不同分辨率遥感影像的钢铁厂识别适宜性研究

钢铁行业是主要污染源之一。钢铁企业违法建设行为时有发生,给生态环境带来巨大压力。为提高环境监察部门执法能力,保障生态环境安全,开展基于遥感技术的钢铁企业违法建设核查研究具有重要意义。本研究以石家庄地区为例,分析将遥感技术应用于核查钢铁企业违法建设行为的可行性,并提出不同核查任务的最低影像分辨率需求。首先,选择不同规模代表性钢铁企业,开展遥感特征解译分析,建立解译知识库;其次,研究不同规模钢铁企业遥感解译标志在不同分辨率遥感影像下的可识别性;最后,根据不同核查任务,提出各任务对影像分辨率的需求。结果表明：（1）高炉、煤气柜、电除尘器、储料区是钢铁厂遥感识别的重要特征;（2）对于批小建大行为、正在建设的未批先建行为的遥感核查,最低影像分辨率需求为：大型企业2 m全色影像,中型企业1 m全色影像,小型企业0.5 m全色影像;（3）对于在敏感区已建成未批先建行为的遥感核查,最低影像分辨率需求为：大型钢铁企业2 m全色影像,中型企业2 m全色影像配合5 m多光谱影像,小型企业0.5 m全色影像配合5 m多光谱影像;（4）对于非敏感区已建成未批先建行为的遥感核查,最低影像分辨率需求为5 m多光谱影像。     

土地变更调查掌上系统设计与实现

土地资源是人类生存的重要基础,摸清土地资源现状及时掌握土地变化信息,是进行土地利用总体规划和国土资源宏观决策的依据。为了提高土地变更调查的效率,设计了掌上土地变更调查系统。系统基于PDA将GPS卡、GSM、数码摄像头集成于一体,利用高精度GPSOEM板和GSM实现了GPS实时差分处理,形成一个小型轻便的土地变更调查系统。在WindowsCE环境下,利用eVC编程语言完成了系统的开发,实现了变更图斑测量、GPS数据解算、土地利用现状图更新等功能。从而解决了传统土地变更调查周期长、效率低、精度不高等问题。     

科学数据共享关键问题探索——以地球系统科学数据共享网为例

作为科学基础设施, 科学数据共享平台建设可促进科技原始性创新, 提高国家科技竞争 能力。本文回顾我国近年推动科学数据共享方面的工作, 指出科学数据共享实施过程中所遇到的 主要问题; 针对这些问题, 在共享理念、数据资源整合和平台建设三个方面探索科学数据共享今 后发展的重点和工作方法。具体结合地球系统科学数据共享网建设实践, 提出搭建科学数据交换 平台, 构建科学数据共享联盟; 将科学数据共享与科研项目相结合, 实行主动服务; 建立强大的科 学数据搜索引擎; 重视文档、信息服务等。     

中国煤矿安全生产水平空间差异与影响因素

基于2001—2019年分省百万吨死亡率,利用泰尔指数、变异系数和地理探测器等对中国煤矿安全生产水平空间差异程度及其驱动因素展开定量化研究,为及时获取区域煤矿安全态势、提升煤矿事故精准预警与防范提供支持。结果显示：① 依据百万吨死亡率可将中国煤矿安全生产水平分为南方区（川云渝贵湘鄂桂赣粤苏浙闽）、东北区（黑吉辽）、西北区（青新甘）、华北区（京冀鲁豫皖）和中北区（晋陕蒙宁）5个区域,各区煤矿安全水平依次升高。② 煤矿安全水平总体差异经历了总体稳定且差异均衡期（2001—2007年）、总体及差异波动上升期（2008—2015年）、总体稳定但区间差异加大期（2016—2019年）3个发展阶段后仍保持缓慢增长态势,区内差异开始缩减但区间差异持续扩大。③ 影响五大区安全水平的因素各异,采掘环境对东北区、西北区和南方区影响大;供需情况和企业管理类指标的变化更易引起东北区、华北区和中北区安全水平变动;监察执法类指标对中北区以外的各区均具有较高的影响力;各区百万吨死亡率对经济环境均产生响应,但指标的影响系数处于中等水平。④ 监察执法、供需情况和经济环境类指标与其他类别指标普遍具有较强的非线性增强效应,通过调整监察执法类指标更易对安全水平变动产生效果。     

空间自相关方法及其在环境污染领域的应用分析

在分析国内外空间自相关应用现状的基础上,总结环境污染领域中空间自相关分析方法的现状、特点和存在的主要问题.研究认为,国内环境污染领域空间自相关分析的应用研究应重视权重矩阵改进、时间滞后系数补充、数据源扩展、可视化表达多样化,并引入其他学科或领域的研究方法.     

