高精度曲面建模应用中边界误差解决方案

提出一种SAR数据检测桥面高度的反演方法。用几何射线描述桥梁散射机制, 依据去取向理论和分类参数分析, 得到SAR成像中桥梁结构目标单次、二次、三次散射的成像规律。通过SAR图像分类参数的聚类与细化、滤波和Hough变换直线检测算法, 检测出单次、二次和三次散射回波所成位置线图像, 进一步构成桥面高度的反演算法。用机载Pi-SAR数据反演了日本鸣门大桥的桥面高度和桥面宽度, 并与实测数据对比。按照该方法, 进一步采用星载ALOS-PALSAR数据检测中国东海大桥的桥面高度。反演方法是可行的。     

机载LIDAR数据的树高识别算法与应用分析

利用机载激光雷达数据提取天然次生林的树高,旨在探索影响树高提取精度的主要因素。首先,采用高精度曲面建模平差算法(Adjustment Computation of High-accuracy Surface Modeling,HASM-AD)生成研究区不同空间分辨率的数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)、数字地表模型(Digital Surface Model,DSM)和冠层高度模型(Canopy Height Model,CHM);其次,用树顶点识别算法提取林木树高,设置不同树高识别范围,对比分析不同CHM分辨率和不同树高识别范围对树高提取精度的影响;最后,以天涝池流域30个实测样地数据为样本,对提取精度进行检验。结果显示：提取的样地平均树高与实测值具有明显线性相关关系,线性回归系数为0.694;树高识别范围是影响树高提取精度的重要因素,CHM分辨率对其影响较小。研究表明,采用高采样密度的雷达点云数据、正确选择CHM生成方法和改进树顶点识别算法是提高天然次生林树高提取精度的有效途径。     

“忆”彩纷呈——《地理科学》创刊四十年笔谈

<正>我与《地理科学》的机缘受姜明所长邀请,很荣幸从2021年起担任《地理科学》主编,建立起了以主编-副主编-编委为主体的编委会负责制,把关论文质量,扩大刊物影响。《地理科学》创刊于1981年,以刊登地理科学的最新学术成果,报道地理科学的新理论、新发现、新观点和新方法,促进我国地理科学的学术活跃和发展为办刊宗旨,目标是办成我国地理科学领域顶尖的中文期刊。刊物被中国科学引文数据库（CSCD）、中国科技核心期刊、中文核心期刊要目总览、中文社会科学引文索引（CSSCI）、中国人文社会科学引文数据库核心库、美国《剑桥科学文摘》、美国《当代地理出版物》、日本《科学技术文献速报》等多家国内外数据库收录。入选中国人文社会科学期刊A刊,荣列高质量科技期刊目录自然地理学、人文地理学、自然资源三大领域T1区期刊,在全国2 000多种科技核心期刊中被遴选为中国精品科技期刊,入选“世界学术影响力Q1期刊”（前25%）,在5 600种中外文国内期刊的国际影响力排名中位列Top10%,目前已成为我国地理科学领域最有影响的综合性学术刊物之一。在《地理科学》创刊40周年之际,继续将期刊做大做强是这届编委会...     

省尺度森林植被碳储量空间分布模拟不确定性分析——以江西省为例（英文）

Forest vegetation carbon patterns are significant for evaluating carbon emission and accumulation. Many methods were used to simulate patterns of forest vegetation carbon stock in previous studies, however, uncertainty apparently existed between results of different methods, even estimates of same method in different studies. Three previous methods, including Atmosphere-vegetation interaction model 2(AVIM2), Kriging, Satellite-data Based Approach(SBA), and a new method, High Accuracy Surface Modeling(HASM), were used to simulate forest vegetation carbon stock patterns in Jiangxi Province in China. Cross-validation was used to evaluate methods. The uncertainty and applicability of the four methods on provincial scale were analyzed and discussed. The results showed that HASM had the highest accuracy, which improved by 50.66%, 33.37% and 28.58%, compared with AVIM2, Kriging and SBA, respectively. Uncertainty of simulation of forest biomass carbon stock was mainly derived from modeling error, sampling error and statistical error of forest area. Total forest carbon stock, carbon density and forest area of Jiangxi were 288.62 Tg, 3.06 kg/m~2 and 94.32×109 m~2 simulated by HASM, respectively.     

