城市绿地对城市热岛缓解效应研究

以郑州市作为研究区域,运用Landsat5 TM遥感影像反演研究区地表温度和提取绿地分布,从斑块和景观水平两个尺度研究城市绿地对城市热岛效应的缓解程度。结果表明,在斑块尺度上,斑块面积和斑块形状指数与城市地表温度间均呈负相关关系;在景观尺度上,绿地面积比和聚集度指数与城市地表温度间呈负相关关系,景观碎裂化指数与之呈正相关关系。     

基于POI数据挖掘的科教文化空间特征分析研究——以广州市为例

采用数据挖掘技术,从百度地图获取广州市的科教文化POI数据,利用最邻近距离指数法、核密度估计法、多距离空间聚类分析法,对广州市的科教文化分布进行分析,探讨科教文化服务的分布特征。结果表明:在空间集聚特征上,广州市的各类科教文化服务的NNI均小于1,呈现显著的聚集特征;在空间分布特征上,中心城区高度聚集,从中心城区向外围区逐渐发散;从空间多尺度特征上,聚集程度的增大趋势均呈现出现增加后减少的趋势。     

大南昌都市圈景观破碎化及驱动因素分析

为了探究景观破碎化的驱动机制,该文运用景观格局指数、主成分分析、地理探测器和多尺度地理加权回归模型(MGWR)等方法,定量分析了大南昌都市圈景观破碎化分布特征,探究了驱动因子与景观破碎度间的空间相互作用。结果表明：研究区整体的景观破碎度在研究期内呈增加趋势,各县市和格网尺度上景观破碎度的空间分布差异较为显著;地理探测器结果显示,各因素均不同程度影响着研究区景观破碎化程度,且各驱动因素间的交互作用均有所增强;与地理加权回归模型(GWR)相比,MGWR模型的拟合效果显著提高,同时,由于空间位置的不同,影响研究区景观破碎化程度变化的主导因素也有所差异。研究结果可为区域土地利用合理规划和生态环境保护提供理论依据和决策参考。     

山西省旅游景点的空间分布特征研究

以山西省187个景点为例,利用GIS技术分析了山西省景点分布情况;并通过最近邻分析法、Ripley's K函数等方法分析了山西省旅游景点的空间结构特征。结果表明:1景点具有明显的区域聚集特征,利用最近邻分析法得到的山西省景点Z值为-11.39(p0.05);2利用Ripley提出的K(d)函数可最大限度地利用旅游景点空间信息,描述山西省旅游景点在不同空间尺度上的空间分布特征,经计算得出0~100 km空间尺度上,景点的空间分布都呈聚集分布状态。     

基于最佳分析粒度的矿区景观格局分析

以徐州市贾汪矿区1983年、1993年、2003年和2013年4期Landsat影像为数据源,综合景观格局指数粒度效应和信息损失评价法,确定了贾汪矿区景观格局指数的最佳分析粒度为60m。在该粒度下,基于景观水平和斑块水平对区域景观格局演化进行分析。结果表明,在景观水平上,2003年以前,区域景观格局在煤炭资源的开采、城市化等的驱动下,景观格局呈破碎化、异质化和连通性降低的趋势;2003年以后,由于矿区土地复垦项目的实施、城乡统筹发展和区域连片发展,使区域景观格局呈连续化、均衡化和连通性增大的趋势。在景观类型尺度上,耕地、建设用地和水域随时间的变化最为活跃,1983~2003年间,耕地、水域受煤炭资源开采等活动的影响,斑块趋于破碎化,连通性降低,而建设用地在城市化发展的驱动下,变得更为复杂;2003~2013年间,耕地、水域和建设用地呈现高连通性、斑块规则化的趋势。     

江苏盐城市海滨土地利用对景观生态风险的影响

为了给江苏盐城海滨区域的生态环境管理提供理论和技术支持,利用地统计学理论模型和GIS技术,对江苏盐城海滨区域3个时期的土地利用和景观数据进行了生态风险评价和空间变异分析。研究结果显示:1987～2007年,盐城海滨区域和自然保护区内的土地利用结构均发生了显著变化,耕地逐渐增加,自然湿地迅速减少、人工湿地逐渐增加,人类对湿地景观的干扰程度逐渐加剧。自1987年以来,盐城市海滨区域的生态环境受人类活动的干扰增强,景观破碎化程度加剧,景观结构的变化已导致景观生态风险指数发生了显著的时空差异,景观生态风险呈增大的趋势。20 a间,盐城市景观生态风险的空间变异程度逐渐增大。1997年随机地域的空间异质性最大,景观生态风险的空间相关程度最大。盐城市海滨区域的景观生态风险的空间异质性(自相关)尺度和方向性也发生显著变化。各时段该区域东西方向上的变异大于南北方向上的变异;在东西方向上,景观生态风险强度呈现由低变高,而后又降低的特点,最高风险强度带位于西部农田与东部光滩沼泽交界的过渡地带。     

