城市形态演化的粒子群智能随机元胞模型与应用——以上海市嘉定区为例

城市形态演化是一个非线性的复杂时空动态过程,认识、理解和模拟此变化过程,有助于探索城市扩展的机理。地理元胞自动机(CA)因其较强的复杂系统模拟和预测能力,越来越多地应用于城市形态的演变研究。CA"自下而上"的结构特性,与粒子群智能(PSO)由底层单元交互而呈现系统全局的自组织性,本质上是一致的。本研究将两者结合,以模拟结果和真实形态的差异最小化为基础,利用粒子群智能,以快速随机搜索的方式,获取CA参数的优化组合和模型结构,从而建立了一种粒子群智能地理元胞自动机模型(PSO-CA)。以上海市嘉定区为案例,通过较长时段的历史数据对PSO-CA模型进行校正,成功模拟了该区域1989-2006年的城市形态演化过程,并进行了2010年发展预测。与传统地理CA模型比较,PSO-CA模型模拟结果的精度更高。     

利用高分辨率遥感影像进行DLG要素快速更新的方法

基础地理信息数据的更新是一项长期而重要的任务,本文针对DLG要素快速更新问题,利用高分辨率遥感影像,采用图像代数方法对两期影像进行了变化检测,快速获取了DLG要素的变化位置、变化范围等信息,辅助DLG要素增量数据获取。采用空间数据匹配的方法建立了现状、历史与增量数据间的关联关系,并采用增量更新的方法对DLG要素进行了快速更新。利用该方法对太原市某城区居民地要素进行了更新试验,并应用于山西省重点城市建设用地遥感监测系统项目中,取得了较好的应用效果。     

中国南方2008年1月罕见低温雨雪冰冻灾害发生的原因及其与气候变暖的关系

2008年1月中国南方发生的低温、雨雪、冰冻灾害不是一个局地或地区性现象,它是同期发生的亚洲大范围冰雪灾害链中的一环,在影响范围和灾害程度上是最严重的一环.它有3个主要特征:(1)降雪、冻雨和降雨3种天气并存,冻雨是导致南方致灾的主要原因;(2)低温、雨雪、冻雨天气强度大,根据中国国家气候中心和南方各省气象部门的统计及分析,有8项气象要素打破同期中国历史记录;(3)低温、雨雪、冰冻天气持续时间长,破历史记录.这次低温、雨雪冰冻灾害形成的原因不是单一的,是多种因素在同一时段,同一地区相互配合和迭加的结果,其中La Nina事件是灾害发生的气候背景,它为雨雪冰冻天气提供了冷空气侵袭中国南方的前提条件;欧亚大气环流异常持续性是造成冷空气不断侵袭中国南方的直接原因;孟加拉湾和南海地区暖湿气流的北上是大范围冻雨和降雪形成并持续在中国南方的必要条件.     

应用TLS点云数据确定边坡特征对象区域和形变分析

针对目前主要形变监测方法监测点少、整体形变资料缺乏的不足,利用三维激光扫描仪获取边坡点云数据,通过对边坡特征对象区域识别,利用重心法计算特征对象区域的形变量大小,将形变特征对象区域转变为监测点,并分析形变特征对象区域的变形情况,弥补了传统形变监测手段在边坡监测应用和形变分析中的不足。     

开源地理信息网络服务中异步数据处理性能优化研究与实现

针对地理信息网络服务数据交互中存在的问题,利用AJAX网页开发技术异步处理的特点,采用轻量级JavaScript库jQuery,提高开源地理信息服务GeoServer和地理信息数据访问JavaScript库OpenLayers处理数据过程中的传输效率;通过某市路网更新、地名查询等服务系统,进一步验证AJAX技术在开源地理信息网络服务中的有效性,可改善地理信息服务中用户的交互,提高应用性能,加快访问速度。     

TLS在滑坡几何特征快速提取中的应用

滑坡灾害是危险性和破坏力均非常严重的地面灾害之一,滑坡发生后如何快速、高效和高精度地获取滑坡体的几何特征数据是滑坡应急处置重要的测绘保障工作内容。本文应用地面三维激光扫描仪(TLS)进行了快速获取滑坡区域数据和几何特征提取的科学试验,通过ILRIS_36D地面三维激光扫描仪和PolyWorks软件获取和处理数据,提取了滑坡几何特征,数据可供相关部门对滑坡灾害进行快速科学处置。该方法速度快、精度高、信息全,与常规测量方式相比具有多方面的优势。     

面向对象的高分辨率遥感影像地理要素提取

应用面向对象影像分类方法进行空间目标特征提取和分析,实现利用遥感影像建立与更新地理空间数据库,对于正在进行的数字城市建设和国情监测具有重要的意义和作用。本文阐述了高空间分辨率影像特征提取的关键技术,采用面向对象的特征提取技术和影像分类方法,开展了基于ADS40航空影像的地理要素提取实验,获得了比较满意的专题信息。     

六盘水市倒春寒发生特征及其对小麦产量的影响

利用1961—2011年六盘水市3个气象观测站的日平均气温以及1970—2011年的小麦产量资料,分析了六盘水市倒春寒天气发生的特征及其对小麦产量的影响。结果表明,六盘水市倒春寒发生频繁且严重,中级以上等级的年份超过7成,其中,重级以上等级接近4成;发生时段主要集中在3月下旬,其次为4月上旬。     

基于功率谱密度筛选的高海拔区背景噪声快速成像技术

真实且高信噪比的经验格林函数是准确提取面波频散和反演地下结构的前提,而实际噪声源分布与理论存在差异,且高海拔区噪声源数量少、能量弱,不仅需要长时间的数据采集,也难以获得高信噪比的经验格林函数。因此本文提出基于功率谱密度的背景噪声数据筛选方法,对某高海拔地区采集的92 h的背景噪声数据进行筛选,不仅大幅缩短了互相关计算时长,更有效提取了高信噪比的面波,减弱了高视速度干扰波,并获得了浅层0～140 m高分辨率的横波速度结构。本次研究为作业难度大的高海拔区开展周期短的水利水电勘察工作提供了新思路。     

基于GA-BP神经网络的地基干涉雷达监测效能分析

针对地基干涉雷达露天矿矿区边坡地面灾害监测中影响因素众多且关系复杂的特点,将GA-BP算法应用于GB-SAR形变监测效能分析中。将GB-SAR扫描坡度、扫描坡向以及雷达回波强度3个因子作为神经网络的输入,边坡监测区域实测获取的单位面积上具有形变信息的点个数作为输出,并利用皮尔逊相关系数法分析各影响因素同监测效能的相关性质和相关程度。结果表明,该算法适用于地基干涉雷达的监测效能分析,且具有一定的有效性和优越性。