城市天空可视因子对地表热环境的影响分析

针对城市热岛效应的各类影响因素,该文主要关注城市三维形态与城市热环境的关系,并研究这种关系因建筑高度、密度、季节而变化的原因.作为重要的城市结构参数,天空可视因子能够较好地描述建筑物的三维形态,并可以表征有效太阳辐射吸收强度.因此,该文结合建筑物高度数据集和半球模型计算天空可视因子,并利用Landsat-8热红外波段和辐射传输模型反演地表温度,然后分析了天空可视因子与地表温度在不同季节的相关性.选择地表异质性较高的北京核心建成区作为研究区,并按照不同建筑高度和密度选择4个实验区.实验结果表明,天空可视因子与地表温度的关系存在季节差异,冬季两者的相关性更强.通过对4个实验区的定量分析可知,实验区a中天空可视因子与地表温度夏季是正相关,冬季是非线性关系;实验区b和c中是两者的关系正相关;而实验区d中无明显相关趋势.所以,建筑物的高度与密度对天空可视因子与地表温度的关系有显著影响,并且这种关系随季节变化而不同.     

网络GIS课程全栈式层次教学体系思考与构建

国际工程教育认证中全员达标要求以及行业对网络GIS的强技术需求,给网络GIS课程教学体系带来了机遇和挑战。针对现有网络GIS课程教学体系仍以传统灌输模式为主的问题,本文分析了网络GIS课程特点和教学现状,提出了全员全栈式教学体系,设计了面向不同类型教学对象的多层次教学内容和教学方法,可以满足工程教育认证的全员达标要求;提出了以知识点为单元的细粒度技术教学设计,通过技术点的组合可以实现全栈式技术人才培养;最后,本文结合项目案例给出了技术教学设计与实施的示范。本文提出的教学体系为培养面向工程认证和行业需求的网络GIS技术人才提供了教学参考。     

时空立方体的抢劫案件时空特征挖掘与分析

针对抢劫犯罪发生的时空模式等相关问题,提出了基于时空立方体模型的时空特征探索方法。该方法既能从时空维度挖掘犯罪事件的特征,又以时空立方体方法宏观展示其热点时空分布,有助于城市治安辅助决策。文章以美国费城的抢劫犯罪案件为研究数据,实验结果表明,该方法能够较全面地揭示抢劫犯罪案件在时间、空间及时空分布特征:①抢劫犯罪案件存在明显的时间和空间聚类特性;②从空间分布分析,抢劫事件多分布于西费城以及费城北区;③从时序分析,1月和12月为抢劫犯罪的高发时段;以日为尺度,抢劫犯罪多发生在夜晚,这与犯罪学相关规律一致;④从时空规律分析,随着时间的推移,热点以费城北区为中心逐渐向周围扩散。本研究能为警力巡查调度、案件预测等提供辅助决策,并可推广应用到其他领域。     

具有尺度与旋转不变性的立体影像自动匹配研究

提出一种具有尺度与旋转不变性的影像自动匹配算法。首先基于方向小波变换构造三尺度特征点算子,进行两尺度匹配,保证其尺度不变性问题;其次构造特征点64维描述向量,解决影像匹配的旋转不变性。分别采用地面立体像对、无人机平台立体像对、航空立体像对进行试验分析。试验结果表明,提出的立体匹配算法具有良好的尺度和旋转不变性。     

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。     

空间核密度的城市域雨量监测计选址方法

针对雨量监测计传统选址方法未顾及城市域复杂环境的问题,该文探索了城市域雨量监测计的选址条件,提出了基于空间核密度分析的雨量监测计选址模型。以空间核密度分析方法实现雨量计选址较好地平衡了城市域选址的地理环境约束;以雨量计设备信号传输等属性信息辅助并结合GIS缓冲区分析实现了雨量计选址的优选;利用3次实测降雨数据结合交叉验证方法验证了雨量计选址的合理性。实验结果表明,所制定选址条件及选址方法在城市域中具有较好适用性,对水文设备(积水计等)的选址分析具有较好的借鉴意义。     

基于基态修正模型的矢量数据增量更新机制研究

针对矢量数据库的数据更新及更新后历史数据维护等一系列问题, 设计实现了一种基于基态修正扩展模型的增量更新方法, 以当前最新矢量数据库的状态作为基态, 用增量信息来记录变化信息并驱动基态更新, 以多级差文件形式保存新旧基态间的数据差异, 形成历史数据以供检索回溯。在此基础上, 进行了增量更新存储模型和技术流程设计, 给出了增量信息和差文件对应的数据结构, 开发了矢量数据库更新原型系统, 较好地实现了矢量数据库的增量更新。