基于BDS PPP技术的超高层建筑变形监测

超高层建筑变形监测是后续超高层建筑维护与修缮的重要内容．目前我国北斗卫星导航系统（BDS）已被广泛应用于建筑物的变形监测,本文利用BDS精密单点定位技术(PPP),根据高频超高层建筑BDS变形监测数据,以静态网解算三维坐标为基准,分析超高层建筑复杂环境下BDS数据质量、PPP定位精度以及超高层变形趋势．研究结果表明,在监测时间段内,BDS卫星数多于GPS,空间几何分布精度略低于GPS,观测时间达1 h以上开始收敛,水平向定位精度可以达到1 cm,竖直向定位精度可以达到2 cm,能满足超高层建筑变形监测的精度要求,可为今后的超高层建筑变形监测提供一种新的技术手段．      

天山山区大气可降水量的空间聚集特征分析

利用MODIS大气可降水量产品和高程数据,采用描述性统计和空间自相关分析方法,定量分析了2003—2013年间天山山区大气可降水量的空间聚集特征。结果表明,近10 a天山山区平均大气可降水量的空间分布格局呈现西多东少的变化,全局空间自相关系数为0.899 8,具有典型的空间聚集模式,即:高值聚集区域占山区总面积的35.94%,集中在高程为2 000 m左右的天山山区周边地区;低值聚集区域占山区总面积的38.79%,主要分布在高程3 000 m以上的中天山和东天山地区;没有高低负相关,仅有较少的低高负相关的聚集方式,占山区总面积的0.05%,只在天山山区周边零星分布。高程与天山山区大气可降水量的空间相关系数为-0.831 3,是空间聚集格局分布与差异的主要原因。     

青海湖流域景观格局空间粒度效应分析

流域是生态系统的基本单元和重要空间尺度单元,流域尺度景观格局分析的科学性很大程度上依赖于最佳空间粒度的选取是否准确。选择青海湖流域为研究区,基于卫星遥感数据资料,利用面向对象分类方法,解译获得流域景观数据,通过重采样得到不同空间粒度的流域景观数据,计算得到不同景观格局指数并绘制各指数与空间粒度之间的关系曲线,识别景观格局指数的尺度效应,评估空间粒度增加而引起的景观格局指数信息损失量,确定流域尺度景观格局分析的最佳空间粒度。结果表明:流域景观格局指数随着空间粒度增大变化显著,但规律不同;综合景观指数的空间粒度效应和信息损失量变化特征,流域景观格局分析的最佳空间粒度选择以90 m为最佳。     

多尺度全卷积神经网络建筑物提取

针对VGG16网络在高空间分辨率遥感影像中进行大型建筑物提取时存在空洞的现象,提出一种基于多尺度影像的建筑物提取方法。将原始影像进行不同尺度的下采样,提取不同尺度下的建筑物特征,并将这些多尺度特征相加合并,同时为了减少网络参数数量,用全卷积上采样过程代替原始VGG16网络中的全连接层进行建筑物提取。以0.5 m分辨率的上海市嘉定区影像和1 m分辨率的Massachusetts地区影像进行试验,精度分别达97.09%和96.66%,表明本文方法的有效性。     

一种基于降维技术的街区综合方法

大比例尺城市建筑物综合一直是自动综合研究的重点。利用大比例尺城市建筑物和街道之间存在几何空间互补的特点,提出依据建筑物骨架线和街道骨架线对街区进行综合的新方法。定义骨架线提取方法,分析建筑物骨架线和街道骨架线之间的特性,在此基础上,提出基于降维技术的建筑物合并、化简、位移等综合方法。进一步,充分概括了本方法在自动综合技术实现上的优越性,并通过实验证明其有效性。     

特征分类与邻近图相结合的建筑物群空间分布特征提取方法

建筑物群综合过程中需要对建筑物群空间分布特征进行认知和识别。本文在分析国内外相关研究的基础上,从描述建筑物空间特征的大量指标中,利用主成份分析方法,总结并提出了有代表性的建筑物空间特征指标集:凸包面积、紧密度IPQ指标、边数和最小面积外接矩形方向,并基于这些指标研究了建筑物群的分类。在利用最小生成树邻近图(MST)划分建筑物空间子群时,考虑了建筑物成群与所处地理环境(河流和道路等因素)的关系。另外,基于最邻近图(NNG)、MST、相对邻近图(RNG)和Gabriel图(GG)4种建筑物群邻近图,提出了自动识别具有特定空间排列建筑物子群的方法,并比较分析了识别结果的影响因素和可用性。最后,选择北京某地区建筑物群为试验对象,实现了对建筑物群的分类和空间聚类,并提取了其中直线型空间排列的建筑物子群。     

