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通用劈窗算法的NOAA-18(N)AVHRR/3数据地表温度遥感反演与验证

本文以NOAA-18(N)AVHRR/3数据,运用通用劈窗技术获得地表温度。首先,利用MODTRAN 4模拟不同地表和大气状况下热红外通道(Ch4,10.3~11.3μm和Ch5,11.5~12.5μm)的星上亮温,并建立模拟数据库。其次,按照地表温度、大气可降水汽含量、地表比辐射率和观测天顶角,对模拟数据库分组,确定出各分组的通用劈窗算法系数。然后,将构建的地表温度反演模型应用到NOAA-18(N)AVHRR/3数据,模型所需的地表比辐射率由NDVI阈值法确定,大气可降水汽含量是利用Li等(2003)提出的一种劈窗的协方差与方差比的方法来估算。反演结果表明:在观测天顶角小于30°或者大气可降水汽含量小于3.5 g/cm2时,地表温度反演的均方根误差小于1.0K;在观测天顶角小于45°并且大气可降水汽含量小于5.5g/cm2情况下,均方根误差小于1.5K。最后,利用美国通量站的实测数据对地表温度反演结果进行了验证,结果表明均方根误差小于1.8K。     

自然保护地社区居民感知冲突的空间响应及形成机制——以西昌邛海国家湿地公园为例

以西昌邛海国家湿地公园为例,采用半结构访谈与参与式制图相结合的方法对当地居民进行调查。通过质性+空间的混合分析方法探讨了居民感知冲突的类型、空间响应分布及其形成机制,旨在为自然保护地的冲突管理提供参考,实现人地关系协调发展。结果显示：① 社区居民感知有7种冲突类型,分别为生计保障不足、活动空间压缩、政策措施缺位、情感支持弱化、日常生活不便、环境质量降低和生产经营矛盾,前5种冲突总占比达76.4%,构成了当地的主要冲突;② 冲突的空间响应是居民对冲突关注度和不满意程度的共同反映,总体上呈现出高值区相对独立、低值区连片分布的空间格局,响应水平较高的区域,具有较高的冲突显示度和管理优先等级;③ 冲突的空间响应是多因素共同作用的复杂现象,其中旅游开发程度和生计策略的影响较大,交通出行管理、居住区类型、土地利用类型和房屋修建管理的影响也不容忽视,总体反映了邛海生态建设、旅游开发、政策与制度安排、社会经济等基本情况,分别为冲突响应提供了原始动力、外部推动力、结构性动力和社会性动力。     

轨迹大数据: 数据处理关键技术研究综述

针对轨迹大数据的高效点-轨迹k近邻（point to trajectory k nearest neighbor, P2T_kNN）查询处理需求,提出了一种融合时空剖分和轨迹分段的轨迹组织方法,其核心思想是在对轨迹作时间剖分的基础上,利用离散全球网格系统（discrete global grid system, DGGS）在空间上进行再次剖分,从而利用两次剖分得到的时空单元编码来索引落入其中的轨迹片段。在此基础上利用分布式列式存储技术设计了面向轨迹大数据的P2T_kNN查询处理框架,提出了一种顾及轨迹数据空间分布的自适应空间单元搜索算法,即通过分析轨迹数据在给定时间约束下的空间分异特征,动态调整空间单元的搜索步长,从而提升了轨迹稀疏区域的处理效率。针对亿级轨迹的实验结果表明,该方法适用于轨迹大数据的P2T_kNN查询处理,在轨迹稠密与稀疏区域的平均查询响应时间均小于1 s。     

Thinning and shrinkage of Laohugou No. 12 glacier in the Western Qilian Mountains, China, from 1957 to 2007

Landsat images, real-time kinematic GPS measurements, and topographic maps were used to determine changes in ice elevation, volume, and areal extent of the Laohugou No. 12 glacier (Qilian Mountains, China) between 1957 and 2007. The glacier experienced significant thinning and areal shrinkage in the ablation zone, but slight thickening in part of the accumulation zone. Elevation decreased by 18.6±5.4 m between 1957 and 2007 in the regions covered by the GPS measurements. The total volume loss for the entire glacier was estimated to be 0.218 km3 using a third-order polynomial fit method. The area diminished by 0.28 km2 between 1957 and 1994, 0.26 km2 between 1994 and 2000, and 0.28 km2 between 2000 and 2007, suggesting that the rate of loss in glacial coverage has increased since the mid-1990s. Significant increases in annual mean air temperature may have contributed to shrinkage and thinning of the glacier.     

大数据视角下的商业中心和热点区分布特征及其影响因素分析——以乌鲁木齐主城区为例

商业空间结构是城市经济活动的重要载体,识别商业中心和商业热点区以及探究其影响因素对于商业资源优化配置显得尤为必要,进而指导城市有序发展。论文以乌鲁木齐主城区为例,利用开放平台大数据兴趣点(point of interest, POI),采用地理学空间统计方法定量识别商业中心和商业热点区,对商业分布和空间集聚特征进行分类和解读,并利用地理探测器方法探寻其影响因素。主要结论如下：① 乌鲁木齐市商业高值区分布在吐乌大高速—和平渠沿线地带,大型商业中心主要有南湖商圈、中山路商圈、友好商圈、会展商圈、米东商圈、铁路局商圈。② 商业热点区呈现“T型”双轴分布,北部新城商业地带与南部传统商业地带共同构成乌鲁木齐市最具活力的商业地带;6类商业热点区的分布可归纳为3种类型,商务和金融服务类为单一点状型,住宿和餐饮服务类为带状延伸型,生活与购物服务类为带状双核型。③地价、集聚效应、路网密度等是影响商业宏观分布的主要因素,其次为人口密度和中心可达性,自然因素如高程、地形起伏度等对商业布局影响有限;各因素对不同类型商业业态的影响程度各异,如人口密度、路网密度对购物类影响较大,中心可达性和地价对于商务、金融类影响较大;就各业态类型网点间的关系而言,商务和金融类协同作用强,餐饮与购物类协同效应较强,共同影响城市商业空间。     

