高斯函数参量法及其在山区降水计算中的应用

本文根据乌鲁木齐河流域7个雨量站点多年(17~61年)的月平均降水数据的统计规律,提出一种新的、能够同时满足空间维和时间维插值需求的降水分布及降水量计算模型——高斯函数参量化法。该模型根据高斯函数的几何意义和降水分布规律,给高斯函数的参数赋予了明确的物理意义,从而把对降水量和分布函数规律的计算转化为对高斯函数少量参数(1~3个)的估计。不仅能够实现山区降水在时间上和空间上的插值,而且能够实现降水量和降水分布函数的相互转换。特别是能解决在高山区降水数据稀缺条件下的降水量和降水分布估计的问题。大大提高了降水数据的可用性。     

地统计方法学研究进展

地统计方法学已经成为空间预测与不确定性分析的关键性工具。本研究从文献计量学和方法学演变过程两个角度开展了1967~2005年的地统计方法学研究综述研究。首先从宏观角度分析其发展趋势、应用情况与模式,然后总结其演化规律、适宜性和选择原则。研究表明:地统计方法学的演化规律表现为稳态向非稳态演变、单变量向多变量(含二次信息)演变、参数与非参数方法相互补充、线性向非线性方法演变和空间静态向时空动态演变;此外,未来研究发展方向集中在半变异函数估计新方法、不确定性地统计学、时空地统计学与多点地统计学、机理模型与地统计学耦合研究和基于地统计学模拟的不确定性决策等。     

基于历史命中率的时空重排扫描最大搜索半径选取方法及应用实验

最大搜索半径是控制时空重排扫描统计方法性能的关键参数,而搜索半径过大会造成资源浪费。为此,该文提出了一种基于历史命中率的时空重排扫描最大搜索半径选取方法。通过迭代不同最大搜索半径对历史性时空数据集进行时空重排扫描统计,根据不同最大搜索半径所得扫描结果计算预警命中率,选取命中率最高的最大搜索半径作为前瞻性扫描的最大搜索半径,避免了因最大搜索半径过大导致的资源浪费,提升了模型的性能;基于旧金山地区火灾数据集的验证结果证明了该方法的有效性。     

基于DEM的并行可照时间模型研究

可照时间是影响太阳辐射计算的重要参数。随着研究区域的增大、DEM分辨率与精度的不断提高,亟须借助并行技术满足用户对可照时间模拟的时间响应需求。该文针对栅格数据提出了一种通用有效的数据划分及结果融合策略,首次提出并行可照时间计算模型。实验表明该模型具有较好的可移植性,当处理节点数为64时,最优加速比高达16,在计算时间及加速比方面体现出优势。基于黄土高原地区90m×90m分辨率SRTM数据,计算了四季及全年可照时间,分析了可照时间的空间分布特征,表现为季节不对称性及非地带性分布规律。     

湖南月蒸发量的时空变化特征及其与月平均气温的相关性

运用经验正交函数（EOF）和交叉小波变换法,分析了湖南省1981―2013 年月蒸发量的时空分布特征及其与月平均气温之间的非线性交互关系。月蒸发量的EOF 分解表明：前3 个空间模态的累计贡献率达77.9%。其中EOF1（63.4%）揭示了湖南省月蒸发量最主要的时空分布特征呈东西反向型,体现出月蒸发量与高程之间存在一定的负相关性;EOF2（8.5%）具有正负位相频繁交替的时间系数,反映了更为复杂的时空变化特征;EOF3（6.0%）的值自西北向东南呈“＋、-、＋”分布。然后,分别选用洪江、桑植和新晃站作为3 个空间模态的代表站点,并计算出各站点的月蒸发量与月平均气温之间的交叉小波谱和小波一致性,结果表明：两者之间的相关性在8~16个月的时间尺度下最强,且其相位角均为0°,说明气温对蒸发量的影响在该时间尺度下最为显著且不存在时滞效应,但在＜8 个月和＞16 个月的时间尺度下,强相关性的出现频率和分布以及相位角的方向沿时间轴均呈现出较大的差异性。     

基于历史预警准确率的时空重排扫描最大扫描半径优化方法

时空重排扫描统计方法因不需考虑人口数据即可进行时空扫描分析而应用广泛,最大扫描半径是影响时空重排扫描统计方法性能的重要参数,其设置过大会增加运算时间.该文提出基于历史预警准确率的时空重排扫描最大扫描半径优化方法:根据历史时空数据集的同期均值确定异常点,通过二分法选取并迭代不同最大扫描半径,进而对历史时空数据集进行回顾性时空重排扫描统计;根据不同扫描半径得到的扫描结果预警准确率,选取预警准确率最高的最大扫描半径作为前瞻性扫描分析的最大扫描半径.结果表明:该方法在保证预警准确率的同时,可缩短时空重排扫描统计方法耗时,优化了时空重排扫描统计方法的性能.基于旧金山地区火灾数据集验证了该方法的有效性.     

