基于数值格网数据生成流场图的算法研究

在各种基于场的分析模型（Field-based Model)中，流线的计算是一个重要的研究课题，如基于DEM提取水系，该文探讨了另外一个问题，即直接根据数值格网数据生成流场的空间分布，从而反映整个研究区域的梯度特征，文中提出的算法在水文，气象等研究领域有着较为广泛的应用前景。     

20世纪90年代以来我国商务办公空间研究综述

对上世纪90年代以来我国商务办公空间的文献进行系统全面综述,总结办公空间研究的内容体系,包括对办公活动、办公业的概念讨论、办公空间的区位与布局研究、办公产业空间、总部经济空间、城市CBD空间以及商务办公空间与城市发展的互动关系等方面;概括了商务办公空间研究的理论框架和研究方法演变,前者包括基于办公空间选址的空间区位论、基于集聚与扩散趋势的办公空间结构论和基于企业行为主体的空间决策论,后者包含从简单的定性描述到注重理论解释、数量和模型化趋势等演变过程.展望未来,办公空间的研究将会是地理学研究的一个热点,无论是研究内容、理论框架和研究方法,都将会进入一个高峰期.     

区域发展研究方向探讨

区域发展研究一直都是包括地理学在内的多个学科的重要研究方向。经济地理学对于区域发展研究由来已久,过去30年更是相关研究的黄金时期,产生了大量的研究成果。可以将过去30年的研究概括为两个主要方向:一个是"新区域主义"兴起背景下的地方发展内在动力机制的研究,主要是基于地方综合的视角;另一个是全球化背景下的全球与地方的相互影响,主要是基于尺度关联的视角。相对而言,地理学家忽视了另外一个重要的研究视角,即区域相互依赖性。随着全球化的深入,生产活动专业化分工加深,地区间相互依赖和相互作用逐渐增强并已成为区域发展的重要影响因素。地区间相互依赖对于理解当今的区域发展格局和区域差异具有重要意义,是地理学需要加强的一个重要研究领域和方向。     

基于“地方场域”视角的中国旅游研究反思

旅游作为一种社会实践在政治经济发展和社会文化变迁中起着重要的作用。中国改革开放40年在见证旅游蓬勃发展的同时,也产生出了诸多令人担忧的自然环境和社会问题。新时代背景下,党的十九大对中国旅游发展提出了新的要求,需要我们重新反思当前的旅游发展模式和未来发展理念。鉴此,本文在考查西方当前旅游发展和研究趋势特点的基础上,结合中国旅游发展和研究的现状,针对旅游研究理念亟待创新的要求,提出“地方场域”这一理论框架。文章基于重构地方本体论的讨论,将旅游、邂逅与地方整合进相互关联的框架中,旅游可以概念化为：人与人以及人与非人等流动性主体通过邂逅和相遇的过程,所形塑的不断变化的有关经验性的、体验性的、反思性的以及实践性的地方场域（个体旅游场域）。旅游场域是一个不断变动的过程,也是一个交织着权力关系的政治化实践过程,是不同旅游主体所建构的地方场域之间冲突和融合的总体（总体旅游场域）。研究强调了有意义的时空相遇过程,不期而遇（邂逅）和平常的遇见（相遇）二者结合在一起才能共同反映旅游的日常生活化真谛。最后,本文从旅游发展自身的改变和旅游研究的改变入手,提出基于地方实践、基于批判反思、基于技术变革、基于参与共建和基于跨学科研究这五种知识生产模式抑或称之为未来的研究方向,以期打开未来旅游研究的本体论政治议程的对话窗口,并为新时代旅游发展和学术研究提供借鉴参考。     

