秦淮河流域近30年不透水面景观格局时空演变研究

不透水面作为表征城市化的重要指标,具有极其重要的生态学意义。本文选取多时相Landsat影像,以秦淮河流域为研究区,通过旋转森林算法得到9年土地利用覆盖图,并综合不透水率动态变化分析、土地利用变化轨迹分析、景观格局指数分析探究大流域尺度在近30年间不透水面景观格局的演变过程,旨在揭示其在城市化背景下的时空演变规律。研究结果表明：近30年来,秦淮河流域城市化进程推动下的景观格局变化显著,不透水面积增长近4倍,景观优势度大幅提升;城市化格局演变在2001-2003年前后具有明显差异,前期城市扩张以南京城区与江宁区为主,后期南京城区不透水面扩张大大减缓,而溧水区与句容市扩张速度大幅提升;城市化建设后期,流域内不透水面斑块形状复杂度降低、散布与并列情况减少、斑块的连通性、聚集度逐步增加,其中连通性水平较高的地区主要集中在南京城区和江宁区。     

基于游程编码的GIS栅格数据矢量化方法

为了克服传统栅格矢量化方法的各种局限性,提出利用栅格的游程编码和区位表在内存中直接进行栅格图形矢量化提取的有效方法,并描述了算法实现步骤.由于栅格游程编码具有提取方便、压缩比适中、和常规栅格之间的转换便捷等特征,所以本方法的采用使得在计算机内存中处理矢量化栅格的规模、精度、复杂程度和速度有较大提高,可广泛应用于栅格型地理空间分析和遥感图像专题要素类型的边界提取等方面,实践表明本文提出算法具有很高的效率,易于实现.     

秦淮河丘陵地区土地利用遥感信息提取及制图

着重论述了使用SPOT卫星遥感图像提取土地利用专题信息的技术与方法。利用数字地形模型（DEM）派生的坡度、坡向等辅助信息，对遥感影像的光谱特征空间进行扩展，建立基于知识的统计分析扩展模型，对不同参数的分类结果进行评价。研究结果表明，该方法能有效地提取SPOT星遥感土地利用专题信息，特别适合我国南方丘陵地区土地利用遥感信息提取。同时，通过地物分层分类信息提取方法和遥感影像数据融合技术，编制了研究区土地利用现状图。     

基于遥感与GIS的县级土地利用的时空变化分析

以江宁区为典型区，选取1996、1999年两期的遥感资料对县级土地利用时空变化进行研究。通过与高空分辨率遥感数据SPIN－2融合处理后，采用分层分类法对研究区土地利用进行分类，发现从1996－1999年耕地面积呈明显减少趋势。其原因主要是由于城镇经济开发区的迅速扩张；农作物进行了较大结构调整，林地转化为园地、菜地，农田转化为鱼池等。最后对江宁区土地利用变化进行驱动力分析，分析结果可为土地可持续利用提供有效的决策支持。     

以事件为核心的面向对象时空数据模型

GIS中时态问题的解决不仅要在数学上寻求方法的支持，更应该在现实世界的时空现象中去探求其内在的变化规律。事件是驱动时空数据发生变化的根本原因，但每一次事件对数据对象的影响总是局限于一定的范围，这内在地表现为对象的属性之间的时空内聚性并决定了时态数据管理的对象粒度。时空数据模型的设计必须参照这一规律才能在冗余与效率之间取得平衡。在简要分析现有的几种典型时空数据模型的基础上，根据上述观点设计了一种以事件为核心的面向对象时空数据模型。房产信息系统的设计与实现证明，该模型对于时空数据管理效果较好，为进一步抽取变化的模式和预测决策奠定了基础。     

地表空间水文过程三维可视化试验——以浙江黄土岭流域为例

地表空间水文过程涉及三维地理空间和一维时间,对其进行三维动态交互显示便于认知主体对水文过程形成正确的认识。本文以浙江黄土岭流域为试验区,结合地理信息系统和计算机图形学的方法和技术探究了流域空间水文过程的动态交互显示方法。利用OpenGL的三维建模和图像渲染功能表现三维的水文过程,其中双缓冲技术保障了水文过程时间变化的展示。探讨了表面建模,地形着色处理,光照法线计算,水体透明处理,时相水文数据处理及交互参数输入等方法,并建立了地表空间水文过程的显示系统。通过系统的运行表明,该系统能逼真地显示不同高程连续水体的三维动态变化。     

水库群防洪调度的逐次优化方法

针对防洪系统的具体问题,分析了并联水库群下泄流量与河道防洪控制点洪峰流量之间的内在联系,根据“先泄、后蓄、再分洪”的一般洪水调度原则,提出了水库群拱水调度模型及其逐次优化解法。该方法成功地实现了水库群之间以及水库群与区间汇流的错峰,为洪水实时调度及防洪系统规划提供了一套简捷、高效而又符合实际的模型和解法。     

一种基于统计分布的图像分割方法

为了使数字高程模型(DEM)图像显示时各种颜色所占面积大体相等，提出了一种图像分割多阈值确定方法。该方法先用较多的组数对数据点按高程分组统计，在此基础上合并数据点较少的相邻组，得到分布较为均匀、组数较少的二次分组，提取二次分组的组限作为阈值。试验和分析证明，用该方法获取的阈值能较好地分割图像，节省时间和空间。     

利用DEM提取流域水系时洼地与平地的处理方法

在利用数字高程模型(DEM)模拟坡面流提取流域水系特征过程中,对洼地和平地的处理是首先需要解决的关键问题。针对现有方法对复杂地形DEM中平地、洼地及其复合情形处理效率和效果的不佳,提出了洼地的分类与归并、有效填洼、平地的分类、基于出流代价的河谷平地排水流向构建等新的处理方法,并在开发的软件系统中得到实现。实验结果表明:采用该方法可对复杂洼地进行有效处理,构建的河谷平地水流流向在顾及周边地形的同时向可能形成的河道收敛,避免了平行河道、伪河道等奇异河道的产生,由此提取的流域水系与实际自然水系基本一致。     

华南沿海地区海啸影响数值模拟与分析

应用海啸数值模拟模型（cornell multi-grid coupled Tsunami model,COMCOT）对华南沿海地区可能遭受的海啸进行模拟研究具有现实意义。基于COMCOT模型及马尼拉海沟潜在震源分段及其参数设置,模拟了不同震源引发多场海啸到达华南沿海地区的波高变化和到时特征。模拟分析发现,海啸到达中国福建省南部至广东省西部一带能够产生最大2.5 m波高的海啸波,海南岛东部沿岸也会产生最大1.5~2.0 m的海啸波,海啸传播到广西北部湾地区的最大波高在0.3 m以下;海啸波发生1.9 h后最先到达海南岛东部沿岸,2.6 h后到达香港、澳门及广东的汕尾一带地区,3.6 h后到达福建南部一带及琼州海峡地区,8.9 h以后到达北部湾地区。华南沿海不同地区海啸的首波波高和最大波波高对马尼拉海沟震源位置的敏感性存在差异性,其中广东沿海中段对马尼拉海沟震源位置最为敏感,震源断层2、断层3引发海啸在该地区的首波和最大波高接近2.5 m,而震源断层1、断层6（断层编号依据2006年美国地质调查局资料）引发海啸在该地区的首波和最大波高只在1.0 m上下。