一种由等高线构建DEM的新方法

基于HASM,提出了一种由等高线建立DEM的新方法HASM-OC。HASM-OC方法保证地形曲面的整体光滑性,保证DEM最大程度上忠实于原始等高线数据。实际等高线案例结果表明,HASM-OC方法与基于薄板样条原理的Hutchinson方法的DEM模拟结果及其回放的等高线差相比,前者比后者保留更多的地形特征信息,前者的回放等高线比后者回放等高线更忠实于原始数据。     

一种土壤属性制图的曲面建模方法(英文)

High accuracy surface modeling(HASM) is a method which can be applied to soil property interpolation.In this paper,we present a method of HASM combined geographic information for soil property interpolation(HASM-SP) to improve the accuracy.Based on soil types,land use types and parent rocks,HASM-SP was applied to interpolate soil available P,Li,pH,alkali-hydrolyzable N,total K and Cr in a typical red soil hilly region.To evaluate the performance of HASM-SP,we compared its performance with that of ordinary kriging(OK),ordinary kriging combined geographic information(OK-Geo) and stratified kriging(SK).The results showed that the methods combined with geographic information including HASM-SP and OK-Geo obtained a lower estimation bias.HASM-SP also showed less MAEs and RMSEs when it was compared with the other three methods(OK-Geo,OK and SK).Much more details were presented in the HASM-SP maps for soil properties due to the combination of different types of geographic information which gave abrupt boundary for the spatial varia-tion of soil properties.Therefore,HASM-SP can not only reduce prediction errors but also can be accordant with the distribution of geographic information,which make the spatial simula-tion of soil property more reasonable.HASM-SP has not only enriched the theory of high accuracy surface modeling of soil property,but also provided a scientific method for the ap-plication in resource management and environment planning.     

地球表层建模研究进展

本文在讨论地球表层概念和地球表层建模定义的基础上,总结分析了地球表面形态表达、地球气候系统模拟、生态系统空间模拟分析和地球表层模拟系统等主要研究进展。分析结果表明,误差问题、多尺度问题、地球表层模拟速度问题和三维实时可视化问题是地球表层建模面临的主要挑战。为了解决这些问题,必须发展和采用诸如以遥感数据为初始场、以地面实测数据为优化控制条件的高精度高速度曲面建模新方法和新思路。     

基于多重网格求解的土壤属性高精度曲面建模

高精度曲面建模(HASM)是近几年发展起来的可用于地理信息系统和生态建模的一种较高精度的曲面建模方法.本研究选择南方红壤丘陵区江西省吉安市辖区、吉安县和泰和县为研究区,采集150个表层土壤(0～20cm)样品,分别随机选取60、90和120个点作为模拟数据集,90、60和30个点作为验证数据集,基于多重网格(MG)作为...     

中国西部地区遥感数据生态多样性多尺度模拟

生态多样性(ecological diversity)是诸如物种和景观元等研究对象丰富性和空间分布均一性的综合,其多尺度测算与模拟已经成为生态学界研究的热点之一。其与传统多样性模型相比,Scaling生态多样性模型能够综合反映均一性和丰富性两个方面的多样性信息,同时考虑了空间尺度因素的作用,是一个理论上完美的生态多样性模型。利用Scaling生态多样性模型对中国西部地区三期遥感数据进行模拟,结果表明:①20世纪80年代末期-90年代末期,中国西部地区景观元多样性先减少后增加,其内部明显具有东高西低的空间分布规律;②省级行政区尺度上模拟结果说明陕西省景观元多样性最高,新疆维吾尔族自治区和西藏自治区最低;西藏自治区景观元多样性变化最显著,而甘肃省和重庆市变化最小;③县级行政区尺度上模拟结果发现中国西部地区存在11个景观元多样性的关键地区;④对比各尺度模拟结果,发现中国西部地区整体景观元多样性大于各省级行政区,各省级行政区大于省内县级行政区,说明Scaling多样性模型能够反映空间尺度因素与生态多样性间存在的正向相关关系。