FUTURES:一种新型区域城市增长模型

如何更好地进行城市发展模拟是发展中国家快速城市化过程中面临的一个科学问题。传统研究往往基于单体或组合模型,不能为决策方案提供直接支持。本文介绍了国外一个新的城市发展模型FUTURES(FUTure Ur-ban-Regional Environment Simulation)。该模型不仅考虑了城市发展区动态适宜性梯度计算、人均土地消耗的趋势分析以及基于空间位置的斑块变化可视化模拟,而且注重模块间的动态交互反馈过程,形成了独有的深度耦合机制,模型结构紧密又不失灵活性。基于高性能计算环境支持,该模型已经在美国北卡罗来纳州的多个区域进行实验并取得成功。本文主要介绍该模型设计思想、模型组成、关键建模方法,并总结了模型的主要优势,以期为我国城市发展模拟研究提供借鉴。     

基于爬虫技术的城际信息流网络测度及其经济意义研究

随着信息技术的发展,基于大数据支撑的城际信息流、产业流等为基于"流空间"的城市网络研究提供了新的研究视角。为了进一步研究城际信息流的经济意义,通过编写Python爬虫程序对基于百度搜索的我国271个城市之间信息流进行统计和数据结构化。结果表明:城市信息流总量是一个城市发展程度的综合反映,同时通过对结构洞理论的延伸,证明了在城际网络中,中心节点具有较高的冗余度。通过回归分析算法证明了城市信息流总量受到城市人均GDP、货运量、互联网接入用户数、城市的区位及其行政等级的显著影响。     

基于ArcObjects的经济统计时空分析模块功能分析与设计

在分析经济统计数据时空特征的基础上,研究经济统计时空分析的瓶颈问题——统计数据在时序上的不可比性,并提出了有效解决方案。对其中的核心问题即空间统计基准问题,设计了两种统一空间统计基准的方法——基于矢量统计对象的交并运算方法和基于栅格统计数据的自定义统计区方法,有效地解决了经济统计时空分析的瓶颈问题。运用该经济统计时空分析解决方案,设计了一个基于ArcObjects的经济统计时空分析模块,提供了多种时序分析方法。     

基于常识的空间推理研究

空间推理是空间信息智能化处理的难题之一,目前的空间推理过程缺乏柔性化与智能化的一个重要原因就是不能有效利用常识。该文中阐述常识、常识推理及常识的表示,研究空间推理、基于常识的空间推理的关键技术及其在空间信息处理中的作用。最后结合基于常识的空间推理的空间可视性分析示例,提出利用空间常识提高空间信息处理系统智能性的思路。     

基于局部地表形态的可变过水宽度多流向算法

流向是地形分析中的重要内容之一,在分布式水文模型等研究中起着重要作用。文章提出基于局部地表形态的多流向算法,即对每一个DEM栅格,在以其为中心的3×3窗口中进行局部地形分析,确定基于随坡度和过水宽度而变化的水流分配系数。该方法被应用在实际数字地形模型上,并以汇水面积和比汇水面积为研究指标,与目前流行的D8、Dinf等算法进行了相似性分析。结果表明,该方法能够获得更为符合实际的水流汇集的空间分布。     

基于垄断竞争的大都市商业空间结构动态模拟

本文构建了一个基于垄断竞争、规模经济、交通成本、消费者多样化偏好以及商品和服务差异化的大都市两区域商业空间结构模型。提出了经济学演绎模型与基于agent 的计算实验相结合的研究路径,通过对商家、消费者等大量微观自主体(agent) 的相互作用来“动态地”观察和讨论大都市新、老城区宏观商业空间结构的微观基础、影响因素和演化过程。研究结果表明,①在商品和服务替代性、购物交通成本设定的情形下,新、老城区商业固定成本投入差距越大,则商业空间分布越不均衡,越易形成核心-边缘结构。② 由于居民的消费存在多样化偏好,因此强化区域间的差异性有助于改变商业的市场份额。③ 商业往往集聚在具有区位优势、人口规模优势以及固定成本优势的地区,而且交通条件的改善将加速商业的空间集聚。研究认为,空间经济学演绎模型与推导→基于agent 的地理计算→实证分析与计量检验是一个值得探索的技术路线。     