对象关系数据库中的时空索引机制研究

时空数据库是近年来地理信息科学与数据库技术领域研究和应用的热点,其中时空数据模型和时空数据索引技术是时空数据库的关键。为了提高时空数据库查询处理的效率,在基于时间片的连续快照模型基础上,改进了PP-TPR树索引。该索引技术不仅可以处理普通的空间查询（点查询和范围查询）,在时间维度上还可以支持单纯时间维度的查询、历史状态查询、预期状态查询以及时空一体化的复杂查询。在实例研究中,采用对象关系数据库PostgreSQL作为时空数据类型和时空数据索引的实现平台,初步验证了上述时空索引技术的有效性和实用性。     

黑河中游张掖绿洲地下水时空变异性分析

在干旱、半干旱区,地下水在维护生态可持续发展方面起着重要作用。地统计作为一种决策和管理工具已被许多学者应用于地下水的时空变异性研究。以黑河中游的张掖绿洲为例,运用地统计与GIS相结合的方法研究了地下水埋深的空间变异特征,绘制了各期地下水空间分布图。结果表明,主要受不同尺度的结构性因素的影响,地下水埋深具有强烈的空间相关性,变异函数为各向异性结构。对Kriging插值结果表明,张掖绿洲地下水埋深整体上从西南到东北逐渐变浅,且呈普遍下降趋势。     

农田景观空间异质性分析及遥感监测最优尺度选择——以三江平原为例

农情遥感监测需要高时间分辨率的遥感数据,目前这些数据大都为中低空间分辨率影像。在这些尺度下,像元内部往往是异质的,从而影响农情参数反演精度。因此分析和表达农田景观空间异质性和最优尺度选择对遥感农情监测质量的提高具有重要的应用价值。选取建三江农垦区四种典型农田景观为研究点,Landsat/TM NDVI为实验数据,利用实验变异函数对四种景观类型的各向空间异质性进行了分析, 而后通过变异函数模型拟合,定量分析了各个研究点的整体空间异质性,并在此基础上进行了研究区遥感监测最优尺度选择。研究表明:(1) 基于实验变异函数的结构分析方法,可定性地认识空间异质性的大小和方向,进而挖掘出其背后的自然和人为驱动因素。(2) 对实验变异函数进行拟合分析,可定量地刻画不同景观格局各自的空间异质性特性。此外,基于变异函数对空间异质性的定量表达,讨论了利用积分变程A结合Nyquist-Shannon采样定理进行最优尺度选择的方法。     

基于众源地理数据的个性化路线服务框架及应用实验

随着移动通信与LBS的蓬勃发展,能够描述个体行为的众源时空大数据大量涌现,为感知群体时空行为模式与探究个性化路线提供了新视角。该文将众源时空信息与出行者的个人意愿映射到实际路网空间,融合大众偏好和定制趋势,构建包含主题序列生成、POI推荐、历史路线推荐的局部路网模型,进而实现一种利用众源时空数据改进的HMM路线规划方法,为用户提供合适且个性化的出行方案;以长沙市岳麓区为研究案例,利用真实路网数据与相关兴趣点作为实验数据,基于该方法可在短时间内提供满足用户需求的不同月份的最优路线。     

Multidimensional visualisation of degrees of relevance of geographic data

The ever‐increasing number of spatial data sets accessible through spatial data clearinghouses continues to make geographic information retrieval and spatial data discovery major challenges. Such challenges have been addressed in the discipline of Information Retrieval through ranking of data according to inferred degrees of relevance. Spatial data, however, present an additional challenge as they are characteristically made up of geometry, attribute and, optionally, temporal components. As these components are mutually independent of one another, this paper suggests that they be ranked independently of one another. The representation of the results of the independent ranking of these three components of spatial data suggests that representation of the results of the ranking process requires an alternative approach to currently used textual ranked lists: visualisation of relevance in a three‐dimensional visualisation environment. To illustrate the possible application of such an approach, a prototype browser is presented.     