面向服务的地学多源数据虚拟整合及其可视化分析

科学数据共享的推进,给科研人员带来了前所未有的科研契机,但是依然没有摆脱"搜集数据-下载数据-整理分析数据"的科研流程,这种传统的科研流程已经严重阻碍了科研效率的产出,科研人员对信息和知识的需求已经远远大于对数据本身的需求,而要实现对信息和知识的挖掘,多源数据的实时整合与在线可视化分析是其关键。本文选择社会经济研究主题,以中国社会经济统计数据、国家基础地理行政区划矢量数据为例,并结合ESRI和Google的全球地图与影像服务,采用在线虚拟整合的方法,探讨了面向服务的地学多源数据集成方案及其可视化分析,以期达到快速的知识发现与信息获取。研究结果表明:面向服务的技术架构虽然已经成熟,相对于传统的数据共享和应用系统在数据接口开放性、集成性和应用扩展性等方面具有明显的优势,能够切实解决多源异构数据的整合问题,但是技术的成熟并不等于应用的成熟,广泛而成熟的应用不但需要技术的支撑,更需要友好和智能的操作界面,这方面还需要较长的时间去探索。从本文的应用实例来看,在面向服务技术的深入应用过程中,还存在着不同来源数据单位不统一、操作流程复杂、服务规范不统一等问题。同时,在不同类型服务的标准化、操作智能化和多源服务的功能应用模块化等方面还需要大量的实践,才能进一步推进地学信息化科研环境的建设,以全方位为科研人员服务。     

城市供水水质监测及应急处理系统设计与实现

随着城市化进程的日益加快,水污染问题越来越严重,水质污染处理成了城市发展中亟待解决的问题。因此,研究构建城市供水水质监测及应急处理系统,实现对城市供水水质实时监测及水质污染应急处理非常重要。本文对城市供水水质监测及应急处理系统的概述、逻辑层次、功能体系、处理流程进行了设计,详细阐述了系统的数据录入模块、水质监测及应急事件处理模块。采用浏览器/服务器的体系结构,以Flex作为前端展示技术、将MapGIS K9 IGServer作为地图服务平台进行二次开发,对城市供水时空数据进行一站式管理,实现对城市饮用水的水质指标监测和应急处理。     

中国畜禽养殖的空间格局与重心曲线特征分析

以中国畜禽养殖的空间格局为研究目标, 利用2007 年分县的统计数据及农业调查数据, 构建标准猪、地均猪、人均猪等指标, 使用GeoDa、ArcGIS 等软件, 借助全局和局部空间自相关分析、空间分布图系、重心曲线等方法, 对中国县域畜禽养殖空间分布规律、空间格局进行分析。主要结论:① 空间聚类趋势分析表明, 标准猪和人均猪在全国和局部聚集特征都显著, 而地均猪在全国的聚集特征不明显, 局部有聚集特征;② 虽然标准猪、地均猪和人均猪等不同的刻画方式对应着不同的分布图系、重心曲线和不同的分区方案, 但是却存在着潜在的统一分区方案。只是, 每一分区中各级别重心的归属依据与相邻级别重心的间距进行调整。由此, 中国畜禽养殖可分为畜养极疏区、稀疏区、相对稀疏区、一般稀疏区、一般区、相对密集区、密集区、高密区等8 个区;③ 存在着一条畜禽养殖疏密分界线, 该线自内蒙古新巴尔虎左右旗交界处到海南省东方市西海岸。     

地理数据空间本体构建及其在数据检索中的应用

随着新地理信息时代的来临,地理数据已经呈现出爆炸式增长的趋势。如何在海量的地理数据中准确、及时地找到人们所需要的数据,并把相关联的数据智能地推荐给用户,成为亟待解决的一大难题。针对传统以关键词、主题词等字符串匹配为核心的数据发现方法存在的查不全、查不准的问题,本文通过对地理空间中的概念、属性、关系、规则,以及相应实例的详细表达,初步提出了地理空间本体构建框架,并在此基础上构建了较为完整的地理数据空间本体,以实现地理数据的智能关联,最后在地球系统科学数据共享平台中进行应用实践。结果表明,引入地理数据空间本体后,检索的结果在数据的查全和查准方面显著提高,而且还能智能推荐相关联的数据信息。本文构建的地理数据空间本体对于大数据时代背景下地理数据的精确发现和共享有重要意义。     

时间本体及其在地学数据检索中的应用

高效、准确地获取目标数据及其关联数据,是决定大数据共享与挖掘分析能否实现的关键因素。传统的数据检索方法无法利用地学数据间的显性或隐含关系,已不能满足日益增长的对检索结果质和量的需求,而本体理论和技术的语义检索成为当前的研究热点。本文针对时间这一地学数据的本质属性,在系统研究地学数据时间概念与特征的基础上,建立了地学数据时间本体模型,并深入论述了模型中的时间关系、时间坐标系等内容,提出了时间位置和时间距离的描述函数,同时研究了二者的本体表达方式。构建了包括地质年代等在内的地学数据时间本体库,并以语义网开发框架Jena为基础,经本体解析、元数据时间信息抽取与标注等过程,将时间本体应用于地球系统科学数据共享平台的元数据检索之中。结果表明,以时间本体的地学数据语义检索查全率约为关键字方法的1倍,检索结果排序,以及关联数据推荐方面也有更好的效果,为促进地学数据共享与关联发现提供了一种有效的方法。