基于植被信息遥感反演的东亚飞蝗监测研究

植被是东亚飞蝗发生和成灾的重要指示因子。运用遥感技术对植被生长进行监测,对东亚飞蝗的预测和防治具有重要意义。以河北省黄骅市为研究区,利用实地获取的植被冠层孔隙度数据反算的LAI数据以及Landsat-5 TM影像提取的各种VI数据,进行了LAI(LAI-2000改进型算法的反算结果)与TM影像上反演的VI之间的相关分析。结果表明,RDVI最适合反映研究区植被生长状况。分析RDVI与飞蝗发生面积的关系,发现两者呈负线性相关,即随着RDVI减小,飞蝗的发生面积呈线性增大。     

基于卡尔曼滤波算法的焦炭价格预测

焦炭价格预测研究具有重要的理论和实践意义,本文利用卡尔曼滤波算法对焦炭价格进行预测研究。建立状态空间模型时,选取焦炭价格作为唯一的状态变量,通过每一时刻变量观测值与预测值形成的新息,不断更新和迭代,以寻求最优估测值。实证分析表明,该算法对焦炭价格的跟踪和预测效果较好。     

基于耗费场的最优路径算法研究

在GIS中,有一类应用是基于连续分布耗费场的最优路径计算问题,如公路选线等。该文首先采用规则格网对耗费场进行建模,进而基于规则格网表现,分别建立网络实现模型和元胞自动机实现模型,并探讨了基于元胞自动机模型的最优路径算法,通过实例研究,说明了算法的正确性。     

MODIS水汽通量估算方法在华北平原农田的适应性验证

利用遥感手段估算区域水汽通量对研究区域气候变化及生态系统功能评价颇具意义。但是由于估算模式涉及时空差异很大的地表特征参数很难完全通过遥感数据获得,因此MODIS水汽通量数据产品 (MOD16) 至今尚未问世。本研究以中科院禹城综合实验站2002年4~5月份冬小麦田的涡度相关实测水汽通量为标准,验证MOD16算法所估算的农田水汽通量,结果表明直接使用MOD16算法计算的麦田水汽通量比实测水汽通量平均偏大近20%。对其中的作物三基点温度、空气动力学阻抗计算方法和植被覆盖度进行修正,修正后的MOD16计算结果和实测值非常吻合,1:1曲线斜率为0.9706,相关系数R₂为0.8845。这为利用MODIS数据大面积估算农田水汽通量提供了科学依据。     

A new class of propagation models based on a factorization of the Helmholtz equation

Summary. A new class of propagation models, which is based on a factorization of the Helmholtz equation, that is, in principle, exact for range-independent environments, is presented. A numerical algorithm which makes use of the forward propagation feature of the propagation models and 'marches' the radiation field over a sequence of incremented range planes is derived and implemented. Numerical results of transmission loss as a function of range are obtained for a number of sample wave speed profiles for two members of the class of propagation models, one being an often-used parabolic wave theory and one being a high-frequency model that is new to our study. These results are compared to each other, to results obtained from an 'exact' numerical integration of the complete Helmholtz theory, and to results obtained using a WKB approximation to the Helmholtz equation formulation. The results demonstrate both the computational viability of the class of propagation models using the derived marching algorithm and very promising numerical agreement between the 'exact' results and those obtained using the high-frequency model.     

Induction in a thin sheet of variable conductance at the surface of a stratified earth – II. Three-dimensional theory

Summary. The algorithm of Dawson & Weaver for modelling electromagnetic induction effects in a thin sheet at the surface of a uniform earth is modified to permit the use of a layered earth model. The theory is developed in Fourier space in terms of the toroidal and poloidal transfer functions instead of with the Green's function approach which was used by Dawson & Weaver. The integral equation for the surface electric field and most of the integral formulae for the derived field components are the same as before, except for the inclusion of additional integral the kernel of which has to be calculated numerically with the aid of fast Hankel transforms. The accuracy of the results is tested by comparing solutions with those obtained from a related 2-D algorithm and finally an example of 3-D modelling is presented.     

