为中心,大致呈现出环状圈层分布,北京市职住空间的“热点区”在空间分布上存在差异,而“冷点区”在空间分布上基本相同,职住空间关系存在失衡,与规划目标存在一定的偏差。提出的研究方法从微观维度分析了城市职住空间的组织特征,促进了城市规划与发展时序的有效结合,可在特大城市的职住空间关系的研究中进行推广应用。     

利用城市POI数据提取分层地标

为了获取能够用于智能化路径引导的层次性空间知识,提出了一种依据显著度的差异从城市POI数据中提取出分层地标的方法。首先,通过从公众认知、空间分布和个体特征3个方面分析影响POI显著性的因素,构造了包括公众认知度、城市中心度和特征属性值3个指标向量的POI显著性度量模型;然后,分别讨论了利用问卷调查、多密度空间聚类和数据规格化的方法计算POI对象的各项显著性指标值的过程;最后,选择武汉市武昌地区的POI数据进行显著度计算,从中提取显著度较高的对象构成若干层地标,并以各层地标为种子生成加权的Voronoi图,用来反映各地标的空间影响范围并建立了同层和上下层地标之间蕴含的关系。     

面向地级以上城市空间变化的地理国情监测与应用

文章介绍了面向地级以上城市空间变化监测与应用研究的背景和价值,提出了地级以上城市空间变化监测应用研究的总体思路、研究内容、关键技术与方法等,并以北京市空间变化监测为案例,开展城市空间格局变化、老工业区搬迁改造、海绵型城市建设等三个典型监测应用研究,相关研究成果可为其他地级城市监测提供应用借鉴和示范,从而为解决城市发展面临的现实问题提供数据基底、技术支撑和建议。     

实景地图的空间认知研究

介绍实景地图的概念,讨论实景地图的空间认知过程和空间认知效果。实景地图遵循地图空间认知的一般过程,但其"亲历式"的感知过程符合人类视觉和记忆习惯。实景地图对位置认知效果较差,对方向认知效果一般,对距离、对象认知效果较好。与二维电子地图和虚拟地理环境相比,实景地图在真实性、信息量、感知度方面存在优势,而在视角和空间感方面劣势明显。     

北京地区陆表温度空间分布特征

利用北京地区1999年的Landsat7/ETM+热红外波段数据反演陆表温度,用热岛比率指数表征陆表温度的空间分布差异。通过计算北京市城区及辖区共15个区、五环路内各环线间区域、以及以故宫为中心的8个方向剖线的缓冲区的热岛比率指数,定量分析其陆表温度空间分布特征。结果表明:北京地区陆表温度空间分布存在明显的差异。总体上城区整体处于次高温区,局部表现为高温区,并且在城区以外的辖区出现了多热岛中心分布的特征;对城区及辖区热岛比率指数分析发现,热岛比率指数最大的区域并不是城区,而是顺义区,为0.6210,其平均地表温度在各区域中也最高,为38.08℃。城区大部分处于次高温区中,热岛比率指数为0.6118,平均陆表温度为37.18℃;五环内区域的平均陆表温度为36.97℃,五环以外区域的平均陆表温度35.18℃;对于五环内各环线间的区域,四环至三环间的区域热岛比率指数最高,为0.6327,其平均地表温度为37.48℃;就8个方向剖线的缓冲区分析总体来看,东向和南向热岛比率指数较高,而西向和北向较低。