直线排列建筑物群渐进式典型化方法

地图综合中,建筑物群的排列结构是需要重点考虑的因素。当不同排列的子建筑物群之间存在空间图形冲突时,这些建筑物群的综合就显得更为复杂。直线排列建筑物群的综合在大比例尺地形图上以典型化操作为主。本文提出一种相互之间存在潜在空间图形冲突的多个直线排列建筑物子群的渐进式典型化方法,渐进式地处理多个直线排列建筑物子群之间的空间图形冲突,保留建筑物群重要的直线排列结构;以建筑物表达的视觉图形约束为限制条件,自动确定典型化后的建筑物位置、形状、大小和方位。本文还研究了基于建筑物群空间邻近图的直线排列建筑物子群的自动识别方法,分析了这些直线排列之间的邻近关系和相交关系。最后,以1：5000地图上的建筑物群综合为1：25 000为试验对象,验证了所提出算法的可用性和有效性。     

近邻指数的城管案件全局分布模式分析

城市管理案件量化分析是城市管理水平提升的技术支撑。针对城市管理典型案件(街面秩序、市容环境及宣传广告),该文提出了一种热点探测流程和方法,并分析城市管理案件全局分布模式。针对传统量化研究的权重确定未考虑研究对象空间分布的问题,该文提出了基于城管案件近邻指数的权重确定方法,并以此为基础开展城管案件的全局分布模式研究。实验结果表明:3种典型城市管理案件呈显著的聚集分布,并且热点区域符合实验区的实证考察;近邻指数作为权重指标具有客观性、计算高效性,合理反映了城管案件的空间分布。     

兰州市土地利用绩效的空间格局

针对在微观尺度上土地利用绩效研究比较欠缺的问题,从乡(镇、街道)尺度开展兰州市土地利用绩效空间差异研究。根据前人工作基础确立土地利用绩效评价指标体系,运用熵值法计算和分析兰州市土地利用绩效的空间差异。结果表明,土地利用程度、效率与效益三者呈现出聚集且相似的空间分布特征;而土地利用可持续性空间分布趋势则比较离散;土地利用绩效值形成了4个高值中心区,较高值区分布在高值区的外围,低值区则分布在边缘地区;土地利用绩效的空间聚集性分为热点区、冷点区和异质冷点区3种类型,冷点区空间分布广,稳定性优于异质冷点区和热点区。研究结果为相关政府部门推进土地合理利用提供可靠详实的决策信息。     

莱西市医疗设施空间可达性研究

针对当前医疗资源分布不均的问题,本文以莱西市为例,以行政村为最小研究单元,借助GIS空间分析技术,采用改进的两步移动搜索和潜能模型法,对莱西市医疗设施空间可达性进行研究.结果表明:莱西市整体的医疗资源分配不均,具有明显的空间集聚特征,高值区域主要集中在中部地区,包括水集街道、沽河街道、望城街道和莱西经济开发区;低值区域...     

顾及功能语义特征的建筑物空间分布模式识别方法

本文从空间-语义双重约束角度,提出一种顾及空间邻近和功能语义相似的建筑物空间分布模式识别方法。首先,基于建筑物的空间位置邻近性(即建筑物间的最小距离)约束进行聚类,获得建筑物的空间分布模式和建筑物间的空间邻近关系;然后,根据建筑物的功能语义相似性约束进行分割,获得建筑物的初步聚类结果;最后,考虑簇内相似性与簇间差异性进行整体优化,获得最终聚类结果。试验验证表明,本文方法比现有方法能够更有效地识别空间邻近与功能语义一致的建筑物群,服务于智慧城市建设中对建筑物进行语义层次综合和对城市结构进行深入研究的需求。     

A Study on Urban Thermal Field of Shanghai Using Multi-source Remote Sensing Data

Landsat TM/ETM and MODIS satellite remote sensing data from 1995 to 2012 are used to study Shanghai’s urban heat island (UHI) in China from the perspectives of time and space. Furthermore the UHI characteristics are analyzed in terms of landscape ecology theory and the urban heat island effect ratio (UHIER). The results show that: in the time sequence, the land brightness temperature (LBT) of Shanghai in 2000 is the strongest and the one in 2003 is the weakest. The urban area LBT has continued to decline since 2003, but for the entire Shanghai, it has had an overall increase. In the spatial distribution, LBT structure is mainly dominated by urban area from 1995 to 2000; but since the rapid development of built-up area of Pudong, Songjiang, Minhang and Jiading Districts in 2000, the LBT landscape pattern which was primarily urban area-centered and multicenter built-up area-supplemented has been gradually formed.     

空间自相关支撑下的地类分布模式一致性评价

空间分布模式是否保持一致是土地利用数据综合质量评价的一项重要内容。针对当前的研究缺少量化分析和位置表达的现状,提出了一种新的空间数据特有的自相关性评价方法。首先利用语义距离建立空间权重矩阵,随后通过莫兰指数（Moran’s I）计算数据处理前后全局和局部自相关度,最后利用莫兰（Moran）散点图和空间关联的局部指标（local indicators of spatial association,LISA）集聚图相结合的方法对综合前后的土地利用分布模式进行可视化对比。相较传统评价方法,所提方法顾及数据语义关系,计算可量化聚集程度,以直观可视化方法对比展示,更好地对土地利用数据在综合前后的全局空间分布模式一致性进行了评价。认知实验结果符合人类认知,表明所提方法切实有效。