Three-dimensional geometrical ray theory and modelling of transmitted seismic energy of data from the Nevada Test Site

This paper presents a geometrically based algorithm for computing synthetic seismograms for energy transmitted through a 3-D velocity distribution. 3-D ray tracing is performed to compute the traveltimes and geometrical spreading (amplitude). The formulations of both kinematic and dynamic ray-tracing systems are presented. The two-point ray-tracing problem is solved by systematically updating the initial conditions and adjusting the ray direction until the ray intersects the specified endpoint. The amount of adjustment required depends on the derivatives of the position with respect to the given starting angles between consecutive rays. The algorithm uses derivatives to define the steepest-descent direction and to update the initial directions. The convergence rate depends on the complexity of the model.
Test seismograms compare favourably with those from a 2-D asymptotic ray theory algorithm and a 3-D Gaussian-beam algorithm. The algorithm is flexible in modelling arbitrary source and recorder geometries for various smoothly varying 3-D velocity distributions. The algorithm is further tested by simulating surface-to-tunnel vibroseis field data. Shear waves as well as compressional waves may be approximately included. Application of the algorithm to a data set from the Rainier Mesa of the Nevada Test Site produced a good fit to the transmitted (first arrival) traveltimes and amplitudes, with approximately 15 per cent variation in the local 3-D velocity.     

Decentralized and coordinate-free computation of critical points and surface networks in a discretized scalar field

This article provides a decentralized and coordinate-free algorithm, called decentralized gradient field (DGraF), to identify critical points (peaks, pits, and passes) and the topological structure of the surface network connecting those critical points. Algorithms that can operate in the network without centralized control and without coordinates are important in emerging resource-constrained spatial computing environments, in particular geosensor networks. Our approach accounts for the discrepancies between finite granularity sensor data and the underlying continuous field, ignored by previous work. Empirical evaluation shows that our DGraF algorithm can improve the accuracy of critical points identification when compared with the current state-of-the-art decentralized algorithm and matches the accuracy of a centralized algorithm for peaks and pits. The DGraF algorithm is efficient, requiring O(n) overall communication complexity, where n is the number of nodes in the geosensor network. Further, empirical investigations of our algorithm across a range of simulations demonstrate improved load balance of DGraF when compared with an existing decentralized algorithm. Our investigation highlights a number of important issues for future research on the detection of holes and the monitoring of dynamic events in a field.     

面向GIS的矢量线状符号填充算法研究

该文分析了GIS中矢量线状符号的特点与基本构成,提出了一种高效且通用的矢量线状符号的填充算法。该算法通过对构成矢量线状符号的几何图元进行旋转、变形、裁减等处理,可以实现对各种线状符号的填充,大大提高了算法的通用性和绘制效率。     

Modelling landscape evolution on geological time scales: a new method based on irregular spatial discretization

We present simulations of large-scale landscape evolution on tectonic time scales obtained from a new numerical model which allows for arbitrary spatial discretization. The new method makes use of efficient algorithms from the field of computational geometry to compute the set of natural neighbours of any irregular distribution of points in a plane. The natural neighbours are used to solve geomorphic equations that include erosion/deposition by channelled flow and diffusion. The algorithm has great geometrical flexibility, which makes it possible to solve problems involving complex boundaries, radially symmetrical uplift functions and horizontal tectonic transport across strike-slip faults. The algorithm is also ideally suited for problems which require large variations in spatial discretization and/or self-adaptive meshing. We present a number of examples to illustrate the power of the new approach and its advantages over more 'classical' models based on regular (rectangular) discretization. We also demonstrate that the synthetic river networks and landscapes generated by the model obey the laws of network composition and have scaling properties similar to those of natural landscapes. Finally we explain how orographically controlled precipitation and flexural isostasy may be easily incorporated in the model without sacrificing efficiency.