哈尔滨市可持续发展的趋势分析

可持续发展评判的指标体系是对可持续发展进行科学评判和决策的一个重要组成部分.从经济、社会、人口、资源、环境5个方面构建了由35个指标构成的哈尔滨市的可持续发展指标体系,并对其1995～2004年的可持续发展趋势进行了分析.分析结果表明,哈尔滨市从1995～2004年经济发展一直呈现稳步上升的趋势,社会、人口、环境和资源子系统呈现比较波动的趋势.2000年后,逐渐进入环境质量提高、资源消耗量下降的时期,环境污染、资源消耗与发展的综合指数越来越低,发展趋势也渐好,说明哈尔滨市的可持续发展的能力在不断提高.     

基于尺度效应的城市化水平指标修正

城市化率在表征城市化水平时受到历时性因素和空间性差异的局限和扭曲;前者表现在城市化率难以衡量城市化发展后期阶段的差异和国内不同时期的城市化政策对城市化率的系统性冲击,后者主要表现在地域分异下的个体效应和规模影响下的尺度效应.针对尺度效应,本文运用反演方法和地图方法,论证了城市化率在表征城市化水平时所受到尺度的两种影响;...     

新丝绸之路形成背景下哈萨克斯坦城市群发展研究（英文）

在伟大丝绸之路复兴的新历史阶段背景下,结合全球和区域市场一体化,文章分析了城市群这一最为重要增长极形成的关键因素和先决条件,在此基础上研究了区域空间组织问题。在欧亚地缘战略中哈萨克斯坦具有横贯中西的区位优势,文章综合评估了哈萨克斯坦城市群发展的可能方向、可能存在的负面影响及其影响范围。研究表明,哈萨克斯坦当前的城市化过程具有多维特征,城市群地区人口占总人口比重明显上升,城市的集聚形式预示着定居形式的成熟,并塑造着特有的社会经济空间,如区域核心、对外经济联系的节点、内部基础设施最重要的连接点等。城市群将扮演区域一体化的特殊平台,以城市群为基础,哈萨克斯坦将在新丝绸之路建设中恢复其重要历史地位,它将成为中亚地区贸易、交通、商业与金融、科技创新和旅游的枢纽,以及链接欧亚的桥梁。     

Contemporary problems of migration of the population of the USSR

"The authors...discuss--on the basis of census statistics and poll results--the three basic trends of Soviet migrational processes (movement to the eastern and northern regions of new development from the country's densely settled regions, mainly central European Russia; constant and sizable rural-to-urban movement; and heavy movement into the country's largest cities and republic and oblast centers), as well as the three main migrational problems (stabilization of the rural population of central European Russia; acclimatization of new settlers in the eastern regions; and activization of the native inhabitants of Central Asia)."     

西藏公路沿线河流丁坝局部冲刷深度计算

分析了丁坝局部冲刷的过程和特征。以量纲理论为基础，通过对国内外公开发表的试验资料采用多元回归的方法。建立了不漫水丁坝清水冲刷的局部最大冲刷深度的计算公式。公式考虑了水深、流速、坝长、丁坝与水流夹角、坝头边坡、泥沙不均匀性等对冲深有影响的因素。其中，对于泥沙的非均匀性，传统方法很少考虑，一般是将均匀沙、非均匀沙的资料一起来分析，在此对其进行了定量的讨论。最终通过西藏地区公路沿线河流丁坝冲刷的实测数据对理论公式检验，发现计算值与实测值吻合较好，其公式可应用于西藏干线公路沿河路基防护工程丁坝局部冲刷深度计算。     

论沙粒两种起动关系与沙粒跃移的双重性

研究沙粒两种起动关系是深入认识沙粒两种起动效能的继续和发展。文章分析了沙粒两种起动的不同性质，首次把流体起动界定为风蚀性起动，把跃移质冲击起动界定为置换性起动。认为流体起动具有主动分异性，而冲击起动只有随机分异性。根据这些特性对沙粒两种起动效能和沙粒连续移动提出了新义。认为沙粒跃移具有双重性，跃移质有其冲击地表的一面，也有其大量耗能的一面。沙粒两种起动具有兴衰与共的不可分割关系。地表风蚀是沙粒两种起动优势互补相互促进的结果；而地表堆积有时是跃移质耗能过多引起两种起动互相制约的结果。通过多方论证，将沙粒两种起动效能之由传统的19：1，初步改为4：1乃至3：1。