空间视角下城乡物流网络的内涵、构成要素与研究框架

地理学视角的物流网络研究已成为物流科学领域的热点方向。从地理学的空间视角出发,在明确城乡物流网络理论来源和相关概念的基础上,对城乡物流网络的内涵、构成及研究框架进行梳理。基于研究,首先给出了城乡物流网络的定义,认为城乡物流网络的本质是旧的城市物流网络和乡村物流网络在空间上的延伸、衔接和提效。其次,从空间视角将城乡物流网络分解为节点、连线和域面3要素,指出网络各要素均出现了功能强化和更新,如节点的管理、衔接和经济社会功能强化;连线的联结功能和平衡功能出现,域面的协同组织、动态调整功能突出。最后,遵循地理学“格局-过程-机理-决策”的科学逻辑,提出“数据采集与融合、要素映射与解析、时空比较与分析、机理探究与优化”4个模块的城乡物流网络分析框架,为深刻揭示城乡物流网络结构及其演化机理提供基础。进一步指出未来应探讨城乡物流节点、连线、域面及网络的地区类型、区域适宜性及要素间相互作用机制,提炼适应不同区域、能有效提升要素流通效应的多尺度空间组织模式,加强对城乡要素流通系统的科学认知,科学支撑城乡地域融合发展实践。     

20 世纪科尔沁的人口变化及其特征分析

利用蒙、汉、日语多种文献资料就科尔沁近百年的人口变化进行了分析,结果发现： 一个世纪以来科尔沁人口增加很快,平均人口密度从民国初期的2.40 人/km² 增加到2000 年 的39.72 人/km²,约为世纪初的17 倍;新增人口主要为1949 年前的关内流民、1949 年中华人民共和国成立后的移民以及移民生育;人口增加最高峰出现在1949 年后的计划移民时期, 伪满时期的流民则构成了研究区近百年另一个显著的移民高潮;移入人口在科尔沁的分布受 距离农区的空间间隔、科尔沁自然环境条件及其变化、城镇化等因素影响,人口密度呈现从 科尔沁外围到腹地、从农耕区到农牧交错区和牧区、从城镇到农村牧区逐渐降低的空间分布特征,移入人口成为20 世纪科尔沁的农耕主力军。     

Approach to modeling and virtual-reality-based simulation for plant canopy lighting

Over the past 20 years, significant progress has been made in virtual plant modeling corresponding to the rapid advances in information technology. Virtual plant research has broad applications in agronomy, forestry, ecology and remote sensing. As many biological processes are driven by light, it is the key for virtual plant to estimate the light absorbed by each organ. This paper presents the radiance equation suitable for calculating sun and sky light intercepted by plant organs based on the principles of the interaction between light and plant canopy firstly; analyzes the process principles of plant canopy primary lighting based on ray casting and projection secondly; describes the multiple scattering of plant lighting based on Monte Carlo ray tracing method and on the radiosity method thirdly; and confirms the research with 3D visualization based on Virtual Reality Modeling Language （VRML） finally. The research is the primary work of digital agriculture, and important for monitoring and estimating corn growth in Northeast China.     

洞庭湖区域雷暴大风分型及预报分析研究

使用S波段双偏振天气雷达资料,对2021年5月15日洞庭湖区一次强对流过程的多单体风暴阶段和飑线阶段分阶段进行了分析,并重点对前阶段的超级单体风暴I2进行了分时段分析,结果表明：(1) I2初始发展时段,水平反射率因子(Z_H)＞55 dBz区域、差分反射率因子(Z_DR)柱(＞2.5 dB)扩展至湿球零度层WBZ高度,对应区域差分相移率(K_DP)较大(＞1.7 °·km^-1)、相关系数CC在0.9~0.99,说明该时段降水相态是以夹杂着大雨滴的水凝物为主。(2) I2冰雹碰并增长时段,Z_H强度和发展高度急速增长,垂直液态水含量VIL出现明显跃增,Z_H强中心(＞60 dBz区域)扩展至-10℃高度以上,对应的Z_DR降至低于0,Z_DR柱(＞2.5 dB)扩展至-10℃高度;CC下降、K_DP出现“空洞”,说明该时段降水以固态粒子为主,且处于增大时段。(3) I2成熟降雹时段,Z_H强中心(＞60 dBz)底部降至WBZ高度以下、CC局部低至0.8、对应区域存在Z_DR负值区、K_DP空洞,说明冰雹下落的拖曳作用削弱上升气流的强度,预示冰雹即将落地。(4)飑线阶段和多单体风暴阶段不同,飑线阶段K_DP值异常偏大、Z_DR大于1。(5)飑线阶段的极端大风发生前,55 dBz强回波、27 m·s^-1速度大值区扩展至1 km以下,强回波区域K_DP明显偏大,与强下沉气流相对应。另外,高空降水粒子在下降过程中融化导致的强降水拖曳作用加剧了极端大风的产生。